Tämä brittiperhe muutti insinööritaidon kurssia

Charles Parsons keksi nykyaikaisen höyryturbiinin, mutta hänen vaimonsa ja tyttärensä rakensivat jotain yhtä kestävää

englantilais-irlantilainen insinööri Charles Parsons osasi tehdä loiskahduksen. Kuningatar Viktorian Timanttijuhlan kunniaksi Britannian kuninkaallinen laivasto järjesti 26. kesäkuuta 1897 alusten paraatin Amiraliteetin lordeille, ulkomaisille suurlähettiläille ja muille arvovieraille. Parsonsia ei kutsuttu, mutta hän päätti kuitenkin liittyä paraatiin. Kolme vuotta aiemmin hän oli esitellyt tehokkaan turbiinigeneraattorin—jota pidetään ensimmäisenä nykyaikaisena höyryturbiinina—ja sitten hän rakensi sy Turbinian esittelemään moottorin tehoa.

saapuessaan laivastoparaatiin Parsons nosti punaisten viirin ja murtautui sitten laivaston partioveneiden saartorenkaan läpi. Turbinian huippunopeus oli lähes 34 solmua (60 kilometriä tunnissa), joten se oli nopeampi kuin mikään muu alus, eikä sitä saatu kiinni. Parsons teki asiansa selväksi. Kuninkaallinen laivasto tilasi ensimmäisen turbiinikäyttöisen aluksensa seuraavana vuonna.

Turbinialla oli tuona päivänä Parsonsin 12-vuotias tytär Rachel, jonka laaja-alaisia kiinnostuksen kohteita luonnontieteissä ja tekniikassa Parsons ja hänen vaimonsa kannustivat. Rachel Parsons ja hänen veljensä Algernon puuhastelivat pienestä pitäen isänsä kodin työpajassa, aivan kuten Charles oli tehnyt varttuessaan. Parsonsin sukupuussa näkyy sukupolvi toisensa jälkeen insinöörin uteliaisuutta sekä miehiltä että naisilta, joista jokainen teki jälkensä kentällä.

Charles kasvoi Birrin linnassa Offalyn kreivikunnassa Irlannissa. Hänen isänsä, William, jotka tuli 3rd Earl of Rosse vuonna 1841, oli matemaatikko, joka on kiinnostunut tähtitieteen. Tiedemiehet ja keksijät, muun muassa Charles Babbage, matkustivat Birrin linnaan katsomaan Parsonstownin Leviathania, 1,8 metrin (72 tuuman) heijastavaa teleskooppia, jonka William rakensi 1840-luvulla. Hänen vaimonsa Maria, joka oli taitava seppä, takoi kaukoputken putken rautatyöt.

William harrasti valokuvausta ja yritti turhaan valokuvata tähtiä. Mary oli todellinen valokuvauslahjakkuus. Hänen yksityiskohtaiset kuvansa kuuluisasta teleskoopista voittivat Photographic Society of Irelandin ensimmäisen hopeamitalin.

Kaarle ja hänen sisaruksensa saivat perinteistä yksityisopettajien antamaa opetusta. He saivat myös käytännön koulutuksen ja kokeilivat jaarlin monia höyrykäyttöisiä koneita, muun muassa höyrykäyttöisiä vaunuja. He työskentelivät Leviathanin säätölaitteella ja äitinsä pimeässä huoneessa.

opiskeltuaan matematiikkaa Trinity Collegessa, Dublinissa ja St. John ‘ s College, Cambridge, Charles oppipoikana Elswick Works, suuri valmistus monimutkainen ylläpitää insinööritoimisto W. G. Armstrong Newcastle upon Tyne, Englanti. Se oli epätavallista, että joku hänen yhteiskuntaluokkansa oppipoika, ja hän maksoi £500 mahdollisuus (Noin US $60,000 tänään), toivoen myöhemmin saada johtotehtäviin.

työskennellessään Charles hioi joitakin moottoreita, jotka hän oli luonnostellut Cambridgessa ollessaan. Mäntähöyrykone oli siihen mennessä ollut olemassa yli 100 vuotta, mikä itsessään oli parannus Thomas Newcomenin aikaisempaan mutta tehottomaan ilmakehän höyrykoneeseen. 1760-luvulta alkaen James Watt ja Matthew Boulton tekivät parannuksia, joihin kuului erillisen lauhduttimen lisääminen lämmönhukan poistamiseksi, kun sylinteriin ruiskutettiin vettä. Vesi loi tyhjiön ja veti mäntää iskussa. Myöhempi parannus oli kaksitoiminen moottori, jossa mäntä pystyi sekä työntämään että vetämään. Mäntähöyrykoneet olivat kuitenkin äänekkäitä, likaisia ja alttiita räjähtämään, ja Kaarle näki parantamisen varaa.

hänen alkuperäinen suunnitelmansa oli nelisylinterinen episykloidinen moottori, jossa sylinterit sekä kampiakseli pyörivät. Yksi tämän epätavallisen kokoonpanon eduista oli se, että se pystyi toimimaan suurella nopeudella rajoitetulla tärinällä. Charles suunnitteli sen ohjaamaan suoraan Dynamoa niin, ettei siinä olisi liitosvöitä tai väkipyöriä. Hän haki brittiläistä patenttia 23-vuotiaana vuonna 1877.

