Witaj na pokładzie! Zaloguj Rejestracja
Kanały RSS
RSS Aktualności
RSS Komentarze
RSS Forum
RSS Artykuły
RSS Zdjęcia
Diesel-service

Locations of visitors to this page
Free counters!

ZagĹ?osuj na naszÄ? stronÄ? w rankingu ĹĽeglarskim!
Nawigacja
Artykuły » 11. Materiały dydaktyczne » Silniki i pędniki na rzekach
Silniki i pędniki na rzekach
Poruszanie się ludzi po wodzie na pniach, dłubankach, łodziach, tratwach i w końcu większych pływających konstrukcjach wplecione jest ewolucyjny rozwój rodzaju ludzkiego tak samo jak jak wynalazek ognia, koła, oswajanie zwierząt itp. Pływanie po spokojnych taflach jezior i rozlewisk było w miarę łatwe: siadano okrakiem na kawałku pnia i za pomocą kija odpychano się i utrzymywano równowagę. Wraz z powstaniem łodzi z dłubanego pnia osiągano większą stabilność i ładowność "statku", ale poruszano się po stojącej wodzie. Wynalezienie wiosła ułatwiło poruszanie sie po akwenach głębszych niż długość drągów, którymi się odpychano na płyciznach. Tak więc pierwszym pędnikiem było wiosło lub drąg, a pierwszym silnikiem - ludzkie mięśnie.

Wykorzystanie rzeki jako drogi transportu ludzi i towarów ograniczało się początkowo do spławiania pni i tratew w dół rzeki i wykorzystania jako napędu siły nośnej samej rzeki czyli jej nurtu. O ile przy transportowaniu pni drzew do miejsca ich przerobu taki jednokierunkowy ruch był wystarczający - przy przewozie ludzi lub innych ładunków w kierunku przeciwnym do biegu rzeki trzeba było pokonać siłę prądu wody. Zapewne pionierzy, którzy spróbowali zmierzyć się z tym problemem zmuszeni byli do nie lada wysiłku fizycznego - bądź to stojąc na "pokładzie" odpychać się od dna rzeki drągami, bądź ciągnąc mozolnie z brzegu za pomocą sznurów swoje niewielkie "statki" wypełnione ładunkiem. Wiosło było pomocne jedynie wówczas, gdy prąd nie był zbyt silny. Kiedy pojawiły sie smukłe i wydłużone łodzie mogące pomieścić kilku wioślarzy - pokonanie silniejszego prądu zaczęło być możliwe, ale do pewnej granicy wyznaczonej jego prędkością i ilością wioślarzy.

Wiosło jest więc pierwszą ludzką konstrukcją, którą można uznać za pędnik. Jest używane do dziś, a poprzez ewolucję technologiczną opracowano specjalne wyprofilowanie pióra, konstrukcję trzonu itp. a drewno zastąpiły materiały syntetyczne - zwłaszcza gdy wiosło przeznaczone jest do sportu wyczynowego. Przeciętny pagaj jest jednak bardzo zbliżony do swego pierwowzoru, jakim było połączenie drąga z płaską powierzchnią.


Brzmi troszkę dziwnie nazwanie w naszych rozważaniach "silnikiem" istot żywych, ale tak należy traktować siłę ludzi wiosłujących czy ciągnących za pomocą lin statki z brzegu. W tym celu wykorzystywano później zwierzęta, głównie konie, a nawet taki sposób pokonywania kanałów przetrwał do przełomu XIX i XX wieku między innymi na Kanale Kłodnickim.


Gdy człowiek nauczył się wykorzystywać siłę wiatru - na rzekach pojawiły się jednostki wyposażone w ożaglowanie. Żagiel ewoluował także i z pierwszej, rozpiętej na drzewcu maty czy płachty przekształcał się stopniowo w wyrafinowany pędnik pozwalający wykorzystywać siłę wiatru wiejącego również z niezbyt korzystnych dla kursu kierunków. W połączeniu z wynalezieniem płetwy sterowej zdynamizował rozwój transportu wodnego.

