Höyrylaivojen suunnittelu Eastern Riversille: Denny and Global Trial Data, c. 1875-1930

27. marraskuuta 2013



mitä eroa on todellisen pohjoisen ja magneettisen pohjoisen välillä
Brittiläisillä laivanrakentajilla oli jotain uutta, mistä ylpeillä Chicagon maailmannäyttely vuonna 1893. Sinä vuonna William Denny ja veljet Dumbarton laittoi ilmoituksen yhteen messujen luetteloista, jossa korostettiin viimeaikaista insinöörityötä: kevyttä työtä Eastern Riversille. Mainos paljasti kiistattoman tosiasian: Denny, hyvämaineinen Clyden laivanrakennusyritys, oli johtaja tässä alan asiantuntemuksen uudessa erikoistumisessa. Mutta vielä mielenkiintoisempaa on se, mitä mainoksessa ei mainittu. Kaukana Clydestä nämä uudet laivanrakennustekniikat tulivat insinööreiltä ja liikemiehiltä puolen maapallon päässä. Dennyn mainos on saatettu laittaa British Section of the World Fair -luetteloon, mutta 1800-luvun lopulla brittiläinen laivanrakennus oli kaikkea muuta kuin yksinkertaisesti brittiläistä. [[{'type':'media','view_mode':'media_large','fid':'219787','attributes':{'class':'media-image size-full wp-image-1782', 'typeof':'foaf:Image','style':'','width':'617','height':'708','alt':'Mainos, jonka on sijoittanut William Denny and Brothers, Ltd. Chicagon vuoden 1893 maailmannäyttelyn luettelo, jossa korostetaan yrityksen asiantuntemusta itäisten jokien höyrylaivoissa.'}}]] William Denny and Brothers, Ltd.:n asettama mainos Chicagon vuoden 1893 maailmannäyttelyn luetteloon, jossa korostetaan yrityksen asiantuntemusta itäisten jokien höyrylaivoissa. Uusi asiantuntemus, jota Dennyn mainoksessa korosti – laivojen suunnittelu ja rakentaminen kaukaisille vieraille joille – oli vastaus 1800-luvun lopun keisarillisten uusiin vaatimuksiin. Ison-Britannian siirtokunnissa ja protektoraateissa toimivat paikallishallinnot ja yksityiset yritykset käyttivät yhä useammin höyryteknologian voimia kartoittaa ja hallita juuri valloitettuja alueita. Mutta tämä höyrylaiva-imperialismi ei ollut vain tapaus Clyde-teknologian sijoittumisesta valtakunnan reunoihin. [2] Dennyn asiantuntemus perustuikin rikkaaseen, maailmanlaajuiseen tiedonkeruuyritykseen – höyrylaivojen testaamiseen ulkomaisilla vesillä sekä testitulosten huolelliseen kirjaamiseen ja kokoamiseen – ja Denny's ansaitsi kerskausoikeutensa koordinoimalla näitä tietoja toimivien asiakasyritysten kesken. itäisillä joilla. Näiden itäisten jokien kokeiden tulokset löytyvät National Maritime Museumista, Denny and Brothersin teknisten ennätysten yli 1000 laatikkokokoelmasta. Siellä on kuusi suurta, vyösoljettua määrää Raportteja Gangesista ja Irrawaddy Steamersista paljastaa tavan, jolla ulkomaiset jokinäkökohdat tunkeutuivat laivasuunnitteluun ja kuinka laivanrakennusteollisuuden kokeelliset menetelmät muotoiltiin uudelleen Britannian keisarillisten vesien kaukaisuudessa.
Volume VI Denny's Reports on Ganges and Irrawaddy Steamers, hallussa National Maritime Museum at Royal Brass Foundry Woolwichissa.