Charles tarjosi mallia työnantajalleen, joka kieltäytyi, mutta Kitson ja Co. veturivalmistaja Leeds oli kiinnostunut. Charlesin veli Richard Clere Parsons oli osakkaana Kitsonissa ja suostutteli hänet liittymään yhtiöön, joka valmisti lopulta 40 moottoria. Charles vietti siellä kaksi vuotta ja työskenteli enimmäkseen epäonnistuneiksi osoittautuneiden rakettimoottoristen torpedojen parissa.

onnistuneempi oli hänen liehittelynsä Katharine Bethelliin, merkittävän Yorkshirelaisperheen tyttäreen. Charlesin sanotaan tehneen vaikutuksen katharineen tämän taidolla käsityössä, ja he menivät naimisiin vuonna 1883.

vuonna 1884 Charlesista tuli nuorempi osakas ja Clarke, Chapman and Co: n sähköosaston johtaja., valmistaja marine laitteiden Newcastle upon Tyne. Hän kehitti uuden turbiinimoottorin, jolla hän ajoi myös itse suunnittelemaansa sähkögeneraattoria. Turbiinigeneraattori oli 1,73 metriä pitkä, 0,4 metriä leveä ja 0,8 metriä korkea ja se painoi metrin tonnin.

Charles Parsonsin moottoria pidetään usein ensimmäisenä nykyaikaisena turbiinina. Sen sijaan, että höyry siirtäisi mäntiä, se käytti höyryä potkurimaisten lapojen kääntämiseen muuntaen lämpöenergian pyörimisenergiaksi. Parsonsin alkuperäinen muotoilu oli tehoton: se pyöri 18 000 rpm: n nopeudella ja tuotti 7,5 kilowattia—suunnilleen nykyisen pienen kotitalouksien varageneraattorin tehon verran. Hän teki nopeasti lisää parannuksia, kuten muutti lapojen muotoa, ja pian hänellä oli moottori, jonka teho oli 50 000 kW, mikä riittäisi jopa 50 000 kotiin tänä päivänä.

vuonna 1889 Charles perusti C. A. Parsons and Co., Heatonissa, Newcastlen esikaupungissa, tavoitteenaan valmistaa turbogeneraattorinsa. Ainoa ongelma oli, että Clarke, Chapman piti yhä patenttioikeudet. Patenttikysymysten selvittyä Charles perusti Newcastle and District Electric Lighting Co., josta tuli ensimmäinen sähköyhtiö, joka oli täysin riippuvainen höyryturbiineista. Se ei olisi viimeinen.

elinaikanaan hän näki turbiineilla tuotetun sähkön tulevan edulliseksi ja helposti suuren väestön saataville. Nykyäänkin suurin osa sähköntuotannosta nojaa höyryturbiineihin.

kun Charles oli varmistanut patenttioikeudet keksintöönsä, hän ryhtyi parantamaan höyryturbogeneraattoria tehden siitä tehokkaamman ja kompaktimman. Hän perusti Marine Steam Turbine Co., joka rakensi Turbinian vuonna 1894. Charles käytti useita vuosia mekaniikan hiomiseen ennen kuin alus teki sensaatiomaisen julkisen esiintymisensä Diamond Jubilee-tapahtumassa. Vuonna 1905, vain kahdeksan vuotta Turbinian julkisen ensiesityksen jälkeen, Britannian Amiraliteetti päätti, että kaikkien tulevien Kuninkaallisen laivaston alusten tulisi olla turbiinikäyttöisiä. Yksityinen kaupallinen merenkulku seurasi perässä.

