Парсонс, Чарльз Алджернон
Чарльз Алджернон Парсонс| Годы жизни | 1854 - 1931 |
| Место рождения | Лондон, Великобритания |
| Гражданство | Великобритания |
директор C. A. Parsons and Company
- Орден Заслуг (1927)
- Рыцарь Британской империи (1902)
- Член Лондонского королевского общества (1898)
Содержание
Биография
Ранние годы
Сэр Чарльз Алджернон Парсонс родился 13 июня 1854 года в Лондоне. Он был третьим сыном в знатной англо-ирландской семье, в честь которой в 1620-1899 годах ирландский город Бирр назывался Парсонстауном. Отец Чарльза, Уильям Парсонс, был третьим графом Росс и являлся одним из представителей Ирландии в Палате лордов.
Помимо активной политической карьеры, Парсонсы много занимались научной работой. В 1842-1845 годах Уильям Парсонс построил в своем замке Бирр рядом с Парсонстауном телескоп-рефлектор[1] диаметром 72 дюйма. С помощью этого самого крупного в XIX веке астрономического инструмента он открыл спиралевидную структуру галактик. С 1848 по 1854 годы Уильям Парсонс председательствовал в Лондонском королевском обществе[2], был иностранным членом Императорской Санкт-Петербургской академии наук. Старший брат Чарльза Парсонса, Лоуренс, также совмещал политическую деятельность с занятиями астрономией, открыл несколько галактик, стал вице-президентом Королевского общества и президентом Ирландской королевской академии[3].
Чарльз Парсонс получил вместе с братьями домашнее образование с уклоном в математику и инженерное дело. Уже в 12 лет вместе с братьями он построил паровой самоходный экипаж, разгонявшийся до скорости в 16 км/ч. Высшее образование он получал вначале в Тринити-колледже в Дублине, а затем с отличием закончил колледж святого Иоанна в Кембриджском университете.
К 1877 году Чарльз Парсонс завершил свое образование и некоторое время проработал учеником на заводе Armstrong Whitworth в Ньюкасле. Оттуда он перебрался в Лидс, на крупный локомотивный завод Kitson and Company - там молодой инженер участвовал в безрезультатных попытках разработать реактивную торпеду. В 1884 году Парсонс стал партнером в фирме Clarke, Chapman and Co, занимавшейся до того в основном производством подъемных кранов. В это время он изобрел первую практически применимую паровую турбину.
В 1889 году Чарльз Парсонс покидает Clarke, Chapman and Co и основывает C. A. Parsons and Co (завод по производству паровых турбин) и Newcastle and District Electric Lighting Company (небольшую электрогенерирующую компанию, использовавшую новые генераторы). Первый турбогенератор Парсонса обладал КПД всего 1,6% и вырабатывал только 7,5 кВт, однако уже в 1899 году завод Парсонса поставил в Германию первый промышленный турбогенератор мощностью 1 МВт.
Parsons Marine Steam Turbine Company
Идея паротурбинной силовой установки для судна сформировалась у Парсонса в 1893 году. Он основал Parsons Marine Steam Turbine Company, к 1894 году уладил все вопросы с авторскими правами с Clarke, Chapman and Co и начал строительство яхты Turbinia с двигателем новой конструкции.
До этого ни Чарльз Парсонс, ни его подчиненные не проектировали и не строили корабли. Поэтому Парсонс при строительстве опирался на самые современные исследования в области гидродинамики, а проект проверял на нескольких масштабных ходовых моделях.
Первоначальный проект Turbinia предусматривал установку одного турбинного агрегата, одного гребного вала и одного высокооборотного гребного винта. Однако на испытаниях при такой конфигурации двигателя яхта показывала удручающие характеристики - скорость 45-тонного судна длиной менее 32 метров с двигателем мощностью около 1000 л.с. не превышала 20 узлов. Изначально Парсонс винил в этом возможные дефекты силовой установки. Он смонтировал на гребной вал динамометр собственной конструкции, показавший достаточную по всем расчетам мощность двигателя в 960 л.с.
Как выяснилось, причиной проблем стал известный тогда лишь в теории эффект кавитации. Практических рекомендаций по его снижению не существовало. Чарльз Парсонс построил первый в мире опытный бассейн для испытания корабельных винтов, и с помощью ряда экспериментов смог переделать силовую установку Turbinia так, чтобы яхта смогла побить мировой рекорд скорости - 34,5 узла в 1897 году. При этом Парсонс лично исполнял обязанности главного судового механика яхты.
26 июня 1897 года во время военно-морского парада в честь 60-летия правления королевы Виктории в Спитхеде Turbinia на полном ходу пронеслась сквозь две параллельные кильватерные колонны военных кораблей, несколько раз прорезала их строй перед лицом изумленной публики, включяя наследника британского престола принца Эдуарда, и едва не опрокинула патрульный катер, который никак не мог догнать гораздо более быстроходную яхту.
