Смирнов Г.В. - Рожденные вихрем (1107599), страница 15
Текст из файла (страница 15)
17 Приборы, с помощью которыя дюбуа клепал своя открытия. обремененному огромной семьей с одиннадцатью детьми, приходится бежать из Франции. Он возвратился лишь в 1802 году при Наполеоне и до самой смерти занимался подготовкой к печати третьего издания своего классического трехтомного труда «Принципы гидравлики». Первые два издания вышли в 1779 и 1786 годах, второе из иих было переведено на немецкий и английский языки и в свое время привело в восторг первого американского президента Г. Вашинггоиа. Третье издание вышло в 1816 году уже после смерти автора. В отличие от Борда и академиков, которые вскрыли несоответствие ньютоновой теории опыту, но не предложили ничего взамен, Дюбуа был одним из первых, кто попытался опытным путем установить новые начала в учении о сопротивлении. «Последняя часть сочинения, — писал он в предисловии к вПринципам гидравлики», — содержит наш опыт о сопротивлении жидкостей: здесь совершенно новым способом мы рассматриваем...
сопротивление воды и воздуха, не пользуясь вовсе прежней теорией, которая оказалась столько раз противоречащею опыту, и стараясь отыскать в опытах, до нас не имевшихся, новые точки зрения на предмет». Великая заслуга Дюбуа состояла в том, что он пер»ым 'попытался перекинуть мост между теоретической гидродинамикой и практическим судостроением. В свое время, размышляя над загадками гидродинамического сопротивления, Л. Эйлер высказал мысль, что если про. суммировать давления всех обтекающих тело струй, то можно получнчь величину силы сопротивления,.которая так интересует практиков. Но привязать эту теоретическую идею к расчету конкретных корпусов Эйлеру так и не удалось, Берясь за эту задачу, Дюбуа с гениальной изобретательностью воспользовался простым и полезным прибором, предложенным его соотечественником А.
Пито. Имя этого человека ныне известно любому инженеру по прибору «трубка Пито», ио мало кто знает хоть что-нибудь о нем. А. Пито (1695 — 1771) — уроженец юго-западной Франции. По достижении двадцатилетнего возраста он учился математике и физике у самого Реомюра и в 1740 году получил весьма высокий пост: был назначен суперинтендантом знаменитого канала дю 73 Миди. Пито за свою жнзнь осушил немало болот, построил много мостов, акведуков и дамб; написал несколько мемуаров по стронтельному делу,' геодезии, астрономии, математике н гидротехнике; стал членом Лондонского Королевского общества н Парижской академия наук: Но бессмертие ему принес прибор — трубка, 'загнутая под прямйм' углом. В такой трубке, погруженной в воду загнутым концом против потока, поднямался столбик жидкости, по высоте которого нетрудно было вычнслить скорость потока в данной точке.
Сообразив, что препятствовать двнженню тела вперед может не только избыток давления перед носом, но н недостаток сто за кормой, Дюбуа задался целью прямо измерить давление на передней н задней стенках движущеюся тела. Для этого бн сконструировал плоскую коробку с множеством отверстий, которые можно было затыкать, оставляя одно нлн несколько нз ннх от- крытыми.
Попадая под напором внутрь коробки, жнд кость подннмалась по приделанной к задней стенке трубке тем выше, чем больше был скоростной напор в той точке, где находилось открытое отверстие. Установив такую стенку поперек потока, Дюбуа сразу же сделал важное наблюдение: скоростной напор максимален в центре пластины и постепенно убывает к ее краям. Открывая же сразу все отверстия, Дюбуа получал величину среднего давления на всю поверхность стенки. Устанавливая такую коробку поперек потока отверстиями вперед, исследователь оценивал величину скоростного напора на носовую часть тела. Повернув же коробку на 180 отверстиями назад, Дюбуа убедительно доказал: за плоской стенкой в потопе создается разре'жение, илн как он его назвал, «недавленне». Складывая напор на переднюю стенку н «недавленне» на заднюю, нетрудно было получнть 'величину сопротивления, испытываемого движущимся в жидкости телом.
