Esta Família Britânica Mudou o Curso de Engenharia

Allison Marsh

Postado 2019-05-31 19:00 GMT

Charles Parsons inventou a moderna turbina a vapor, mas a sua esposa e filha construído algo tão duradoura

Foto-ilustração: IEEE Spectrum. Charles and Turbinia: Sspl / Getty Images; Katharine: Tyne & Wear Archives; Rachel: National Portrait Gallery, London
foto-ilustração de fotos de Charles Parsons, Katharine Parsons, e Rachel Parsons.
foto-ilustração: IEEE Spectrum. Charles and Turbinia: Sspl / Getty Images; Katharine: Tyne & Wear Archives; Rachel: National Portrait Gallery, London
Charles and Katharine Parsons incentivou sua filha, Rachel , a se tornar um engenheiro.

o engenheiro Anglo-irlandês Charles Parsons sabia fazer barulho. Em homenagem ao Jubileu de diamantes da Rainha Vitória, a Marinha Real Britânica realizou um desfile de navios em 26 de junho de 1897 para os Senhores do Almirantado, embaixadores estrangeiros e outros dignitários. O Parsons não foi convidado, mas decidiu juntar-se à parada. Três anos antes, ele tinha introduzido um poderoso gerador de turbina-considerado a primeira turbina a vapor moderna-e, em seguida, construiu o Sy Turbinia para demonstrar a potência do motor.Ao chegar à parada naval, Parsons levantou um galhardete vermelho e, em seguida, quebrou o perímetro de barcos de patrulha da Marinha. Com uma velocidade máxima de quase 34 nós (60 quilômetros por hora), Turbinia era mais rápida do que qualquer outro navio e não podia ser pego. O Parsons tinha dito o que queria. A Royal Navy fez uma encomenda para o seu primeiro navio movido a turbina no ano seguinte.

Onboard the Turbinia that day was Parsons’s 12-year-old daughter, Rachel, whose wide-ranging interests in science and engineering Parsons and his wife encouraged. A partir de uma idade jovem, Rachel Parsons e seu irmão, Algernon, tocaram na oficina de casa de seu pai, assim como Charles tinha feito quando ele estava crescendo. Na verdade, a árvore genealógica Parsons mostra geração após geração de inquisição de engenharia, tanto dos homens como das mulheres, cada um dos quais fez sua marca no campo.

First prototype of Parsons ' modern steam-turbine generation.
foto: Sspl / Getty Images
The steam turbine generator invented by Charles Parsons in 1884 revolutionized the production of electricity as well as marine transport. Charles cresceu no Castelo de Birr, no Condado de Offaly, Irlanda. Seu pai, William, que se tornou o 3º Conde de Rosse em 1841, foi um matemático com interesse em astronomia. Cientistas e inventores, incluindo Charles Babbage, viajaram para o Castelo de Birr para ver o Leviatã de Parsonstown, um telescópio refletor de 1,8 metros (72 polegadas) que Guilherme construiu durante a década de 1840. Sua esposa, Mary, uma ferreiro habilidosa, forjou o trabalho de ferro para o tubo do telescópio.William interessou-se por fotografia, tentando, sem sucesso, fotografar as estrelas. A Mary era o verdadeiro talento da fotografia. Suas fotos detalhadas do famoso Telescópio ganharam a primeira medalha de prata da Sociedade Fotográfica da Irlanda.Carlos e seus irmãos desfrutaram de uma educação tradicional por tutores privados. Eles também tiveram o benefício de uma educação prática, experimentando com muitas máquinas movidas a vapor do Conde, incluindo uma carruagem movida a vapor. Eles trabalharam no aparelho de ajuste da Leviatã e no quarto escuro da mãe.

reflector telescope at Birr Castle, in Ireland.
Photo: SSPL/Getty Images
Charles Parsons grew up in a scientifically minded family at Birr Castle, in Ireland, where his father built a world-renowned reflecting telescope in the 1840s . Um novo radiotelescópio de pesquisa no castelo, O Irish Low Frequency Array, agora realiza pesquisas no céu de galáxias não documentadas anteriormente.

