Джеймс Рамси: Американский инженер и изобретатель парохода.

Введение

Американский инженер-механик (1743–1792)

Джеймс Рамси (1743 – 21 декабря 1792) был американским инженером-механиком, наиболее известным тем, что в 1787 году продемонстрировал лодку, приводимую в движение машинами, на реке Потомак в Шепердстауне, на территории современной Западной Вирджинии, перед собравшейся публикой из местных известных личностей, включая Горацио Гейтса. Насос, работающий на паровой тяге, выбрасывал струю воды из кормы лодки, тем самым обеспечивая её движение вперед.

Ранние годы

О Рамси известно немного, пока он не поселился в Бате, штат Вирджиния (ныне Беркли-Спрингс, штат Западная Вирджиния) в 1782 году. Вероятно, он переехал в этот район с семьей за несколько лет до Американской революции из округа Сесил, штат Мэриленд, где помогал управлять семейной водяной мельницей в поместье Богемия-Мэнор. Его кузен был Бенджамин Рамси, выдающийся юрист и государственный деятель Мэриленда, который также вырос в поместье Богемия-Мэнор. В Бате он строил дома, стал партнером в торговом предприятии и помогал управлять пансионом и таверной под названием "Знак столба и флага Свободы".

Ранние усилия и компания Патоумак

В сентябре 1784 года, когда Джордж Вашингтон остановился в гостинице Рамзи, он заключил с Рамзи контракт на строительство дома и конюшни на принадлежащей ему земле в Бате. Во время этого визита Рамзи продемонстрировал Вашингтону рабочую модель механической лодки собственной конструкции. Она была оснащена ножным колесом, которое приводило в действие шесты, тянувшие лодку вверх по течению. Вашингтон еще до революции разрабатывал планы по обеспечению судоходства на реке Потомак, и вскоре должна была быть создана компания для реализации этой цели. Лодка Рамзи, способная подниматься по перекатам и сильному течению, несомненно, показалась Вашингтону настоящим даром судьбы. Он написал Рамзи рекомендательное письмо и, вероятно, рассказал ему о речном проекте. Имея на руках это письмо, Рамзи получил патент от законодательного собрания Вирджинии на «использование механических лодок его конструкции», а также привлек инвестора Джеймса Макмехена. В июле 1785 года Вашингтон рекомендовал его, и он был назначен руководителем новообразованной компании Patowmack для надзора за расчисткой скал в районе, который сейчас известен как Харперс-Ферри. Таким образом, Рамзи должен был не только построить лодку для подъема по реке, но и изменить саму реку, чтобы обеспечить ее движение. В течение года Рамзи руководил работами на участке реки Потомак, в то время как его помощник и зять Джозеф Барнс занимался большей частью строительства лодки в районе Шепардстауна. Рамзи быстро пришел к выводу, что конструкция лодки с шестами слишком ограничена, и решил внедрить в свой проект паровой двигатель. Хотя это значительно повысило полезность лодки, строительство стало гораздо сложнее и дороже. Вскоре стало очевидно, что перед компанией Patowmack стоит задача гораздо большего масштаба, чем предполагали ее члены. Ей мешало отсутствие главного инженера-надзирателя; надзирателям приходилось импровизировать по мере возможности. Работа требовала значительного ручного труда и сложных взрывных работ, и Рамзи оказался во главе большой и непокорной бригады из около ста рабочих, включая наемных рабов и крепостных, расквартированных в отдаленной местности, без достаточного снабжения. Через год Рамзи заявил, что уйдет в отставку, если ему не повысят зарплату. Его отставка была принята, и его место занял помощник, Ричардсон Стюарт. Другие аспекты этого дела остаются предметом споров: возможно, Стюарт работал против Рамзи, чтобы получить его должность; Рамзи так считал, а компания (и Вашингтон) сочли его обвинения необоснованными. Тем не менее, согласно протоколам компании, вскоре после этого Стюарт был уволен за «различные обвинения серьезного характера».

