20 ғасыр британдық инженері: Гарри Рикардо өмірі мен еңбектері
Harry Ricardo
Гарри Рикардо: британдық инженер, жақсы жағу тізбекті қозғалтқыштарды жетілдірді, октандық сандарды зерттеді, дизель технологиясын дамытты. Автокөлік тарихы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
ХХ ғасырдағы британдық инженер сэр Гарри Ральф Рикардо (26 қаңтар 1885 - 18 мамыр 1974) – ағылшын инженері, ішкі жанатын қозғалтқышты дамытудың алғашқы жылдарындағы көрнекті қозғалтқыш конструкторлары мен зерттеушілерінің бірі. Ол көптеген жұмыстардың ішінде алғашқы танктерде қолданылған қозғалтқыштарды жетілдірді, октан санының пайда болуына себеп болған ішкі жану физикасы зерттеулерін басқарды, жең клапанды қозғалтқыш конструкциясын дамытуға зор үлес қосты және жоғары жылдамдықты дизельдік қозғалтқыштарды экономикалық тұрғыдан тиімді етуге мүмкіндік берген "Комета" дизельдік спиральді камерасын ойлап тапты.
20th century British engineer
Sir Harry Ralph Ricardo (26 January 1885 – 18 May 1974) was an English engineer who was one of the foremost engine designers and researchers in the early years of the development of the internal combustion engine. Among his many other works, he improved the engines that were used in the first tanks, oversaw the research into the physics of internal combustion that led to the use of octane ratings, was instrumental in development of the sleeve valve engine design, and invented the Diesel "Comet" Swirl chamber that made high speed diesel engines economically feasible.
Ерте өмір
Гарри Рикардо 1885 жылы Лондонның Бедфорд-сквер 13 үйінде, үш баланың ең үлкені және сәулетші Халси Рикардо мен оның әйелі Кэтрин Джейннің жалғыз ұлы болып дүниеге келді. Кэтрин Джейннің әкесі – азаматтық инженер, сэр Александр Медоуз Рендел болған. Рикардо атақты саяси экономист Дэвид Рикардоның ағасы, португалдық текті сефард яхудисінің ұрпағы еді. 1898 жылы оның атасы автомобиль сатып алғанда, Англияда алғашқылардың бірі болып оны көреді. Ол салыстырмалы түрде бай отбасыда өсті және Регби мектебінде білім алды. 1903 жылғы қазанда Кембридж университетінің Тринити колледжіне азаматтық инженер мамандығы бойынша қабылданды. Рикардо он жасынан бері құралдармен жұмыс істеп, қозғалтқыштар құрастырып келді.
Harry Ricardo was born at 13 Bedford Square, London, in 1885, the eldest of three children, and only son of Halsey Ricardo, the architect, and his wife Catherine Jane, daughter of Sir Alexander Meadows Rendel, a civil engineer. Ricardo was descended from a brother of the famous political economist David Ricardo, a Sephardi Jew of Portuguese origin. He was one of the first people in England to see an automobile when his grandfather purchased one in 1898. He was from a relatively wealthy family and educated at Rugby School. In October 1903 he matriculated at Trinity College, Cambridge as a civil engineering student. Ricardo had been using tools and building engines since the age of ten.
Неке
1911 жылы Рикардо Лондондағы Слэйд өнер мектебінде оқыған Беатрис Берта Хейлге үйленді. Оның әкесі, Чарльз Боудич Хейл, Рикардолардың отбасылық дәрігері болған. Олардың үш қызы дүниеге келді және некелі өмірінің көп бөлігін Батыс Сассекстің Лансинг және Эдбертон аудандарында өткізді.
In 1911 Ricardo married Beatrice Bertha Hale, an art student at the Slade School of Art, in London. Her father, Charles Bowdich Hale, was the Ricardos' family doctor. They had three daughters, and lived most of their married life at Lancing and Edburton in West Sussex.
