Tato Britská Rodina Změnila Průběh Inženýrství

Charles Parsons vynalezl moderní parní turbínou, ale jeho manželka a dcera postavili něco jen jako trvající

Anglo-Irský inženýr Charles Parsons věděl, jak udělat splash. Na počest diamantového jubilea královny Viktorie uspořádalo britské královské námořnictvo 26. června 1897 přehlídku plavidel pro pány admirality, zahraniční velvyslance a další hodnostáře. Parsons nebyl pozván, ale stejně se rozhodl připojit k průvodu. O tři roky dříve představil výkonný turbínový generátor-považovaný za první moderní parní turbínu—a poté postavil SY Turbinia, aby demonstroval výkon motoru.

při příjezdu na námořní přehlídku zvedl Parsons červenou vlajku a poté prorazil obvod hlídkových lodí námořnictva. S maximální rychlostí téměř 34 uzlů (60 kilometrů za hodinu) byla Turbinia rychlejší než jakékoli jiné plavidlo a nemohla být chycena. Parsons se vyjádřil. Královské námořnictvo zadalo objednávku na svou první loď poháněnou turbínou následující rok.

Palubě Turbinia, že den byl Parsons je 12-rok-stará dcera, Rachel, jejíž široký záběr zájmů v oblasti vědy a inženýrství Parsons a jeho manželka podporovat. Od mladého věku, Rachel Parsons a její bratr, Algernon, pohrávali si v domácí dílně svého otce, stejně jako Charles, když vyrůstal. Vskutku, rodokmen Parsons ukazuje generaci po generaci inženýrské zvídavosti jak od mužů, tak od žen, z nichž každý se prosadil na poli.

Charles vyrostl na zámku Birr v hrabství Offaly v Irsku. Jeho otec William, který se v roce 1841 stal 3. hrabětem z Rosse, byl matematik se zájmem o astronomii. Vědci a vynálezci, včetně Charles Babbage, cestoval do Birr Castle vidět Leviathan Parsonstown, 1,8 m (72 palců) zrcadlový dalekohled, že William postaven v roce 1840. Jeho žena, Mary, zručný kovář, kované železné práce pro trubici dalekohledu.

William fušoval do fotografie a neúspěšně se pokoušel fotografovat hvězdy. Mary byla skutečný fotografický talent. Její detailní fotografie slavného dalekohledu získaly první stříbrnou medaili fotografické společnosti Irska.

Karel a jeho sourozenci se těšili tradičnímu vzdělávání soukromých lektorů. Měli také výhodu praktického vzdělávání, experimentoval s mnoha stroji hraběte na parní pohon, včetně kočáru na parní pohon. Pracovali na leviatanově nastavovacím aparátu a v temné místnosti své matky.

Po studiu matematiky na Trinity College, Dublin, a Sv. John ‘ s College, Cambridge, Charles se učil v Elswick Works, velkém výrobním komplexu provozovaném strojírenskou firmou w. g. Armstrong v Newcastle upon Tyne v Anglii. Bylo neobvyklé, že se někdo z jeho společenské třídy učil, a za tuto příležitost zaplatil 500 liber (dnes asi 60 000 USD), v naději, že později získá vedoucí pozici.

během svého působení v práci Charles vylepšil některé návrhy motorů, které načrtl v Cambridge. Vratný, nebo píst, parní motor měl tehdy kolem už více než 100 let, samotné zlepšení Thomas Newcomen dříve, ale neefektivní atmosférický parní stroj. Začátek v roce 1760 James Watt a Matthew Boulton vylepšení, která zahrnovala přidání samostatný kondenzátor eliminovat ztráty tepla, když voda byla vstřikována do válce. Voda vytvořila vakuum a vytáhla píst v tahu. Pozdějším vylepšením byl dvojčinný motor, kde mohl píst tlačit i táhnout. Přesto byly pístové parní stroje hlasité, špinavé a náchylné k výbuchu a Charles viděl prostor pro zlepšení.

jeho původní konstrukce byla pro čtyřválcový epicykloidní motor, ve kterém se otáčely válce i klikový hřídel. Jednou z výhod této neobvyklé konfigurace bylo, že mohla pracovat vysokou rychlostí s omezenými vibracemi. Charles jej navrhl tak, aby přímo řídil dynamo, aby se zabránilo spojovacím řemenům nebo kladkám. O britský patent požádal v roce 1877 ve věku 23 let.

