Текст книги "Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями)"

П

ПÁМЯТЬ ЭВМ, часть вычислительной системы или отдельной ЭВМ, служащая для записи, хранения и выдачи информации, используемой в ходе вычислительного процесса (программы, исходные данные, промежуточные и окончательные результаты их обработки, константы и пр.). Образуется из одного или нескольких запоминающих устройств (ЗУ). Максимальное количество информации, которое может одновременно храниться в памяти ЭВМ, определяется суммарной ёмкостью всех входящих в неё ЗУ. Быстродействие памяти зависит как от быстродействия отдельных ЗУ, так и от принципов организации их в единую систему памяти и способов обмена информацией внутри этой системы. Для наиболее эффективного использования всей ёмкости памяти и оптимальной организации вычислительного процесса память современных ЭВМ имеет многоступенчатую иерархическую структуру: оперативная память, постоянная память, буферная память. Запоминающие устройства, образующие ту или иную память, имеют аналогичные названия: оперативное ЗУ (ОЗУ), постоянное ЗУ (ПЗУ), буферное ЗУ (БЗУ).

Вся информация (программы, исходные данные, промежуточные и окончательные результаты вычислений константы и пр.) записывается в накопители ЗУ. Процесс размещения информации в ЗУ разных уровней называется распределением памяти. В современных ЭВМ с помощью операционных систем распределение памяти и внутренний обмен информацией между разными ЗУ организованы так, что пользователь (программист) как бы имеет в своём распоряжении одну оперативную память очень большой ёмкости. Это память виртуальная (кажущаяся), т. к. в любой момент времени только небольшая часть информации, содержащейся в виртуальной памяти, физически находится в оперативном ЗУ. Для нахождения информации в массиве памяти ЭВМ применяют метод адресного поиска. Информация в ЗУ размещается порциями (от 1 до 4 байт) по ячейкам памяти, каждая из которых имеет свой адрес. При обращении к памяти ЭВМ программа указывает адрес ячейки памяти, откуда выбирает или куда заносит очередную порцию информации.

ПАНОРÁМНОЕ КИНÓ, вид кинематографа, в котором киноизображение создаётся путём проецирования нескольких – как правило, трёх – частичных изображений тремя кинопроекторами на один сильно изогнутый экран с углом охвата 150–170°. Съёмка панорамного фильма ведётся также тремя киносъёмочными аппаратами, каждый из которых снимает свою часть панорамы. Во время демонстрации фильма на таком экране создаётся эффект присутствия, который усиливается стереофоническим звуковоспроизведением. Первый панорамный фильм – «Наполеон» снят и показан в 1927 г. французским режиссёром А. Гансом. В 1957 г. в СССР разработана система панорамного кино, названная «Кинопанорамой». Спустя год вышел первый полнометражный панорамный фильм «Широка страна моя…». Панорамное кино просуществовало недолго. В сер. 1960-х гг. ему на смену пришло широкоформатное кино, в котором съёмка и проецирование фильма выполняются одним съёмочным и одним же проекционным аппаратом с использованием 70-мм киноплёнки. Разновидностью панорамного кино является круговая кинопанорама, в которой фильмы показывают на круговом экране, а зрители располагаются внутри этого кольца.

ПАПÉН (papin) Дени (1647–1714, по другим данным, 1712), французский физик, один из изобретателей теплового двигателя. В 1680 г. изобрёл паровой котёл с предохранительным клапаном (Папенов котёл). В последующие годы провёл многочисленные эксперименты по гидравлике, изобрёл несколько машин для подъёма воды, сконструировал центробежный насос, печь для плавки стекла, паровую повозку и др. Описал работу парового двигателя (1690). Как физик, Папен понял и оценил энергетические свойства пара, но создать работоспособный двигатель не смог.