Tiedonkeruu ja mukauttaminen vieraisiin jokiin
Kokeilutietojen kerääminen ja jakaminen oli osa William Dennyn suurempaa projektia soveltaa tieteen opetuksia jokapäiväiseen kaupalliseen käytäntöön. [3] Hänen yrityksensä ansaitsi tieteellisen maineen kokeellisten säiliökokeiden kaupallisen käytön edelläkävijänä vuonna 1884 ja tiukemman alustestauksen käyttöönotosta progressiivisilla mitatuilla maileilla vuosikymmen aiemmin. Mutta pelkkä näiden kokeiden suorittaminen ei riittänyt varmistamaan parempaa laivanrakennusta. Vaikka asiantuntijat suorittivat kokeita, Denny ja hänen kollegansa uskoivat, että monet tekijät estävät edelleen vakavasti luotettavan tiedon hankkimista. [4] Näiden ongelmien edessä Denny ryhtyi työhön keräämään suurempaa datasarjaa koetuloksista. Tästä tietojoukosta tuli tärkeä osa koeprosessia, minkä ansiosta uusien alusten suunnittelija […] pystyi arvioimaan varmemmin tyydyttävien tulosten saavuttamisesta. [5] Fano, siipipyörähöyrykone, joka käytiin läpi useita kokeita vuosina 1924 ja 1925 ja muutettiin kaksiruuvihöyrylaivaksi vuonna 1926. Graafisesti näytetyt tulokset progressiivisista mitatuista kilometrikokeista siipipyörähöyrylaivassa Fano, tammikuu 1925. Tietojen jakamisen oli tarkoitus lisätä koetulosten luotettavuutta, mutta se teki paljon enemmän, johtaen laadullisia muutoksia laivanrakennusteollisuuteen. Denny and Brothers koonnut ainutlaatuisia tietoja, joita sen asiakasyritykset tuottivat, ja nykyään voimme löytää nämä kokoelmat Raporteista. Esimerkiksi, Irrawaddy Flotilla Company (IFC) oli yksi Dennyn suurimmista asiakkaista, ja se lähetti muistiinpanoja toiminnoistaan ​​Britti-Intian itäisimmillä joilla. Saatuaan Dennyn rakentamia höyrylaivoja, jotka lähetettiin ulkomaille kappaleina, IFC kokosi alukset uudelleen Burman telakoillaan ja asetti ne koekäyttöön Rangoon-joella. IFC:n laivaston insinöörit kirjoittivat koetuloksia ja painottivat usein tärkeitä paikallisia näkökohtia, kuten pienempien vetojen etusijaa suurempiin nopeuksiin. Tällä tavalla laivastoinsinööri Robert Barr tarjosi arvionsa kahdesta Dennyn rakentamasta siipihöyrylaivasta, Kawlinista ja Kentungista. IFC:n käytännön henkilökunta oli seurannut alusten kilpailua, ja vaikka Kentung voitti kilpailun, Kawlin oli epäilemättä ylivoimainen. Samalla vetoisuudella painotettuna Kawlinin keskisyväys oli 4 tuumaa Kentungin syväys. Barr pani merkille tämän edun, kun otetaan huomioon molempien alusten elinkelpoisuus, jos ne pannaan töihin Mandalay-Myingyan-lauttareitillä. Tällä reitillä kulkevat höyrylaivat lähtevät tyypillisesti Mandalaysta alas päivittäin raskaiden riisilastien kanssa, joten 'Kawlin' pystyy kuljettamaan enemmän kuin aiemmat lauttahöyrylaivat ilman jäämisen vaaraa. [6] Dallan telakka lähellä Rangoonia c. 1880-luvulla, jolloin Irrawaddy Flotilla Company kokosi Dumbartonista palasina toimitetut höyrylaivat. Denny and Brothers etsi tätä käytännöllistä palautetta ja rohkaisi asiakkaita lähettämään meille hyödyllistä kritiikkiä. [7] Laivanrakennusteollisuus ei ollut aina kiinnittänyt huomiota ulkomaisiin jokiolosuhteisiin, ja 1880-luvulta alkaen nämä maailmanlaajuiset koetulokset helpottavat siirtymistä matalasyväisten alusten rakentamiseen. [8] Muita suunnittelumuutoksia piti seurata, mukaan lukien kokeilut uusilla rakennusmateriaaleilla, jotka tarjoaisivat höyrylaivalle enemmän suojaa itäisten jokien ainutlaatuiselta ympäristöltä. Denny and Brothers aloitti teräksen innovoinnin 1870-luvun lopulla ja rakensi ensimmäisen teräshöyrylaivansa, Taepingin, IFC:tä varten. Motivaatio ei tullut Dumbartonista vaan itse itäisistä vesistä: He rakensivat tämän teräshöyrylaivan, koska he olivat kärsineet niin pahasti siitä, että monet heidän höyrylaivansa olivat jääneet kiinni ja upotettuja joen uomassa makaavien puiden ja kivien takia. Osa teräksen testaamisesta ei ollut pelkästään sen näkeminen, kuinka Taepingillä kävi Irrawaddy-joella, vaan myös sen selvittäminen, pystyivätkö puretun aluksen teräslevyt kulkemaan ensimmäisen matkan Dumbartonista Rangooniin. Vaikka tämä oli käytännön koe, se oli erittäin ankara.