Автомобиль қозғалтқыштары
1904 жылы Кембридждегі алғашқы оқу жылының соңында Рикардо Университет автомобиль клубының жарысына қатысуға шешім қабылдады, ол 1 империялық кварт (1,14 л) бензинмен ең көп қашықтыққа жүретін машинаны жобалау бәйгесі болатын. Оның қозғалтқышы бір цилиндрлі болды және қатысқандардың ішінде ең ауыр болды, бірақ оның мотоциклі 64 шақырым қашықтықты жүріп, жарысты жеңіп алды. Содан кейін ол механика және қолданбалы механика профессоры Бертрам Хопкинсонмен бірге қозғалтқыштардың жұмысын зерттеуге көндірілді. 1906 жылы бітіріп, Кембриджде тағы бір жыл зерттеумен айналысты. Бітіру алдында Рикардо екі тактілі мотоцикл қозғалтқышын жасап, жанар май қоспасының жану процесіне тигізетін әсерін зерттеді. Ол бітіргеннен кейін Ллойд пен Плейстер деген шағын фирма қозғалтқышты жасауға қызығушылық танытты. Рикардо екі түрлі өлшемдегі жоба дайындады, ал кішірек түрі 1914 жылға дейін шамамен 50 қозғалтқыш сатты, содан кейін соғыс өндірісті тоқтатты. 1909 жылы Рикардо өзінің туысы Ральф Рикардо үшін екі тактілі 3,3 литрлік қозғалтқышты жобалады, ол Шорхэм-би-Сиде "Two Stroke Engine Company" деген шағын автомобиль өндіріс фирмасын құрған болатын. Қозғалтқыш Dolphin көлігінде қолданылатын. Көліктер сапалы жасалған, бірақ оларды жасау құны сату бағасынан жоғары болды. Фирма балық аулау қайықтары үшін екі тактілі қозғалтқыштар жасау арқылы жақсы табыс тапты. 1911 жылы фирма банкротқа ұшырады, ал Ральф Үндістанға кетіп қалды. Рикардо кішкентай электр шамдарына арналған қозғалтқыштар жасауды жалғастырды, оларды 1914 жылға дейін екі компания өндірді.
In 1904, at the end of his first year at Cambridge, Ricardo decided to enter the University Automobile Club's event, which was a competition to design a machine that could travel the furthest on 1 imperial quart (1.14 L) of petrol. His engine had a single cylinder, and was the heaviest entered, but his motorcycle design won the competition, having covered a distance of 40 mile (64 km). He was then persuaded to join Bertram Hopkinson, Professor of Mechanism and Applied Mechanics, researching engine performance. He graduated in 1906 and spent another year researching at Cambridge. Before graduation, Ricardo designed a two stroke motorcycle engine to study the effect of mixture strength upon the combustion process. When he graduated, the small firm of Messrs Lloyd and Plaister expressed interest in making the engine. Ricardo produced designs for two sizes, and the smaller one sold about 50 engines until 1914, when the war halted production. In 1909 Ricardo designed a two stroke 3.3 litre engine for his cousin Ralph Ricardo, who had established a small car manufacturing company, "Two Stroke Engine Company", at Shoreham by Sea. The engine was to be used in the Dolphin car. The cars were well made, but they cost more to make than the selling price. The company fared better making two stroke engines for fishing boats. In 1911 the firm collapsed and Ralph departed for India. Ricardo continued to design engines for small electric lighting sets; these were produced by two companies until 1914.
Әуе кемелерінің қозғалтқыштары
1917 жылы оның бұрынғы ұстазы, қазір Әуе министрлігінде техникалық директор қызметін атқаратын Бертрам Хопкинсон, Рикардоны Әскери аэронавтика департаментінің жаңа қозғалтқыш зерттеу орталығына, кейіннен RAE аталған орталыққа жұмысқа шақырды. 1918 жылы Хопкинсон «Бристоль файтер» ұшағымен ұшу кезінде қаза тапты, ал Рикардо оның орнын басты. Осы сәттен бастап департамент британдық және әлемдік қозғалтқыш өнеркәсібін үнемі дамытатын тәжірибелік қозғалтқыштар мен зерттеу есептерін жасады. Рикардоның алғашқы маңызды зерттеу жобаларының бірі – «соққы» немесе «құлау» деп белгілі, жанудың тұрақсыздығы мәселесі болды. Бұл мәселені зерттеу үшін ол ерекше өзгермелі қысымды сынақ қозғалтқышын құрды. Бұл отынның октандық санын бағалау жүйесін жасауға және октанды жақсартатын қоспалар мен тазарту жүйелеріне маңызды инвестициялар жасауға әкелді. Октаны жоғары отынды пайдаланудың күрт төмендеуі Алкок пен Браунға өзгерістер енгізілген «Викерс Вими» бомбалаушыларымен Атлантика океанын ұшып өтуге тікелей мүмкіндік берді.