ПАР ВОДЯНÓЙ, вода в газообразном состоянии, получается в паровых котлах в процессе парообразования (испарения) воды при её кипении. Водяной пар является рабочим телом в паровых машинах, паровых турбинах и теплоносителем в системах теплоснабжения, а также используется во многих технологических процессах. Водяной пар бывает перегретым и насыщенным. Перегретый пар получают в пароперегревателях. Он имеет температуру выше температуры насыщенного пара при том же давлении. Разность между температурой перегрева и температурой насыщения называют степенью перегрева. Состояние перегретого пара характеризуется давлением и температурой.

ПАРАЛЛÉЛЬНОЕ СОЕДИНÉНИЕ, см. в ст. Электрическая цепь.

ПАРАПЛÁН, общее название летательных аппаратов с гибким крылом, а также первых дельтапланов (до появления у них балансирного управления).

Первые парапланы в виде крыла-парашюта появились в 1930-х гг., в т. ч. в СССР в 1935—36 гг. (Г. А. Шмидт, Н. С. Смирнов, Б. В. Павлов-Сильванский и др.). Создавались парапланы с жёстким и надувным каркасом, бескаркасные конструкции гибкого дельтавидного крыла в качестве купола спортивного парашюта и парашюта-крыла прямоугольной формы в плане. В 1980-е гг. название «параплан» закрепилось за управляемым парашютом-крылом, снабжённым мототележкой с воздушным винтом для автономного разбега и самостоятельного полёта. Дельтапланы же благодаря особенностям конструкции и системы управления и более высоким по сравнению с парашютом-крылом аэродинамическим характеристикам выделяют в отдельный класс летательных аппаратов.

ПАРАШЮ́Т, устройство для торможения движущихся предметов за счёт сопротивления воздушной среды. Используется для безопасного спуска с высоты людей, грузов, техники, космических аппаратов, для уменьшения пробега самолёта при посадке, для торможения гоночного автомобиля. Парашют содержит купол со стропами, крепящимися к подвесной системе или иной конструкции на спускаемом или тормозимом предмете. В комплект индивидуального парашюта для спуска человека входят ещё и вспомогательный вытяжной парашют и вытяжное кольцо с тросом, посредством которых вспомогательный парашют освобождается из ранца, а также сам ранец, где в сложенном виде находится весь комплект парашюта. Купол парашюта имеет круглую, прямоугольную, овальную или треугольную форму в плане, изготовляется из высокопрочных, лёгких, несминаемых тканей – шёлка, нейлона, капрона и т. п. Площадь купола спасательных или десантных парашютов 50–80 мІ. Грузовые парашюты могут иметь один купол площадью до нескольких тыс. мІ или многокупольную систему с примерно такой же или большей площадью и позволяют спускать грузы и технику массой до 20 т. Скорость нормального снижения парашюта 7 м/с.

Парашют

Парашют вводится в действие либо вручную парашютистом посредством вытяжного кольца, либо автоматически через заданный промежуток времени с момента отделения груза от летательного аппарата, при достижении падающим телом установленной высоты или по сигналу из кабины лётчика. Первым высвобождается вытяжной парашют, который увлекается встречным воздушным потоком и вытягивает за собой стропы основного купола, и, наконец, сам купол. Набегающий поток воздуха наполняет внутреннюю полость купола, он полностью раскрывается и начинает притормаживать движение удерживаемого предмета. В отличие от спасательного, десантного или грузового парашютов, имеющих, как правило, полусферический купол, спортивный парашют чаще всего имеет прямоугольный или овальный купол площадью 17–21 мІ. Такой парашют может не только снижаться, но и перемещаться по желанию парашютиста в горизонтальном направлении со скоростью 9—13 м/с при скорости снижения 3–5 м/с. Управление парашютом осуществляется при помощи строп управления: поочерёдно подтягивая или ослабляя их, парашютист незначительно меняет форму раскрытого купола и таким образом регулирует направление и скорость снижения.

