Перші теплоходи
Ідея використання палива безпосередньо в машині займала уми вчених та винахідників, проте загальний рівень розвитку техніки першої половини ХІХ ст. не міг забезпечити створення такої машини.
Ідея використання палива безпосередньо в машині займала уми вчених та винахідників, проте загальний рівень розвитку техніки першої половини ХІХ ст. не міг забезпечити створення такої машини.
Лише 1880 р. український морський офіцер О. С. Костович розробив проект легкого бензинового карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння. За цим проектом було виготовлено 8-циліндровий швидкохідний клапанний двигун для дирижабля. У 1888 р. Костович, подав заявку отримання патенту, виданий йому лише 1892 р.
Австрійський інженер Даймлер у 1883 р. побудував двигун потужністю 8 л. с., проте конструкція його. була недосконала, а 1897 р. він створив кілька двигунів потужністю до 16 л. с.
Мала маса, компактність та економічність нових двигунів привернули увагу машинобудівних заводів, судноплавних компаній, конструкторів та винахідників. Почалися широкі експериментальні та конструкторські роботи.
У 1892 р. німецький інженер Р. Дизель запатентував двигун для роботи на пилоподібному вугільному паливі, а через п'ять років збудував свій досвідчений дизель-мотор. Великий український нафтопромисловець та судновласник Е. Л. Нобель придбав привілей на виробництво таких моторів на своєму заводі в Петербурзі (нині завод «Український дизель»), хоча двигун вимагав доопрацювання конструкції. Дозвіл на виробництво дизель-моторів Нобель передав іншим заводам: Коломенському, Миколаївському і Нижегородському (нині «Двигун Революції»).
Розгорнулися інтенсивні роботи щодо вдосконалення двигуна Дизеля. Інженери заводу «Л. Нобель»в 1898 р. створили перші двигуни складного компресорного типу, здатні працювати не так на гасі, але в сирої нафти. У тому ж 1898 р. студент Петербурзького технологічного інституту Г. В. Трінклер (згодом професор Горьківського інституту інженерів водного транспорту), великий учений, який багато зробив для вдосконалення двигунів внутрішнього згоряння, спроектував та отримав патент на безкомпресорний двигун. Такий двигун потужністю 10 л. с. був побудований у 1901 р. на Путилівському заводі та випробуваний на повній потужності.
На судні установка двигуна внутрішнього згоряння багатьом здавалася неприпустимою через велику масу (двигуни спорудження 1902 р. мали масу близько 150 кг на 1 л. с.), відсутності реверсу, вогненебезпечності, головне ж побоювання полягало в передбачуваній надмірній вібрації корпусу, руйнуванням. Однак важливість використання у судноплавстві такого двигуна не підлягала сумніву. Щоб досвідом переконатися у його перевагах, «Товариство Бр. Нобель» замовило Сормовському заводу три металеві баржі «Вандал», «Сармат» та «Скіф» завдовжки 74,5 м, шириною 9,5 м, які призначалися для перевезення нафти від Рибінська до Петербурга. Їх розміри дозволяли проходити шлюзами Маріїнської системи, а міцність конструкції давала можливість плавати Онезьким і Ладозьким озерам. Судна були спроектовані та побудовані з розрахунком подальшого до-обладнання силовою установкою. Корпуси мали кормові обводи, характерні для гвинтових суден внутрішнього плавання.
Побудований у 1903 р. «Вандал» був відбуксований до Петербурга, де на ньому встановили три трициліндрові чотиритактні компресорні нереверсивні двигуни потужністю по 120 л. с. Для передачі потужності від двигунів до гвинтів вперше було застосовано електропередачу. Судно моглоприймати 820 т вантажу та забезпечувало швидкість 13 км/год. За такої передачі втрачалося близько 15% потужності, але набувалася висока маневреність. Не випадково дизель-електричні силові установки знайшли згодом широке застосування на річкових і морських поромах і криголамах, а «Вандал» став фактично першим у світі танкером-теплоходом та дизель-електроходом (хоча сама назва «теплохід» з'явилася дещо пізніше). Аналогічний теплохід «Хозар» показано малюнку.
На «Сарматі» в 1904 р. були встановлені два чотирициліндрові чотиритактні двигуни потужністю по 180 л. с. На передньому ході двигуни працювали безпосередньо на вали двох гребних гвинтів, а для заднього ходу використовувалась електропередача. Нова установка була дешевшою, а за економічними та ходовими якостями вигідніша. На судні були також два допоміжні одноциліндрові двигуни. Допоміжні механізми машинного відділення мали електричний привід.
