Пароход

Три года мучался Парсонс, переменил десять винтов на «Турбинии», пока не выяснил, что гребной винт, для вращения которого и служит турбина, не должен вращаться с такой скоростью. Для хорошей его работы нужна скорость вращения не более 250 оборотов. Как же быть в таком случае? Как заставить быстроходную турбину вращать винт с нужной неторопливостью? Для этого придумали соединять вал турбины с судовым валопроводом при помощи специальной зубчатой передачи — редуктора.

Конечно, все вы видели лебедку для подъема или перетаскивания тяжелых грузов. У такой лебедки два зубчатых колеса, сцепленных друг с другом. Диаметр того колеса, что ближе к рукоятке лебедки, в несколько раз меньше другого. Применение таких колес дает большой выигрыш в силе. При вращении рукоятки предмет поднимают или тащат легко, но зато очень медленно. Примерно то же самое получается и с редуктором. Его зубчатые колеса соединяют вал турбины с судовым валопроводом, а через него — с гребным винтом. Размеры колес подобраны таким образом, что судовой валопровод и гребной винт вращаются во много раз медленнее вала быстроходной турбины. В последнее время очень часто вместо такого редуктора применяют электрическую передачу. Тут зубчатые колеса заменяются электрическим током. Ток подают тихоходному двигателю, и он спокойно вращает гребной винт с той скоростью, какая нужна. Суда с электрической передачей от турбины к гребному винту называют турбоэлектроходами, в отличие от дизель-электроходов, на которых электропередача передает на валы работу дизелей. Суда с дизельными установками называют теплоходами.

Что такое теплоход

Мы уже знаем, что поршень паровой машины приводится в движение паром, а пар образуется в котле. Но котлы занимают много места на пароходе. Были и такие пароходы, где устанавливали по сорок с лишним котлов. Кроме того, большая часть тепловой энергии, получаемой при сгорании топлива, не используется, а теряется с уходящими газами и отработавшим паром. Иначе говоря, только небольшая часть энергии угля или мазута используется в паровой машине. В этом случае говорят, что коэффициент полезного действия этой машины небольшой.

И вот, во второй половине прошлого столетия изобретатели стали думать, — как бы повысить, насколько можно, коэффициент полезного действия двигателя? Как бы избавиться от котлов? Как бы изобрести такой двигатель, которому не нужны ни пар, ни громоздкие котлы?

Нельзя ли сделать так, чтобы топливо сжигалось не в котлах, а в цилиндрах самого механизма?

Так изобретатели подошли к идее двигателя с внутренним сгоранием топлива, но долго не могли осуществить ее.

Такой двигатель впервые появился в России в 1884 году.

Создателем его был капитан морского флота — О. С. Костович.

Схема двигателя Костовича. 1 — камера сгорания; 2 — поршни; 3 — цилиндры, 4 — подвод горючей смеси; 5 — выхлопная труба; 6 — распределительный вал; 7 — коленчатый вал; 8 — коромысла; 9 — шатуны; 10 — маховик.

Двигатель Костовича имел восемь горизонтальных цилиндров. И в каждом цилиндре находилось по два поршня, которые то сближались, то расходились. Горючая смесь из воздуха и паров бензина засасывалась в цилиндры при расхождении поршней. Это был первый такт двигателя, то есть такт всасывания. При последующем сближении поршней смесь сильно сжималась. Это второй такт, такт сжатия. При сближении поршней до предела давалась электрическая искра — и сжатая смесь воспламенялась. Взрыв смеси повышал давление в цилиндре до нескольких десятков атмосфер. Поршни с большой силой раздвигались. Это был третий такт — рабочий ход. В это время шток поршня при помощи передаточного устройства вращал вал двигателя. Наконец, поршни снова сближались и через выхлопной клапан выталкивали отработавшие газы вон. Это четвертый такт — выхлоп. После этого закрывался выхлопной клапан, открывался впускной — и все повторялось с начала.

Этот первый бензиновый двигатель, предназначенный для дирижабля, и сейчас хранится в Центральном Доме Авиации в Москве.

Бензиновый двигатель имеет крупные достоинства по сравнению с паровой машиной. Он значительно легче ее, потребляет во много раз меньше топлива, занимает меньше места, чем машины с котлами, и требует для своего обслуживания мало людей.

Но для установки на судно он не годится, так как работает на дорогом бензине и не безопасен в работе.

Для судна нужен был такой двигатель, который мог работать не на бензине, а на более безопасном и дешевом топливе.

Над созданием такого двигателя трудилось много изобретателей. Среди них нужно отметить русского конструктора Б. Г. Луцкого. В 1885 году он построил и успешно испытал газовый четырехцилиндровый двигатель. Но и его нельзя было ставить на судно. Изобретатели продолжали работать над созданием настоящего судового двигателя, надежного и простого.