Впервые в истории прыжок с парашютом совершил с башни обсерватории французский физик Л. Ленорман в 1783 г. Его соотечественник воздухоплаватель А. Гарнерен в 1797 г. прыгнул с парашютом с воздушного шара. Первые парашюты имели жёсткий каркас и были малопригодны для использования. В 1911 г. российский изобретатель Г. Е. Котельников создал парашют с мягким куполом, который соединялся стропами с подвесной системой, укрепляемой на теле парашютиста. В сложенном виде парашют умещался в ранце, отсюда его название РК-1 – ранцевый парашют Котельникова, первая модель. В дальнейшем Котельников усовершенствовал свой парашют и создал ряд новых, в т. ч. грузовых парашютов. В 1970-х гг. появились т. н. планирующие парашюты, которые обладали высокой маневренностью, благодаря чему стали основным типом спортивных парашютов.

ПАРОВÁЯ МАШИ́НА, тепловой поршневой двигатель для преобразования энергии водяного пара в механическую работу. Первая паровая машина двойного действия, у которой пар подавался поочерёдно то с одной, то с другой стороны поршня, была построена Дж. Уаттом в 1784 г. Основная часть паровой машины – цилиндр, в котором под действием пара ходит поршень со штоком. Рядом с цилиндром находится парораспределительный механизм – золотниковая коробка, сообщающаяся с паровым котлом, конденсатором и цилиндром посредством двух окон. В коробке находится золотник – переключатель, обеспечивающий попеременную подачу пара то с одной, то с другой стороны поршня. В результате поршень со штоком совершает возвратно-поступательное движение, которое преобразуется во вращательное движение коленчатого вала с помощью кривошипно-шатунного механизма. Он состоит из соединённого со штоком ползуна, шатуна и кривошипа, который, в свою очередь, соединён с коленчатым валом. Переключение золотника обеспечивается с помощью рычага обратной связи, соединённого одним концом с золотником, а другим концом – с эксцентриком коленчатого вала. Таким образом создаётся разность давлений пара в правой и левой частях цилиндра, которая приводит поршень в движение. Выпускать отработанный пар в атмосферу невыгодно, т. к. он содержит ещё много тепловой энергии. Для повышения экономичности паровой машины Уатт применил конденсатор – охлаждаемый водой сосуд, в котором отработанный пар конденсировался (превращался в воду). При этом давление в конденсаторе падало ниже атмосферного. Это значительно увеличивало разность давлений, действующих на поршень в цилиндре. Вода из конденсатора направлялась обратно в паровой котёл. Это позволяло создать замкнутую систему «котёл – паровая машина», в которой химическая энергия органического топлива превращалась сначала в тепловую энергию водяного пара, а затем в механическую энергию вращения вала паровой машины.

Паровая машина была первым и до кон. 19 в. практически единственным универсальным двигателем. Она сыграла исключительную роль в прогрессе промышленности и транспорта. Применялась для привода станков на фабриках, заводах, генераторов электрического тока на электростанциях, колёс паровозов, гребных винтов пароходов и т. д. Коэффициент полезного действия после различных усовершенствований не превышал 20 %. В 20 в. на смену паровой машине пришли значительно более экономичные паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания.

Схема паровой машины:

1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – ползун; 5 – станина; 6 – маховик; 7 – золотник; 8 – рычаг; 9 – шатун; 10 – коленчатый вал