Charles nabídl návrh svému zaměstnavateli, který odmítl, ale Kitson a spol., výrobce lokomotiv v Leedsu, měl zájem. Karlův bratr Richard Clere Parsons byl partnerem v Kitson a přesvědčil ho, aby vstoupil do společnosti, která se nakonec vyrábí 40 motorů. Charles tam strávil dva roky, většinou pracoval na raketových torpédech, která se ukázala jako neúspěšná.

úspěšnější bylo jeho dvoření Katharine Bethell, dcery prominentní Yorkshirské rodiny. Charles byl řekl, aby zapůsobil na Katharine s jeho dovedností v vyšívání, a oni se vzali v roce 1883.

v roce 1884 se Charles stal juniorským partnerem a vedoucím elektrické sekce v Clarke, Chapman and Co., výrobce námořního vybavení v Newcastle upon Tyne. Vyvinul nový turbínový motor, který používal k pohonu elektrického generátoru, také vlastní konstrukce. Turbínový generátor byl dlouhý 1,73 metru, široký 0,4 metru a vysoký 0,8 metru a vážil metrickou tunu.

Motor Charlese Parsonse je často považován za první moderní turbínu. Namísto použití páry k pohybu pístů, používal páru k otáčení lopatek podobných vrtule, přeměna tepelné energie na rotační energii. Parsons původní design byl neefektivní, běh na 18.000 ot / min a produkci 7.5 kw—o síle malých domácích záložní generátor dnes. Udělal rychlý dílčích vylepšení, jako je změna tvaru ostří, a on brzy měl motor o výkonu 50 000 kW, což by stačilo k napájení až 50 000 domů.

v roce 1889 Charles založil C.a. Parsons a spol., v Heatonu, předměstí Newcastlu, s cílem vyrobit svůj turbogenerátor. Jediným problémem bylo, že Clarke, Chapman stále držel patentová práva. Zatímco problémy s patenty byly vyřešeny, Charles založil Newcastle and District Electric Lighting Co., která se stala první elektrickou společností, která se zcela spoléhala na parní turbíny. Nebylo by to poslední.

během svého života viděl, jak se turbínová elektřina stala dostupnou a snadno dostupnou pro velkou populaci. I dnes se většina výroby elektřiny spoléhá na parní turbíny.

jakmile si Charles zajistil patentová práva na svůj vynález, pustil se do zlepšování parního turbogenerátoru, čímž byl efektivnější a kompaktnější. Založil Námořní parní turbínu Co., který Turbinii postavil v roce 1894. Charles strávil několik let rafinací mechaniky, než se loď stala senzačním veřejným vystoupením na diamantovém jubileu. V roce 1905, pouhých osm let po veřejném debutu Turbinie, rozhodla britská admiralita, že všechna budoucí plavidla Královského námořnictva budou poháněna turbínou. Následoval soukromý komerční lodní průmysl.

Charles Parsons nikdy nepřestal navrhovat nebo inovovat, zkoušel ruku v mnoha dalších podnicích. Ne všichni byli vítězové. Například, strávil 25 let pokusem o výrobu umělých diamantů, než konečně přiznal porážku. Lukrativnější byla výroba optického skla pro dalekohledy a světlomety. Nakonec získal přes 300 patentů, získal rytířský titul a byl mu udělen Řád Za zásluhy.

ale Charles nebyl jediným inženýrem ve své velmi talentované domácnosti.