После эффектной демонстрации фирма Парсонса получила заказ на машины для первого в мире боевого корабля с турбинной силовой установкой - эскадренного миноносца HMS Viper (1899).
Первый опыт строительства небольших высокоскоростных кораблей с паротурбинной силовой установкой оказался в целом успешным. Однако Чарльз Парсонс искал возможность применить свое изобретение и на более крупных, но менее быстрых судах и кораблях. В 1900 году он объединился в синдикат с шотландским судовладельцем Джоном Уильямсоном, директором Clyde Steamers, судостроительным заводом William Denny and Brothers (обладателями первого в мире коммерческого опытового бассейна) и железнодорожной компанией Glasgow and South Western Railway для постройки экскурсионного судна King Edward.
Небольшое судно водоизмещением 502 регистровых тонны предназначалось для экскурсий по устью реки Клайд. Во время испытаний и в ходе эксплуатации King Edward показал прибавку мощности в 20% и в скорости хода на 2 узла по сравнению со своим предшественником - пароходом Duchess of Hamilton, в целом отличавшимся только типом силовой установки. При этом пассажиры отмечали, что у King Edward более плавный ход, меньше вибрация корпуса и ниже шум от машин. Первое в мире коммерческое судно с турбинной паровой установкой проработало 52 года и показало, что турбины вполне можно использовать в гражданском судостроении.
Успех King Edward привел к тому, что Парсонсу заказали турбины для первых трансатлантических лайнеров с паротурбинной силовой установкой - RMS Victorian и RMS Virginian. Эти крупные суда водоизмещением более 10,5 тысяч регистровых тонн были рассчитаны на перевозку 1,7 тыс. пассажиров и развивали скорость около 17 узлов. В 1905 году RMS Victorian установил рекорд скорости для трансатлантического плавания - 5 дней и 5 часов. Вслед за этими двумя судами последовало массовое строительство коммерческих судов с паротурбинной силовой установкой.
Последним шагом в признании эффективности новой силовой установки стало проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию HMS Dreadnought (1906) - первого в мире линейного корабля нового поколения. При полном водоизмещении более 21 тысячи тонн HMS Dreadnought развивал скорость в 21 узел и нес двенадцать 305-мм орудий. И по огневой мощи, и по скорости хода он превосходил любой современный ему эскадренный броненосец. Изначально его хотели оснастить форсированными паровыми машинами, однако Чарльз Парсонс сумел убедить комитет Адмиралтейства по проектированию новых типов боевых кораблей в том, что паротурбинная установка его конструкции позволит сэкономить 1000 тонн веса и позволит гарантировать достижение проектной скорости. Ходовые испытания готового корабля в 1906 году в очередной раз подтвердили правоту Парсонса.
Дальнейшая работа и последние годы жизни
От отца Чарльз Парсонс перенял интерес к оптике. Еще в 1889 году он организовал в Хитоне производство параболических зеркал для электрических прожекторов, входивших в широкое употребление на флоте. Важным нововведением Парсонса стало гальваническое нанесение на зеркало защитного слоя из меди. Такие зеркала не только не боялись дыма или соли, но и не разбивались от попадания пули или мелкого осколка.
Чарльз Парсонс изобрел раздельное параболическо-эллиптическое зеркало для мощных прожекторов, освещавших вход в Суэцкий канал. Раздельная конструкция зеркала позволяла регулировать потоки света так, чтобы не ослеплять рулевых следующих друг за другом судов.
В 1921 году Парсонс приобрел лондонскую фирму Ross - одного из ведущих производителей оптических приборов в Великобритании. Применив свои недюжинные организаторские способности и вложив около £60 000, он значительно модернизировал процесс производства линз. Даже несмотря на послевоенное падение спроса на оптические приборы, фабрика при Парсонсе изготавливала около 100 разновидностей линз и оптических стекол.
В 1925 году Чарльз Парсонс приобрел англо-ирландскую семейную фирму по производству телескопов Sir Howard Grubb and Sons, Ltd. Он построил для фирмы новую фабрику рядом со своим турбинным заводом в Хитоне. В 1920е годы Sir Howard Grubb, Parsons and Co изготовила ряд крупных телескопов для обсерваторий Британского содружества, в том числе для знаменитой Гринвичской.
В 1903 году Чарльз Парсонс приобрел у Горацио Шорта[4] патент на систему пневматического усиления звука. Доработав ее, он в 1906 году запустил в производство оксетофон - один из первых в мире усилителей звука. В 1906-1918 годах эти усилители производились малыми партиями под маркой Victor, однако особым спросом не пользовались
|
Вы слышали оксетофон? Остается надеяться, что нет. Понадобятся все турбины мистера Парсонса, чтобы умчать многострадальное человечество от этого дьявольского изобретения | 
|
Еще одной сферой научных интересов Чарльза Парсонса было получение синтетических алмазов. На своих экспериментальных установках он краткосрочно добивался давления в 76 мегапаскалей, однако для этого процесса требовались недостижимые при жизни Парсонса 5 гигапаскалей
В 1898 году Чарльз Алджернон Парсонс был избран членом Лондонского королевского общества, от которого впоследствии получил ряд научных наград. В 1911 году он был произведен в рыцари, а в 1927 году стал кавалером Ордена заслуг. Чарльз Парсонс был иностранным членом Академии наук СССР.