ПАРОВÁЯ ТУРБИ́НА, турбина, преобразующая тепловую энергию водяного пара в механическую работу. Паровые турбины делятся на активные и реактивные. В активной турбине потенциальная энергия водяного пара преобразуется в кинетическую в неподвижных сопловых устройствах и используется для создания полезной работы на рабочих лопатках турбины. Первую активную паровую турбину построил шведский инженер К. Лаваль в 1889 г. Турбина Лаваля представляла собой колесо с укреплёнными по ободу лопатками. Струя пара, выходя из сопел статора, давит на лопатки и вращает колесо (ротор). В реактивной турбине значительная часть потенциальной энергии водяного пара преобразуется в механическую работу в лопаточных каналах рабочего колеса (ротора), имеющих конфигурацию реактивного сопла. Реактивную паровую турбину изобрёл английский инженер Ч. Парсонс в 1884 г. Каждый ряд направляющих и рабочих лопаток называется ступенью турбины. В одноступенчатой турбине не удаётся достаточно полно использовать энергию пара, поэтому современные турбины строят многоступенчатыми. Проходя через многочисленные ряды лопаток, пар расширяется постепенно, и его кинетическая энергия переходит в механическую энергию вращения ротора более полно. При этом чем ниже давление, тем длиннее лопатки ротора. Как и в паровой машине, пар из турбины направляется в конденсатор. Кроме конденсационных паровых турбин применяют теплофикационные турбины с промежуточным отбором пара для целей отопления.

Схема многоступенчатой паровой турбины:

1 – входной паропровод; 2 – направляющие лопатки турбины; 3 – рабочее колесо турбины; 4 – вал; 5 – выходной паропровод

Коэффициент полезного действия современных паровых турбин достигает 40–42 %. Паровые турбины являются основными двигателями для генераторов электрического тока на тепловых и атомных электростанциях; изготовляют их мощностью от нескольких киловатт до 1200 МВт и более. Паровые турбины работают на многих судах в качестве главных судовых двигателей.

ПАРОВÓЗ, локомотив, приводимый в движение паровой машиной, преобразующей тепловую энергию водяного пара в механическую энергию, которая передаётся ведущим колёсным парам. Источником пара служит паровой котёл, работающий на твёрдом (уголь, торф, дрова и т. п.) или жидком (мазут, нефть) топливе. Всё паросиловое оборудование паровоза и кабина локомотивной бригады располагаются на массивной раме, которая опирается на тележки с колёсными парами, буксами и рессорами для смягчения движения. Топливо, запасы воды и смазки размещаются на особой повозке – тендере – или на специальной площадке на самом паровозе (т. н. танк-паровоз).

Первый практически пригодный паровоз и железнодорожный путь для него построил в 1814 г. английский изобретатель Дж. Стефенсон. В 1823 г. он основал первый паровозостроительный завод, а спустя 2 года построил железную дорогу между Стоктоном и Дарлингтоном.

В России первые паровозы были построены в 1833—34 гг. на Нижнетагильском заводе Е. А. Черепановым с сыновьями Мироном и Аммосом. В 1834 г. на заводе был проложен рельсовый путь и испытан первый паровоз, или, как его называли изобретатели, «паровозный дилижанец».

Один из первых паровозов, сконструированный и построенный в России в 19 в.

В 1846 г. на Александровском заводе в Санкт-Петербурге для строящейся Петербург – Московской железной дороги были выпущены первые отечественные серийные паровозы. Более 100 лет паровоз был самым распространённым видом локомотива вплоть до 1950-х гг., когда их повсеместно стали заменять более совершенные и, главное, более экономически эффективные локомотивы – тепловозы и электровозы.

Российский серийный паровоз (середина 20 в.)

Американский паровоз (1898)

ПАРОВÓЙ КОТЁЛ, агрегат для получения пара с давлением выше атмосферного за счёт теплоты, выделяющейся в топке при сжигании топлива. Рабочее тело большинства паровых котлов – вода. Основными видами топлива для паровых котлов служат газ, мазут и угольная пыль. Паровые котлы применяют на тепловых электростанциях для снабжения паром паровых турбин; в промышленных и отопительных котельных для выработки пара и горячей воды на технологические и отопительные нужды; на судах.

