Deze Britse familie veranderde de loop van de techniek

door Allison Marsh

geplaatst 2019-05-31 19: 00 GMT

Charles Parsons vond de moderne stoomturbine uit, maar zijn vrouw en dochter bouwden iets dat net zo lang meegaat als

Foto-illustratie: IEEE Spectrum. Charles and Turbinia: Sspl / Getty Images; Katharine: Tyne & Wear Archives; Rachel: National Portrait Gallery, London
Foto-illustratie van headshots van Charles Parsons, Katharine Parsons, en Rachel Parsons.
Foto-illustratie: IEEE Spectrum. Charles and Turbinia: Sspl / Getty Images; Katharine: Tyne & Wear Archives; Rachel: National Portrait Gallery, London
Charles en Katharine Parsons moedigden hun dochter Rachel aan ingenieur te worden.

de Anglo-Ierse ingenieur Charles Parsons wist een splash te maken. Ter ere van het Diamantjubileum van Koningin Victoria hield de Britse Royal Navy op 26 juni 1897 een parade van schepen voor de Heren van de Admiraliteit, buitenlandse ambassadeurs en andere hoogwaardigheidsbekleders. Parsons was niet uitgenodigd, maar hij besloot toch mee te doen aan de parade. Drie jaar eerder introduceerde hij een krachtige turbinegenerator—beschouwd als de eerste moderne stoomturbine—en bouwde vervolgens de Sy Turbinia om het vermogen van de motor te demonstreren.Toen Parsons arriveerde bij de naval parade, hief hij een rode wimpel en brak vervolgens door de omtrek van patrouilleboten van de marine. Met een topsnelheid van bijna 34 knopen (60 kilometer per uur) was Turbinia sneller dan enig ander schip en kon niet worden gevangen. Parsons had zijn punt gemaakt. De Royal Navy plaatste een order voor zijn eerste turbine-aangedreven schip het volgende jaar.Aan boord van de Turbinia die dag was de 12-jarige dochter van Parsons, Rachel, wiens brede interesse in wetenschap en techniek Parsons en zijn vrouw aanmoedigde. Vanaf jonge leeftijd, Rachel Parsons en haar broer, Algernon, knutselen in de werkplaats van hun vader thuis, net als Charles had gedaan toen hij opgroeide. Inderdaad, de Parsons stamboom toont generatie na generatie van engineering nieuwsgierigheid van zowel de mannen en de vrouwen, die elk hun stempel op het veld.

eerste prototype van de moderne stoomturbinegeneratie van Parsons.
foto: SSPL / Getty Images
de stoomturbinegenerator, uitgevonden door Charles Parsons in 1884, bracht een revolutie teweeg in de productie van elektriciteit en het transport over zee. Charles groeide op in Birr Castle, In County Offaly, Ierland. Zijn vader, William, die in 1841 de 3e Graaf van Rosse werd, was een wiskundige met een interesse in astronomie. Wetenschappers en uitvinders, waaronder Charles Babbage, reisden naar Birr Castle om de Leviathan van Parsonstown te zien, een 1,8-meter (72-inch) reflecterende telescoop die William bouwde tijdens de jaren 1840. Zijn vrouw, Mary, een bekwame smid, smeedde het ijzerwerk voor de buis van de telescoop.

William hield zich bezig met fotografie, maar probeerde tevergeefs de sterren te fotograferen. Mary was het echte fototalent. Haar gedetailleerde foto ‘ s van de beroemde telescoop wonnen de eerste zilveren medaille van de Photographic Society of Ireland.Charles en zijn broers en zussen genoten een traditionele opleiding van privé-docenten. Ze hadden ook het voordeel van een hands-on opleiding, experimenteren met de vele stoom aangedreven machines van de Graaf, waaronder een stoom aangedreven wagen. Ze werkten aan het apparaat van de Leviathan en in de donkere kamer van hun moeder.

