Ez a brit család megváltoztatta a mérnöki pályát

Charles Parsons feltalálta a modern gőzturbinát, de felesége és lánya épített valamit, ami ugyanolyan tartós

Charles Parsons angol-ír mérnök tudta, hogyan kell csobbanni. Tiszteletére Viktória királynő Diamond Jubilee, a Brit Királyi Haditengerészet tartott parádét hajók június 26-án 1897 az urak az Admiralitás, a külföldi nagykövetek és más méltóságok. Parsons nem volt meghívva, de úgy döntött, hogy csatlakozik a felvonuláshoz. Három évvel korábban bemutatott egy nagy teljesítményű turbinagenerátort—amelyet az első modern gőzturbinának tekintettek -, majd megépítette a Sy Turbinia-t, hogy bemutassa a motor teljesítményét.

a haditengerészeti felvonulásra érve Parsons piros zászlót emelt, majd áttörte a haditengerészet járőrhajóinak kerületét. A közel 34 csomós (60 km / óra) végsebességgel a Turbinia gyorsabb volt, mint bármely más hajó, és nem lehetett elkapni. Parsons elmondta a véleményét. A Királyi Haditengerészet a következő évben megrendelte első turbinás hajóját.

azon a napon a Turbinia fedélzetén volt Parsons 12 éves lánya, Rachel, akinek széles körű érdeklődése volt a tudomány és a mérnöki munka iránt Parsons és felesége. Rachel Parsons és testvére, Algernon már fiatal koruktól fogva apjuk otthoni műhelyében bütyköltek, ahogy Charles is tette gyerekkorában. Valóban, a Parsons családfa generációról generációra mutatja a mérnöki kíváncsiságot mind a férfiak, mind a nők részéről, akik mindegyike nyomot hagyott a pályán.

Charles nőtt fel Birr Castle, County Offaly, Írország. Apja, William, aki Rosse 3. grófja lett 1841-ben, matematikus volt, aki érdeklődött a csillagászat iránt. A tudósok és feltalálók, köztük Charles Babbage, a Birr kastélyba utaztak, hogy megnézzék a Parsonstown Leviatánt, egy 1,8 méteres (72 hüvelykes) tükröző távcsövet, amelyet William épített az 1840-es években. Felesége, Mary, képzett Kovács, kovácsolta a vasmunkát a távcső csövéhez.

William belekóstolt a fotózásba, sikertelenül próbálta lefényképezni a csillagokat. Mary volt az igazi fotós tehetség. A híres távcső részletes fényképei elnyerték az Ír Fotográfiai Társaság első ezüstérmét.

Charles és testvérei hagyományos oktatást élveztek magántanárok által. Gyakorlati oktatásuk is volt, kísérleteztek az earl sok gőzüzemű gépével, beleértve a gőzüzemű kocsi. Dolgoztak a Leviatán beállító berendezésén és az anyjuk sötét szobájában.

miután matematikát tanult a dublini Trinity College-ban és St. John ‘ s College, Cambridge, Charles a Elswick Works, egy nagy gyártási komplexum, amelyet a mérnöki cég működtet W. G. Armstrong ban ben Newcastle upon Tyne, Anglia. Szokatlan volt, hogy valaki az ő társadalmi osztály, hogy gyakornok, és ő fizetett 500 a lehetőséget (körülbelül US $60,000 ma), abban a reményben, később egyre vezetői pozícióba.

a gyárban töltött ideje alatt Charles finomított néhány motortervet, amelyeket Cambridge-ben vázolt fel. A dugattyús vagy dugattyús gőzgép addigra már több mint 100 éve létezik, maga is javulás Thomas Newcomen korábbi, de nem hatékony légköri gőzgépéhez képest. Az 1760-as évektől kezdve James Watt és Matthew Boulton olyan fejlesztéseket hajtott végre, amelyek magukban foglalták egy külön kondenzátor hozzáadását, hogy kiküszöböljék a hőveszteséget, amikor vizet injektáltak a hengerbe. A víz vákuumot hozott létre, és egy löketben meghúzta a dugattyút. Későbbi fejlesztés volt a kettős működésű motor, ahol a dugattyú mind tolni, mind húzni tudott. Ennek ellenére a dugattyús gőzgépek hangosak, piszkosak és hajlamosak voltak felrobbanni, és Charles látta, hogy van még mit javítani.

eredeti terve egy négyhengeres epicikloid motor volt, amelyben a hengerek, valamint a főtengely elfordultak. Ennek a szokatlan konfigurációnak az egyik előnye az volt, hogy nagy sebességgel, korlátozott rezgéssel tudott működni. Charles úgy tervezte, hogy közvetlenül hajtson egy dinamót, hogy elkerülje az összekötő szíjakat vagy szíjtárcsákat. 1877-ben, 23 éves korában kérelmezte a brit szabadalmat.