Первые промышленные котлы построили изобретатели паровых машин Д. Папен, Т. Севери и Т. Ньюкомен. Котлы представляли собой железный бак, под которым разводили огонь в топке. Но поверхность нагрева воды в них была очень мала. Поэтому главной задачей усовершенствования стало увеличение поверхности нагрева. Сначала котёл приобрёл форму длинного цилиндра, окружённого каменной кладкой; под ним разводили огонь. Затем появился котёл с помещёнными внутри горизонтальными дымогарными трубами, со всех сторон окружёнными водой. Через эти трубы проходили горячие газы. Постепенно для увеличения поверхности нагрева воды число этих труб увеличивалось, а их диаметр уменьшался. На паровозах и пароходах применяли такие дымогарные котлы. Но давление в них удавалось поднять только до 15–18 атмосфер, а тепло горячих газов использовалось неэффективно. Затем были созданы водотрубные котлы, в которых вода проходит через множество длинных, тонких труб, омываемых горячими газами. В таких котлах значительно увеличилась поверхность нагрева воды, производительность достигла сотен тонн пара в час, а его давление – 20 атмосфер. Были разработаны прямоточные котлы, в которых вода испаряется по мере движения по десяткам очень длинных труб, располагаемых в шахте котла зигзагообразно.

В топочной камере котла происходит сгорание топлива и частичное охлаждение продуктов сгорания в результате лучистого теплообмена между нагретыми газами и покрывающими стены топочной камеры трубами (топочными экранами), по которым циркулирует охлаждающая их вода или пар. На выходе из топки газы имеют температуру ок. 1000 °C. Для использования теплоты отходящих газов их пропускают сначала через пароперегреватель, затем через водяной экономайзер, в котором подогревается поступающая в котёл вода, и далее через воздухоподогреватель, где газы охлаждаются до 130–170 °C. Охлаждённые газы, пройдя устройства очистки от золы и серы, выбрасываются дымовой трубой в атмосферу. Твёрдые продукты сгорания топлива, уловленные в котле, удаляются через системы золоудаления и шлакоудаления. На современных мощных тепловых электростанциях применяют паровые котлы производительностью до 4000 т/ч при давлении 25 МПа и температуре 570 °C.

ПАРОГАЗОТУРБИ́ННАЯ УСТАНÓВКА (ПГУ), энергетический агрегат, состоящий из совместно работающих газотурбинной и паросиловой установок. Наибольшее распространение получили ПГУ, в которых отработавшие в газотурбинной установке газы подаются в топку обычного парового котла, где и сжигаются вместе с остальным топливом (жидким, твёрдым, газообразным) любого качества; получаемое тепло идёт на образование пара. Возможна другая схема ПГУ: напр., топливо сжигается в топке парогенератора, а газовая турбина работает на уходящих из него газах. Совместное использование газового и парового цикла в ПГУ снижает удельный расход тепла на 4–7 % по сравнению с паротурбинной установкой и уменьшает капиталовложения на 10–12 %. Преимуществами ПГУ являются более высокая начальная и более низкая конечная температура рабочего тела по сравнению с газотурбинными установками, а также более высокий кпд – до 32 %. Электростанции с ПГУ называются парогазотурбинными электростанциями.

ПАРОГЕНЕРÁТОР, теплообменник для получения водяного пара с давлением выше атмосферного за счёт тепла сжигаемого органического топлива (паровой котёл) либо за счёт теплоты первичного теплоносителя (воды, жидкого натрия и т. п.), поступающего из ядерного реактора. Используется на тепловых и атомных электростанциях с водоводяными энергетическими реакторами. Ранее термин «парогенератор» употреблялся для названия паровых котлов.

ПАРÓМ, судно, предназначенное для перевозки через водные преграды людей и транспортных средств – от автомобилей до железнодорожных составов. Как правило, паромы входят в состав паромной переправы, которая, помимо судов-паромов, включает береговые средства, предназначенные для передачи пассажиров и подвижного состава с берега на паром и обратно, и подъездные пути – железнодорожные и автомобильные. Обычно паромы – самоходные суда, однако на внутренних водных путях на местных переправах в качестве паромов иногда используют несамоходные суда, перемещаемые буксировщиком или с помощью натянутого каната. Разборные несамоходные паромы используются в войсках для переправы через водные преграды военной техники.