Żagiel sprawił, że stało sie możliwe podróżowanie pod prąd rzek z dużo mniejszym wysiłkiem choć rzecz jasna potrzebny był sprzyjający wiatr. Przy jego braku chwytano za wiosła, które nadal były niezastąpionym rodzajem napędu przy manewrowaniu, podchodzeniu do brzegów itp. Zaczęto budować statki wielowiosłowe (galery), a nawet z wielu rzędami wioseł na każdej z burt (np. triremy z trzema rzędami wioseł) wykorzystując jako "napęd" przykutych do wioseł "galerników" wywodzących się z niewolników i skazańców. Żaglowo-wiosłowe statki królowały przez wieki we wszystkich częściach świata zarówno na morzach jak i rzekach przewożąc towary, walcząc ze sobą, pełniąc funkcje czasem dość luksusowych środków podróżowania władców itp.

Na rzekach jeszcze przez długie lata wykorzystywano siłę wiatru na statkach bez napędu mechanicznego. Płynące w dół rzeki samospławem (wykorzystując siłę nośną nurtu) statki wracały w górę rzeki na holu statku z napędem mechanicznym, a przy braku tej możliwości chętnie rozpinały żagle.

Często robiono to w celu zaoszczędzenia na opłatach za holowanie na sprzyjających podróżowaniu z wiatrem odcinkach rzek i kanałów. Siłę wiatru możemy więc nazwać silnikiem, a żagiel kolejnym pędnikiem stosowanym na statkach rzecznych.

Żaglowy napęd nadawał statkom dość dużą prędkość nawet pod prąd wody, lecz "działał" wówczas, gdy wiał wiatr. Wielu konstruktorów i wynalazców poszukiwało więc rozwiązań mogących uniezależnić się od niesprzyjającego wiatru lub całkowitego jego braku. Powstawały więc konstrukcje oparte na działaniu znanego od dawna młyńskiego koła. Zaczęto takie koła zamocowane na łodziach i napędzać je za pomocą korby lub układu przypominającego rozwiązanie w dzisiejszych rowerach wodnych. Próbowano wykorzystać także siłę samego nurtu rzeki. Budowano często dziwne dość napędy, których ideą wspólną było nawijanie liny lub łańcucha na bęben poruszany łopatami koła zamocowanego na statku. Tych rozwiązań próbowano także później o czym napisał Janusz Fąfara w artykule Pomysły dziwne, mniej dziwne i praktyczne. Nieco dalej omówię zastosowanie jednego z takich rozwiązań wprowadzonych już w dobie pary i żelaza.

Pojawienie się maszyny parowej i szerokie jej zastosowanie na lądzie nie ominęło dróg wodnych. Mniej więcej od 1775 roku datuje się próby wykorzystania silnika parowego na łodziach i statkach. Zasadniczo oparto się na kole łopatkowym (młyńskim) jako pędniku, ale zanim to nastąpiło próbowano przenieść siłę mechaniczną na wiosła. Poszukiwanie takich rozwiązań podjął m.in. John Fitch, budując łódź z wiosłami napędzanymi silnikiem parowym i systemem wiązarów.

Fitch zbudował w roku 1788 pewien wariant tego napędu, umieszczając łopatowate wiosła z tyłu statku i taki statek stał się pierwszym parowcem wykonującym regularne rejsy transportowe pomiędzy miastami Trenton i Philadelphia w roku 1790.

Także inny konstruktor - James Rumsay zbudował łódź poruszaną parą wioseł napędzanych silnikiem parowym. We Francji eksperymentował markiz Claude de Jouffroy d'Abbans, projektując łódź, w której para wioseł napędzana była atmosferycznym silnikiem parowym i przekładnią łańcuchową nadającą wiosłom ruch wahadłowy o promieniu 2,6 m. Niezbyt udane próby zachęciły go do dalszych poszukiwań i w roku 1783 zaprezentował łódź "Pyroscaphe" napędzaną parowym silnikiem oraz kołami łopatkowymi, która podczas prób dokonanych 15 lipca na rzece Saon w pobliżu Liony płynęła 15 minut pod prąd. Ciekawie rozwiązany był sposób przekazania posuwistego ruchu tłoczyska silnika na wał kół łopatkowych za pomocą mechanizmu zapadkowego, co widać na rysunku poniżej. Model tej łodzi wykonany przez samego konstruktora do dziś znajduje się w paryskim Musee de la Marine, a dalsze prace nad tym typem napędu przerwała Rewolucja Francuska.


