Denne Britiske familie ændrede Ingeniørforløbet

Charles Parsons opfandt den moderne dampturbine, men hans kone og datter byggede noget lige så varigt

den Anglo-irske ingeniør Charles Parsons vidste, hvordan man laver et stænk. Til ære for dronning Victorias diamantjubilæum afholdt den britiske Royal Navy en parade af skibe den 26.juni 1897 for Admiralitetets herrer, udenlandske ambassadører og andre dignitarier. Parsons blev ikke inviteret, men han besluttede alligevel at deltage i paraden. Tre år tidligere havde han introduceret en kraftig turbinegenerator—betragtes som den første moderne dampturbine—og han byggede derefter SY Turbinia for at demonstrere motorens kraft.

da Parsons ankom til flådeparaden, rejste han en rød vimpel og brød derefter gennem flådens omkreds af patruljebåde. Med en tophastighed på næsten 34 knob (60 kilometer i timen) var Turbinia hurtigere end noget andet fartøj og kunne ikke fanges. Parsons havde gjort sin pointe. Royal Navy bestilte sit første turbinedrevne skib det følgende år.

ombord på Turbinien den dag var Parsons 12-årige datter, Rachel, hvis vidtrækkende interesser inden for videnskab og teknik Parsons og hans kone opmuntrede. Fra en ung alder, Rachel Parsons og hendes bror, Algernon, tinkered i deres fars hjemmeværksted, ligesom Charles havde gjort, da han voksede op. Ja, Parsons stamtræ viser generation efter generation af teknisk nysgerrighed fra både mænd og kvinder, som hver især satte deres præg på banen.

Charles voksede op på Birr Castle, i County Offaly, Irland. Hans far, Vilhelm, der blev 3.jarl af Rosse i 1841, var en matematiker med interesse for astronomi. Forskere og opfindere, inklusive Charles Babbage, rejste til Birr Castle for at se Leviathan af Parsonstby, et 1,8 meter (72 tommer) reflekterende teleskop, som Vilhelm byggede i 1840 ‘ erne. Hans kone, Mary, en dygtig smed, smed jernarbejdet til teleskopets rør.

Vilhelm dabbled i fotografering, uden held forsøger at fotografere stjernerne. Mary var det rigtige fotografiske talent. Hendes detaljerede fotos af det berømte teleskop vandt Photographic Society of Irlands første sølvmedalje.

Charles og hans søskende nød en traditionel uddannelse af private vejledere. De havde også fordelen ved en praktisk uddannelse og eksperimenterede med jarlens mange dampdrevne maskiner, herunder en dampdrevet vogn. De arbejdede på Leviathans justeringsapparat og i deres mors mørke rum.

efter at have studeret matematik ved Trinity College, Dublin og St. John ‘ s College, Cambridge, Charles lærlinge på Elvevik værker, en stor produktion kompleks drives af ingeniørfirmaet Armstrong i Nycastle upon Tyne, England. Det var usædvanligt for nogen af hans sociale klasse at lære, og han betalte 500 kr.for muligheden (omkring 60.000 dollars i dag) i håb om senere at få en ledelsesposition.

i løbet af sin tid på værkerne raffinerede Charles nogle motordesign, som han havde skitseret, mens han var i Cambridge. Den frem-og tilbagegående, eller stempel, dampmaskine havde på det tidspunkt eksisteret i mere end 100 år, i sig selv en forbedring af Thomas nykommers tidligere, men ineffektive atmosfæriske dampmaskine. Begyndende i 1760 ‘ erne foretog James Boulton forbedringer, der omfattede tilsætning af en separat kondensator for at eliminere varmetabet, når vand blev injiceret i cylinderen. Vandet skabte et vakuum og trak stemplet i et slag. En senere forbedring var den dobbeltvirkende motor, hvor stemplet både kunne skubbe og trække. Stadig var stempeldampmotorer høje, beskidte og tilbøjelige til at eksplodere, og Charles så plads til forbedringer.

hans oprindelige design var til en firecylindret epicycloidal motor, hvor cylindrene såvel som krumtapakslen roterede. En fordel ved denne usædvanlige konfiguration var, at den kunne arbejde i høj hastighed med begrænset vibration. Charles designet det til direkte at køre en dynamo for at undgå forbindelsesremme eller remskiver. Han ansøgte om et britisk patent i 1877 i en alder af 23 år.

