原題は『Two Centuries of Shipbuilding by the Scotts at Greenock』、著者は Scotts’ Shipbuilding & Engineering Co. Ltd. です。
ウィキを見ると地名の「Greenock」は発音が一筋縄ではなく、「グリーンック」というらしい。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『グリーノックにおけるスコットランド人による2世紀にわたる造船の歴史』開始 ***
転写者注:
明らかな誤植は修正されました。
古風で一貫性のない綴りやハイフネーションがそのまま残されている。
表紙画像は転写者によって改変され、パブリックドメインに置かれました。
フラグ
2世紀
の
造船
HMSアーガイル。
拡大画像
スコットランド人によるグリーノックでの2世紀にわたる 造船の歴史。
【一部は「エンジニアリング」誌からの転載です。】
「総じて言えば、戦列艦は、群生する動物である人間がこれまでに生み出した最も名誉あるものである。人間は、長さ300フィート、幅80フィートの空間に、人間の忍耐力、常識、先見性、実験哲学、自制心、秩序と服従の習慣、徹底的に練り上げられた手仕事、野蛮な自然への抵抗、無謀な勇気、慎重な愛国心、そして神の裁きに対する穏やかな期待を、できる限り注ぎ込んでいる。」—ラスキン
ロンドン:
「エンジニアリング」オフィス、ベッドフォードストリート35番地および36番地、WC
1906年。
コンテンツ。
ページ
人物情報 xi
帆船の時代 1
蒸気船の発展 15
表1.スコット家が建造した時代を象徴する蒸気船、1819年~1841年
31
表II.船舶用エンジンの経済性における進歩、1872年~1901年
41
海軍のための100年の活動 43
表III.軍艦機械の進化型とその経済性、1840年~1905年
53
表IV.1800年から1905年までの歴代大型海軍砲の詳細
56
表V.1861年から1905年までの異なる時代のイギリス戦艦の規模と戦闘能力
59
ヨットとヨット 63
表VI. スコッツ社が建造した主要蒸気ヨットの概要
69
20世紀 73
イギリスおよび外国の汽船、ならびに海外および海峡の汽船のうち、16ノット以上の速力を持つものの数は
75
表VII.蒸気船「ナラガンセット号」の石炭消費量記録
79
効率性:デザイン:管理 88
造船所 94
エンジンとボイラーの設備 106
図版一覧
ページ
HMS「アーガイル」(図版I) 口絵
人物情報。
ウィリアム・スコット(1722年生まれ、1769年没)、ジョン・スコット(1752年生まれ、1837年没)、その弟ウィリアム・スコット(1765年生まれ)、チャールズ・カニンガム・スコット(1794年生まれ、1875年没)の肖像(図版II)。
隣のページ 1
ジョン・スコット、CB(1830年生まれ、1903年没)、ロバート・シンクレア・スコット(1843年生まれ、1905年没)、チャールズ・カニンガム・スコット(現会長)、ロバート・ライオンズ・スコット(図版III)。
隣のページ 1
帆船の時代。(1~14ページ)
始まり(図版IV)
対向ページ 2
18世紀のグリーノックとスコッツヤード(図版V)
対向ページ 4
西インド諸島の船乗り
7
典型的な東インド会社の船員
9
「島の領主」(図版VI)
対向ページ 10
「アーチボルド・ラッセル」(図版VII)
「」 12
蒸気船の発展。(15ページから42ページ)
1820年、グリーノックの初期の蒸気船(図版VIII)
対向ページ 16
「グラスゴー市」(図版IX)
「」 20
1831年製のサイドレバー式エンジン
23
1832年の機関車
25
スコットの最初のP&Oライナー、「タグス号」(図版X)
対向ページ 26
1840年型サイドレバー式エンジン
29
初期の大西洋横断客船用二段変速エンジン