Pionierskie rozwiązanie napędu zaproponował też Benjamin Franklin, który zasugerował już wtedy napęd strumieniowy (woda zasysana była z przodu statku, a wypychana z tyłu - wrócono do tej idei później). Konstrukcje "wiosłowe" Fitch'a, Rumseya oraz propozycja Franklina nie odniosły sukcesu i zdecydowana większość pierwszych parowców była napędzana kołem łopatkowym. Pierwszym, napędzanym silnikiem parowym i kołem łopatkowym statkiem, którego rozwiązania przyniosły konstruktorowi - Patrickowi Bell'owi - pełen sukces o znaczeniu komercyjnym był "Comet" - zaprojektowany w Szkocji w 1812. W USA taką udaną konstrukcją okazał się "Clermont" - zbudowany przez Roberta Fultona w 1807 roku. Poniżej rycina oraz model napędu tego statku.


Parowce z kołem łopatkowym zyskały taką popularność, że wkrótce po pojawieniu się przewoziły już setki pasażerów na krótkich trasach wzdłuż rzek Ameryki Północnej. Aby zaś pozyskać dla pasażerów najatrakcyjniejszą, a dla ładunku najpojemniejszą część kadłuba jaką jest śródokręcie - zaczęto przenosić silniki ku rufie oraz stosować pędnik umieszczony z tyłu. Od tego momentu rozpoczął sie podział na boczno- i tylnokołowce. Za pierwowzór tylnokołowca można uznać konstrukcję z 1804 roku przedstawioną na rycinie.

Ulepszenia dokonane w konstrukcji silnika parowego przyczyniły się do dalszego wzrostu popularności parowców. Ważnym osiągnięciem stało się skonstruowanie silnika z dodatkowym cylindrem i trój-cylindrycznego silnika z wielokrotnym rozprężaniem. Każdy z nich był bardziej sprawny od swego poprzednika. Statki mogły być coraz większe i przewozić więcej pasażerów lub towarów. Wraz ze wzrostem mocy silników parowych pojawiła się możliwość ciągnięcia (lub później pchania) statków bez napędu przez specjalnie zaprojektowany i zbudowany statek czyli holownik lub pchacz. Mało kto bowiem wie, że idea pchania barek bez napędu ma już ponad stuletnią historię, a pierwsze pchacze z napędem parowym i pędnikiem w postaci koła łopatkowego umieszczonym z tyłu pojawiły się na amerykańskim kontynencie u progu XX wieku


Komentarze
#1 | Janusz Fafara dnia 09.01.2008 21:09
Musze przyznać że wykonałeś kawał dobrej roboty. Na dobrą sprawę mógłbyś wydać podręcznik akademicki z tego tematu. Jedyną luką jest brak wzmianki o zastosowaniu łancucha, jako w pewnym sensie pędnika. Kiedyś wspomniałem na tej stronie o jego zastosowaniu, a bardzo szczegółowo opisał ten rodzaj napędu statków śródladowych Pan Franciszek Manikowski w ubiegłorocznej edycji kalendarza. Podsyłam Ci pocztą parę fotek holowników z napędem łańcuchowym do ewentualnego wstawienia.
#2 | Apis dnia 09.01.2008 22:57
Janusz - dałem w tekście odnośnik do Twojego artykułu o tych rozwiązaniach szanując z kolei Twoją pracę Wink .