В зависимости от условий плавания паромы подразделяются на паромы для внутренних водных путей и морские паромы. Паромы для внутренних водных путей используются: для перевозки пассажиров на местных речных переправах или переправах в районе крупных городов; для одновременной перевозки пассажиров, автомобилей и гужевого транспорта; перевозки автомобилей, тяжеловесов и пассажиров (а также массовой перевозки пассажиров) через водохранилища. Морские паромы – самоходные суда, предназначенные для перевозки автотранспорта, железнодорожных вагонов и пассажиров через внутренние моря и проливы или между портами разных государств.

Паро́м

Паромы для внутренних водных путей используются на линиях малой протяжённости. Такие паромы имеют водоизмещение от 10 до 1000 т, способны перевозить до 300 пассажиров и до 100 т груза (обычно автомобили с грузом), имеют осадку до 0.5 м и скорость движения до 13–20 км/ч. На коротких линиях с интенсивным движением используют паромы с симметричными оконечностями, с одинаковыми носовыми и кормовыми гребными винтами и рулями. Для выгрузки колёсной техники паромы оснащаются поворотными мостиками или аппарелями. Комфортность паромов минимальна, пассажиры обычно располагаются в общих салонах или на открытой палубе.

Морские паромы подразделяют на пассажирские, автомобильно-пассажирские, железнодорожные и железнодорожно-автомобильные. Автомобильно-пассажирские паромы составляют ок. 60 % общего пассажирского флота. Скорость морских паромов от 16.5 до 40.5 узла (30–75 км/ч), пассажировместимость от 375 до 2500 и более человек. Для пассажиров чаще всего предусматриваются сидячие места, хотя для ночных рейсов некоторые паромы имеют спальные каюты. Число перевозимых автомобилей от 55 до 700 и более. Для въезда и выезда автомобилей на паромах устраиваются аппарели. Конструктивно-архитектурный тип морских паромов определяется количеством перевозимых пассажиров и автомобилей, интенсивностью грузопотока, протяжённостью линий эксплуатации. Некоторые морские паромы, как и паромы для внутренних путей, делаются с симметричными носом и кормой и одинаковыми носовыми и кормовыми движительно-рулевыми комплексами. В качестве судовых энергетических установок применяют дизельные или дизель-электрические установки. Для морских паромов наблюдается тенденция увеличения скоростей движения, что достигается в первую очередь за счёт строительства катамаранов. К нач. 21 в. доля катамаранов среди строящихся паромов составила 70 %, а доля однокорпусных судов – 30 %. Скоростные паромы на воздушной подушке используются только на линиях с интенсивным пассажиропотоком (напр., через Ла-Манш), суда на подводных крыльях применяются ограниченно.

ПАРОПЕРЕГРЕВÁТЕЛЬ, один из компонентов парового котла, служащий для получения перегретого водяного пара, т. е. повышающий температуру пара сверх температуры насыщения (для увеличения коэффициента полезного действия паросиловой установки). Состоит из системы изогнутых стальных труб, укрепляемых на потолке и стенах топки (радиационные пароперегреватели), на выходе из топки (ширмовые радиационно-конвективные) и в газоходах (конвективные). По схеме движения пара относительно газообразных продуктов сгорания перегреватели бывают с прямотоком, противотоком и смешанным током. При давлении пара в 14 МПа и выше, кроме основных, устанавливают промежуточные (вторичные) пароперегреватели для повторного перегрева пара, частично отработавшего в турбине.