Скончался Чарльз Алджернон Парсонс в 1931 году на борту трансатлантического лайнера Duchess of Richmond в порту Кингстона, Ямайка.
Семья
Чарльз Алджернон Парсонс в 1883 г. женился на Кэтрин Бетелл. У них было двое детей - Рейчел Мэри Парсонс (1885-1956) и Алджернон Джордж Парсонс (1886-1918). Алджернон Парсонс возглавил отцовское предприятие по производству турбин, но с началом Первой Мировой войны стал офицером в Королевской артиллерии и погиб в 1918 году. Рейчел Мэри Парсонс получила инженерное образование, работала в компании отца, заняв в 1914 году должность брата, и в 1919 году, вместе с матерью, основала действующее до сих пор Женское инженерное общество (англ. Women's Engineering Society), чьей целью является содействие британским женщинам в овладении инженерными профессиями и дальнейшем трудоустройстве.
Влияние на потомков
C. A. Parsons and Company оставалась независимой фирмой до 1968 года. Вплоть до 1964 года она продолжала производить турбинные силовые установки для кораблей и судов. Последним кораблем, на котором установили турбины Parsons, стал эскадренный миноносец типа County HMS Glamorgan (1964). Фирма продолжала производить оборудование для электростанций.
После этого последовал ряд слияний (в том числе со старыми партнерами Парсонса Clarke, Chapman and Co) и поглощений, в результате которых C. A. Parsons and Company стала частью немецкой корпорации Siemens. В 2004 году производство паровых турбин в Ньюкасле было прекращено, предприятие занимается сервисным обслуживанием британских электростанций.
Sir Howard Grubb, Parsons and Co. Ltd продолжала производить телескопы до 1985 года. Многие обсерватории по всему миру до сих про работают с рефлекторами Grubb Parsons
Увековечивание памяти
В родовом замке Парсонсов Бирр открыт музей, посвященный научным изысканиям семьи Парсонсов. Одна из экспозиций посвящена разработкам Чарльза Алджернона Парсонса в области двигателестроения.
В ряде музеев Великобритании хранятся экспонаты, связанные с ключевыми разработками Чарльза Парсонса:
- Яхта Turbinia в Музее открытий Ньюкасла;
- Турбинная установка яхты Turbinia в Лондонском музее науки;
- Турбинная установка судна King Edward в Музее транспорта Глазго.
Чарльз Алджернон Парсонс изображен на реверсе коллекционной монеты достоинством 15 евро, выпущенной в Ирландии в 2017 году.
В честь Чарльза Алджернона Парсонса назван ряд образовательных учреждений в Великобритании и Ирландии. Регулярно проводятся научные конференции, выпускаются сборники научных трудов и философских эссе, посвященных его памяти.
Литература и источники информации
Литература
- W. Garret Scaife From Galaxies to Turbines: Science, Technology and the Parsons Family. — New York: Taylor&Francis, 2000. — 596 с. — ISBN 978-0-75030582-2
- A.Osler Turbinia. — Newcastle: Tyne and Wear County Council Museums, 1981. — 12 с.
- R. H. Parsons The Steam Turbine and Other Inventions of Sir Charles Parsons, O.M.. — London: Longmans Green and Co, 1948.
Интернет
- National Historic Ships: Turbinia
- Tyne Build Ships: Turbinia
- S.Thomas. It’s Alive! Riding Turbinia, 1897
- The Auxetophone & Other Compressed-Air Gramophones
Галерея изображения
Turbinia по состоянию на 1897 год
Пост главного судового механика Turbinia - рабочее место Чарльза Алджернона Парсонса. Фото после 1896 года
Машинное отделение Turbinia
Turbinia у пристани в Уолсенде. Фото после 1896 года
Turbinia рядом с лайнером RMS Mauretania, также оснащенным турбинами Парсонса
Турбина Turbinia в экспозиции Лондонского музея науки
Экскурсионное судно King Edward на испытаниях. Июнь 1901 года
Турбина King Edward в Музее транспорта в Глазго
HMS Viper (1899)
Две из четырех турбин Парсонса, установленных на HMS Viper (1899)
Лайнер RMS Victorian на почтовой открытке
Лайнер RMS Virginian на почтовой открытке
Схема машинной установки HMS Dreadnought (1906)
.jpg)
.jpg)
Примечания
- ↑ Оптический телескоп, использующий в качестве светособирающего элемента зеркало
- ↑ Старейшее научное общество Великобритании, первая подобная организация в мире
- ↑ Общеирландская независимая академическая организация, целью которой является поощрение исследований и прогресса в точных, гуманитарных и общественных науках
- ↑ Сооснователь британской авиастроительной фирмы Short Brothers