Charles felajánlotta a tervet munkáltatójának, aki elutasította, de a Kitson and Co., egy leeds-i mozdonygyártó érdekelt. Charles testvére, Richard Clere Parsons a Kitson partnere volt, és meggyőzte, hogy csatlakozzon a vállalathoz, amely végül 40 motort gyártott. Charles két évet töltött ott, többnyire rakétahajtású torpedókon dolgozott, amelyek sikertelennek bizonyultak.

sikeresebb volt Katharine Bethellnek, egy kiemelkedő Yorkshire-i család lányának udvarlása. Charles állítólag lenyűgözte Katharine-t a kézimunka terén, és 1883-ban összeházasodtak.

1884-ben Charles junior partner és a Clarke, Chapman and Co.villamos részlegének vezetője lett., tengeri felszerelések gyártója Newcastle upon Tyne-ben. Kifejlesztett egy új turbinamotort, amelyet elektromos generátor vezetésére használt, szintén saját tervezésű. A turbinagenerátor 1,73 méter hosszú, 0,4 méter széles és 0,8 méter magas volt, és metrikus tonnát nyomott.

Charles Parsons motorját gyakran tekintik az első modern turbinának. Ahelyett, hogy gőzt használna a dugattyúk mozgatásához, gőzt használt a légcsavar-szerű pengék forgatásához, a hőenergiát forgási energiává alakítva. Parsons eredeti kialakítása nem volt hatékony, 18 000 fordulat / perc sebességgel működött, 7,5 kilowattot termelt—körülbelül egy kis háztartási tartalék generátor teljesítményével. Gyors növekményes fejlesztéseket hajtott végre, például megváltoztatta a pengék alakját, és hamarosan 50 000 kW teljesítményű motorja volt, amely ma akár 50 000 ház meghajtására is elegendő lenne.

1889-ben Charles megalapította a C. A. Parsons and Co., Heatonban, Newcastle külvárosában, azzal a céllal, hogy előállítsa turbógenerátorát. Az egyetlen akadály az volt, hogy Clarke, Chapman továbbra is birtokolta a szabadalmi jogokat. Míg a szabadalmi kérdések rendeződtek, Charles megalapította a Newcastle and District Electric Lighting Co., amely az első elektromos vállalat lett, amely teljes mértékben a gőzturbinákra támaszkodott. Nem ez lenne az utolsó.

élete során látta, hogy a turbinák által termelt villamos energia megfizethetővé és könnyen elérhetővé válik a lakosság nagy része számára. Még ma is a legtöbb villamosenergia-termelés gőzturbinákra támaszkodik.

miután Charles megszerezte találmányának szabadalmi jogait, hozzáfogott a gőzturbó-generátor fejlesztéséhez, hatékonyabbá és kompaktabbá téve azt. Megalapította a Marine Steam Turbine Co., amely 1894-ben építette a Turbinia-t. Charles több évet töltött a mechanika finomításával, mielőtt a hajó szenzációs nyilvános megjelenést mutatott be a gyémánt jubileum. 1905-ben, mindössze nyolc évvel a Turbinia nyilvános debütálása után, a brit Admiralitás úgy döntött, hogy az összes jövőbeli Királyi Haditengerészet hajóját turbinával kell ellátni. A magán kereskedelmi hajózási ipar követte példáját.