After studying mathematics at Trinity College, Dublin, and St. John’s College, Cambridge, Charles foi aprendiz no Elswick Works, um grande complexo industrial operado pela empresa de engenharia W. G. Armstrong em Newcastle upon Tyne, Inglaterra. Era incomum para alguém de sua classe social para aprendiz, e ele pagou £500 pela oportunidade (cerca de US $60.000 hoje), na esperança de mais tarde ganhar uma posição de gestão.Durante seu tempo nas obras, Charles refinou alguns projetos de motores que ele havia esboçado enquanto estava em Cambridge. O motor a vapor alternativo, ou pistão, já havia sido em torno de mais de 100 anos, em si uma melhoria sobre o motor a vapor atmosférico de Thomas Newcomen mais cedo, mas ineficiente. A partir da década de 1760, James Watt e Matthew Boulton fizeram melhorias que incluíram a adição de um condensador separado para eliminar a perda de calor quando a água foi injetada no cilindro. A água criou um vácuo e puxou o pistão em um golpe. Uma melhoria posterior foi o motor de dupla ação, onde o pistão poderia empurrar e puxar. Ainda assim, motores a vapor de pistão eram barulhentos, sujos e propensos a explodir, e Charles viu espaço para melhorias.

His initial design was for a four-cylinder epicycloidal engine, in which the cylinders as well as the crankshaft rotated. Uma vantagem desta configuração incomum era que ele poderia trabalhar em alta velocidade com vibração limitada. Charles projetou-o para dirigir diretamente um dínamo, de modo a evitar quaisquer correias de ligação ou polias. Ele pediu uma patente Britânica em 1877 com 23 anos de idade.Charles ofereceu o projeto para seu empregador, que recusou, mas Kitson e Co., um fabricante de locomotivas em Leeds, estava interessado. O irmão de Charles, Richard Clere Parsons, era um parceiro em Kitson e o persuadiu a se juntar à empresa, que eventualmente produziu 40 dos motores. Charles passou dois anos lá, trabalhando principalmente em torpedos movidos a foguetes que não tiveram sucesso.Mais bem sucedido foi a corte de Katharine Bethell, filha de uma proeminente família de Yorkshire. Carlos teria impressionado Katharine com sua habilidade em bordado, e eles se casaram em 1883.Em 1884, Charles tornou-se sócio Júnior e chefe da secção eléctrica em Clarke, Chapman e Co., fabricante de equipamento marítimo em Newcastle upon Tyne. Ele desenvolveu um novo motor de turbina, que ele usou para dirigir um gerador elétrico, também de seu próprio projeto. O gerador de turbina tinha 1,73 metros de comprimento, 0,4 metros de largura e 0,8 metros de altura, e pesava uma tonelada métrica.O motor de Charles Parsons é muitas vezes considerado a primeira turbina moderna. Em vez de usar vapor para mover pistões, ele usou vapor para transformar hélices como lâminas, convertendo a energia térmica em energia rotacional. O projeto original de Parsons era ineficiente, funcionando a 18.000 rpm e produzindo 7,5 kilowatts-sobre a energia de um pequeno gerador doméstico de backup hoje. Ele fez melhorias incrementais rápidas, tais como mudar a forma das lâminas, e logo teve um motor com uma saída de 50.000 kW, O que seria suficiente para abastecer até 50.000 casas hoje.Em 1889 Charles estabeleceu C. A. Parsons e Co., em Heaton, um subúrbio de Newcastle, com o objetivo de fabricar seu turbo-gerador. O único problema era que Clarke, Chapman ainda tinha os direitos de patente. Enquanto as questões de patentes foram resolvidas, Charles fundou a Newcastle e District Electric Lighting Co., que se tornou a primeira empresa elétrica a contar inteiramente com turbinas a vapor. Não seria a última.Durante sua vida, ele viu a eletricidade gerada por turbinas tornar-se acessível e prontamente disponível para uma grande população. Ainda hoje, a maioria da geração de eletricidade depende de turbinas a vapor.Uma vez que Carlos tinha garantido os direitos de patente de sua invenção, ele começou a melhorar o turbo-gerador a vapor, tornando-o mais eficiente e compacto. He established the Marine Steam Turbine Co., que construiu o Turbinia em 1894. Carlos passou vários anos refinando a mecânica antes do navio fazer sua aparição pública sensacional no Jubileu de diamantes. Em 1905, apenas oito anos após a estreia pública da Turbinia, o Almirantado Britânico decidiu que todos os futuros navios da Marinha Real Britânica deveriam ser movidos a turbina. A indústria naval comercial privada seguiu o exemplo.