32
水管ボイラーのパイオニア(ローワンボイラー)
35
「テティス号」における高圧機械(図版XI)
対向ページ 36
「アキレス」の仕組み
38
「アキレス」号の機械機構の全体配置図(図版XII)
対向ページ 38
1865年建造の「アキレス号」、グレイブゼンド沖(図版XIII)。
「」 40
[viii]
海軍における100年の功績。(43ページから62ページ)
HMS「プリンス・オブ・ウェールズ」の模型、1803年(図版XIV)
対向ページ 43
クライド川で建造された最初の蒸気フリゲート艦「グリーノック」の進水式、1849年(図版XV)
対向ページ 44
HMSS「ヘクラ」と「ヘカテ」の機関(1839年)(図版XVI)
対向ページ 46
HMS「グリーノック」の機関、1848年
48
HMS「カノープス」の機関部、1900年
49
HMS「スラッシュ」、1889年(図版XVII)
対向ページ 50
HMS「スラッシュ」の機関部、1889年(図版XVIII)
52
英国海軍戦艦「プリンス・オブ・ウェールズ」(図版XIX)
58
HMS「アーガイル」の推進機関(図版XX)
60
ヨットとヨット。(63~72ページ)
トーマス・リプトン準男爵所有の「エリン号」。(図版XXI)
対向ページ 63
初期のレーシングカッター「クラレンス号」(図版XXII)
「」 64
1876年の「グレタ」、1895年の「グレタ」(図版XXIII)。
対向ページ 66
「マルガリータ」と「タスカローラ」(図版XXIV)
68
インヴァークライド卿所有の「ベリル号」のサロン(図版XXV)
対向ページ 70
典型的なヨット用エンジン(図版XXVI)
「」 72
20世紀。(73ページから87ページ)
郵便船の食堂。蒸気ヨット「フォロス」の応接室(図版XXVII)。
対向ページ 73
ドナルドソン社の客船「カサンドラ号」(図版XXVIII)
「」 74
1900年建造のホルト・ライナー「アキレス号」(図版XXIX)
「」 76
現存する最大の石油運搬蒸気船「ナラガンセット号」(図版XXX)
対向ページ 78
中国汽船の進水式(図版XXXI)
「」 80
中国航海公司の汽船「鳳天号」(図版XXXII)
隣のページ 81
イギリスインド会社のSS「バラタ号」(図版XXXIII)
対向ページ 82
スコット社製エンジンを搭載したテムズ川蒸気船20隻のうちの1隻(図版XXXIV)
対向ページ 84
ロンドン郡議会所有の蒸気船20隻のエンジンとボイラー(図版XXXV)
隣のページ 85
典型的な推進機械(図版XXXVI)
対向ページ 86
[ix]
効率性:設計:管理。(88~93ページ)
造船(図版XXXVII)
対向ページ 88
HMS「アーガイル」の進水式(図版XXXVIII)
「」 90
エンジンの構造(図版XXXIX)
「」 92
造船所。(94~105ページ)
モールディングロフト(プレートXL)
対向ページ 94
梁切断機、面取り機、油圧式ジョグリング機(図版XLI)
隣のページ 95
メッキ職人の小屋の一つにて(図版XLII)。
「 96
パンチングとせん断(図版XLIII)
「」 98
艤装ドック(図版XLIV)
「」 100
乾ドック(図版45)
隣接する 「 101
製材所(図版46)
「 102
建具職人の工房の二つの風景(図版47)
隣接する 「 103
発電所内の発電機、発電所内の油圧ポンプおよび空気圧縮機(図版XLVIII)
対向ページ 104
エンジンとボイラーは正常に作動する。(106ページから116ページ)
メイン機械工場での様子(図版XLIX)
対向ページ 106
立形平削り盤、多軸ボール盤(プレートL)
対向ページ 108
表面加工・中ぐり旋盤(プレートLI)
隣接する 「 109
真鍮仕上げ工場(図版52)
「 110
工具、ゲージ、テンプレートおよび治具部門(図版LIII)
「」 112
ボイラー工場にて(図版 LIV.)