In September 1784, when George Washington was staying at Rumsey's inn, he contracted with Rumsey to build a house and stable on property he owned at Bath. During this visit, Rumsey showed Washington a working model of a mechanical boat which he had designed. It had a bow mounted paddlewheel that worked poles to pull the boat upstream. Washington had been making plans for making the Potomac river navigable since before the Revolution, and a company was soon to be formed for the purpose. Rumsey's pole boat, which promised to be able to ascend the river's chutes and swift currents, must have seemed a godsend to Washington, who wrote a certificate of commendation for Rumsey and likely let him know of the river project. Armed with the certificate, Rumsey obtained a patent from the Virginia legislature for "the use of mechanical boats of his model" and also gained an investor James Mcmechen. In July 1785, he was recommended by Washington and appointed the superintendent of the newly formed Patowmack Company to oversee the clearing of rocks at what is now Harper's Ferry. Rumsey would thus not only be able to build a boat to ascend the river, but alter the river to enable his boat. For a year, Rumsey oversaw work on the Potomac River site, while his assistant and brother in law Joseph Barnes did much of the building of the boat around Shepherdstown. Rumsey had quickly concluded that the pole boat design was too limited and decided to incorporate steam propulsion into his design. While making his boat much more useful, it made it far more complex and expensive to build. It soon became obvious that the Patowmack Company had a much greater task ahead than any of its members had foreseen. It was hindered by the lack of an overall supervising engineer; overseers were having to improvise as best they could. The work required much manual labor and difficult blasting, and Rumsey found himself directing a large and restive gang of about a hundred workmen, including leased slaves and bondsmen, encamped in a remote area, without adequate supplies. After a year Rumsey said he would resign if not given an increase in pay. His resignation was accepted and his assistant, Richardson Stewart, was given his job. Other aspects of the matter are open to debate; Stewart may or may not have worked against Rumsey to gain his job; Rumsey thought he had, the Company (and Washington) thought Rumsey's allegations unfounded. Still, according to Company minutes, Stewart was fired soon afterward, for "sundry charges of a serious nature".

Работа в Шепардстауне

Работы над корпусом начались в 1785 году в Бате, под руководством Джозефа Барнса. Осенью лодку перевезли в Шепердстаун. В декабре были установлены отливки клапанов, цилиндры и другие детали, изготовленные в Балтиморе и Фредерике, после чего лодку спустили по реке к водопадам Шенендоа для испытаний. Однако из-за плохой погоды испытания перенесли на следующую весну. Когда Рамзи наконец испытал лодку, она оказалась крайне неудовлетворительной. Механизм лодки с шестом вызывал рысканье лодки по течению, что приводило к остановке гребного колеса и полной остановке. В паровом насосе двигатель потреблял слишком много пара, а котел был недостаточно мощным. В 1786 году от работы над механизмом лодки с шестом отказались. Для улучшения котла он использовал спираль из кованой железной трубы, которая оказалась гораздо более эффективной, компактной и легкой. С работающим паровым двигателем возникла новая проблема. Одноцилиндровый насос забирал несколько галлонов воды из-под лодки и отправлял их по медной трубе в корму. Поскольку в насос одновременно поступали галлоны воды и вытекали в корму, насос работал вхолостую; нескольких сильных качков хватало, чтобы он заклинило. Проблему решили, заменив медную трубу на квадратный деревянный короб с обратными клапанами в нижней части, чтобы вода могла поступать из реки и снижать отрицательное давление в насосе. 3 декабря 1787 года лодка наконец успешно продемонстрировала свои возможности на реке Потомак в Шепердстауне.

Другие новаторы и общества Ромсе

Демонстрация состоялась за двадцать лет до того, как Роберт Фултон построил и продемонстрировал «Клермонт». Идея реактивного движения пришла не только к Рамзи. Даниэль Бернулли (1700–1782) первым предложил идею приведения в движение судна таким способом. Летом 1785 года, когда Рамзи и его помощник Джозеф Барнс собирали свою лодку, Бенджамин Франклин, находясь на борту корабля из Франции, писал о приводе лодки струей воды. Это совпадение иногда заставляет людей полагать, что Рамзи позаимствовал идею у Франклина. В самом деле, если бы Франклин захотел выдвинуть подобное утверждение, оно, вероятно, было бы принято, но он этого не сделал и стал одним из сторонников Рамзи. Джон Фитч продемонстрировал свой пароход в Филадельфии в августе предыдущего года. Хотя в Конфедеративных штатах еще не существовало единой патентной системы, у него были патенты от некоторых штатов, дававшие ему исключительные права на его пароход и любые другие подобные суда. Рамзи тщательно оберегал свои разработки и, несмотря на еще большие финансовые трудности, отправил механизмы лодки в Филадельфию в марте 1788 года. Он последовал за ними незадолго после этого, имея при себе письменные показания тех, кто видел его пароход или принимал участие в его создании. Последовала полемика с Джоном Фитчем. Некоторые филадельфийские предприниматели пытались убедить их объединить усилия, но после многих лет лишений и бедности Фитч не был расположен к компромиссам. Когда он заявил, что подаст заявку на патент в Англии на водотрубный котел Рамзи, Рамзи и другие основали «Румсеевское общество». Они решили, что ему следует отправиться в Англию, чтобы получить патенты на свои изобретения и найти дополнительное финансовое обеспечение. После переезда в Англию в 1788 году Рамзи успел получить четыре патента до своей смерти в 1792 году. Хотя некоторые из них касались пароходов (например, конструкция его водотрубного котла, которая значительно уменьшила размер и повысила эффективность паровой машины), большинство связаны с гидростатикой и использованием энергии воды. Его патент 1791 года охватывает все насосы, двигатели и гидравлические цилиндры, используемые в гидроэнергетике. К сентябрю 1792 года он создал настоящую водяную турбину, почти за 40 лет до ее повторного появления во Франции. Он провел четыре года в Англии. 20 декабря 1792 года, накануне демонстрации его нового парохода «Колумбия Мейд», он только что закончил чтение лекции в Обществе механиков, когда внезапно почувствовал сильную головную боль и умер на следующее утро. В то время его смерть приписывали перенапряжению мозга. Он был похоронен в Лондоне в церкви Святой Маргариты. В 1906 году в Шепардстауне было основано второе Румсеевское общество. Благодаря его усилиям памятник Рамзи был воздвигнут в парке с видом на реку Потомак. В 1980-х годах в Шепардстауне было создано еще одно Румсеевское общество для постройки реплики успешного парохода Рамзи и празднования двухсотлетия судна в 1987 году. Лодка была построена в мастерской и кузнице, расположенных в задней части универсального магазина О’Харли. Реплика находится в небольшом здании за отелем Энтлер. В течение некоторого времени в начале октября в Шепардстауне проводилась ежегодная регата в честь Рамзи. Мост через реку Потомак в Мэриленд назван в честь Рамзи, как и Технический институт имени Джеймса Рамзи в Хеджесвилле, штат Западная Вирджиния, и улица Румзи-роуд в Колумбии, штат Мэриленд. Город Рамзи в штате Кентукки, расположенный на берегу реки Грин, назван в честь Рамзи. Рамзи был избран в Американское философское общество в 1789 году.

