מנוע קיטור ימי
מנוע קיטור ימי (באנגלית: marine steam engine) הוא מנוע קיטור המשמש להנעת אוניות או ספינות. הערך עוסק במנועי קיטור ימיים בוכנאיים, הסוג בו השתמשו מאז הופעתה לראשונה של ספינת הקיטור בתחילת המאה ה-19 ועד סוף מלחמת העולם השנייה, אז פסק ייצורם בקנה מידה רחב. את מקומם של מנועי הקיטור הבוכנאיים להנעת אוניות תפסו בהדרגה במהלך המאה ה-20 טורבינת הקיטור ומנוע הדיזל.
תולדות מנוע הקיטור הימי
מנוע הקיטור הראשון שזכה להצלחה מסחרית פותח על ידי תומאס ניוקומן ב-1712. השכלולים והשיפורים שהגה ויישם ג'יימס ואט במחצית השנייה של המאה ה-18 הגדילו בשיעור ניכר את נצילות מנוע הקיטור ובה בעת הקטינו את ממדיו. השימוש המסחרי המוצלח הראשון במנוע קיטור להנעת כלי שיט אירע כמאה שנים אחרי ניוקומן, ב-1802, כאשר המהנדס הסקוטי ויליאם סימינגטון בנה את "ספינת הקיטור השימושית" הראשונה בעולם – "שארלוט דאנדס" (Charlotte Dundas).[1] ב-1807 בנה רוברט פולטון האמריקני את ספינת הקיטור הראשונה בעולם שזכתה להצלחה מסחרית, הלא היא "נורת' ריבר" (North River Steamboat) – המוכרת יותר בשם "קלרמונט", שהונעה על ידי מנוע קיטור של ואט.
בעקבות הצלחתו של פולטון התפתחה במהירות בנייתן של ספינות קיטור משני עברי האוקיינוס האטלנטי. טווח הפלגתן של ספינות הקיטור הראשונות היה קצר ויכולות השיט שלהן לקויות בשל משקלן הרב, ההספק הנמוך של מנועיהן ונטייתן להתקלקל לעיתים תכופות, אך למרות זאת פעלו בהצלחה לא מבוטלת בנהרות ותעלות ובהפלגות קצרות לאורך החופים. אוניית הקיטור הראשונה שחצתה את האוקיינוס האטלנטי הייתה "סבנה" (SS Savannah), שהפליגה ב-1819 מסבנה שבג'ורג'יה אל ליברפול באנגליה. אוניית הקיטור הראשונה שערכה הפלגות טרנס-אטלנטיות סדירות הייתה אוניית המשוטות "גרייט וסטרן" (Great Western), ב-1838.[2]
בד בבד עם ההתקדמות הטכנולוגית במאה ה-19 התפתחו גם מנוע הקיטור וספינת הקיטור. ההנעה באמצעות גלגלי משוטות פינתה את מקומה בהדרגה להנעה באמצעות מדחף. השימוש בברזל ואחר כך בפלדה לבניית אוניות דחק את מסורת הבנייה מעץ ואיפשר להגדיל עוד יותר את ממדיהן; בעקבות כך הלכו וגדלו גם הספקי המנועים שנדרשו להנעתן ומורכבותם.[3]
סוגי מנועי קיטור ימיים
במהלך המאה ה-19 נבנו מנועי קיטור ימיים בוכנאיים מסוגים שונים. מקובל לסווג אותם על פי שני קריטריונים עיקריים: (א) צורת מנגנון העברת התנועה מהבוכנה לגל הארכובה; (ב) אופן ניצול הקיטור לדחיפת הבוכנות בצילינדרים (מנועים חד-דרגתיים ורב-דרגתיים).
רוב מנועי הקיטור הראשונים היו חד-דרגתיים, אך בעלי כמה צורות להעברת התנועה. לפיכך מסווגים את המנועים הימיים הראשונים בעיקר על פי מנגנון העברת התנועה. כמה מן הנפוצים שבמנגנונים אלה הם הזרוע הצדית (side-lever), הצריח (steeple), הקורה המתנודדת (walking beam) וההנעה הישירה (direct-acting).
ניתן לסווג את מנועי הקיטור גם על פי צורת ניצול הקיטור בצילינדרים: מנועים חד-דרגתיים (single expansion), דו-דרגתיים (compound), בעלי צילינדרים טבעתיים (annular) ועוד. שם המנוע יכול להתייחס לשני הקריטריונים גם יחד, כמו למשל "מנוע קורה צדית רב-דרגתי" (כשהקורה הצדית מתייחסת למנגנון העברת התנועה והכינוי רב-דרגתי לאופן ניצול הקיטור בצילינדר). עם השנים הלכה ודחקה ההנעה הישירה את צורות ההנעה האחרות, אך טכנולוגיית ניצול הקיטור בצילינדרים, לעומת זאת, נעשתה מורכבת ומגוונת יותר. לכן החלו מסווגים את המנועים רק על פי טכנולוגיית ניצול הקיטור בצילינדרים.
מקורות
- Fry, Henry (1896). The History of North Atlantic Steam Navigation: With Some Account of Early Ships and Shipowners. London, Sampson Low, Marston & Co..
קישורים חיצוניים
אנימציה של מנוע קיטור תלת-דרגתי
שרטוט בחתך של מנוע קיטור בעל צילינדר דמוי טבעת
תרשים סכמטי של מנוע קיטור בעל קורה מתנודדת
מנוע הקורה הצדית של א/ק "פסיפיק", 1849
הערות שוליים
