Esta Familia Británica Cambió el Curso de la Ingeniería

Charles Parsons inventó la turbina de vapor moderna, pero su esposa e hija construyeron algo igual de duradero

El ingeniero anglo-irlandés Charles Parsons sabía cómo causar sensación. En honor al Jubileo de Diamante de la Reina Victoria, la Marina Real Británica celebró un desfile de barcos el 26 de junio de 1897 para los Lores del Almirantazgo, embajadores extranjeros y otros dignatarios. Parsons no fue invitado, pero decidió unirse al desfile de todos modos. Tres años antes, había introducido un potente generador de turbina, considerado la primera turbina de vapor moderna, y luego construyó el SY Turbinia para demostrar la potencia del motor.

Al llegar al desfile naval, Parsons levantó un banderín rojo y luego rompió el perímetro de lanchas patrulleras de la marina. Con una velocidad máxima de casi 34 nudos (60 kilómetros por hora), el Turbinia era más rápido que cualquier otro buque y no podía ser capturado. Parsons había dejado claro su punto de vista. La Royal Navy hizo un pedido de su primer barco con turbina al año siguiente.

A bordo del Turbinia ese día estaba la hija de 12 años de Parsons, Rachel, cuyos amplios intereses en ciencia e ingeniería fomentaron Parsons y su esposa. Desde muy joven, Rachel Parsons y su hermano, Algernon, juguetearon en el taller de casa de su padre, al igual que Charles lo había hecho cuando era pequeño. De hecho, el árbol genealógico de Parsons muestra generación tras generación de la curiosidad de ingeniería tanto de los hombres como de las mujeres, cada uno de los cuales dejó su huella en el campo.

Charles creció en el Castillo de Birr, en el condado de Offaly, Irlanda. Su padre, William, que se convirtió en el 3er conde de Rosse en 1841, era un matemático con un interés en la astronomía. Científicos e inventores, incluido Charles Babbage, viajaron al Castillo de Birr para ver el Leviatán de Parsonstown, un telescopio reflector de 1,8 metros (72 pulgadas) que William construyó durante la década de 1840. Su esposa, Mary, una hábil herrera, forjó el trabajo de hierro para el tubo del telescopio.

William incursionó en la fotografía, intentando sin éxito fotografiar las estrellas. Mary era el verdadero talento de la fotografía. Sus fotos detalladas del famoso telescopio ganaron la primera Medalla de Plata de la Sociedad Fotográfica de Irlanda.

Charles y sus hermanos disfrutaron de una educación tradicional impartida por tutores privados. También tuvieron el beneficio de una educación práctica, experimentando con las muchas máquinas a vapor del earl, incluido un carro a vapor. Trabajaron en el aparato de ajuste del Leviatán y en la habitación oscura de su madre.

Después de estudiar matemáticas en Trinity College, Dublín y St. John’s College, Cambridge, Charles fue aprendiz en Elswick Works, un gran complejo de fabricación operado por la firma de ingeniería W. G. Armstrong en Newcastle upon Tyne, Inglaterra. Era inusual que alguien de su clase social fuera aprendiz, y pagó £500 por la oportunidad (alrededor de US today 60,000 hoy), con la esperanza de obtener más tarde un puesto de gestión.

Durante su tiempo en las obras, Charles refinó algunos diseños de motores que había esbozado mientras estaba en Cambridge. La máquina de vapor de pistón alternativo había existido por más de 100 años, una mejora en sí misma de la anterior pero ineficiente máquina de vapor atmosférico de Thomas Newcomen. A partir de la década de 1760, James Watt y Matthew Boulton hicieron mejoras que incluyeron la adición de un condensador separado para eliminar la pérdida de calor cuando se inyectaba agua en el cilindro. El agua creó un vacío y tiró del pistón en una carrera. Una mejora posterior fue el motor de doble efecto, donde el pistón podía empujar y tirar. Sin embargo, las máquinas de vapor de pistón eran ruidosas, sucias y propensas a explotar, y Charles vio espacio para mejorar.