Но Дюбуа не ограничился установлением только одного этого факта. Он стал помещать прибор на противолежащих гранях куба н прнзм различной длины н убедился, что давление на лобовую стенку прн этом не меняется, а «недавленне» на заднюю стенку становится тем меньше, чем длиннее призма. Причина этого важного для практики эффекта не ускользнула от Дюбуа: чем длиннее тело, тем большее количество воды оно увлекает за собой вследствие трения, поэтому в кормовой части разность скоростей тела и прилежащих к нему водяных струй становится меньше, а потому уменьшается и анедавлевиеэ.
Таким образом, Дюбуа первым объяснил физический механизм гидродннамнческого сопротивлении сравнительно коротких и плохо обтекаемых тел и пластин, поставленных поперек потока, и ввел в научный обиход термин чсопротнвление формы>, которое потом называли иногда сопротивлением давления. Он же показал, что для тел большой длины пренебрегать трением нельзя. Но, разделив гидродинамнческое сопротивление на сопротивление формы и сопротивление треняя, Дюбуа не смог дать надежяых колнчественяых соотношений, которые позволялн бы вычислять сопротивление судов. Эта работа выпала на долю более поздних исследователей.
Запоздалые лавры англичан Англия задержалась с постройкой каналов, мбо долгое время могла обходиться каботажным плаванием да использованием приливов в устьях рек. Вот почему в то время как Франция, Германна, Россия лихорадочно сооружали грандиозные системы внутреннего судоходства, Англия ограничилась постройкой всего одного канала между реками Эйри и Келлер. Положеняе изменилось после того, как в 1772 году в строй вступил канал, построенный герцогом Бриджуотерским для доставки угля из его уорслейаких шахт в Манчестер. Для' осуществления своих планов герцог нашел блестящего исполнителя в лице Дж. Бриндлн (1716 — 1772) — выдающегося инженера-самородка, заложившего основы английской системы внутреннего судоходства..Появившись гораздо позднее французской, российской и немецкой, английская система судоходных каналов отлича; лась от них рядом интересных особенностей.
Если в континентальных странах по каналам транспортнровалнсь главным образом сравнительно дешевые сельскохозяйственные грузы и сырье, то в Англии по ним впервые стали перевозить дорогостоящую промышленную продукцию и даже пассажиров. Начало таким перевозкам положил сам герцог Брнджуотерский, наладивший на своем канале поездки пассажиров на крытых барках, буксируемых лошадьми. Позднее пассажирское сооб- щение по каналам было. введено между Эдинбургом н Глазго, Лондоном и Бирмннгемом и между городами Ирландии, оде из-за плохого состояния сухопутных дорог пассажирское движение по каналам развилось сильнее, чем в самой Англии.
Грандиозный финансовый успех первых каналов пробудил предпринимательские аппетиты. Аристократы- землевладельцы, помещнки-сквайры, купцы, предприниматели и даже университеты спешилн вложить деньги в постройку новых прибыльных сооружений.
Англию охватывает настоящий ажиотаж, достигший кульминации, прямо-таки «каналомании», в 1791 †17 годах„ И случилось так, что именно в это время в Англии находился американский художник портретист Р. Фултон (1765 †18). Картина лихорадочного строительства каналов захватила молодого провинциала. Оставив живопись, он изобретает механический цепной экскаватор для рытья каналов, разрабатывает движитель типа «рыбий хвост» для барок, придумывает механические скаты и вертикальные подъемники для судов, размышляет об установке паровой машины на корабле. Свои взгляды о революционизирующем действии каналов на жизнь народов он излагает в изданном в 1796 году «Трактате о судоходных каналах» с собствейными иллюстрациями.
Пропаганда завладевших воображением Фултона идей привела его во Францию, где американский посол в Париже Р. Ливингстон предложил ему вплотную заняться паровым судоходством. Именно в Париже, соорудив испытательный бассейн длиной около 20 м, Фултон провел долгие ц кропотливые эксперименты, исследуя на моделях эффективность весел, плавников, цепей с гребками, водяных колес и винтов. В результате огромной исследовательской работы ему удалась сделать то, чего не смогли предшественники: найти способ увязки корпуса, мапшны и гребных колес. В 1803 году первая экспериментальная паровая лодка Фултона развила скорость 4,8 км/ч, двигаясь против течения Сены..., Позднее Фултон узнал, что в !791 году, как раз тогда, когда он размышлял о возможности применения паровой тяги на каналах, в Лондоне произошло событие, не менее важное для создания парохода, чем изобретение собственно паровой машины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