o navio experimental, SY Turbinia.
Photo: Universal History Archive/Getty Images
To demonstrate the superiority of his turbine-generator, Charles Parsons built an experimental vessel, SY Turbinia, and used it to crash a naval parade in 1897. Charles Parsons nunca parou de projetar ou inovar, tentando sua mão em muitos outros empreendimentos. Nem todos foram vencedores. Por exemplo, ele passou 25 anos tentando criar diamantes artificiais antes de finalmente admitir a derrota. Mais lucrativo foi a fabricação de vidro óptico para telescópios e holofotes. No final, ele ganhou mais de 300 patentes, recebeu um título de cavaleiro, e foi premiado com a ordem do Mérito.Mas Charles não era o único engenheiro em sua casa muito talentosa.Quando comecei a pensar na coluna deste mês, quis marcar o centenário da fundação da Women’s Engineering Society (WES), uma das organizações mais antigas dedicadas ao avanço das mulheres na engenharia. Procurei um objecto de Museu adequado que honrasse as mulheres engenheiras. Isso revelou-se mais difícil do que eu esperava. Embora o WES mantenha extensos arquivos na instituição de engenharia e tecnologia, incluindo uma execução completa digitalizada de seu diário, A Mulher Engenheira, ele não tem muito no caminho de artefatos tridimensionais. Havia, por exemplo, um rosé bowl extravagante que foi encomendado para o 50º aniversário da sociedade. Mas não me pareceu correcto representar mulheres engenheiras com um objecto puramente decorativo.Em seguida, virei a minha atenção para os fundadores de WES, que incluía a esposa de Charles Parsons, Katharine, e a filha, Rachel. Embora Charles fosse um inventor prolífico, nem Katharine nem Rachel inventaram nada, então não havia nenhum objeto de Museu óbvio ligado a eles. Mas invenções não são a única maneira de ser um engenheiro pioneiro.Depois do que deve ter sido uma infância maravilhosa de investigação aberta e exploração científica, Rachel seguiu os passos de seu pai para Cambridge. Ela foi uma das primeiras mulheres a estudar ciências mecânicas lá. Na época, porém, a Universidade impedia que as mulheres recebessem um diploma.Quando a Primeira Guerra Mundial eclodiu e o irmão de Rachel se alistou, ela assumiu o cargo de diretor no conselho de administração do Heaton Works. Ela também se juntou à divisão de treinamento do Ministério de munições e foi responsável por instruir milhares de mulheres em tarefas mecânicas.

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foto: Tyne & Wear Archives
durante a Primeira Guerra Mundial, centenas de milhares de mulheres britânicas ocuparam empregos técnicos e de engenharia. Após a guerra, quase todas as mulheres foram impedidas de continuar no campo, uma situação que Katharine e Rachel Parsons lutaram para derrubar. Como descrito no livro de Henrietta Heald “Magnificent Women and their Revolutionary Machines” (a ser publicado em fevereiro de 2020 pela editora crowdfunding Unbound), a guerra trouxe mudanças demográficas significativas na força de trabalho Britânica. Mais de 2 milhões de mulheres foram trabalhar fora de casa, à medida que as fábricas aumentavam para aumentar os fornecimentos de guerra de todos os tipos. Destes, mais de 800 mil entraram no ramo da engenharia.

este aumento no emprego feminino coincidiu com uma mudança no sentimento nacional para o sufrágio feminino. As mulheres lutavam pelo direito de voto há décadas, e finalmente conseguiram um sucesso parcial em 1918, quando as mulheres com mais de 30 anos, que preenchiam certos requisitos de propriedade e educação, foram autorizadas a votar. Levou mais uma década até que as mulheres tivessem os mesmos direitos de voto que os homens.

mas estas vitórias políticas e no local de trabalho para as mulheres foram construídas em terreno instável. A aprovação da Lei de desqualificação sexual (remoção) de 1919 tornou ilegal discriminar as mulheres no local de trabalho. Mas a lei da restauração das práticas pré-guerra, aprovada no mesmo ano, exigia que as mulheres desistissem de seus empregos para retornar aos militares, a menos que eles acontecessem trabalhar para empresas que tinham empregado mulheres no mesmo papel antes da guerra.Estas leis contraditórias resultaram de negociações entre o primeiro-ministro David Lloyd George e os sindicatos britânicos. Os sindicatos tinham se oposto vigorosamente ao emprego das mulheres durante a guerra, mas o governo precisava que as mulheres para trabalhar. E assim surgiu o Acordo do tesouro de 1915, que estipulava que o trabalho qualificado poderia ser subdividido e automatizado, permitindo que mulheres e homens não qualificados os aceitassem. Nestes Termos, os sindicatos aceitaram a “diluição” da mão-de-obra masculina qualificada.E assim, embora o fim da guerra tenha trazido oportunidades para as mulheres em algumas profissões, dezenas de milhares de mulheres na engenharia de repente se encontraram sem trabalho.