Su diseño inicial era para un motor epicicloidal de cuatro cilindros, en el que los cilindros y el cigüeñal giraban. Una ventaja de esta configuración inusual era que podía funcionar a alta velocidad con vibración limitada. Charles lo diseñó para conducir directamente una dinamo con el fin de evitar correas o poleas de conexión. Solicitó una patente británica en 1877 a la edad de 23 años.

Charles ofreció el diseño a su empleador, quien lo rechazó, pero Kitson y Compañía., un fabricante de locomotoras en Leeds, estaba interesado. El hermano de Charles, Richard Clere Parsons, fue socio de Kitson y lo convenció de unirse a la compañía, que finalmente produjo 40 de los motores. Charles pasó dos años allí, principalmente trabajando en torpedos propulsados por cohetes que no tuvieron éxito.

Más exitoso fue su cortejo de Katharine Bethell, la hija de una prominente familia Yorkshire. Se dice que Charles impresionó a Katharine con su habilidad en la costura, y se casaron en 1883.

En 1884, Charles se convirtió en socio junior y jefe de la sección de electricidad de Clarke, Chapman and Co., un fabricante de equipos marinos en Newcastle upon Tyne. Desarrolló un nuevo motor de turbina, que utilizó para impulsar un generador eléctrico, también de su propio diseño. El generador de turbina medía 1,73 metros de largo, 0,4 metros de ancho y 0,8 metros de alto, y pesaba una tonelada métrica.

El motor de Charles Parsons a menudo se considera la primera turbina moderna. En lugar de usar vapor para mover pistones, usó vapor para girar cuchillas en forma de hélice, convirtiendo la energía térmica en energía de rotación. El diseño original de Parsons era ineficiente, funcionando a 18.000 rpm y produciendo 7,5 kilovatios, aproximadamente la potencia de un pequeño generador de respaldo doméstico en la actualidad. Hizo mejoras graduales rápidas, como cambiar la forma de las cuchillas, y pronto tuvo un motor con una potencia de 50,000 kW, que sería suficiente para alimentar hasta 50,000 hogares en la actualidad.

En 1889 Charles fundó C. A. Parsons and Co., en Heaton, un suburbio de Newcastle, con el objetivo de fabricar su turbogenerador. El único problema era que Clarke, Chapman, aún tenía los derechos de patente. Mientras se resolvían los problemas de patentes, Charles fundó la Newcastle and District Electric Lighting Co., que se convirtió en la primera compañía eléctrica en depender completamente de turbinas de vapor. No sería la última.

Durante su vida, vio que la electricidad generada por turbinas se volvía asequible y fácilmente disponible para una gran población. Incluso hoy en día, la mayor parte de la generación de electricidad depende de turbinas de vapor.

Una vez que Charles obtuvo los derechos de patente de su invención, comenzó a mejorar el turbogenerador de vapor, haciéndolo más eficiente y compacto. Fundó la Marine Steam Turbine Co., que construyó el Turbinia en 1894. Charles pasó varios años perfeccionando la mecánica antes de que el barco hiciera su sensacional aparición pública en el Jubileo de Diamantes. En 1905, solo ocho años después del debut público del Turbinia, el almirantazgo británico decidió que todos los futuros buques de la Royal Navy debían ser propulsados por turbina. La industria del transporte marítimo comercial privado siguió su ejemplo.

Charles Parsons nunca dejó de diseñar o innovar, probando suerte en muchas otras empresas. No todos fueron ganadores. Por ejemplo, pasó 25 años intentando fabricar diamantes artificiales antes de finalmente admitir su derrota. Más lucrativa fue la fabricación de vidrio óptico para telescopios y reflectores. Al final, obtuvo más de 300 patentes, recibió el título de caballero y fue galardonado con la Orden del Mérito.

Pero Charles no era el único ingeniero en su talentoso hogar.