Dziekuję - taka ocena z Twoich ust to wielkie uznanie. Jak widzisz jeden z przysłanych przez Ciebie kiedys pchaczy parowych doczekał się publikacji ale planuję napisać coś (może razem napiszemy) coś o historii żeglugi pchanej.
#3 | Janusz Fafara dnia 10.01.2008 20:47
Nie mówię nie, ale najpierw moim wielkim celem jest przetłumaczenie Hafen Anlagen zu Breslau. Jakoś od 1945 r. nikt tego nie dokonał, może mnie się uda.
#4 | miroslaw rajski dnia 13.01.2008 14:08
Artykuł bardzo interesujący, będący przekrojem poprzez historię rozwoju pędników statków rzecznych. Mnie niejako z urzędu szczególnie interesuje to ostatnie rozwiązanie, czyli pędnik Voitha Scneidera. Nie dawało mi spokoju, czy kiedykolwiek stosowano je na rzekach, okazało się że tak! Wielki niemiecki armator statków pasażerskich, Köln - Düsseldorfer, czyli KD, eksploatuje lub eksploatował liczne wycieczkowce z pędnikami Voitha Schneidera. Z będących w służbie statków KD, w dwa tego rodzaju pędniki wyposażone są wielkie statki wycieczkowe "Wappen von Köln" i "Wappen von Mainz" (dł. 93 m, 2000 KM). Pierwszy zbudowała stocznia Ruthof w Mainz Kastel w 1967 roku, a drugi stocznia Berninghaus w Köln Deutz w 1961 roku. Zabierają po 2000 pasażerów na klasyczne wycieczki między Kolonią a Moguncją. Zbudowany w 1979 roku w stoczni Hilgers w Rheinbroh piękny "Stolznfels" (dł. 77 m, 1460 KM, 1000 pasażerów), ma dwa pędniki Voitha Schneidera. Sprzedany niedawno do Holandii, nostalgiczny "Berlin", zbudowany w stoczni Berninghaus w 1959 roku (dł. 88,5 m, 1300 KM, 2000 pasażerów), ma również dwa takie pędniki. Napewno wielu z nas pamięta słynne osiem reńskich wycieczkowców kabinowych KD: "Deutschland", "Britannia", "France", "Nederland", "Austria", "Italia", "Helvetia" i "Europa", zbudowanych w latach 1960-71. Wszystkie one wyposażone są w dwa pędniki Voitha Schneidera, a napęd stanowią dwa lub cztery silniki Klöckner-Humboldt-Deutz o łącznej mocy 1400 do 1920 KM. Pływają one w większości w dalszym ciągu na Renie, ale u innych armatorów i pod częściowo zmienionymi nazwami. Mirek Rajski
#5 | dyzma dnia 27.01.2008 19:46
Pływałem trzy lata jako sternik na niemieckich barkach, oraz rok jako kapitan na polskich jednostkach po całym zachodzie, i nie pomyślałem nigdy że te Pasażery mają Voith-Schneidery. Podeślę Ci, jeżeli pozwolisz, kilka ładnych fotek. Dzięki za wspaniały ARTYKUŁ, Apis. Robisz coś wspaniałego. Pozdrowienia!
#6 | teich dnia 01.02.2008 13:24
W przeciwieństwie do wcześniejszych komentatorów ja jestem szczurem lądowym uzaleznionym od wody w dwóch aspektach - 1.Modelarstwo , 2.. Żeglarstwo. Dlatego z wielkim zainteresowaniem przyjmuje wszystkie artykuły zarówno o historii żeglugi, czy tez rozwoju techniki żeglugowej. Od dłuższego czasu przygotowuję się do modelu pchacza "Sanara Emperi" skonstruowanego i zapewne zbudowanego we Wrocławiu. I od tak samo dawna zastanawiało mnie dlaczego śruby w tym pchaczu są osłonięte cylindrami. Po przeczytaniu tego artykułu wiem po pierwsze co to za pierścienie, po drugie jaka jest ich rola. W budowie modelu to nie pomoże, ale jaką daje jasność myśli i satysfakcję. Od dziś moge powiedzieć - synku te pierścienie to ... i służy do...
Moją wypowiedź dedykuję w podzięce autorowi. Jego trud i wysiłek zaowocował ---- ja już wiem (wcześniej się jedynie domyslałem) po co jest rufa tunelowa i dysza Korta. Panie Andrzeju bardzo dziękuję i z najwyższym uznaniem i szacunkiem pozdrawiam.
ps w załączeniu właśnie zdjęcie które zawsze mnie zastanawiało po co to ma takie kształty?

www.zegluga.wroclaw.pl/images/forum/rufa.jpg
#7 | Apis dnia 11.02.2008 21:02
Na powyższym zdjęciu widzimy połączenie kilku rozwiązań:
- dyszy Korta
- pędnika Schottela
- rufy tunelowej
Stateczek to pewnie jakiś "Strażak" od którego wymaga się zwrotności i uciągu w razie potrzeby. Widoczne na dyszach sztabki to elektrody przeciwdziałające niekorzystnym efektom kawitacji.

