Ледоделательная машина Джеймса Харрисона оказалась коммерчески успешной, потому что в знойной Австралии мало источников естественного льда
Океанский лайнер
К 1818 г. пароходы на кормовых и боковых гребных колесах курсировали в Средиземном море и по рекам Германии. Страны соревновались в постройке все больших и мощных кораблей, способных пересечь океан.
Сначала паровой двигатель считали лишь резервным источником энергии, главным же оставался парус. В мае 1819 г. корабль «Саванна», оборудованный разборными гребными колесами, впервые пересек Атлантику, пройдя часть пути на паровом двигателе. Путешествие продлилось 633 часа (чуть более 26 дней), паровой двигатель использовался только в течение 80 часов, но его возможности были очевидны. К 1833 г. паровые суда стали ходить до Индии, Южной Африки и Австралии. Крупные судоходные компании соревновались в постройке все более мощных паровых судов, способных быстро пересечь Атлантику. Первая попытка трансатлантического рейса была сделана в 1838 г. пароходом «Сириус» — небольшим лондонским кораблем, перевозившим 40 пассажиров. Судно вышло из Куинстауна, Ирландия, 4 апреля. Четыре дня спустя его более крупный соперник, пароход «Грейт Вестерн», отплыл из Бристоля, Англия. «Сириус» прибыл первым, но команде пришлось сжечь даже мебель после того, как у них закончился уголь, в то время как у «Грейт Вестерн» было достаточно топлива для всего путешествия.
Пароход «Грейт Вестерн» в 1838 г. установил рекорд пересечения Атлантического океана — меньше 14 дней
Инженер, спроектировавший «Грейт Вестерн», Изамбард Кингдом Брюнель, хотел превзойти всех своих соперников. В июле 1839 г. в Бристоле был заложен киль 3270-тонного железного корабля, который позже назвали «Мамонтом». Брюнель решил пойти наперекор привычным представлениям и спроектировал корабль с винтовым приводом — первый крупный корабль такого рода без гребных колес. После завершения строительства корабль, переименованный в «Великобританию», мог принять на борт 360 пассажиров.
Изамбард Кингдом Брюнель, создатель первых трансокеанских пароходов, снят на фоне огромных якорных цепей «Грейт Истерн»
Банановые корабли
В начале XX в. крупные компании, занимавшиеся торговлей фруктами, построили корабли-холодильники для транспортировки скоропортящихся бананов из тропиков в Америку и Европу. На многих из них также имелись роскошные пассажирские номера, что стало началом круизной индустрии. Эти корабли окрашивали в белый цвет, чтобы они отражали солнечные лучи и сохраняли холод для фруктов. До сих пор круизные суда красят в белый цвет!
Больше и лучше
Примерно в то же время начал работать первый корабль Сэмюэля Кунарда «Британия», перевозивший почту через Атлантический океан. Корабль пришвартовался в Галифаксе, Новая Шотландия, 17 июля 1840 г., совершив переход через Атлантику за 11 дней и 4 часа. Корабли судоходной компании Кунарда были быстрыми и надежными, хотя не могли бросить вызов «Великобритании» в отношении комфорта для пассажиров. К 1853 г. «Великобритания», уже оборудованная для размещения 630 пассажиров, ходила между Лондоном и Австралией.
В 1854 г. Брюнель начал работать над пароходом «Грейт Истерн» — передовым кораблем своего времени. Он мог перевезти 4000 пассажиров и достаточно угля, чтобы добраться до Австралии без дозаправки. «Грейт Истерн» был на тот момент самым крупным кораблем в мире. Его длина составляла 211 м, на нем было установлено шесть мачт для парусов, а также гребные колеса и винтовой двигатель. При полной загрузке корабль весил более 30 000 т. Ни одно судно не могло превзойти «Грейт Истерн» до появления суперлайнеров вроде «Лузитании», введенной в эксплуатацию в 1907 г. К сожалению, у корабля имелись определенные технические проблемы, и ему ни разу не удалось полностью реализовать весь свой потенциал. Брюнель умер всего через четыре дня после того, как «Грейт Истерн» был спущен на воду.
Пароход «Лузитания» — самый быстрый корабль своего времени — в доках Нью-Йорка после своего первого плавания в 1907 г
Велосипед
Киркпатрик Макмиллан, кузнец из сельской Шотландии, использовал свои навыки работы с металлом для создания первого велосипеда, на котором он разъезжал по улочкам родного Дамфрисшира. Изобретение не принесло ему ни славы, ни денег.
До 1839 г. самым быстрым способом передвижения была езда на лошади или на самокате, который состоял из деревянного каркаса и двух колес с железными шинами, имел также руль для поворотов и тормоз. Для передвижения нужно было постоянно отталкиваться ногой от земли. Ехать с горки было легко и приятно, перемещение по ровной поверхности становилось тяжелой работой, а в гору легче было подняться пешком.