Cuando empecé a pensar en la columna de este mes, quería conmemorar el centenario de la fundación de la Women’s Engineering Society (WES), una de las organizaciones más antiguas dedicadas al adelanto de la mujer en la ingeniería. Busqué un objeto de museo adecuado que honrara a las ingenieras. Eso resultó más difícil de lo que esperaba. Aunque el WES mantiene extensos archivos en la Institución de Ingeniería y Tecnología, incluida una edición digitalizada completa de su diario, The Woman Engineer, no tiene muchos artefactos tridimensionales. Había, por ejemplo, un elegante cuenco de rosas que se encargó para el 50 aniversario de la sociedad. Pero no parecía del todo correcto representar a las ingenieras con un objeto puramente decorativo.

Luego dirigí mi atención a los fundadores de WES, que incluían a la esposa de Charles Parsons, Katharine, y a su hija, Rachel. Aunque Charles fue un inventor prolífico, ni Katharine ni Rachel inventaron nada, por lo que no había ningún objeto de museo obvio vinculado a ellos. Pero los inventos no son la única manera de ser un ingeniero pionero.

Después de lo que debe haber sido una maravillosa infancia de investigación abierta y exploración científica, Rachel siguió los pasos de su padre hasta Cambridge. Fue una de las primeras mujeres en estudiar ciencias mecánicas allí. En ese momento, sin embargo, la universidad prohibió a las mujeres recibir un título.

Cuando estalló la Primera Guerra Mundial y el hermano de Rachel se alistó, ella asumió su puesto como directora en la junta de Heaton Works. También se unió a la división de capacitación del Ministerio de Municiones y fue responsable de instruir a miles de mujeres en tareas mecánicas.

Como se describe en el próximo libro de Henrietta Heald, Magnificent Women and their Revolutionary Machines (que se publicará en febrero de 2020 por la editorial de crowdfunding Unbound), la guerra provocó cambios demográficos significativos en la fuerza laboral británica. Más de 2 millones de mujeres fueron a trabajar fuera del hogar, mientras las fábricas aumentaban para aumentar los suministros de guerra de todo tipo. De ellos, más de 800.000 se incorporaron a los oficios de ingeniería.

Este aumento del empleo femenino coincidió con un cambio en el sentimiento nacional hacia el sufragio femenino. Las mujeres habían estado luchando por el derecho al voto durante décadas, y finalmente lograron un éxito parcial en 1918, cuando se permitió votar a las mujeres mayores de 30 años que cumplían ciertos requisitos de propiedad y educación. Pasó otra década antes de que las mujeres tuvieran los mismos derechos de voto que los hombres.

Pero estas victorias políticas y laborales para las mujeres se construyeron sobre un terreno inestable. La aprobación de la Ley de Inhabilitación (Remoción) por motivos de sexo de 1919 hizo ilegal discriminar a la mujer en el lugar de trabajo. Pero la Ley de Restauración de las Prácticas de Preguerra, aprobada el mismo año, requería que las mujeres renunciaran a sus empleos a los militares que regresaban, a menos que trabajaran para empresas que habían empleado a mujeres en el mismo papel antes de la guerra.

Ambas leyes contradictorias surgieron de negociaciones entre el Primer Ministro David Lloyd George y los sindicatos británicos. Los sindicatos se opusieron enérgicamente al empleo de mujeres durante la guerra, pero el gobierno necesitaba que las mujeres trabajaran. Y así surgió el Acuerdo del Tesoro de 1915, que estipulaba que el trabajo calificado podía subdividirse y automatizarse, permitiendo que las mujeres y los hombres no calificados lo asumieran. Bajo esos términos, los sindicatos aceptaron la “dilución” de la mano de obra masculina calificada.

Y así, aunque el final de la guerra trajo oportunidades para mujeres en algunas profesiones, decenas de miles de mujeres en ingeniería de repente se encontraron sin trabajo.

Las mujeres Parsons se defendieron, utilizando su posición social para abogar en nombre de las ingenieras. El 23 de junio de 1919, Katharine y Rachel Parsons, junto con varias otras mujeres prominentes, fundaron la Sociedad de Ingeniería de Mujeres para resistir la renuncia de los trabajos de guerra a los hombres y promover la ingeniería como una profesión gratificante para ambos sexos.