Když jsem poprvé začala přemýšlet o tom, tento měsíc sloupec, chtěl jsem příležitosti stého výročí založení Dámské Engineering Society (WES), jeden z nejstarších organizace oddaná povýšení žen v inženýrství. Hledal jsem vhodný muzejní objekt, který ctil ženské inženýry. To se ukázalo těžší, než jsem čekal. Ačkoli WES udržuje rozsáhlé archivy na Ústavu inženýrství a technologie, včetně kompletního digitalizovaného běhu svého časopisu, Žena inženýr, nemá mnoho v cestě trojrozměrných artefaktů. Byla tu například ozdobná růžová mísa, která byla objednána k 50. výročí společnosti. Zdálo se však, že není zcela správné zastupovat ženy inženýry čistě dekorativním předmětem.

pak jsem se obrátil svou pozornost k zakladatelům WES, který zahrnoval Charles Parsons manželku Kateřinu a dceru Rachel. Přestože byl Charles plodným vynálezcem, Katharine ani Rachel nic nevynalezli, takže s nimi nebyl spojen žádný zřejmý muzejní objekt. Vynálezy však nejsou jediným způsobem, jak být průkopnickým inženýrem.

po tom, co muselo být nádherné dětství otevřeného bádání a vědeckého bádání, následovala Rachel ve stopách svého otce do Cambridge. Byla jednou z prvních žen, které tam studovaly mechanické vědy. V době, kdy, ačkoli, univerzita zakázala ženám získat titul.

Když Světová Válka vypukla a rachelin bratr narukoval, převzala jeho pozici jako ředitel na palubě Heaton Funguje. Nastoupila také do výcvikové divize Ministerstva munice a byla zodpovědná za instruování tisíců žen v mechanických úkolech.

, Jak je popsáno v Henrietta Heald nadcházející kniha Nádherné Ženy a jejich Revoluční Stroje (bude zveřejněn v únoru roku 2020 o crowdfunding vydavatele, bez závazků), válka přinesla významné demografické změny v Britské pracovní síly. Více než 2 miliony žen chodily do práce mimo domov, protože továrny rostly, aby zvýšily válečné zásoby všeho druhu. Z toho více než 800 000 vstoupilo do strojírenských obchodů.

tento nárůst zaměstnanosti žen se shodoval s posunem národního sentimentu vůči volebnímu právu žen. Ženy bojovali za právo volit po celá desetiletí, a oni nakonec dosáhli částečného úspěchu v roce 1918, kdy ženy nad 30 let věku, kteří se setkali určité vlastnosti a požadavky na vzdělávání bylo umožněno hlasování. Trvalo dalších deset let, než ženy měly stejná hlasovací práva jako muži.

ale tyto politické a pracoviště vítězství pro ženy byly postaveny na vratké půdě. Průchod zákona o diskvalifikaci pohlaví (odstranění) z roku 1919 znemožnil diskriminaci žen na pracovišti. Ale Obnovení předválečné Practices Act, zemřel téhož roku, vyžaduje, aby ženy vzdát se zaměstnání, aby vracející se vojáci, pokud se stalo, že pracovat pro firmy, které měly zaměstnané ženy ve stejné roli před válkou.

tyto protichůdné zákony vycházely z jednání mezi premiérem Davidem Lloydem Georgem a britskými odbory. Odbory během války důrazně protestovaly proti zaměstnávání žen, ale vláda potřebovala, aby ženy pracovaly. A tak přišla s dohodou Ministerstva financí z roku 1915, která stanovila, že kvalifikovaná práce může být rozdělena a automatizována, což umožňuje ženám a nekvalifikovaným mužům, aby je převzali. Za těchto podmínek odbory přistoupily na “ředění” kvalifikované mužské pracovní síly.

A tak, i když konec války přinesl otvory pro ženy v některých profesích, desítky tisíc žen ve strojírenství se náhle ocitli bez práce.

