Polski Portal Morski
Aktualności Historia Technologie

Różne sposoby wykorzystania pary wodnej do napędu statków i okrętów

Ważnym usprawnieniem okrętowej maszyny parowej było wynalezienie w 1854 r., przez szkockiego konstruktora Johna Eldera, maszyny sprzężonej. Wynalazek polegał na dodaniu dodatkowego (o większej średnicy) cylindra – dla lepszego wykorzystania ciśnienia pary, po wykonaniu przez nią pracy w pierwszym cylindrze. To rozwiązanie techniczne podlegało w latach 1880-1890 dalszemu udoskonaleniu – poprzez konstruowanie silników o potrójnym, a nawet poczwórnym rozprężaniu.

Kolejnym etapem doskonalenia silników parowych było zastosowanie sprzężonej z silnikiem głównym turbiny, napędzanej parą odlotową z silnika tłokowego. Spośród wielu opatentowanych systemów, najpopularniejszym okazał się system Bauer-Wacha. Jego zastosowanie pozwalało na zwiększenie mocy całego układu o ok. 38%, podczas gdy jednostkowe zużycie pary spadało o ok. 22%.
Dalszym usprawnieniem napędu parowego było zastąpienie paliwa stałego (węgiel, drewno) paliwem płynnym w postaci oleju opałowego. Dzięki temu można było wydatnie skrócić czas bunkrowania i lepiej wykorzystać przestrzeń statku (zbiorniki w podwójnym dnie) oraz zmniejszyć stan liczebny załogi kotłowni. Praca w kotłowni stała się wówczas znacznie lżejsza. Należy jednak pamiętać, że ów postęp techniczny nie następował bynajmniej automatycznie. Był to proces stosunkowo długotrwały. Ówczesne statki były długowieczne. W portach morskich i śródlądowych cumowały obok siebie statki i okręty o bardzo zróżnicowanym poziomie zaawansowania technicznego.

Właśnie w drugiej połowie XIX w. szybkie żaglowce, nazywane kliprami, osiągnęły swój szczytowy rozwój. Pierwsze tego typu statki zaczęli budować Amerykanie, w ich ślady poszli Anglicy. Klipry wyróżniały się smukłym kadłubem, wysokimi masztami oraz wielką powierzchnią żagli. W architekturze tych statków nastąpiło harmonijne połączenie piękna z funkcjonalnością. Żaden ze statków, które pływały wcześniej, ani później, nie dorównywał im urodą. Z reguły były obsadzane najlepszymi załogami. Do najbardziej znanych kliprów należały: Cutty Sark, Thermopilae, Ariel, Lighting, Teaping. Najszybsze żaglowce osiągały wówczas prędkości max. rzędu 18-21 węzłów (33,3-38,8 km/h). Prędkości te były osiągane na granicy ryzyka. W razie niepowodzenia, najmniejszym zmartwieniem była utrata żagli, znacznie większym – połamanie masztów. Żagle i maszty można było jednak zastąpić nowymi. Marynarzy, którzy wypadli za burtę lub spadli na twardy pokład, nie dało się już zastąpić, a przynajmniej nie do końca rejsu. Nie były to wypadki odosobnione.

Osiąganie tak znacznych prędkości możliwe było m.in. dzięki wysokiemu stosunkowi powierzchni żagli do wielkości kadłuba. Np. słynny kliper „Cutty Sark” miał 34 żagle o łącznej powierzchni 1/3 ha, przy pojemności 963 BRT. Dawało to wskaźnik 3,5 m² żagla na 1 BRT. Statek osiągał prędkość rzędu 18 węzłów (33,3 km/h). Jak później ustalono, to aby osiągnąć tą prędkość przy napędzie mechanicznym, musiałby posiadać silnik o mocy ok. 4 tysięcy KM (2,94 tys. kW). Dla porównania, zbudowany w tym samym czasie w Belfaście bardzo udany statek pasażerski o napędzie parowo-żaglowym „Oceanic”, miał 15 żagli o łącznej powierzchni 2,5 tys. m², przy pojemności 3707 BRT. W tym przypadku wskaźnik powierzchni żagli do pojemności BRT wynosił 0,7 – a więc 5 razy mniej. Przeciętne prędkości uzyskiwane przez klipry w dalekich podróżach były jednak znacznie skromniejsze, gdyż wynosiły około 6,5 węzła (12 km/h). W tym czasie parowce uzyskiwały już prędkości przeciętne rzędu 8 węzłów (14,8 km/h).

Ostatecznym ciosem dla żaglowców było wydatne skrócenie tras oceanicznych po wybudowaniu w 1869 roku Kanału Sueskiego i w 1914 roku Kanału Panamskiego. Droga wodna przez Kanał Sueski skróciła trasę z głównych portów angielskich do Bombaju o ok. 42% i do Kalkuty o 33%. W 1870 roku najszybsze żaglowce na „szlaku herbacianym” wokół Przylądka Dobrej Nadziei żeglowały około 110 dni, a parowce przez Kanał Sueski tylko 60 dni. Kanał Panamski pozwolił na skrócenie żeglugi pomiędzy Nowym Jorkiem a San Francisco o 60%, pomiędzy Nowym Jorkiem a Vancouver o 56% oraz pomiędzy Liverpoolem a San Francisco o 41%. Najdłużej żaglowce utrzymały się na szlaku australijskim. Na przełomie XIX i XX stulecia pojemność parowców trzykrotnie przewyższała pojemność żaglowców.
Ostatnią próbą sprostania konkurencji parowcom było budowanie dużych żaglowców o stalowych kadłubach i zunifikowanym ożaglowaniu. Budowano je w Anglii, USA, Francji i Niemczech, w liczbie kilkuset sztuk.

źródło Infomare; Ziemowit Sokołowski/ fot. Infomare

Zobacz podobne

W piątek ostatnie pożegnanie kapitana Henryka Jaskuły

BS

Incydent na Morzu Południowochińskim między siłami morskimi Filipin i Chin

BS

Międzynarodowe ćwiczenie pk. SPRING STORM 2021

BS

Zostaw komentarz

Ta strona wykorzystuje pliki cookie, aby poprawić Twoją wygodę. Zakładamy, że nie masz nic przeciwko, ale możesz zrezygnować, jeśli chcesz. Akceptuję Czytaj więcej

Polityka prywatności i plików cookie