Dos semanas más tarde, Katharine dio un discurso conmovedor, “El trabajo de las mujeres en Ingeniería y Construcción Naval durante la Guerra” en una reunión de la Institución de Ingenieros y Constructores Navales de la Costa Noreste. “Las mujeres son capaces de trabajar en casi todas las operaciones conocidas en ingeniería, desde los trabajos de precisión más altamente calificados, medidos a micrómetros, hasta los trabajos de trabajo más duros”, proclamó. “Enumerar todas las variedades de trabajo que intervienen entre estos dos extremos sería hacer un catálogo de cada proceso en ingeniería.”Es importante destacar que Katharine mencionó no solo las habilidades diluidas de los trabajadores de la fábrica, sino también el trabajo intelectual y de diseño de las ingenieras.

Igual de apasionada, Rachel escribió un artículo para The National Review varios meses después que posicionaba al WES como una voz para las ingenieras:

Las mujeres deben organizarse; este es el único camino real hacia la victoria en el mundo industrial. Las mujeres han ganado su independencia política; ahora es el momento de que también logren su libertad económica. Es inútil esperar pacientemente a que se abran las puertas cerradas de los sindicatos cualificados. Es mejor formar una alianza fuerte, que, armada como estará con el voto parlamentario, puede ser una influencia tan poderosa para salvaguardar los intereses de las mujeres ingenieras como lo han sido los sindicatos de hombres para mejorar la suerte de sus miembros.

Al año siguiente, Rachel fue uno de los miembros fundadores de una empresa de ingeniería totalmente femenina, Atalanta, de la que su madre era accionista. La empresa se especializó en el trabajo de maquinaria pequeña, similar al trabajo que Rachel había estado supervisando en la empresa de su padre. Aunque el negocio cerró voluntariamente después de ocho años, el nombre perduró como fabricante de pequeñas herramientas manuales y accesorios domésticos.

El WES ha tenido una historia mucho más larga. En su primer año, comenzó a publicar The Women Engineer, que todavía se publica trimestralmente. En 1923, el WES comenzó a celebrar una conferencia anual, que ha sido cancelada solo dos veces, ambas veces debido a la guerra. A lo largo de sus 100 años, la organización trabajó para asegurar los derechos laborales de las mujeres desde el taller hasta la administración, garantizar el acceso a la educación formal e incluso alentar el uso de nuevas tecnologías de consumo, como los electrodomésticos en el hogar.

Los primeros miembros del WES provenían de muchas ramas diferentes de la ingeniería. Dorothée Pullinger dirigía una fábrica en Escocia que producía el Galloway, un automóvil que fue diseñado y construido completamente por mujeres para mujeres. Amy Johnson era una piloto de renombre mundial que también obtuvo una licencia de ingeniero de tierra. Jeanie Dicks, la primera mujer miembro de la Asociación de Contratistas Eléctricos, ganó el contrato para la electrificación de la Catedral de Winchester.

Hoy, el WES continúa su misión de apoyar a las mujeres en la búsqueda de carreras de ingeniería, científicas y técnicas. Su sitio web da las gracias y el crédito a los primeros aliados masculinos, incluido Charles Parsons, que apoyaron a las ingenieras. Charles puede haberse ganado su lugar en la historia debido a sus numerosos inventos, pero si te encuentras con su turbina en el Museo de Ciencias, recuerda que su esposa e hija también se ganaron sus lugares.

En el número impreso de junio de 2019 aparece una versión abreviada de este artículo como “As the Turbine Turns”.”

Parte de una serie continua de fotografías de artefactos históricos que abarcan el potencial ilimitado de la tecnología.

Este artículo se corrigió el 28 de junio de 2019 para aclarar la herencia de Charles Parsons.

Sobre el autor

Allison Marsh es profesora asociada de historia en la Universidad de Carolina del Sur y codirectora de la sociedad Ann Johnson Institute for Science, Technology & de la universidad.