Charles Parsons soha nem hagyta abba a tervezést vagy az innovációt, sok más vállalkozásban kipróbálta a kezét. Nem mindenki nyert. Például 25 évet töltött mesterséges gyémántok készítésével, mielőtt végül beismerte a vereséget. Jövedelmezőbb volt az optikai üveg gyártása távcsövekhez és reflektorokhoz. Végül több mint 300 szabadalmat szerzett, lovagi címet kapott, és elnyerte az Érdemrendet.

de Charles nem volt az egyetlen mérnök nagyon tehetséges háztartásában.

amikor először elkezdtem gondolkodni a havi oszlopon, meg akartam jelölni a Women ‘ s Engineering Society (Wes) alapításának századik évfordulóját, amely az egyik legrégebbi szervezet, amely a nők mérnöki fejlődésével foglalkozik. Kerestem egy megfelelő múzeumi tárgyat, amely megtisztelte a női mérnököket. Ez nehezebbnek bizonyult, mint vártam. Bár a Wes kiterjedt archívumokat tart fenn a mérnöki és Technológiai Intézetben, beleértve a The Woman Engineer folyóirat teljes digitalizált futtatását, nincs sok háromdimenziós műtárgy. Volt például egy díszes rózsatál, amelyet a Társaság 50.évfordulójára rendeltek. De nem tűnt helyesnek, hogy a női mérnököket tisztán dekoratív tárgyakkal képviseljék.

ezután a WES alapítói felé fordítottam figyelmemet, köztük Charles Parsons felesége, Katharine és lánya, Rachel. Bár Charles termékeny feltaláló volt, sem Katharine, sem Rachel nem talált ki semmit, így nem volt nyilvánvaló múzeumi tárgy, amely hozzájuk kapcsolódott volna. De a találmányok nem az egyetlen módja annak, hogy úttörő mérnök legyen.

a nyílt végű kutatás és tudományos kutatás csodálatos gyermekkora után Rachel apja nyomdokaiba lépett Cambridge-ben. Ő volt az egyik első nő, aki ott tanult mechanikai tudományokat. Akkor, bár, az egyetem megtiltotta a nőknek, hogy diplomát szerezzenek.

amikor kitört az első világháború és Rachel bátyja bevonult, ő vette át igazgatói posztját a Heaton Works igazgatótanácsában. Csatlakozott a Lőszerügyi Minisztérium kiképző részlegéhez is, és több ezer nő oktatásáért volt felelős mechanikai feladatokban.

amint azt Henrietta Heald közelgő könyve, A Magnificent Women and their Revolutionary Machines (2020 februárjában jelenik meg az Unbound crowdfunding kiadó) leírja, a háború jelentős demográfiai változásokat hozott a brit munkaerőben. Több mint 2 millió nő ment dolgozni az otthonon kívül, ahogy a gyárak felemelkedtek, hogy növeljék a háborús készleteket mindenféle. Ezek közül több mint 800 000 lépett be a mérnöki szakmába.

a nők foglalkoztatásának növekedése egybeesett a nemzeti érzelmek elmozdulásával a nők választójoga felé. A nők évtizedek óta harcoltak a választójogért, és végül részleges sikert értek el 1918-ban, amikor a 30 év feletti nők, akik megfeleltek bizonyos vagyoni és oktatási követelményeknek, szavazhattak. Egy évtizedbe telt, mire a nők ugyanolyan szavazati joggal rendelkeztek, mint a férfiak.

de ezek a nők politikai és munkahelyi győzelmei ingatag alapokra épültek. Az 1919. évi nemi kizárásról (eltávolításról) szóló törvény törvénytelenné tette a nők munkahelyi megkülönböztetését. De a háború előtti gyakorlatok helyreállításáról szóló törvény, amelyet ugyanabban az évben fogadtak el, megkövetelte, hogy a nők feladják munkájukat a visszatérő katonáknak, hacsak nem olyan cégeknél dolgoztak, amelyek a háború előtt ugyanabban a szerepben foglalkoztattak nőket.

ezek az ellentmondásos törvények David Lloyd George miniszterelnök és a brit szakszervezetek közötti tárgyalásokból eredtek. A szakszervezetek erőteljesen ellenezték a nők alkalmazását a háború alatt, de a kormánynak szüksége volt a nőkre a munkához. Így jött létre az 1915-ös kincstári megállapodás, amely előírta, hogy a képzett munkát fel lehet osztani és automatizálni, lehetővé téve a nők és a képzetlen férfiak számára, hogy felvegyék őket. E feltételek szerint a szakszervezetek beleegyeztek a képzett férfi munkaerő “hígításába”.