The demonstration took place twenty years before Robert Fulton constructed and demonstrated the Clermont. The idea of jet propulsion was not Rumsey's alone. Daniel Bernoulli (1700–1782) originated the idea of propelling watercraft in that way. In the summer of 1785, while Rumsey and his assistant Joseph Barnes were in the process of assembling his boat, Benjamin Franklin, on board a ship from France, wrote of propelling a boat by water jet. This coincidence has sometimes led people to believe Rumsey got the idea from Franklin. Indeed, if Franklin had wanted to make such a claim it likely would have been accepted, but he did not, and became one of Rumsey's supporters. John Fitch had demonstrated his steamboat in Philadelphia the previous August. Although there was yet no overall patent system in the confederated states, he had patents from some states that gave him exclusive rights to his and any other steamboat. Rumsey was very protective of his designs and, though he was even more plagued by money problems, he sent the boat machinery to Philadelphia in March 1788. He quickly followed, armed with affidavits from those who had seen his steamboat or been involved with its creation. There was a pamphlet war with John Fitch. Some Philadelphia businessmen attempted to make the men set up a joint effort; but after years of travails and poverty, Fitch was not in a mood to compromise. When he said he would apply for a patent in England for Rumsey's water tube boiler, Rumsey and others formed the Rumseian Society. They decided he should go to England to secure patents for his inventions and seek further financial backing. After moving to England in 1788, Rumsey was able to take out four patents before his death there in 1792. While some of these relate to steamboats (like his water tube boiler design, which made the steam engine much smaller and more efficient) most are concerned with hydrostatics and water power. His 1791 patent has all the pumps, motors, and hydraulic cylinders of fluid power engineering. By September 1792 he had a true water turbine, almost 40 years before it next appeared in France. He spent four years in England. On December 20, 1792, on the eve of the demonstration of his new steamboat the Columbia Maid, he had just finished delivering a lecture to the Society of Mechanic Arts, when he was suddenly stricken with a severe pain in his head, and died the next morning. At the time his death was attributed to overstraining his brain. He was buried in London at Saint Margaret's Church. In 1906 a second Rumseyan Society was formed in Shepherdstown. Through its efforts a monument to Rumsey was constructed in a park overlooking the Potomac. Another Rumseian Society was formed in Shepherdstown in the 1980s to construct a replica of the successful Rumsey steamboat and celebrate the boat's bicentennial in 1987. The boat was constructed in the machine and blacksmith shop in the back of O'Hurley's General Store. The replica is housed in a small building behind the Entler Hotel. For a time, there was an annual regatta in Shepherdstown in early October in honor of Rumsey. The bridge across the Potomac to Maryland is named after Rumsey, as is the James Rumsey Technical Institute in Hedgesville, West Virginia, and Rumsey Road in Columbia, Maryland. Rumsey, Kentucky, on the banks of the Green River is named in Rumsey's honor. Rumsey was elected to the American Philosophical Society in 1789.