ПАРОХÓД, самоходное судно, на котором в качестве главной энергетической установки служит паровая машина. Появление парохода было обусловлено изобретением паровой машины и судового движителя непрерывного действия – гребного колеса. В 1736 г. Дж. Холлз (Англия) получил патент на паровое судно с кормовым гребным колесом. Первое достоверное испытание парового судна проведено в 1783 г. Ж. Эббаном на реке Сона (Франция). В 1787—90-х гг. Дж. Фитч построил и эксплуатировал на реке Делавер (США) три парохода, которые достигали скорости 8 узлов (ок. 15 км/ч). Одновременно с Фитчем в 1788 г. был построен колёсный пароход в Англии Г. Миллером и В. Саймингтоном. В 1802 г. В. Саймингтон создал буксирное судно «Шарлотта Дундас» – деревянный пароход длиной 13.4 м с кормовым колесом, с горизонтальной паровой машиной, который водил баржи со скоростью более 3 узлов (5.6 км/ч). В 1807 г. Р. Фултон испытал построенный им пароход «Клермонт» длиной 39.6 м и водоизмещением 160 т. «Клермонт» имел паровую машину мощностью 20 л. с. (14.5 кВт), был оснащён бортовыми гребными колёсами диаметром 4.58 м, с длиной лопастей 1.22 м и развивал скорость 5 узлов (9.26 км/ч). В 1811 г. в Англии Г. Белл построил однотипный пароход «Комета», скорость которого достигала 7.8 узла (14.5 км/ч). В России первый колёсный пароход – «Елизавета» для линии Петербург – Кронштадт был построен в 1815 г., имел водоизмещение 80 т, скорость 5 узлов (9.26 км/ч). В 1819 г. парусно-паровое судно с гребными колёсами «Саванна» впервые пересекло Атлантический океан.

Колёсный пароход «Елизавета»

Первые пароходы имели гребные колёса с радиально-неподвижными лопастями. Для уменьшения ударов лопасти при входе и выходе из воды колёса делали с очень большим диаметром и с малой частотой вращения, что вызывало необходимость установки тихоходных и, как следствие, громоздких и тяжёлых паровых машин. После изобретения в 1829 г. Г. Морганом (США) гребных колёс с поворотными лопастями, обеспечивающими безударный вход лопасти в воду, частоту вращения колёс удалось значительно повысить, а их диаметр уменьшить почти в 2 раза. Недостатком пароходов с гребными колёсами была низкая мореходность на волнении. Появление гребного винта существенно повысило мореходные качества пароходов. В 1831 г. англичанин Ф. Смит на паровом баркасе установил винт, напоминающий однозаходного червяка. В 1840 г. с таким винтом был построен пароход «Архимед» водоизмещением 237 т, а в 1843 г. – пароход «Раттлер» водоизмещением 1140 т, с винтом в виде короткого двухзаходного червяка диаметром 3.05 м. Со временем длина червяка уменьшалась, а винты всё более приближались к современным трёх – и четырёхлопастным гребным винтам. В 1859 г. Брюнель (Англия) построил пароход «Грейт Вестерн» водоизмещением 27 400 т, длиной 207.3 м, с гребным винтом диаметром 7.3 м и бортовыми гребными колёсами диаметром 15 м; пароход имел также парусное вооружение. Скорость судна достигала 14.5 узла (26.8 км/ч). Дж. Холленд (США) в 1863 г. построил подводную лодку с паровой машиной для надводного хода и электродвигателем – для подводного. В 1899 г. был спущен на воду ледокол «Ермак» водоизмещением 8730 т, мощностью 9000 л. с. (6620 кВт) и скоростью хода 12 узлов (22.2 км/ч). На Путиловском заводе (Санкт-Петербург) построен в 1912 г. признанный лучшим в мире эскадренный миноносец «Новик» водоизмещением 1300 т, развивавший скорость 37.3 узла (69 км/ч).

Ледокол «Ермак»

На морских пароходах в качестве движителей устанавливали один или несколько гребных винтов; на больших речных пароходах – бортовые колёса, на небольших – кормовые. Мощность паровых машин крупных морских пароходов достигала десятков тысяч лошадиных сил. Мощность речных пароходов – от нескольких десятков до 10 000 л. с.; напр., американский колёсный пароход «Коммонвелз» имел мощность 12 000 л. с. (8830 кВт), диаметр бортовых гребных колёс 8.15 м, скорость 20 узлов (37 км/ч).