Charles tilbød designet til sin arbejdsgiver, der afviste, men Kitson og Co., en lokomotivproducent i Leeds, var interesseret. Charles bror Richard Clere Parsons var partner hos Kitson og overtalte ham til at slutte sig til virksomheden, som til sidst producerede 40 af motorerne. Charles tilbragte to år der og arbejdede for det meste på raketdrevne torpedoer, der viste sig at være mislykkede.

mere vellykket var hans frieri af Katharine Bethell, datter af en fremtrædende Yorkshire-familie. Charles siges at have imponeret Katharine med sin dygtighed til håndarbejde, og de giftede sig i 1883.

i 1884 blev Charles juniorpartner og leder af den elektriske sektion hos Clarke, Chapman og Co., en producent af marine udstyr i Nycastle upon Tyne. Han udviklede en ny turbinemotor, som han brugte til at køre en elektrisk generator, også af sit eget design. Turbinegeneratoren var 1,73 meter lang, 0,4 meter bred og 0,8 meter høj, og den vejede et metrisk ton.

Charles Parsons motor betragtes ofte som den første moderne turbine. I stedet for at bruge damp til at flytte stempler, brugte den damp til at dreje propellignende Knive og omdanne den termiske energi til rotationsenergi. Parsons oprindelige design var ineffektivt, kører ved 18.000 omdr. / min. og producerer 7,5 kilovat—om kraften i en lille husholdnings backup generator i dag. Han foretog hurtige trinvise forbedringer, såsom at ændre formen på knivene, og han havde snart en motor med et output på 50.000 kV, hvilket ville være nok til at drive op til 50.000 hjem i dag.

i 1889 etablerede Charles C. A. Parsons og Co. i Heaton, en forstad til Nyslot, med det mål at fremstille sin turbogenerator. Det eneste problem var, at Clarke, Chapman stadig havde patentrettighederne. Mens patentspørgsmålene blev sorteret, Charles grundlagde Nyslot og District Electric Lighting Co., som blev det første elektriske selskab, der helt var afhængig af dampturbiner. Det ville ikke være det sidste.

i løbet af sin levetid så han turbineproduceret elektricitet blive overkommelig og let tilgængelig for en stor befolkning. Selv i dag er mest elproduktion afhængig af dampturbiner.

når Charles havde sikret patentrettighederne til sin opfindelse, begyndte han at forbedre dampturbo-generatoren, hvilket gjorde den mere effektiv og mere kompakt. Han etablerede Marine Steam Turbine Co., som byggede Turbinia i 1894. Charles tilbragte flere år med at forfine mekanikerne, før skibet gjorde sit sensationelle offentlige optræden på Diamond Jubilee. I 1905, kun otte år efter Turbinias offentlige debut, besluttede Det britiske admiralitet, at alle fremtidige Royal Navy-skibe skulle være turbinedrevne. Den private kommercielle skibsfartsindustri fulgte trop.

Charles Parsons stoppede aldrig med at designe eller innovere og prøvede sin hånd på mange andre ventures. Ikke alle var vindere. For eksempel brugte han 25 år på at forsøge at lave kunstige diamanter, før han endelig indrømmede nederlag. Mere lukrativt var fremstillingen af optisk glas til teleskoper og søgelygter. Til sidst tjente han over 300 patenter, modtog en ridderskab og blev tildelt Fortjenstordenen.

men Charles var ikke den eneste ingeniør i hans meget talentfulde husstand.