reflecterende telescoop in Birr Castle, Ierland.
foto: Sspl/Getty Images
Charles Parsons groeide op in een wetenschappelijk gezinde familie in Birr Castle, Ierland, waar zijn vader in de jaren 1840 een wereldberoemde reflecterende telescoop bouwde . Een nieuwere onderzoek radiotelescoop in het kasteel, de Irish Low Frequency Array, voert nu hemelonderzoeken uit van voorheen ongedocumenteerde sterrenstelsels.

na studie wiskunde aan Trinity College, Dublin en St. John ‘ s College, Cambridge, Charles in de leer bij de Elswick Works, een groot productiecomplex geëxploiteerd door het ingenieursbureau W. G. Armstrong in Newcastle upon Tyne, Engeland. Het was ongebruikelijk voor iemand van zijn sociale klasse om leerling, en hij betaalde £500 voor de kans (ongeveer US $60.000 vandaag), in de hoop later het verkrijgen van een leidinggevende positie.Tijdens zijn tijd bij The works verfijnde Charles enkele motorontwerpen die hij in Cambridge had geschetst. De zuiger-of zuiger-stoommachine bestond toen al meer dan 100 jaar, zelf een verbetering ten opzichte van Thomas Newcomen ‘ s eerdere maar inefficiënte atmosferische stoommachine. Vanaf de jaren 1760 maakten James Watt en Matthew Boulton verbeteringen, waaronder het toevoegen van een aparte condensor om het verlies van warmte te elimineren wanneer water in de cilinder werd geïnjecteerd. Het water creëerde een vacuüm en trok de zuiger in een slag. Een latere verbetering was de dubbelwerkende Motor, waarbij de zuiger zowel kon duwen als trekken. Toch waren zuigerstoommotoren luid, vies en explosief, en Charles zag ruimte voor verbetering.Zijn oorspronkelijke ontwerp was voor een viercilinder epicycloïdale Motor, waarin zowel de cilinders als de krukas draaiden. Een voordeel van deze ongewone configuratie was dat het kon werken op hoge snelheid met beperkte trillingen. Charles ontwierp het om direct een dynamo aan te drijven om eventuele verbindingsriemen of katrollen te vermijden. In 1877 vroeg hij op 23-jarige leeftijd een Brits octrooi aan.Charles bood het ontwerp aan aan zijn werkgever, die weigerde, maar Kitson en Co., een locomotief fabrikant in Leeds, was geïnteresseerd. Charles ‘ broer Richard Clere Parsons was een partner bij Kitson en haalde hem over om bij het bedrijf te komen, dat uiteindelijk 40 van de motoren produceerde. Charles bracht daar twee jaar door, voornamelijk werkend aan raket-aangedreven torpedo ‘ s die niet succesvol bleken.Meer succes was zijn hofmakerij met Katharine Bethell, de dochter van een prominente familie uit Yorkshire. Charles zou indruk hebben gemaakt op Katharine met zijn handwerk en ze trouwden in 1883.In 1884 werd Charles junior partner en hoofd van de elektrosectie bij Clarke, Chapman and Co., een fabrikant van uitrusting voor zeeschepen in Newcastle upon Tyne. Hij ontwikkelde een nieuwe turbinemotor, die hij gebruikte om een elektrische generator aan te drijven, ook van zijn eigen ontwerp. De turbinegenerator was 1,73 meter lang, 0,4 meter breed en 0,8 meter hoog en woog een ton.Charles Parsons ‘ motor wordt vaak beschouwd als de eerste moderne turbine. In plaats van stoom te gebruiken om zuigers te verplaatsen, gebruikte het stoom om propellerachtige bladen te draaien, waarbij de thermische energie werd omgezet in rotatie-energie. Parsons oorspronkelijke ontwerp was inefficiënt, liep op 18.000 toeren per minuut en produceerde 7,5 kilowatt—ongeveer de kracht van een kleine huishoudelijke back-upgenerator vandaag. Hij maakte snelle incrementele verbeteringen, zoals het veranderen van de vorm van de bladen, en hij had al snel een motor met een vermogen van 50.000 kW, die genoeg zou zijn om tot 50.000 huizen vandaag de dag.In 1889 richtte Charles C. A. Parsons and Co., in Heaton, een buitenwijk van Newcastle, met als doel zijn turbo-generator te produceren. Het enige probleem was dat Clarke, Chapman nog steeds de patentrechten had. Terwijl de patent kwesties werden opgelost, Charles richtte de Newcastle and District Electric Lighting Co., die het eerste elektriciteitsbedrijf werd dat volledig afhankelijk was van stoomturbines. Het zou niet de laatste zijn.Tijdens zijn leven zag hij dat turbine-opgewekte elektriciteit betaalbaar en gemakkelijk beschikbaar werd voor een grote bevolking. Zelfs vandaag de dag is de meeste elektriciteitsproductie afhankelijk van stoomturbines.Nadat Charles het octrooirecht op zijn uitvinding had verkregen, begon hij met het verbeteren van de stoomturbogenerator, waardoor deze efficiënter en compacter werd. Hij richtte de Marine Steam Turbine Co op., die de Turbinia in 1894 bouwde. Charles bracht enkele jaren door met het verfijnen van de mechanica voordat het schip zijn sensationele publieke verschijning maakte op het Diamantjubileum. In 1905, slechts acht jaar na het publieke debuut van de Turbinia, besloot de Britse Admiraliteit dat alle toekomstige schepen van de Royal Navy turbine aangedreven moesten worden. De particuliere commerciële scheepvaartindustrie volgde dit voorbeeld.