[9] Levyt selvisivät lopulta matkasta rikkoutumatta, ja IFC-kokemus Taepingistä antoi Dennylle varovaisen optimismin teräksen käyttöön laivanrakennuksessa. Polttoaineen kulutus oli toinen laivan suunnittelun piirre, joka neuvoteltiin maailmanlaajuisten koetietojen avulla. IFC korosti alhaista prioriteettiaan raportoidessaan siipipyörähöyrylaivan Fanon epäonnistuneista kokeista. Vaikka säästöt polttoaineen kulutuksessa olivat arvokkaita, IFC:n johtaja R. Sinclair korosti, että niihin ei kannata pyrkiä, jos kompromissi on nopeus. Gozoon verrattuna Fano kulutti 20 % vähemmän polttoainetta. Mutta kaikkialla Deltassa vaaditaan nopeutta, jotta matkustajat pääsevät laskeutumispaikalleen mahdollisimman aikaisin iltapäivällä, jotta joen rannalta kaukana olevat pääsevät koteihinsa ennen pimeää, minkä jälkeen he pelkäävät matkustaa. . Tämä on erittäin tärkeä asia. [10] Gozo oli nopea ja helposti ohjattava, ja brittiläisen Burman turvallisuuskäsitykset tekivät siitä paljon paremman laivan suunnittelun. Kokeellisten menetelmien uudelleenkonfigurointi valtakunnassa Tämän tiedonkeruuyrityksen seurauksena testauskohteet (astiat) joutuivat tarkistamaan, vaan myös itse testausprosessi joutui uudelleenarvioinnin kohteeksi. Tämä testaus edellytti, että höyrylaivat suorittavat useita ajoja ennalta määrätyllä kurssilla (merkitty mitattu mailia) vaihtelevilla nopeuksilla mitatakseen tarkemmin moottorin tehon ja aluksen nopeuden välistä suhdetta. Suorittaakseen nämä kokeet Brittiläisessä Burmassa, IFC:n oli toistettava mitattu mailin kurssi Irrawaddylla. Mutta Denny's Reports paljastaa, kuinka vaikeaa tämä kopiointi oli. Asianmukaisten olosuhteiden varmistaminen testauspaikalla turhautui helposti. Huonot sääolosuhteet peittivät usein testituloksia, ja jokiliikenne saattoi myös pysäyttää kokeet. Ennustettavimpia olivat kuitenkin vuorovesiolosuhteet: nopeasti muuttuvat vuorovedet vaikuttivat vakavasti nopeuslukemien tarkkuuteen. [11] Vaikka insinöörien kokemus sai heidät vakuuttuneeksi siitä, että sen pitäisi olla totta, että samankaltaiset alukset, joita kokeiltiin samoissa olosuhteissa, antavat samanlaisia ​​tuloksia, toiveet vertailukelpoisten tulosten saavuttamisesta olivat hämärät. Vaikeus on tietysti varmistaa olosuhteiden samankaltaisuus, mikä on paljon suurempi kuin samanlaisten alusten valmistamisen vaikeus. [12] Raportit paljastavat kuitenkin myös kokeelliset käytännöt, joita asiakasyritykset innovoivat yrittääkseen voittaa testisuunnittelun puutteet. Asiakkaat jakoivat nämä testauskäytännöt Denny and Brothersin kanssa. Testattuaan laajan purohöyrylaivansa Nikkon IFC löysi tavan voittaa nopeat vuorovesivaihtelut. Se lähetti nämä tulokset Dennylle ja osoitti, kuinka se pystyi luomaan luotettavia nopeuslukemia suorittamalla neljä täydellistä yksittäisajoa siten, että peräkkäisten ajojen välillä on vain kymmenen minuuttia, ja laskemalla tuloksista keskiarvon. [13] Denny and Brothers pystyi tuolloin välittämään nämä ideat muille asiakkaille, joilla oli samanlaisia ​​testausongelmia. Niinpä kun yksi sen muista asiakkaistaan, India General Navigation and Railway Company (IGN&RC), ilmoitti höyrylaivansa Devanan epävakaista koetuloksista, Denny epäili, että vuorovesivaihtelut olivat vastuussa virheellisistä nopeuslukemista. Denny suositteli, että IGN&RC suorittaa tarkistetut kokeet IFC:n mallin mukaisesti. Jakaessaan IFC:n koemenetelmiä Denny ehdotti, että saadakseen tarkkoja tuloksia ja vertailuja […] vesillä, joiden virtausnopeus muuttuu nopeasti, IGN&RC:n tulisi ottaa käyttöön samanlainen protokolla, jossa suoritetaan vähintään kolme yksittäistä ajoa millä tahansa nopeudella. [14] Nikkon