így, bár a háború vége megnyitásokat hozott a nők számára egyes szakmákban, a mérnöki nők tízezrei hirtelen munka nélkül találták magukat.

a Parsons nők visszavágtak, társadalmi helyzetüket felhasználva a női mérnökök nevében. Június 23-án 1919, Katharine és Rachel Parsons, valamint számos más prominens nők, megalapította a Women ‘ s Engineering Society, hogy ellenálljon a lemond a háborús munkahelyek a férfiak és a mérnöki, mint egy kifizetődő szakma mindkét nem számára.

két héttel később Katharine lelkesítő beszédet mondott “a nők munkája a mérnöki és hajóépítésben a háború alatt” címmel az északkeleti parti mérnökök és hajóépítők Intézetének találkozóján. “A nők szinte minden ismert mérnöki műveleten képesek dolgozni, a magasan képzett precíziós munkától a mikrométerig, a durvább munkákig” – jelentette ki. “Ha felsorolnánk a két véglet között zajló munkák összes változatát, az azt jelentené, hogy katalógust készítenénk a mérnöki folyamatok minden egyes folyamatáról.”Fontos, hogy Katharine nem csak a gyári munkások hígított képességeit említette, hanem a női mérnökök intellektuális és tervezési munkáját is.

Rachel szenvedélyesen írt egy cikket a National Review néhány hónappal később, amely a WES-t a női mérnökök hangjaként helyezte el:

a nőknek szervezniük kell; ez az egyetlen királyi út a győzelemhez az ipari világban. A nők elnyerték politikai függetlenségüket; itt az ideje, hogy gazdasági szabadságukat is elérjék. Hiábavaló türelmesen várni, amíg a képzett szakszervezetek zárt ajtaja kinyílik. Sokkal jobb, ha erős szövetséget alakítunk ki, amely a parlamenti szavazással felfegyverkezve ugyanolyan erős befolyást gyakorolhat a női mérnökök érdekeinek védelmére, mint a férfi szakszervezetek a tagjaik sorsának javításában.

a következő évben Rachel az egyik alapító tagja volt egy teljesen női mérnöki cégnek, az Atalanta-nak, amelynek édesanyja részvényese volt. A cég kisgépekre szakosodott, hasonlóan ahhoz a munkához, amelyet Rachel felügyelt apja cégénél. Bár az üzlet nyolc év után önként bezárt, a név tovább élt, mint kis kéziszerszámok és háztartási eszközök gyártója.

a WES-nek sokkal hosszabb története volt. Az első évben, elkezdte kiadni a női mérnököt, amely még mindig negyedévente jelenik meg. 1923-ban a WES éves konferenciát kezdett tartani, amelyet csak kétszer töröltek, mindkét alkalommal háború miatt. 100 éve alatt a szervezet azon dolgozott, hogy biztosítsa a nők foglalkoztatási jogait a műhelytől a menedzsmentig, garantálja a formális oktatáshoz való hozzáférést, sőt ösztönözte az új fogyasztói technológiák, például az otthoni elektromos készülékek használatát.

a Wes korai tagjai számos mérnöki ágból származtak. Doroth ovithe Pullinger egy gyárat vezetett Skóciában, amely a Galloway-t gyártotta, egy olyan autót, amelyet teljes egészében nők terveztek és építettek nőknek. Amy Johnson világhírű pilóta volt, aki földi mérnöki engedélyt is szerzett. Jeanie Dicks, az elektromos Vállalkozók Szövetségének első női tagja, megnyerte a winchesteri székesegyház villamosítására vonatkozó szerződést.

ma a WES folytatja küldetését, hogy támogassa a nőket a mérnöki, tudományos és műszaki karrier elérésében. Honlapja köszönetet mond a korai férfi szövetségeseknek, köztük Charles Parsonsnak, aki támogatta a női mérnököket. Lehet, hogy Charles számos találmányának köszönhetően megszerezte a helyét a történelemben, de ha a tudományos Múzeumban találkozik a turbinájával, ne feledje, hogy a felesége és a lánya is megszerezte a helyüket.

a cikk rövidített változata a 2019. júniusi nyomtatási számban jelenik meg: “amint a turbina megfordul.”

egy folytatódó sorozat része, amely történelmi tárgyak fényképeit vizsgálja, amelyek magukban foglalják a technológia határtalan lehetőségeit.

ezt a cikket 28 június 2019-én javították, hogy tisztázzák Charles Parsons örökségét.

A szerzőről

Allison Marsh a Dél-Karolinai Egyetem történelem docense és az Egyetem Ann Johnson Tudományos, Technológiai Intézetének kodifikátora & társadalom.