da jeg først begyndte at tænke på denne måneds kolonne, ønskede jeg at markere hundredeårsdagen for grundlæggelsen af kvinders Ingeniørforening (ves), en af de ældste organisationer dedikeret til fremme af kvinder inden for teknik. Jeg søgte efter et passende museumsobjekt, der ærede kvindelige ingeniører. Det viste sig vanskeligere, end jeg havde forventet. Selvom ves opretholder omfattende arkiver ved Institut for teknik og teknologi, herunder et komplet digitaliseret løb af sin journal, Kvindeingeniøren, det har ikke meget i vejen for tredimensionelle artefakter. Der var for eksempel en fancy rose skål, der blev bestilt til selskabets 50 års jubilæum. Men det syntes ikke helt rigtigt at repræsentere kvindelige ingeniører med et rent dekorativt objekt.

jeg vendte derefter min opmærksomhed mod grundlæggerne af ves, der omfattede Charles Parsons kone, Katharine, og datter, Rachel. Selvom Charles var en produktiv opfinder, hverken Katharine eller Rachel opfandt noget, så der var ikke noget åbenlyst museumsobjekt knyttet til dem. Men opfindelser er ikke den eneste måde at være en banebrydende ingeniør på.

efter hvad der må have været en vidunderlig barndom med åben undersøgelse og videnskabelig udforskning, fulgte Rachel i sin fars fodspor til Cambridge. Hun var en af de første kvinder, der studerede mekaniske videnskaber der. På det tidspunkt, selvom, universitetet forhindrede kvinder i at modtage en grad.

da Første Verdenskrig brød ud og Rachels bror blev ansat, overtog hun sin stilling som direktør i bestyrelsen for Heaton-værkerne. Hun sluttede sig også til træningsafdelingen i Ministeriet for ammunition og var ansvarlig for at instruere tusinder af kvinder i mekaniske opgaver.

som beskrevet i Henrietta Heald ‘ s kommende bog storslåede kvinder og deres revolutionære maskiner (offentliggøres i februar 2020 af folkemængdefinansieringsudgiveren ubundet) medførte krigen betydelige demografiske ændringer i den britiske arbejdsstyrke. Mere end 2 millioner kvinder gik på arbejde uden for hjemmet, da fabrikker steg op for at øge krigsforsyningen af alle slags. Af disse kom mere end 800.000 ind i ingeniørbranchen.

denne stigning i kvindelig beskæftigelse faldt sammen med et skift i den nationale stemning mod kvinders valgret. Kvinder havde kæmpet for stemmeretten i årtier, og de opnåede endelig en delvis succes i 1918, da kvinder over 30 år, der opfyldte visse ejendoms-og uddannelseskrav, fik lov til at stemme. Det tog endnu et årti, før kvinder havde samme stemmeret som mænd.

men disse politiske og arbejdspladssejre for kvinder blev bygget på rystende grund. Det passage af køn diskvalifikation (fjernelse) lov af 1919 gjorde det ulovligt at diskriminere kvinder på arbejdspladsen. Men Loven om genoprettelse af praksis før krigen, vedtaget samme år, krævede, at kvinder opgav deres job til tilbagevendende soldater, medmindre de tilfældigvis arbejdede for virksomheder, der havde ansat kvinder i samme rolle før krigen.

disse modstridende love stammer begge fra forhandlinger mellem premierminister David Lloyd George og britiske fagforeninger. Fagforeningerne havde kraftigt protesteret mod at ansætte kvinder under krigen, men regeringen havde brug for kvinderne til at arbejde. Og så kom det op med Treasury Agreement of 1915, som foreskrev, at faglært arbejde kunne opdeles og automatiseres, så kvinder og ufaglærte mænd kunne tage dem på. I henhold til disse vilkår accepterede fagforeningerne “udvanding” af den kvalificerede mandlige arbejdsstyrke.

og selvom krigens afslutning bragte åbninger for kvinder i nogle erhverv, befandt titusinder af kvinder inden for teknik sig pludselig ude af arbejde.