In 1917 his old mentor, Bertram Hopkinson, who was now Technical Director at the Air Ministry, invited Ricardo to join the new engine research facility at the Department of Military Aeronautics, later to become the RAE. In 1918 Hopkinson was killed while flying a Bristol Fighter, and Ricardo took over his position. From that point on the department produced a string of experimental engines and research reports that constantly drove the British, and world, engine industry. One of Ricardo's first major research projects was on the problems of irregular combustion, known as knocking or pinging. To study the problem he built a unique variable compression test engine. This led to the development of an octane rating system for fuels, and considerable investment into octane improving additives and refining systems. The dramatic reduction in fuel use as a result of higher octane fuel was directly responsible for allowing Alcock and Brown to fly the Atlantic in their Vickers Vimy bombers adapted with his modifications.
Қозғалтқыштардың жаңалықтары
1919 жылы Рикардо бензин және дизель қозғалтқыштарындағы жану процесіне әсер ететін құбылыстарды зерттеді. Ол жану камерасындағы турбуленттік ағым жалынның жылдамдығын арттыратынын, ал цилиндр басын ығыстыру арқылы осыған қол жеткізе алатынын анықтады. Сондай-ақ, камераны мүмкіндігінше ықшам ету оттың жүру қашықтығын қысқартатынын және детонация қаупін азайтатынын түсінді. Кейін ол индукциялық айналым камерасын жасады, ол дизель қозғалтқышындағы ауа ағымын реттеуге бағытталған тәсіл болды. Ақырында ол дизель қозғалтқыштары үшін қысымды айналым камерасын дамытты. Бұл конструкция қысымның оңтайлы жылдамдықпен өсуін және жанармайдың тиімді жағуын қамтамасыз етті. Қысымды айналым камерасының дизайны "Комета" деп аталды (1931 жылы патенттелген) және одан кейін жүк көліктерінде, автобустарда, тракторларда және крандарда, сондай-ақ жеке автомобильдер мен таксилерде пайдалану үшін көптеген компанияларға лицензияланды. "Комета" жану камерасы 1931 жылы Лондондық General Omnibus Co компаниясының (кейін Лондон жолаушылар тасымалы басқармасының/Лондон Транспортының бөлігі) қолданған алғашқы Associated Equipment Company (AEC) дизельді автобустарында қолданылды. Оның кейінгі жетілдірілген нұсқасы 1934 жылғы Citroën Rosalie – әлемдегі алғашқы сериялық дизельді жолаушылар автокөлігінде пайда болды. Бұл сол кезде жол көлігінде жоғары жылдамдықты дизельді қозғалтқыштарды жасау саласында Ұлыбританияның әлемде алда екенін көрсетті. Алайда, 1938 жылғы бюджетте дизель отынына салынған жоғары салық салдарынан бұл артықшылық жоғалды. 1922 жылы RAC T.T. жарысында О. Пейне Рикардоның Vauxhall көлігімен 3-орынды алды, ал Жан Шассанье 1921 жылғы Grand Prix Sunbeam көлігімен жеңіске жетті. Бұл қозғалтқышты кейін Мэйс және Виллиерс жетілдіріп, турбокомпрессор орнатты және ол 15 жылдан кейін де жеңіске жетті. 1922 және 1923 жылдары Рикардо "Ішкі жану қозғалтқышы" атты екі томдық еңбегін жариялады. Рикардо жеңді клапанды өнертапқан жоқ болса да, 1927 жылы ол жеңді клапанның артықшылықтарын егжей-тегжейлі сипаттаған және поппет клапанды қозғалтқыштардың 1500 а.к. (1100 кВт) қуатын аса алмайтынын болжаған маңызды зерттеу жұмысын жариялады. Осы мақаладан кейін Нейпир, Бристоль және Роллс-Ройс сияқты компаниялар бірнеше жеңді клапанды авиациялық қозғалтқыштарды жасады. Бристоль Perseus, Hercules, Taurus және Centaurus, Нейпир Napier Sabre, ал Роллс-Ройс Eagle және Crecy машиналарын шығарды, олардың барлығы жеңді клапанды қолданды. 1929 жылы Рикардо Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды. Рикардо сондай-ақ сэр Фрэнк Уиттлдің реактивті қозғалтқышының жану камерасы мен отынды басқару жүйесін жобалауға көмектесті. 2005 жылдың 16 маусымында Рикардоның Лондондағы Бедфорд скверінде туған үйінің қабырғасына естелік тақта орнатылды. 2010 жылдың 1 шілдесінде Механикалық инженерлер институты ХХ ғасырдың ең көрнекті инженерлерінің бірі ретінде оның өмірі мен еңбегін мойындап, сэр Гарри Рикардоға "Инженерлік мұра" сыйлығын табыс етті. Гарри Рикардо мектеп оқушысы кезінде жобалап, жасаған алғашқы ішкі жану қозғалтқышы қазір Рикардо plc компаниясының көрме алаңында осы "Инженерлік мұра" тақтасымен көрсетілуде.