Charles Parsons ei koskaan lakannut suunnittelemasta tai innovoimasta, vaan kokeili kättään monissa muissa hankkeissa. Kaikki eivät olleet voittajia. Hän esimerkiksi yritti 25 vuotta valmistaa keinotekoisia timantteja ennen kuin lopulta myönsi tappionsa. Tuottoisampaa oli optisen lasin valmistus kaukoputkiin ja valonheittimiin. Lopulta hän ansaitsi yli 300 patenttia, sai ritarin arvon ja sai Ansioritarikunnan.

mutta Charles ei ollut ainoa insinööri hyvin lahjakkaassa taloudessaan.

kun aloin ensimmäistä kertaa miettiä tämän kuun palstaa, halusin juhlistaa Naisten Insinööriseuran (Wes) perustamisen satavuotisjuhlaa, joka on yksi vanhimmista naisten edistämiseen insinöörityössä omistautuneista järjestöistä. Etsin sopivaa museoesinettä, joka kunnioitti naisinsinöörejä. Se osoittautui vaikeammaksi kuin odotin. Vaikka Wesillä on laajat arkistot Institution of Engineering and Technologyssa, mukaan lukien täydellinen digitoitu julkaisu The Woman Engineer, sillä ei ole paljon kolmiulotteisia esineitä. Siellä oli esimerkiksi hieno rose bowl, joka tilattiin seuran 50-vuotisjuhlia varten. Mutta ei tuntunut aivan oikealta edustaa naisinsinöörejä puhtaasti koriste-esineellä.

käänsin sitten huomioni WESin perustajiin, joihin kuuluivat Charles Parsonsin Vaimo Katharine ja tytär Rachel. Vaikka Charles oli tuottelias keksijä, Katharine ja Rachel eivät keksineet mitään, joten mitään ilmeistä museoesinettä ei liittynyt heihin. Keksinnöt eivät kuitenkaan ole ainoa tapa olla uraauurtava insinööri.

sen jälkeen, mitä on täytynyt olla ihana lapsuus avoimella tiedustelulla ja tieteellisellä tutkimuksella, Rachel seurasi isänsä jalanjälkiä Cambridgeen. Hän oli ensimmäisiä naisia, jotka opiskelivat siellä mekaanisia tieteitä. Tuolloin yliopisto kuitenkin kielsi naisia saamasta tutkintoa.

kun ensimmäinen maailmansota syttyi ja Rachelin veli värväytyi, hän otti johtajan paikan Heaton Worksin johtokunnassa. Hän liittyi myös Ammusministeriön koulutusosastoon ja oli vastuussa tuhansien naisten kouluttamisesta mekaanisissa tehtävissä.

kuten Henrietta Healdin tulevassa kirjassa Magnificent Women and their Revolutionary Machines (joukkorahoituskustantamo Unbound julkaisee helmikuussa 2020) kuvaillaan, sota aiheutti merkittäviä väestörakenteen muutoksia Britannian työvoimaan. Yli 2 miljoonaa naista meni töihin kodin ulkopuolelle, kun tehtaita perustettiin kaikenlaisten sotatarvikkeiden lisäämiseksi. Heistä yli 800 000 siirtyi insinööriksi.

tämä naisten työllisyyden kasvu tapahtui samaan aikaan, kun kansallistunne muuttui kohti naisten äänioikeutta. Naiset olivat taistelleet äänioikeuden puolesta vuosikymmeniä, ja he saavuttivat lopulta osittaisen menestyksen vuonna 1918, jolloin yli 30-vuotiaat naiset, jotka täyttivät tietyt omaisuus-ja koulutusvaatimukset, saivat äänestää. Kesti vielä vuosikymmenen, ennen kuin naisilla oli sama äänioikeus kuin miehillä.

mutta nämä naisten poliittiset ja työpaikkavoitot rakentuivat huteralle pohjalle. Vuonna 1919 säädetyn sukupuolisen Diskvalifikaation (Poistolain) läpimeno teki laittomaksi naisten syrjinnän työpaikalla. Samana vuonna hyväksytty “Restoration of Pre-War Practices Act” – laki kuitenkin edellytti, että naisten oli luovuttava työpaikoistaan palaaville varusmiehille, elleivät he sattuneet työskentelemään yrityksissä, jotka olivat palkanneet naisia samaan tehtävään ennen sotaa.

nämä ristiriitaiset lait kumpainenkin saivat alkunsa pääministeri David Lloyd Georgen ja Britannian ammattiliittojen välisistä neuvotteluista. Liitot olivat vastustaneet voimakkaasti naisten palkkaamista sodan aikana, mutta hallitus tarvitsi naisia töihin. Ja niin syntyi vuoden 1915 Valtiovarainministerisopimus, jonka mukaan ammattitaitoiset työt voitiin jakaa osiin ja automatisoida, jolloin naiset ja kouluttamattomat miehet saivat ottaa ne hoitaakseen. Näillä ehdoilla ammattiliitot taipuivat ammattitaitoisen miestyövoiman “laimentamiseen”.

ja niin, vaikka sodan päättyminen toi naisille avauksia joissakin ammateissa, kymmenettuhannet insinöörinaiset joutuivat yhtäkkiä työttömiksi.