het experimentele vat, sy Turbinia.Photo: Universal History Archive / Getty Images
om de superioriteit van zijn turbinegenerator aan te tonen, bouwde Charles Parsons een experimenteel schip, sy Turbinia, en gebruikte het om een marineparade te laten crashen in 1897. Charles Parsons is nooit gestopt met ontwerpen of innoveren, en probeerde zijn hand uit bij vele andere ondernemingen. Niet allen waren winnaars. Zo heeft hij 25 jaar geprobeerd om kunstmatige diamanten te maken voordat hij uiteindelijk zijn nederlaag toegaf. Lucratiever was de productie van optisch glas voor telescopen en zoeklichten. Uiteindelijk behaalde hij meer dan 300 patenten, kreeg hij een ridderschap en werd hij onderscheiden met de Orde van Verdienste.Maar Charles was niet de enige ingenieur in zijn zeer getalenteerde huishouden.Toen ik voor het eerst begon na te denken over de column van deze maand, wilde ik de honderdste verjaardag vieren van de oprichting van de Women ‘ s Engineering Society (WES), een van de oudste organisaties die zich toeleggen op de vooruitgang van vrouwen in de techniek. Ik zocht naar een geschikt museumobject dat vrouwelijke ingenieurs eerde. Dat bleek moeilijker dan ik had verwacht. Hoewel de WES uitgebreide archieven bijhoudt aan het Institution of Engineering and Technology, inclusief een volledig gedigitaliseerde run van zijn tijdschrift, De Woman Engineer, heeft het niet veel in de weg van driedimensionale artefacten. Er was bijvoorbeeld een mooie rose bowl die in opdracht werd gegeven voor het 50-jarig bestaan van de society. Maar het leek niet helemaal goed om vrouwelijke ingenieurs te vertegenwoordigen met een puur decoratief object.Toen richtte ik mijn aandacht op de oprichters van WES, waaronder Charles Parsons vrouw Katharine en dochter Rachel. Hoewel Charles een productieve uitvinder was, vonden Katharine noch Rachel iets uit, dus er was geen duidelijk museumobject met hen verbonden. Maar uitvindingen zijn niet de enige manier om een baanbrekend ingenieur te zijn.Na wat een prachtige jeugd van onderzoek en wetenschappelijk onderzoek moet zijn geweest, trad Rachel in de voetsporen van haar vader naar Cambridge. Ze was een van de eerste vrouwen die daar mechanische wetenschappen studeerde. Op dat moment verbood de universiteit vrouwen echter een diploma te behalen.Toen de Eerste Wereldoorlog uitbrak en Rachels broer in dienst trad, nam zij zijn positie over als directeur van de Heaton Works. Ze werd ook lid van de opleidingsafdeling van het Ministerie van munitie en was verantwoordelijk voor het instrueren van duizenden vrouwen in mechanische taken.