Щоб уникнути недоліків складної та дорогої електропередачі, яку змушені були застосувати на «Вандалі», на заводі «Л. Нобель» у Петербурзі продовжувалися досліди зі створення реверсивного трициліндрового чотиритактного двигуна. І в 1908 р. заводом було випущено перший у світі такий двигун потужністю 120 л. с., збудований за проектом інженера К. В. Хагеліна.
Дещо раніше Коломенський завод розробив до нереверсивних дизелів свою систему передачі за допомогою пневматичної муфти ковзання, створеної інженером Р. А. Корейво. Ця муфта дозволяла легко робити як зміну ходу, і зміна швидкості обертання вала. І в 1907 р. за кресленнями, розробленими під керівництвом К. В. Хагеліна, Коломенським заводом було збудовано колісний буксирний теплохід «Коломенський дизель» (згодом «Думка», а потім «Потік Богатир») потужністю1000 л. с., де реверсування проводилося за допомогою муфти Р. А. Корейво. До цього судна і було вперше застосовано термін «теплохід».
Зусилля вітчизняних заводів та українських інженерів щодо вдосконалення дизель-моторів зробило ці двигуни цілком працездатними та економічними. Дизелі, створені в Україні, почали постачати за кордон і успіх їх був настільки значний, що вже у 1910 р. професор І. Г. Бубнов писав про те, що двигун Дизеля у Німеччині почали називати «українським двигуном».
У 1909 р. Коломенський завод збудував для Волги колісний буксирний теплохід «Ілля Муромець» потужністю 750 л. с., морський танкер "Еммануїл Нобель" вантажопідйомністю 5000 т з двома двигунами потужністю 2800 л. с. Розквіт теплоходобудування в Україні припадає на 1910—1917 гг. У 1911 р. Коломенський завод створив потужні (1200 к. с.) вантажопасажирські теплоходи — колісний «Урал» та гвинтовий «Бородіно», які не поступалися за швидкістю ходу та зручностями для пасажирів кращим вантажопасажирським пароплавам. За типом "Бородіно" протягом 1911-1917 рр.. було збудовано 11 теплоходів. Усі вони мали двовальні енергетичні установки з реверсивними двигунами та високу швидкість ходу, яка на випробуваннях досягала 24 км/год.
У 1913 р. Сормівський завод випустив перший річковий суховантажний теплохід «Даніліха», що став прообразом сучасних вантажних теплоходів, а Коломенський завод одночасно здав серію з п'яти вантажних теплоходів типу «Байрам-Алі» вантажопідйомністю 1100 т, побудованих за останнім словом. За потужності 600 л. с. і швидкості до 16 км/год вони виявилися значно економічнішими за близькі за розмірами пароплавів.
Для перевезення вантажів по Маріїнській системі до Петербурга в 1914 р. з'явилися теплоходи «Шексна» та «Нева», зібрані на заводі«Нижегородський теплохід» на замовлення товариства «По Волзі» та потужність 280 л. с., а вантажопідйомність 650 т.
На річках Сибіру розвиток теплоходобудування розпочалося із невеликим відставанням від центральних басейнів. Перші три катери з двигунами внутрішнього згоряння, виготовленими, очевидно, на одному з уральських заводів, були побудовані на Іртиші у 1906 та 1907 роках.
(Вантажопасажирський теплохід «Ташкент»)
У 1909 р. «Товариство Бр. Нобель», намагаючись поширити свою діяльність на річки Сибіру, зібрало в Тюмені буксирний теплохід «Остяк», що отримав від Коломенського заводу потужністю 500 л. с. У 1911 р. раніше, ніж на Волзі, у Тюмені було побудовано два вантажні теплоходи «Акмолінськ» і «Семипалатинськ», перший вантажопідйомністю 200 т і потужністю 100 л. с., другий - 750 т потужністю 240 л. с. (На рис. 61 показаний подібний теплохід «Ташкент»).
Число теплоходів на річках Сибіру щорічно збільшувалося і до літа 1914 р. в Об-Іртишському басейні налічувалося 97 суден з двигунами внутрішнього згоряння [59]. Однак у зв'язку з високою вартістю рідкого палива через дальність транспортування і світової війни будівництво теплоходів у Сибіру тимчасово припинилося.
У створенні та вдосконаленні двигунів внутрішнього згоряння та теплоходів великі заслуги належать чудовим вітчизняним конструкторам. Завдяки їхнім працям українське теплоходобудування зайняло почесне становище у світовій техніці, а вітчизняній промисловості, суднобудуванню та судноплавству було відкрито нові шляхи розвитку, на яких річковий флот України у своєму подальшому розвитку досягнув вирішальних успіхів.
Авторський колектив: М.М. Чеботарьов, М.Д. Амусін, Б.В. Богданов, В.А. Іваницький, Є.І.Чеснов