Parsonsin naiset taistelivat vastaan käyttäen sosiaalista asemaansa naisinsinöörien puolesta. Katharine ja Rachel Parsons perustivat 23.kesäkuuta 1919 yhdessä useiden muiden merkittävien naisten kanssa Women ‘ s Engineering Societyn vastustamaan sodanaikaisten työpaikkojen luovuttamista miehille ja edistämään insinöörityötä palkitsevana ammattina molemmille sukupuolille.

kaksi viikkoa myöhemmin Katharine piti innostavan puheen “Women’ s Work in Engineering and Shipbuilders during the War” North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders-järjestön kokouksessa. “Naiset pystyvät työskentelemään lähes kaikissa tunnetuissa insinööritehtävissä, aina erittäin ammattitaitoisesta tarkkuustyöstä mitattuna mikrometriin, aina karkeampiin työtehtäviin”, hän julisti. “Jos lueteltaisiin kaikki näiden kahden ääripään välissä olevat työn eri muodot, tehtäisiin luettelo kaikista tekniikan prosesseista.”Tärkeää on, että Katharine ei maininnut vain tehdastyöläisten laimentuneita taitoja, vaan myös naisinsinöörien äly-ja suunnittelutyötä.

yhtä kiihkeästi Rachel kirjoitti useita kuukausia myöhemmin National Review-lehteen artikkelin, jossa hän asetti WESin naisinsinöörien ääneksi:

naisten on järjestettävä; tämä on ainoa kuninkaallinen tie voittoon teollisuusmaailmassa. Naiset ovat voittaneet poliittisen itsenäisyytensä, ja nyt on heidän aika saavuttaa myös taloudellinen vapautensa. On turha odottaa kärsivällisesti, että ammattitaitoisten ammattiliittojen suljetut ovet heilahtavat auki. On parempi muodostaa vahva liitto, jolla voi olla yhtä suuri vaikutusvalta naisinsinöörien etujen turvaamisessa kuin miestenliitoilla on ollut jäsentensä aseman parantamisessa.

seuraavana vuonna Rachel oli perustamassa kokonaan naispuolista insinööritoimistoa Atalantaa, jonka osakkaana hänen äitinsä oli. Yritys oli erikoistunut pienkonetöihin, jollaista Rachel oli valvonut isänsä yrityksessä. Vaikka yritys vapaaehtoisesti sulkenut kahdeksan vuoden jälkeen, nimi asui kuin valmistaja pieniä käsityökaluja ja kotitalouksien kalusteet.

WESILLÄ on ollut paljon pidempi historia. Ensimmäisenä vuotenaan se alkoi julkaista Naisinsinööriä, joka ilmestyy edelleen neljännesvuosittain. Vuonna 1923 WES alkoi pitää vuosittaista konferenssia, joka on peruttu vain kahdesti, molemmilla kerroilla sodan vuoksi. Yli 100-vuotisen toimintansa aikana järjestö pyrki turvaamaan naisten työoikeudet liikkeenjohdosta johtamiseen, takaamaan pääsyn muodolliseen koulutukseen ja jopa kannustamaan uusien kulutustekniikoiden, kuten kodin sähkölaitteiden, käyttöön.

Wesin varhaiset jäsenet tulivat monelta eri tekniikan alalta. Dorothée Pullinger johti Skotlannissa tehdasta, joka valmisti Galloway-nimistä autoa, joka oli kokonaan naisten naisille suunnittelema ja rakentama. Amy Johnson oli maailmankuulu lentäjä, joka ansaitsi myös maainsinöörin lupakirjan. Sähköurakoitsijat ry: n ensimmäinen naisjäsen Jeanie Dicks voitti sopimuksen Winchesterin katedraalin sähköistämisestä.

tänään Wes jatkaa tehtäväänsä tukea naisia tekniikan, tieteen ja tekniikan uralla. Sen verkkosivuilla kiitetään ja kiitetään varhaisia miespuolisia liittolaisia, kuten Charles Parsonsia, joka tuki naisinsinöörejä. Charles on ehkä ansainnut paikkansa historiassa hänen lukuisia keksintöjä, mutta jos törmäät hänen turbiini on Science Museum, muista, että hänen vaimonsa ja tyttärensä ansaitsivat paikkansa, liian.

tämän artikkelin lyhennetty versio ilmestyy kesäkuun 2019 printtilehdessä nimellä “As the Turbine Turns.”

osa jatkuvaa sarjaa, jossa tarkastellaan valokuvia historiallisista esineistä, jotka syleilevät teknologian rajatonta potentiaalia.

tämä artikkeli on korjattu 28.6.2019 Charles Parsonsin perinnön selventämiseksi.

tekijästä

Allison Marsh on Etelä-Carolinan yliopiston historian apulaisprofessori ja yliopiston Ann Johnson Institute for Science, Technology & Societyn kodirektori.