Parsons ženy bránili, pomocí jejich sociální postavení obhájce ženských inženýrů. Dne 23. června 1919, Katharine a Rachel Parsons, spolu s několika dalších významných žen, která byla založena v Dámské Engineering Society odolat vzdávat válečného pracovních míst pro muže a podporovat inženýrství jako obohacující povolání, pro obě pohlaví.

o Dva týdny později, Katharine přednesl strhující řeč, “Práce Žen ve Strojírenství a stavba Lodí během Války” na zasedání North East Pobřeží Instituce Inženýrů a stavitelů lodí. “Ženy jsou schopny pracovat na téměř každé známé operaci ve strojírenství, od nejkvalifikovanější přesné práce, měřené na mikrometr, až po drsnější druh pracovních míst,” prohlásila. “Vyjmenovat všechny druhy práce zasahující mezi těmito dvěma extrémy by bylo vytvořit katalog každého procesu ve strojírenství.”Důležité je, že Katharine zmínila nejen zředěné dovednosti továrních dělníků, ale také intelektuální a designovou práci ženských inženýrů.

Jen jako vášnivý, Rachel napsala článek pro National Review několik měsíců později umístěn WES jako hlas pro ženy inženýrů:

Ženy musí organizovat; je to jen královská cesta k vítězství v průmyslovém světě. Ženy získaly svou politickou nezávislost; nyní je čas, aby také dosáhly své ekonomické svobody. Je zbytečné trpělivě čekat, až se otevřou zavřené dveře kvalifikovaných odborů. To je mnohem lepší tvořit silné spojenectví, které ozbrojených jak to bude s parlamentní hlasování, může být stejně silný vliv na ochranu zájmů ženy-inženýři jako pánské odbory byly ve zlepšení mnoha jejich členů.

následující rok byla Rachel jednou ze zakládajících členů strojírenské firmy Atalanta, jejíž akcionářkou byla její matka. Firma se specializovala na drobné strojní práce, podobně jako práce, na které Rachel dohlížela ve firmě svého otce. Ačkoli podnik dobrovolně zavřel po osmi letech, jméno žilo dál jako výrobce malých ručních nástrojů a příslušenství pro domácnost.

Wes má mnohem delší historii. Ve svém prvním roce, začala vydávat The Women Engineer, který stále vychází čtvrtletně. V roce 1923 Wes začal pořádat výroční konferenci, která byla zrušena pouze dvakrát, v obou případech kvůli válce. Více než 100 let, organizace pracoval pro zajištění zaměstnaneckých práv pro ženy z dílny, aby řízení, zajištění přístupu k formálnímu vzdělání, a dokonce doporučuje využívání nových spotřebitelských technologií, jako jsou elektrické spotřebiče v domácnosti.

první členové WES pocházeli z mnoha různých odvětví strojírenství. Dorothée Pullinger provozovala továrnu ve Skotsku, která vyráběla Galloway, automobil, který byl zcela navržen a postaven ženami pro ženy. Amy Johnson byla světově proslulá pilotka, která také získala licenci pozemního inženýra. Jeanie Dicks, první členka asociace elektrických dodavatelů, vyhrál smlouvu na elektrifikaci Winchesterské katedrály.

dnes Wes pokračuje ve svém poslání podporovat ženy ve snaze o inženýrskou, vědeckou a technickou kariéru. Jeho webové stránky děkují a oceňují rané mužské spojence, včetně Charlese Parsonse, kteří podporovali ženské inženýry. Charles si možná získal své místo v historii díky svým četným vynálezům, ale pokud narazíte na jeho turbínu ve vědeckém muzeu, nezapomeňte, že jeho manželka a dcera si vydělali svá místa, také.

zkrácená verze tohoto článku se objeví v tiskovém čísle z června 2019 jako ” Jak se turbína otáčí.”

Součástí pokračující série při pohledu na fotografie historických artefaktů, které obejmout bezmezná potenciál technologie.

tento článek byl opraven dne 28. června 2019, aby objasnil dědictví Charlese Parsonse.

O Autorovi

Allison Marsh je profesor historie na Univerzitě v Jižní Karolíně a zástupce univerzity Ann Johnson Institutu pro Vědu, Technologie & Společnosti.