К сер. 20 в. паровые машины на судах были вытеснены двигателями внутреннего сгорания, преимущественно дизелями, имевшими более высокий кпд и использовавшими более эффективное дизельное топливо. На внутренних водных путях эксплуатация колёсных пароходов прекратилась в 1960—70-х гг. Но хотя винтовые теплоходы в соревновании с колёсными пароходами оказались победителями, следует отметить, что по тяговым показателям в условиях ограниченного по глубине фарватера колёсные пароходы остались непревзойдёнными.

ПÁРСОНС (parsons) Чарлз Алджернон (1854–1931), английский инженер и предприниматель. В 1884 г. изобрёл многоступенчатую реактивную паровую турбину, которая сыграла значительную роль в развитии энергетики. В 1889 г. в Хитоне основал предприятие по производству паровых турбин своей системы, динамо-машин и другого электрического оборудования.

ПÁРУСНЫЕ СУДÁ, суда, приводимые в движение за счёт энергии ветра, приложенной к парусам. До сер. 19 в. парусные суда были главным средством обеспечения морских торговых и иных связей между странами. Начало использования человеком паруса для передвижения по воде уходит в доисторические времена.

Достоверные данные о судах прошлого относятся к 3—2-му тыс. до н. э. Эти суда были парусно-гребными, оснащались прямоугольными парусами и управлялись рулевыми вёслами. Возможности мореплавания парусных судов были ограниченны, т. к. прямоугольные паруса эффективны только при попутном ветре, и хотя римские и египетские пентеры имели 2–3 мачты для прямых парусов, их ходовые и маневренные качества обеспечивались гл. обр. за счёт большого числа гребцов. В Древней Греции торговые суда ходили под парусом, а вёсла применяли лишь для маневров в гавани; военные суда по-прежнему использовали только вёсла. Римские торговые парусные суда уже применяли как прямой, так и косой, т. н. латинский парус, позволявший судну идти против ветра и маневрировать. Крупные суда имели, кроме главной мачты (грот-мачты), ещё фок-мачту (носовую) и бизань-мачту (кормовую). Широкое применение латинский парус получил в Средиземноморье к 8–9 вв. К 5 в. появился кормовой руль, управляемый рычагом – румпелем. Параллельно развивалось и парусное судоходство в Юго-Восточной Азии. В Китае уже в 5–6 вв. строили трёх – и четырёхмачтовые плоскодонные джонки; так, в 1420 г. была построена шестимачтовая джонка «Чен Хэ» водоизмещением 3150 т, длиной 164 м.

В северных морях с 8 в. викинги использовали вёсельно-парусные ладьи с одним прямым парусом, норманны строили когги – также вёсельно-парусные суда. Парусное торговое судно 14 в. уже имело улучшенное парусное вооружение, округлую форму корпуса, кормовой руль. На крупных судах устанавливали 3–4 мачты с прямыми парусами, мелкие суда несли латинские паруса. В 15 в. крупнейшее грузовое судно – каракка, водоизмещением до 2000 т, было трёхмачтовым, и бизань-мачта несла латинский парус.

Греческое торговое парусное судно

15—19 вв. – эпоха Великих географических открытий, совершённых мореплавателями разных стран на парусных судах. Парусные суда отличались высокими мореходными качествами и могли совершать путешествия вокруг света. В 16 в. строили пинасы – трёхмачтовые суда водоизмещением от 150 до 800 т, галионы – военные суда с относительно длинным, острым корпусом, водоизмещением до 1000 т и без высоких надстроек, что позволяло этим судам ходить круче к ветру. В 18 в. стала обычной постройка парусных и военных судов водоизмещением до 2000 т (линейных кораблей до 5000 т), а торговых судов – водоизмещением до 600 т. Строятся трёхмачтовые фрегаты с вооружением до 60 орудий и корветы (20–30 орудий), двухмачтовые бригантины и бомбарды (10–20 орудий), шебеки и одномачтовые тендеры.