Макмиллан был практичным молодым человеком. В детстве он видел, как кто-то катается на самокате по деревне, и решил построить его себе сам. Завершив работу, он представил, насколько быстрее мог бы перемещаться, если бы основную работу за него выполняла машина. Макмиллан приступил к работе над революционным проектом и в 1839 г. сделал первый велосипед с педалями. Человек нажимал ногами на педали, передвигая их вверх и вниз, это движение передавалось через шатуны на заднее колесо, заставляя его вращаться, и велосипед ехал вперед. По этому же принципу построены все современные велосипеды. Велосипед Киркпатрика был очень тяжелым, поэтому физические усилия, необходимые для подъема на холм, были просто огромными. Но это не мешало Киркпатрику, который явно был в хорошей форме, — он мог доехать в Дамфрис (а это 22,5 км) менее чем за час.
Колесный самокат без педалей называли «лошадкой для денди» («dandy horse»), потому что это была игрушка для богатых молодых людей, или денди. Такой самокат был изобретен в Германии в 1817 г
Киркпатрик не запатентовал свое изобретение, и его идея была подхвачена и развита другими. В 1860-х гг. французские инженеры создали похожую машину с педалями на переднем колесе, названную велосипедом. В 1880-х гг. впервые появились велосипеды с цепным приводом. Их называли «безопасными велосипедами», потому что цепь передавала усилие только на заднее колесо, а переднее оставалось свободным и выполняло повороты.
Варианты конструкций велосипедов конца XIX в. Большое переднее колесо делало устройство гораздо более быстрым. Только у «безопасной» модели с цепной передачей были колеса одинакового размера
Туннель под Темзой
В начале XIX в. возникла острая необходимость связать доки на Северном и Южном берегах реки Темзы в Лондоне. По этому участку реки проходили большие корабли, поэтому нельзя было строить мост. Туннель казался единственным вариантом.
Копать в мягкой глине русла Темзы оказалось очень сложно, все первые попытки окончились неудачно. Вырыть туннель под Темзой казалось невозможным. Марк Брюнель, английский инженер французского происхождения, так не думал. Вместе с Томасом Кокрейном он изобрел щит, сделавший возможным прокапывание туннеля в глине. Источником его вдохновения был корабельный червь-древоточец, чья голова защищена твердой оболочкой, благодаря чему он может проделывать отверстия в древесине. Усиленный чугунный проходческий щит делился на 36 отделений, которые защищали копавших оголовок туннеля. По мере продвижения работы щит перемещался вперед с помощью домкратов, а выкопанная поверхность позади него обкладывалась кирпичом. Работа над туннелем началась в 1825 г.
Шахтеры копают туннель внутри проходческого щита. Самым важным в щите было то, что он поддерживал грунт впереди и вокруг, предотвращая обвалы
Но щит не спасал от массы других опасностей. Грязная вода из реки просачивалась вниз, вызывая болезни. Высокая концентрация метана часто приводила к возникновению пожара, постоянно была угроза затопления. Вскоре к уменьшающемуся числу рабочих присоединился сын Марка Брюнеля, 20-летний Изамбард (инженер кораблей «Грейт Вестерн» и «Грейт Истерн», см. стр. 87–89).
Строительство туннеля под Темзой длилось 18 лет. Его ширина была 11 м, высота — 6 м, длина — 396 м, а глубина — 23 м. В нем были установлены дренажные насосы (спасавшие от просачивавшихся грунтовых вод), проведено освещение, проложены дороги и сделаны винтовые лестницы. 25 марта 1843 г. туннель был открыт для публики, которая могла пройти по нему пешком.
Туннель под Темзой — первый в мире туннель, прорытый под судоходной рекой. Сначала по нему двигались повозки и пешеходы. Сегодня он используется как часть железнодорожной сети Лондона
Производство стали
В середине XIX в. для многих крупных строительных проектов нужны были чугунные или стальные детали, но возникли проблемы с материалом. Сталь отлично подходила, но стоила очень дорого. Все изменилось в 1855 г.
Генри Бессемер, сын французского инженера, живший в Великобритании, с юных лет демонстрировал страсть к изобретательству. Проект, который сделал его имя известным, относится к 1850-м гг., когда шла Крымская война. Использовавшиеся в то время пушечные ядра были смертельными, но ими было трудно прицелиться. Бессемер сконструировал длинный тонкий снаряд со спиральными канавками по внешней стороне (сейчас мы называем это нарезкой), которые заставляли снаряд вращаться и повышали точность попадания. Но орудийные стволы того времени были недостаточно прочными и часто лопались во время стрельбы. Нужны были пушечные стволы из стали — прочного сплава железа и углерода. Литая сталь идеально подходила, но ее умели делать только небольшими партиями, поэтому она была очень дорогой. Бессемер экспериментировал с продувкой воздухом расплавленного чугуна в маленькой печи и обнаружил, что ему удается превратить чугун в сталь. Чугун отличается от стали бо́льшим содержанием углерода, и в опыте Бессемера лишние углеродные примеси окислялись и образовывали угарный газ, который сгорал. Оставалось придумать, как подвергнуть весь расплавленный чугун воздействию воздуха как можно скорее.