Rangoonilla mitatun mailin peräkkäisten ajojen tulokset, jotka Denny and Brothers jakoivat toisen asiakkaan, India General Navigation and Railway Companyn, kanssa. Näemme Ganges- ja Irrawaddy Steamers -raporteista, kuinka laivanrakennusasiantuntemus 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa perustui paljon enemmän kuin perinteiseen Clydeen keskittyneeseen tietotaitoon. Dennyn tapauksessa itäisen jokien asiantuntemus oli tulosta laajasti kiertävästä käytännön ja tieteellisestä tiedosta, ja sekä höyrylaivojen rakentaminen että kokeelliset menetelmät improvisoitiin kokeiden kautta kaukana Dumbartonista. *** [1] Chicagon näyttelyn kuninkaallinen komissio, British Sectionin virallinen luettelo (Lontoo: William Clowes & Sons, 1893). [2] Lisätietoja höyrylaivojen roolista imperialismin pioneereina, katso Daniel Headrick, Imperialismin työkalut: teknologia ja Euroopan siirtomaavaltakuntien laajentuminen 1800-luvulla, The Journal of Modern History 51 (1979) ja Daniel Headrick. , Imperiumin työkalut: Teknologia ja eurooppalainen imperialismi 1800-luvulla (New York: Oxford University Press, 1981). [3] William Dennyn muistelma, FRSE, Transactions of the Institution of Naval Architects 28 (1887), 457. [4] Katso seuraava keskustelu: William Denny, On the problemities of speed laskennan, Transactions of the Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland 18 (1874-75), 219. [5] David Pollock, Modern Shipbuilding and the Men Engaged in It: Katsaus viimeaikaiseen edistykseen höyrylaivojen suunnittelussa ja rakentamisessa, yhdessä merkittävien telakoiden kuvausten ja tehdyn työn tilastojen kanssa päärakennuspiireissä (London E. & FN Spon, 1884), 118. [6] JA Folsomin kirje John A. Galbraithille Kawlinissa, n. 4. toukokuuta 1914 (Reports on Ganges and Irrawaddy Steamers, Vol. II, DBAB0958, William Denny and Brothers, Ltd. Collection, National Maritime Museum). [7] Archibald Denny, Vakavuuslaskelmien käytännön soveltamisesta, Transactions of the Institution of Naval Architects 28 (1887), 375. [8] Lisätietoja laivanrakennusteollisuuden muutoksista, jotka johtuvat lisääntyneen huomion kiinnittämisestä asiakkaiden kysyntään, katso erityisesti : Robert V. Kubicek, Brittiläisen imperiumin paineilmahöyrylaivojen suunnittelu, 1868-1906, Technology and Culture 31 (1990). [9] Katso seuraava keskustelu: B. Martell, Teräs laivanrakennukseen, Transactions of Institute of Naval Architects 19(1878), 25. [10] R. Sinclairin kirje Irrawaddy Flotilla Companyn sihteerille, 11. heinäkuuta 1924 (Reports on Ganges and Irrawaddy Steamers, Vol. IV, DBAB0959, William Denny and Brothers, Ltd. Collection, National Maritime Museum). [11] Institution of Naval Architects -instituutin 23. istunnossa esitellyssä asiakirjassa yksi jäsen kuvaili, kuinka progressiivisten mitattujen mailien kokeiden tulokset ovat vain suunnilleen luotettavia, jos vuorovesi on joko hyvin hidas tai erittäin tasainen, ja ne olisivat melko epäluotettavia vuorovesi on nopea ja vaihteleva. J. Harvard Biles, On progressive trials, Transactions of the Institution of Naval Architects, 23 (1882), 191. [12] William Denny and Brothers, Ltd:n kirje herralle Duncan Macneill & Co., 16. elokuuta 1930 (Raportit). Ganges and Irrawaddy Steamers, Vol. V, DBAB0956, William Denny and Brothers, Ltd. Collection, National Maritime Museum). [13] William Dennyn ja Brothersin muistiinpanot T.S.S. Devana, 5. helmikuuta 1918, osa 2, 1918 (Reports on Ganges and Irrawaddy Steamers, Vol. II, DBAB0958, William Denny and Brothers, Ltd. Collection, National Maritime Museum). [14] Lisätietoja kokeellisten menetelmien lokalisoinnista 1800-luvun lopun laivanrakennuksessa, katso erityisesti Leggettin työ testitankkien replikaatiosta: Don Leggett, Replication, re-placing and Naval science in comparative context, c. 1868-1904, British Journal for the History of Science 46 (2013).