「」 114
油圧式板金曲げ機
114
[xi]
個人情報。
ジョン・スコット(1世)は1711年に会社を設立し、ニシン漁船や小型船舶の建造に従事しました。残念ながら、彼の肖像画は現存していないため、1ページに隣接する図版IIとIIIに掲載されている肖像画は、この点において不完全なものとなっています。
1722年生まれ、1769年没の息子ウィリアム・スコットが父の後を継ぎ、兄とともに事業規模と建造する船舶の種類を拡大した。彼が1765年に建造した最初の横帆船は、クライド川でスコットランド以外の所有者のために建造された最初の船舶であった。
1752年生まれ、1837年没のウィリアムの息子、ジョン・スコット(2世)は、工場を大きく発展させ、現在では元の造船所とともにケアド社(Caird and Co., Limited)の設立に含まれる乾ドックとドックを建設した。彼の 経営下では、多くの外洋航行帆船が建造され、海軍向けの造船工事が行われ、1825年には蒸気機関の製造が開始され、造船所用のエンジンやグリーノックで建造されたフリゲート艦の海軍省からの発注も受けた。彼は1791年に税関埠頭を建設し、1815年には一族の本拠地であるハルクスヒルを購入し、グリーノック銀行の共同経営者となり、その他にも町の産業の振興に尽力した。
彼の兄であるウィリアム・スコット(2世)は1756年に生まれ、バーンスタプルに移住し、そこで大規模な造船業を営み、所有する蒸気船のほとんどのエンジンをグリーノック工場から調達した。
チャールズ・カニンガム・スコット(1794年生まれ、1875年没)は、ジョン・スコット(2世)の息子であり、兄のジョンも同姓同名である。[xii] スコット(3世)は1785年に生まれ、1874年に亡くなり、「ジョン・スコット・アンド・サンズ」として事業を引き継ぎ、約半世紀にわたり工場を経営してきた父の進歩的な方針をさらに発展させた。カートダイク造船所は1850年にチャールズ・カニンガム・スコットとその息子ジョンによって「スコット・アンド・カンパニー」という社名で設立され、この会社がスコット家と造船業とのつながりを継続的に維持してきた。
ジョン・スコット(IV)、1830年生まれ、1903年没、[1]チャールズ・カニンガム・スコットの息子であるロバート・シンクレア・スコット(1843年生まれ、1905年没)は、約40年間にわたり会社の発展を担い、前者は1887年にバス勲章コンパニオン(CB)を授与された。彼らの経営下で、同社は外洋航海用の蒸気船の導入、高圧蒸気と多段膨張機関の開発(これにより蒸気機関の経済性が大幅に向上した)、および海軍関連事業とその付随的な進歩に大きく貢献した。彼らはカートダイク工場を完全に再建し、現在カートバーン造船所として知られる施設を大幅に改良し、設備を近代化した。この共同事業は、家族の事情により、1900年に有限責任会社法に基づいて登録された。
ジョン・スコット(CB)の息子であるチャールズ・カニンガム・スコットは、現在、同社の代表であり、会長(スコッツ造船・エンジニアリング株式会社)を務めており、取締役には彼の弟である ロバート・ライオンズ・スコット、C・マム、ジェームズ・ブラウンが名を連ねている。
ウィリアム・スコット(1722年 – 1769年) ジョン・スコット(1752年 – 1837年)
ウィリアム・スコット(1756年生まれ) チャールズ・C・スコット(1794年 – 1875年)
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ジョン・スコット(1830年 – 1903年) P・シンクレア・スコット(1843-1905)
CCスコット RLスコット
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[1]
帆船の時代。
つの家族が、直系の子孫として、一つの地域で二百年もの間、産業を維持し続けたことは、西洋製造業の歴史においてほとんど類を見ない。このような実績は、歴代の家族が勤勉さ、慎重さ、そして企業家精神を発揮してきたことの証である。そうでなければ、科学技術の進歩、優れた建築材料の導入、そして新しい機械の発明に伴う絶え間ない競争の中で、彼らが常にトップの地位を維持することは不可能だっただろう。また、これは高い水準の職人技、誠実さ、そして経営能力の維持をも示している。なぜなら、効率性を証明し、仕事の耐久性に対する信頼を確立する上で、時間は最も重要な要素であり、それがなければ、これほど長い期間、評判を維持することはできないからである。
スコット家は1711年にグリーノックで造船業を始めた。今日、その6代目の子孫たちは、200年の間に築き上げられた高い伝統を立派に守り続けている。この一社が海洋建造の分野に果たした貢献を十分に表現することは不可能である。[2] そして、世界有数の海洋国家であるイギリスへ。まず、帆船の改良について詳細に検討する必要がある。第一に、18世紀のスループやブリガンティンから、スコットの「ロード・オブ・ザ・アイルズ」のような美しいクリッパーに至るまで。この船は1856年に中国からの記録的な航海を成し遂げ、アメリカから海洋の「ブルーリボン」を奪い取るのに大きく貢献した。第二に、19世紀初頭の蒸気船の誕生から、今日の巨大な蒸気船に至るまでの発展である。造船史における各時代において、スコット家は立派な役割を果たしており、同社が着手または推進したより重要な改良のいくつかについては、過去2世紀にわたる業績の簡単な概観の中で言及する。残念ながら、数年前に造船所で火災が発生し、古い記録のほとんどが焼失してしまったため、初期の作品に関する私たちの考察は主に現代の出版物に基づくものであり、必然的に不完全なものとなっている。
