Вступление
Сегодня стало общеизвестным, что термин “Лошадиная сила” относится к мощности двигателя. Мы пришли к выводу, что автомобиль С 400-сильным двигателем будет двигаться быстрее, чем автомобиль с 130-сильным двигателем. Но при всем уважении к благородному скакуну, некоторые животные сильнее. Почему, например, мы сегодня не хвастаемся “оленьей мощью” или “бычьей мощью” нашего двигателя?
Шотландский инженер Джеймс Уотт знал, что ему повезло в конце 1760-х годов, когда он придумал значительно улучшенную версию первого коммерчески доступного парового двигателя, разработанного Томасом Ньюкоменом в 1712 году. Добавив отдельный конденсатор, конструкция Уотта устранила постоянные циклы охлаждения и повторного нагрева угля, необходимые для паровой машины Ньюкомена.
Уотт был не только выдающимся изобретателем, но и убежденным реалистом. Он знал, что для того, чтобы преуспеть в своей изобретательности, он должен был действительно продать свой новый паровой двигатель — многим людям.
Итак, Уотт вернулся к работе, на этот раз, чтобы “изобрести” простой способ объяснить мощность своего усовершенствованного парового двигателя так, чтобы его потенциальные клиенты могли легко понять.
Зная, что большинство владельцев паровых машин Ньюкомена использовали их для выполнения задач, связанных с вытягиванием, толчком или подъемом тяжелых предметов, Уотт вспомнил отрывок из одной ранней книги, в которой автор рассчитал потенциальную энергию механических “двигателей”, которые могли бы заменить лошадей для таких работ.
В своей книге 1702 года "друг Шахтера", английский изобретатель и инженер Томас Савери писал: "так что двигатель, который поднимет столько воды, сколько две лошади, работающие вместе в одно время на такой работе, могут сделать, и для которого должно быть постоянно держать десять или двенадцать лошадей, чтобы делать то же самое. Затем я говорю, что такой двигатель может быть сделан достаточно большим, чтобы выполнить работу, необходимую для использования восьми, десяти, пятнадцати или двадцати лошадей, которые постоянно обслуживаются и содержатся для выполнения такой работы…”
Сделав некоторые очень грубые расчеты, Уотт решил утверждать, что только один из его усовершенствованных паровых двигателей может производить достаточно энергии, чтобы заменить 10 лошадей, тянущих повозки-или 10 “лошадиных сил".”
Вуаля! По мере того как бизнес Уотта в области паровых двигателей стремительно развивался, его конкуренты начали рекламировать мощность своих двигателей в “лошадиных силах”, что сделало этот термин стандартной мерой мощности двигателя, все еще используемой сегодня.
К 1804 году паровой двигатель Уатта заменил двигатель Ньюкомена, что привело непосредственно к изобретению первого парового локомотива.
О, И да, термин “Ватт", как стандартная единица измерения электрической и механической мощности, которая появляется почти в каждой лампочке, продаваемой сегодня, был назван в честь того же Джеймса Уотта в 1882 году.
Уотт упустил истинную "лошадиную силу"
Оценивая свои паровые двигатели в "10 лошадиных сил", Уотт допустил небольшую ошибку. Он основывал свои расчеты на силе Шетландских или “шахтных” пони, которые из-за своих миниатюрных размеров обычно использовались для того, чтобы тащить повозки через шахты угольных шахт.
По хорошо известным в то время расчетам, один пони мог тащить одну тележку, наполненную 220 фунтами угля, на 100 футов вверх по шахте за 1 минуту, или 22 000 фунтов-футов в минуту. Затем Уотт неверно предположил, что обычные лошади должны быть по меньшей мере на 50% сильнее пони из ямы, таким образом, одна лошадиная сила равна 33 000 фунт-фут в минуту. На самом деле, стандартная лошадь лишь немного мощнее, чем пит-пони, или равна примерно 0,7 лошадиной силы, как измеряется сегодня.
В знаменитой гонке лошадь против пара лошадь побеждает
На заре развития американских железных дорог паровые локомотивы, такие как паровозы Уотта, считались слишком опасными, слабыми и ненадежными, чтобы им можно было доверить перевозку пассажиров-людей. Наконец, в 1827 году железнодорожная компания Балтимора и Огайо, B&O, получила первый в США чартер для перевозки грузов и пассажиров с использованием паровых локомотивов.
Несмотря на наличие чартера, B&O изо всех сил пытался найти паровую машину, способную путешествовать по крутым холмам и пересеченной местности, что вынуждало компанию полагаться в основном на конные поезда.
На помощь пришел промышленник Питер Купер, который предложил спроектировать и построить бесплатно для B&O паровоз, который, как он утверждал, сделает конные вагоны устаревшими. Создание Купера, знаменитый "мальчик-с-пальчик" стал первым американским паровозом, работающим на коммерческой, общественной железной дороге.
По проекту Купера "мальчик-с-пальчик" представлял собой четырехколесный Локомотив (0-4-0) с вертикальным угольным котлом и вертикально установленными цилиндрами, приводящими в движение колеса на одной из осей. Весивший около 810 килограммов паровоз отличался множеством импровизаций, в том числе котельными трубами, сделанными из ружейных стволов.
Конечно, за кажущейся щедростью Купера скрывался какой-то мотив. Ему просто посчастливилось владеть Акром за Акром земли, расположенной вдоль предполагаемых маршрутов B&O, стоимость которых будет расти экспоненциально, если железная дорога, приводимая в движение паровозами его мальчика-с-пальчика, преуспеет.
28 августа 1830 года мальчик-с-пальчик Купера проходил испытания на работоспособность на железнодорожных путях B&O за пределами Балтимора, штат Мэриленд,когда рядом с ними остановился гужевой поезд. Бросив на паровую машину неуважительный взгляд, машинист конного поезда вызвал мальчика-с-пальчика на скачки. Видя, что победа на таком мероприятии-отличная и бесплатная рекламная витрина для его двигателя, Купер охотно согласился, и гонка началась.
Мальчик-с-пальчик быстро набирал скорость, но когда один из приводных ремней оборвался, и паровоз остановился, старый надежный конный поезд выиграл гонку.
Хотя он и проиграл битву, Купер выиграл войну. Руководители B&O были настолько впечатлены скоростью и мощностью его двигателя, что решили начать использовать его паровозы на всех своих поездах.
Хотя он перевозил пассажиров по крайней мере до марта 1831 года, мальчик-с-пальчик никогда не введился в регулярную коммерческую эксплуатацию и был спасен на запчасти в 1834 году.
B&O выросла и стала одной из крупнейших и наиболее финансово успешных железных дорог в Соединенных Штатах. Щедро наживаясь на продаже своих паровых машин и земли железной дороге, Питер Купер сделал долгую карьеру инвестора и филантропа. В 1859 году деньги, пожертвованные Купером, были использованы для открытия Куперовского Союза для развития науки и искусства в Нью-Йорке.
Если же вы каким то чудом добрались до конца этой статьи - огромное вам спасибо! Вы можете ознакомиться и с другими статьями на этом канале или ожидайте следующую шаровую статью)