Теплоход «Вандал»
Распространение бензиновых и дизельных ДВС заставило задуматься о замене этими более экономичными двигателями паровых машин на судах. Впервые это сделали в России: в 1903 г. построили первый в мире теплоход (дизель-электроход) — речной нефтеналивной танкер «Вандал».
Прогрессивная идея
Компанию «Бранобель» Альфреда Нобеля унаследовал его племянник Эммануэль, сын Людвига Нобеля. Внимательно следивший за прогрессом, Эммануэль в 1898 г. купил у Р. Дизеля патент на один из его двигателей и наладил выпуск российских дизельных ДВС на петербургском машиностроительном заводе «Людвиг Нобель». Работающий на дешёвой солярке дизель был намного выгоднее, компактнее и легче паровых машин, и инженерам завода было поручено приспособить дизель для установки на суда.
Проблема состояла в том, что ДВС тогда могли вращать вал только в одну сторону — т. е. были нереверсивными. На автомобилях для езды задним ходом использовали передачу заднего хода в механической коробке передач, она же обеспечивала плавное переключение скоростей для большей манёвренности транспортного средства. Но то, что годилось для небольших авто, не подходило для огромных судов. Было решено применить электрическую передачу, т. е. использовать дизель для вращения ротора электрогенератора, питающего электромотор. Работу электрического двигателя регулировать значительно проще, чем работу ДВС.
Дизель плюс электромотор
В 1902 г. на заводе Нобеля создали судовую дизельную установку из 3 трёхцилиндровых четырёхтактных дизельных ДВС и электрической передачи из 3 электрогенераторов и 3 электродвигателей для вращения 3 гребных винтов. Частота вращения ротора электрического двигателя зависела от частоты питающего его переменного тока. Меняя его частоту, можно было плавно менять скорость вращения электромотора.
При изменении направления тока электромотор начинал вращаться в обратном направлении, обеспечивая задний ход судна. Несмотря на то, что при передаче энергии дизеля к электромотору терялось 15% его мощности, дизельная установка была выгодней паровой машины, потребляющей много дорогого угля. К тому же компактный дизель с электромотором и топливом весил намного меньше, чем громоздкая паровая машина с углём для топок, что давало возможность перевозить на судне больше груза.
Динамит и Нобелевская премия
В 1842 г. в Россию приехал шведский инженер Эммануил Нобель и занялся разработкой торпед для русской армии, а вскоре основал несколько фабрик, выполнявших военные заказы. Дело отца наследовали сыновья: Роберт, Людвиг, Альфред и Эмиль. Альфред Нобель прославил свою фамилию изобретением динамита, что дало средства на расширение семейного дела. В 1879 г. он вместе с братьями основал крупную российскую нефтяную компанию «Товарищество нефтяного производства братьев Нобель» («Бранобель»).
Компания вела нефтедобычу и нефтепереработку в Баку и Туркменистане и создала собственную сеть для транспортировки нефти: нефтепроводы, железнодорожные ветки с поездами и вагонами — цистернами, пристани и нефтеналивные суда. Однако имя Нобелей ассоциировалось прежде всего с производством взрывчатых веществ и оружия, а Альфреда называли «миллионером на крови». Не желая остаться в людской памяти «торговцем смертью», Альфред завещал часть своего громадного состояния на учреждение премий за достижения в физике, химии, медицине, литературе и деле укрепления мира. После смерти Нобеля в 1896 г. была учреждена Нобелевская премия, ставшая самой престижной наградой мира.
На смену пароходам
Первый в мире теплоход появился в России. В 1903 г. Сормовский завод в Нижнем Новгороде получил заказ от компании «Бранобель» на строительство трёх нефтеналивных танкеров (судов для перевозки наливных грузов) «Вандал», «Сармат» и «Скиф». Завод «Людвиг Нобель» установил на них первые дизели. В 1903 г. был спущен на воду теплоход «Вандал», который возил нефть по Волге более 10 лет. Второй теплоход — «Сармат» — прослужил до 1923 г.
Развитие идеи
В Европе первый теплоход построила Германия в 1911 г., а в 1912 г. теплоходы построили в Великобритании и Дании. Россия до 1914 г. построила около 200 теплоходов, оставаясь лидером теплоходостроения.
В 1912 г. Р Дизель установил свой ДВС на железнодорожном вагоне, использовав для вращения колёс механическую передачу. Но этот тип передачи не давал двигателю развивать полную мощность, и проект Дизеля провалился. В 1924 г. русский инженер Я.М. Гаккель, установив дизельный ДВС с электрической передачей на локомотиве, создал первый тепловоз. Но до середины 1940-х гг. во всём мире использовали паровозы, а массовое строительство тепловозов началось по окончании Второй мировой войны.
Сейчас тепловозы выполняют чуть меньше половины всех железнодорожных перевозок. Наряду с ними используются электровозы (локомотивы поездов метро и пригородных электричек) и скоростные электропоезда, разгоняющиеся свыше 500 км/ч (рекорд скорости , тепловоза 238 км/ч). Их приводят в движение электродвигатели, запитывающиеся от проводов внешней электросети.