In 1919 Ricardo was studying the phenomena affecting the combustion within the petrol engine and the diesel engine. He realised that turbulence within the combustion chamber increased flame speed, and that he could achieve this by offsetting the cylinder head. He also realised that making the chamber as compact as possible would reduce the distance that the flame had to travel and would reduce the likelihood of detonation. He later developed the induction swirl chamber, which was an attempt to achieve orderly air motion in a diesel engine, the swirl being initiated by inclined ports and accentuated by forcing the air into a small cylindrical volume. Finally he developed the compression swirl chamber for diesel engines. This design embodied intense swirl with a reasonable rate of pressure rise and good fuel consumption. The compression swirl chamber design was called a "Comet" design (patented in 1931) and was subsequently licensed to a large number of companies for use in trucks, buses, tractors and cranes, as well as private cars and taxis. A Comet combustion chamber was used in the first Associated Equipment Company (AEC) diesel buses operated in 1931 by London General Omnibus Co, later part of the London Passenger Transport Board/London Transport. A later development of it featured in the world's first volume production diesel passenger car, the 1934 Citroën Rosalie. This meant that Britain led the world in the field of high speed diesels for road transport at that time. This advantage was lost to the United Kingdom as a result of the heavy tax imposed on diesel fuel in the budget of 1938. in the 1922 RAC T. T. O Payne in the Ricardo Vauxhall came 3rd, Jean Chassagne on a 1921 Grand Prix Sunbeam winning outright. The engine was later developed by Mays and Villiers, who fitted a supercharger, and was still a winner fifteen years later. In 1922 and 1923 Ricardo published a two volume work "The Internal Combustion Engine". Although Ricardo did not invent the sleeve valve, in 1927, he produced a seminal research paper that outlined the advantages of the sleeve valve, and suggested that poppet valve engines would not be able to offer power outputs much beyond 1500 hp (1,100 kW). A number of sleeve valve aircraft engines were developed following this paper, notably by Napier, Bristol and Rolls Royce. Bristol produced the Perseus, Hercules, Taurus and the Centaurus, Napier produced the Napier Sabre, and Rolls Royce produced the Eagle and Crecy, all using sleeve valves. In 1929 Ricardo was elected Fellow of the Royal Society. Ricardo also assisted in the design of the combustion chambers and fuel control system of Sir Frank Whittle's jet engine. On 16 June 2005 a blue plaque was placed outside the house where Ricardo was born in Bedford Square, London. On 1 July 2010, the Institution of Mechanical Engineers bestowed an Engineering Heritage Award on Sir Harry Ricardo in recognition of his life and work as one of the foremost engineers of the twentieth century. The first internal combustion engine which Harry Ricardo designed and built as a schoolboy currently displays this Engineering Heritage plaque in the Ricardo plc company exhibition area.
Ricardo PLC компаниясы
1915 жылы Рикардо Engine Patents Ltd компаниясын құрды, ол бүгінде Ricardo PLC деп аталады. Осы жылы ол Корольдік Әскери-әуе қызметінен хабар алып, теміржол вагондарына соғыс танкілерін орналастыруға көмектесу үшін құрылғыны жобалауға қатысты. Танкілерді қуаттандыру үшін шамамен 8000 қозғалтқыш өндірілді, бұл Ұлыбританиядағы алғашқы жаппай өндірілген ішкі жанатын қозғалтқыш болды. Осы қозғалтқыштардың көптеген түрлері шеберханаларда, ауруханаларда және лагерьлерде генераторларды қуаттандыру үшін де пайдаланылды. Бұл жобаның табысы 30 000 фунт стерлингтік авторлық төлем әкелді және Рикардоға 1919 жылы жер сатып алып, компанияны қазіргі орнында құруға мүмкіндік берді.
In 1915, Ricardo formed Engine Patents Ltd, the company which is today known as Ricardo PLC. In this year he was contacted by the Royal Naval Air Service to help with the design of a device to manoeuvre battle tanks into position aboard railway wagons. Around 8000 engines were produced to power the tanks, making this engine the UK's first mass produced internal combustion engine. Many more of these engines found further applications powering generators in workshops, hospitals and camps. The success of this venture yielded £30,000 in royalties and led to Ricardo being able to buy the land and set up the company on its present site in 1919.