As Mulheres Parsons lutaram, usando sua posição social para defender em nome de engenheiros do sexo feminino. Em 23 de junho de 1919, Katharine e Rachel Parsons, juntamente com várias outras mulheres proeminentes, fundaram a Sociedade de Engenharia feminina para resistir à renúncia de Empregos em tempo de guerra para os homens e promover a engenharia como uma profissão gratificante para ambos os sexos.Duas semanas depois, Katharine fez um discurso empolgante, “Women’s Work in Engineering and Shipbuilding during the War” em uma reunião da North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders. “As mulheres são capazes de trabalhar em quase todas as operações conhecidas na engenharia, desde o trabalho de precisão mais altamente qualificado, medido ao micrômetro, até o tipo mais áspero de trabalhos de trabalho”, ela proclamou. “Enumerar todas as variedades de trabalho que intervêm entre estes dois extremos seria fazer um catálogo de todos os processos de engenharia.”Importante, Katharine mencionou não apenas as habilidades diluídas dos trabalhadores da fábrica, mas também o trabalho intelectual e de design de engenheiros do sexo feminino.

tão apaixonado, Rachel escreveu um artigo para o National Review vários meses depois que posicionou o WES como uma voz para as mulheres engenheiros:

as Mulheres devem organizar; esta é a única estrada real para a vitória no mundo industrial. As mulheres conquistaram a sua independência política; chegou o momento de alcançarem também a sua liberdade económica. É inútil esperar pacientemente que as portas fechadas dos sindicatos qualificados se abram. É melhor formar uma aliança forte, que, Armada como será com a votação parlamentar, pode ser uma influência tão poderosa na salvaguarda dos interesses das mulheres-engenheiros como os sindicatos dos homens têm sido na melhoria da sorte dos seus membros.No ano seguinte, Rachel foi uma das fundadoras de uma empresa de engenharia feminina, Atalanta, da qual sua mãe era acionista. A empresa especializou-se em pequenos trabalhos de maquinaria, semelhante ao trabalho que Rachel tinha supervisionado na empresa de seu pai. Embora o negócio voluntariamente fechado após oito anos, o nome viveu como um fabricante de pequenas ferramentas manuais e equipamentos domésticos.O WES tem uma história muito mais longa. Em seu primeiro ano, começou a publicar a Engenheira feminina, que ainda sai trimestralmente. Em 1923, o WES começou a realizar uma conferência anual, que foi cancelada apenas duas vezes, ambas devido à guerra. Ao longo de seus 100 anos, a organização trabalhou para garantir direitos de emprego para as mulheres do piso da loja para a gestão, garantir o acesso à educação formal, e até mesmo incentivou o uso de novas tecnologias de consumo, como eletrodomésticos em casa.Os primeiros membros do WES vieram de diferentes ramos da engenharia. Dorothée Pullinger dirigia uma fábrica na Escócia que produziu o Galloway, um automóvel que foi inteiramente projetado e construído por mulheres para mulheres. Amy Johnson foi um piloto de renome mundial que também ganhou uma licença de engenheiro de terra. Jeanie Dicks, a primeira mulher membro da Associação de empreiteiros elétricos, ganhou o contrato para a eletrificação da Catedral de Winchester.Hoje, o WES continua sua missão de apoiar as mulheres em busca de carreiras de engenharia, científica e técnica. O seu site dá graças e crédito aos primeiros aliados masculinos, incluindo Charles Parsons, que apoiava engenheiros femininos. Charles pode ter ganho o seu lugar na história devido às suas inúmeras invenções, mas se encontrar a turbina dele no Museu da ciência, lembre-se que a sua mulher e filha também ganharam os seus lugares.

uma versão abreviada deste artigo aparece na edição de junho de 2019 como ” como a turbina gira.”

parte de uma série contínua olhando para fotografias de artefatos históricos que abraçam o potencial ilimitado da tecnologia.Este artigo foi corrigido em 28 de junho de 2019 para esclarecer a herança de Charles Parsons.Allison Marsh é uma professora associada de história na Universidade da Carolina do Sul e codirector do Ann Johnson Institute for Science, Technology & Society.

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