new
Photo: Tyne & Wear Archives
tijdens de Eerste Wereldoorlog hadden honderdduizenden Britse vrouwen technische en technische banen. Na de oorlog werden bijna alle vrouwen uitgesloten van voortzetting van het veld, een situatie die Katharine en Rachel Parsons vochten om de ondergang. Zoals beschreven in het boek Magnificent Women and their Revolutionary Machines van Henrietta Heald (gepubliceerd in februari 2020 door de crowdfunding publisher Unbound), bracht de oorlog aanzienlijke demografische veranderingen teweeg in de Britse beroepsbevolking. Meer dan 2 miljoen vrouwen gingen buitenshuis werken, omdat fabrieken werden opgezet om de oorlogsvoorraden van alle soorten te verhogen. Daarvan gingen er meer dan 800.000 de technische handel in.

deze toename van de werkgelegenheid voor vrouwen viel samen met een verschuiving in het nationale sentiment in de richting van vrouwenkiesrecht. Vrouwen vochten al tientallen jaren voor het recht om te stemmen, en ze bereikten uiteindelijk een gedeeltelijk succes in 1918, toen vrouwen ouder dan 30 jaar die aan bepaalde eigendoms-en onderwijsvereisten voldeden, mochten stemmen. Het duurde nog tien jaar voordat vrouwen dezelfde stemrechten hadden als mannen.

maar deze politieke en werkoverwinningen voor vrouwen werden op wankele grond gebouwd. De passage van de Sex Disqualification (Removal) Act van 1919 maakte het illegaal om vrouwen op het werk te discrimineren. Maar de Restoration of Pre-War Practices Act, die in hetzelfde jaar werd aangenomen, vereiste dat vrouwen hun baan opgaven aan terugkerende militairen, tenzij ze toevallig werkten voor bedrijven die vrouwen in dezelfde rol hadden tewerkgesteld voor de oorlog.Deze tegenstrijdige wetten kwamen beide voort uit onderhandelingen tussen premier David Lloyd George en Britse vakbonden. De vakbonden hadden tijdens de oorlog fel bezwaar gemaakt tegen het in dienst nemen van vrouwen, maar de regering had de vrouwen nodig om te werken. En zo kwam het met de Treasury Agreement van 1915, die bepaalde dat geschoold werk kon worden onderverdeeld en geautomatiseerd, waardoor vrouwen en ongeschoolde mannen om het op te nemen. Onder deze voorwaarden hebben de vakbonden ingestemd met de “verwatering” van de geschoolde mannelijke arbeidskrachten.Hoewel het einde van de oorlog vrouwen in sommige beroepen openstelde, kwamen tienduizenden vrouwen in de techniek plotseling zonder werk te zitten.De Parsons vrouwen vochten terug, met behulp van hun sociale status om te pleiten voor vrouwelijke ingenieurs. Op 23 juni 1919 richtten Katharine en Rachel Parsons, samen met een aantal andere prominente vrouwen, de Women ‘ s Engineering Society op om zich te verzetten tegen het opgeven van banen in oorlogstijd aan mannen en om techniek te promoten als een lonend beroep voor beide geslachten.Twee weken later gaf Katharine een spetterende toespraak, “Women’ s Work in Engineering and Shipbuilding during the War” op een bijeenkomst van het North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders. “Vrouwen zijn in staat om te werken aan bijna elke bekende operatie in de techniek, van de meest hoogopgeleide precisie werk, gemeten tot micrometer, tot de ruwere soort van arbeid banen,” verklaarde ze. “Het opsommen van alle variëteiten van arbeid tussen deze twee uitersten zou zijn om een catalogus te maken van elk proces in de techniek.”Belangrijk is dat Katharine niet alleen de verwaterde vaardigheden van fabrieksarbeiders noemde, maar ook het intellectuele en ontwerpwerk van vrouwelijke ingenieurs.Net zo gepassioneerd schreef Rachel een aantal maanden later een artikel voor de National Review waarin The WES werd gepositioneerd als een stem voor vrouwelijke ingenieurs:

vrouwen moeten zich organiseren; dit is de enige koninklijke weg naar de overwinning in de industriële wereld. Vrouwen hebben hun politieke onafhankelijkheid gewonnen; nu is het tijd voor hen om ook hun economische vrijheid te bereiken. Het heeft geen zin geduldig te wachten tot de gesloten deuren van de vakbeweging opengaan. Het is veel beter om een sterke alliantie te vormen, die, gewapend als het zal zijn met de parlementaire stemming, een even krachtige invloed kan hebben bij het beschermen van de belangen van vrouwelijke ingenieurs als de mannenbonden hebben gedaan bij het verbeteren van het lot van hun leden.Het jaar daarop was Rachel een van de oprichters van een volledig vrouwelijk ingenieursbureau, Atalanta, waarvan haar moeder aandeelhouder was. Het bedrijf was gespecialiseerd in kleine machines, vergelijkbaar met het werk Rachel had toezicht op het bedrijf van haar vader. Hoewel het bedrijf vrijwillig gesloten na acht jaar, de naam leefde voort als een fabrikant van kleine handgereedschap en huishoudelijke armaturen.

the WES heeft een veel langere geschiedenis gehad. In zijn eerste jaar begon het met het publiceren van de Women Engineer, die nog steeds driemaandelijks verschijnt. In 1923 de WES begon met het houden van een jaarlijkse conferentie, die is slechts twee keer geannuleerd, beide keren als gevolg van oorlog. In de loop van haar 100 jaar heeft de organisatie gewerkt aan het veiligstellen van arbeidsrechten voor vrouwen van de werkvloer tot het management, het garanderen van toegang tot formeel onderwijs, en zelfs het gebruik van nieuwe consumententechnologieën aangemoedigd, zoals elektrische apparaten in huis.De eerste leden van de WES waren afkomstig uit verschillende takken van de techniek. Dorothée Pullinger had een fabriek in Schotland die de Galloway produceerde, een auto die volledig werd ontworpen en gebouwd door vrouwen voor vrouwen. Amy Johnson was een wereldberoemde piloot die ook een grondingenieur licentie verdiende. Jeanie Dicks, het eerste vrouwelijke lid van de Electrical Contractors Association, won het contract voor de elektrificatie van de Kathedraal van Winchester.Vandaag zet het WES zijn missie voort om vrouwen te ondersteunen bij het nastreven van technische, wetenschappelijke en technische carrières. De website geeft dank en eer aan vroege mannelijke bondgenoten, waaronder Charles Parsons, die vrouwelijke ingenieurs ondersteunde. Charles mag dan zijn plaats in de geschiedenis hebben verdiend door zijn talrijke uitvindingen, maar als je zijn turbine tegenkomt in het Wetenschapsmuseum, bedenk dan dat zijn vrouw en dochter ook hun plaats verdienden.

een verkorte versie van dit artikel verschijnt in het printnummer van juni 2019 Als “As the Turbine Turns.”

Part of a continuing series looking at photographs of historical artefacten that embrace the boundless potential of technology.

dit artikel is op 28 juni 2019 gecorrigeerd om het erfgoed van Charles Parsons te verduidelijken.Allison Marsh is een universitair hoofddocent geschiedenis aan de Universiteit van South Carolina en codirector van het Ann Johnson Institute for Science, Technology & Society van de universiteit.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.