Uzupełniłem dzięki Januszowi Fąfarze treść opracowania o "żeglugę łańcuchową". Sądzę, że teraz mamy obszerniejszy obraz pędników i napędów stosowanych na rzekach.
#8 | tomekAM dnia 10.10.2008 20:07
Witam, jestem studentem Akademii Morskiej w Szczecinie, moja specjalność studiów to Żegluga Śródlądowa, miałbym małą prośbę, chciałbym się skontaktować z autorem tego artykułu, chciałbym wykorzystać go w pracy dyplomowej, oczywiście z głową a nie przepisać jako plagiat, mój temat to : System sterowo-nepędowy na przykładzie ruchomej dyszy. Tworzę model w skali który buduję i który będzie miał przeze mnie wymyślony system, lecz w pracy chciałbym wspomnieć również jak od początku wyglądało nasze podejście do tematu napędu na rzece, ten artykuł jest dla mnie idealny, proszę o pomoc, będę bardzo wdzięczy za każdą, pozdrawiam
#9 | Apis dnia 01.08.2010 11:59
Świetny film przypominający zarówno łódź Fitch'a jak i ekspansje koła łopatkowego na rzekach USA: http://www.ket.or...;template=
#10 | zbyszek1 dnia 22.02.2013 15:55
Film wspaniały. To były czasy, romantyzm, ale i ciężka praca.
Dodaj komentarz
Zaloguj się, aby móc dodać komentarz.
Oceny
Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą oceniać zawartość strony
Zaloguj się lub zarejestruj, żeby móc zagłosować.

Świetne! Świetne! 86% [12 głosy]
Bardzo dobre Bardzo dobre 14% [2 głosy]
Dobre Dobre 0% [0 głosów]
Średnie Średnie 0% [0 głosów]
Słabe Słabe 0% [0 głosów]
Kto na wachcie
Apis05:19:55
Andrzej20206:22:25
kajda06:23:04
tiktak06:56:43
bolo26206:58:15
przylodz07:44:04
vasyld08:25:03
Janusz Misze...09:25:18
zbyszek109:36:39
tomil09:48:54
Hydepark
Musisz zalogować się, aby móc dodać wiadomość.

przylodz
28.08.2014
Fajny hausbot, ale zdjęcia za szybko się zmieniają. Nie sposób dostrzec szczegółów. Czy można zobaczyć te zdjęcia w ujęciu statycznym?

mkrakowiak74
27.08.2014
Próg wodny na Wiśle pod znakiem zapytania http://www.dzienn.
..,id,t.html

Seehund
26.08.2014

miroslaw rajski
26.08.2014
Przed siedmiu laty wstrząsający artykuł o dewastacji portu w Koźlu ukazał się także na naszej Stronie: http://www.zeglug.
..cle_id=119

tiktak
25.08.2014
Dziekuje jezeli znajde cos ciekawego , to postaram sie zamiescic . Pozdrawiam .

mkrakowiak74
25.08.2014
Jakie są główne zalety żeglugi śródlądowej? http://www.ryneki.
..dowej.html

Powered by PHP-Fusion v.7.02.07. Copyright © 2002 - 2014 by Nick Jones. Released as free software without warranties under GNU Affero GPL v3.   Page RankRating for zegluga.wroclaw.pl
DiS | Apis Video | Alhenag | Orsza | Absolwenci TZS | Tibi Mariae | Wierzbnik | Rada Kapitanów | PHP-Fusion PL | Świnoujście noclegi nad Morzem Bałtyckim | K&J