Parsons-kvinderne kæmpede tilbage og brugte deres sociale status til at tale på vegne af kvindelige ingeniører. Den 23.juni 1919 grundlagde Katharine og Rachel Parsons sammen med flere andre fremtrædende kvinder kvindernes Ingeniørforening for at modstå afkald på krigstidens job til mænd og fremme teknik som et givende erhverv for begge køn.

to uger senere holdt Katharine en ophidsende tale, “Kvinders arbejde inden for teknik og skibsbygning under krigen” på et møde i den nordøstlige Kystinstitution for ingeniører og skibsbyggere. “Kvinder er i stand til at arbejde på næsten alle kendte operationer inden for ingeniørarbejde, fra det mest dygtige præcisionsarbejde, målt til mikrometer, ned til den grovere slags arbejdende job,” proklamerede hun. “At opregne alle de forskellige arbejdsformer, der griber ind mellem disse to ekstremer, ville være at lave et katalog over enhver proces inden for teknik.”Det er vigtigt, at Katharine ikke kun nævnte fabriksarbejdernes fortyndede færdigheder, men også kvindelige ingeniørers intellektuelle og designarbejde.

lige så lidenskabelig skrev Rachel en artikel til den nationale gennemgang flere måneder senere, der placerede ves som en stemme for kvindelige ingeniører:

kvinder skal organisere; dette er den eneste kongelige vej til sejr i den industrielle verden. Kvinder har vundet deres politiske uafhængighed; nu er det tid for dem at opnå deres økonomiske frihed også. Det er nytteløst at vente tålmodigt på, at de faglærte fagforeningers lukkede døre åbner sig. Det er bedre langt at danne en stærk alliance, der, bevæbnet som det vil være med parlamentarisk afstemning, kan have lige så stor indflydelse på at beskytte kvindeingeniørernes interesser som mænds fagforeninger har været i at forbedre deres medlemmers parti.

det følgende år var Rachel et af grundlæggerne af et helt kvindeligt ingeniørfirma, Atalanta, hvoraf hendes mor var aktionær. Firmaet specialiserede sig i mindre maskinarbejde, svarende til det arbejde, Rachel havde overvåget hos sin fars firma. Selvom virksomheden frivilligt lukkede efter otte år, navnet levede videre som producent af små håndværktøjer og husholdningsarmaturer.

vi har haft en meget længere historie. I det første år begyndte det at udgive Kvindeingeniøren, som stadig kommer kvartalsvis. I 1923 begyndte ves at afholde en årlig konference, som kun er blevet annulleret to gange, begge gange på grund af krig. I løbet af sine 100 år arbejdede organisationen for at sikre kvinders beskæftigelsesrettigheder fra butiksgulvet til ledelsen, garantere adgang til formel uddannelse og tilskyndede endda brugen af nye forbrugerteknologier, såsom elektriske apparater i hjemmet.

tidlige medlemmer af VES kom fra mange forskellige grene af teknik. Doroth kurte Pullinger drev en fabrik i Skotland, der producerede galgen, en bil, der var helt designet og bygget af kvinder til kvinder. Amy Johnson var en verdenskendt pilot, der også fik en jordingeniørlicens. Jeanie Dicks, det første kvindelige medlem af Electrical Contractors Association, vandt kontrakten om elektrificering af katedralen.

i dag fortsætter ves sin mission om at støtte kvinder i forfølgelsen af tekniske, videnskabelige og tekniske karrierer. Dens hjemmeside giver tak og kredit til tidlige mandlige allierede, herunder Charles Parsons, der støttede kvindelige ingeniører. Charles kan have tjent sin plads i historien på grund af hans mange opfindelser, men hvis du støder på hans turbine på Science Museum, husk at hans kone og datter også tjente deres pladser.

en forkortet version af denne artikel vises i juni 2019-udskrivningsudgaven som “som turbinen drejer.”

en del af en fortsat serie, der ser på fotografier af historiske artefakter, der omfavner teknologiens ubegrænsede potentiale.

denne artikel blev rettet den 28.juni 2019 for at afklare Charles Parsons arv.

om forfatteren

Allison Marsh er lektor i historie ved University of South Carolina og meddirektør for universitetets Ann Johnson Institute for Science, Technology & samfund.