図版IV。
EW クック(RA)による版画より
始まり。
拡大画像
スコットランドはまだ工業国としての重要性を確立しておらず、海外貿易もほとんどなかったため、その始まりは小規模なものだった。クライド川の船による最初の大西洋横断航海は1686年のことで、グリーノックで建造された船が、集会に参加し「政府に不満を抱いていた」としてカロライナに流刑された22人を運ぶという特別な任務に就いた。[2]アメリカの船舶は西の海域で最も多く、東インド会社はイギリスにとって東の海域を独占しており、多くの船がイングランド南岸で建造されたにもかかわらず、インドで船を建造することを好んだ。この独占が進歩を阻害した。商船の改良に対するインセンティブはほとんど、あるいは全くなく、海軍当局は大陸諸国との戦争に忙殺され、大規模な実験的研究を行う余裕がなかった。 [3]サー・ナサニエル・バーナビー卿(KCB)の権限により、[3]政府も民間建設業者も、建設方法の改善にはあまり進歩が見られなかった。船舶に関する改良のために最初に付与された特許状は1618年1月17日付けだが、1618年から1810年までのすべての特許を徹底的に調査した結果、外板の製造とポンプの建設を除いて、記録に値する改良は見つからなかった。
スコット家は、クライド川沿いの他の数少ない造船業者と同様に、18 世紀の大半において漁船や沿岸航行船の建造に携わっていた。1728 年、グリーノックには、地元で建造された漁船が 900 隻もあり、それぞれが 20 から 24 個の網を積載し、4 人の乗組員が乗船していた。長年にわたり、同社の事業はほぼ完全にニシン漁船や漁業で使用される小型船の建造で構成されており、最初の拠点はショー家から借りた土地のウェスト バーン河口にあった。造船業は断続的に行われていたが、スコット家は最初にこの産業に安定性と継続性をもたらした。1752 年、グリーンランドの鯨漁業に従事し、これが船の大型化につながった。港で建造された最初の横帆船は、西インド諸島貿易のために 1760 年に建造されたグリーノックという名のブリッグ船であった。 1765年、創業者の父ジョン・スコットの後を継いだウィリアム・スコットは、ハル市の商人たちのために大型の横帆船を建造した。船の木材はハミルトンの公爵領の森から調達された。この船は、おそらくスコットランド以外の所有者のためにクライド川で建造された最初の船として特筆すべきものである。[4] 比較的代表的な年(1776年)を例にとると、最大77トン、総積載量1073トンの船舶18隻がグリーノックで建造され、そのうち6隻が [4]スコットランド人によって建てられた。[5]クライド川ではロンドンやブリストルよりも安価に作業を行うことができたにもかかわらず、長い間、イギリスの船主が北部から船を発注すること、そしてスコットランドの船が海外貿易に参加することに対して強い偏見があった。
ジャコバイトの反乱もこの産業に影響を与えたが、アメリカ独立戦争は広範囲にわたる有益な結果をもたらした。確かに、これ以前にもイギリス植民地の豊かな農地やイギリス市場はスコットランドの商業に開放されており、グラスゴーの商人は西インド諸島やイギリス領北アメリカとの間で大規模な商業活動を展開していた。しかし、このようにクライド川と西半球の間には相当な海外貿易があったものの、クライド川へ向かう大型船はすべてアメリカで建造されたものだった。[6]アメリカ合衆国の造船業は非常に大規模であり、1769年には北米植民地で2万トンの船舶が389隻進水したが、これはイギリスの年間生産量をはるかに上回っていた。[7]これは主にアメリカにおける木材の供給が無限であったことと、イギリスのオーク材栽培業者に有利になるようにこの国で建築資材に課せられた輸入関税によるもので、オーク材の価格は18世紀に1荷あたり2ポンド15シリングから7ポンド7シリングに上昇した。[8]
1791年にスコットランド人がノバスコシア貿易のために建造した、大工の計測で600トン、実際の積載量1000トンのブランズウィック号と、1794年にスコットランド人が海軍造船所向けの木材輸送のために建造した、650トンのカレドニア号は、それぞれその年のスコットランド最大の船であり、 [5]特に大型外洋船に関して、活動はより活発になった。その数年前、1767年に、スコット家はウェスト・バーン川の東側の海岸に造船所用地を確保していた。彼らはかなりの規模の乾ドックを建設し、開業記念行事としてドックの床で晩餐会を催した。
図版V
古い版画より。
18世紀のグリーノックとスコッツヤード。
拡大画像
グリーノック港の繁栄には他にも様々な発展があり、その中心人物は1752年に生まれ1837年に亡くなった3代目のジョン・スコットであった。彼の弟で同名の2代目ウィリアム・スコットはブリストルに移住し、造船業で大規模な事業を営んだ。後者はジェームズ・M・スコットの父であり、ジェームズ・M・スコットは1847年頃にグリーノックにペニー銀行と職人クラブを設立した人物として、今でも古くからの住民に記憶されている。ジョン・スコットは弟の死後、ジョン・スコット・アンド・サンズという社名で事業を続け、町だけでなく事業の発展にも大きく貢献した。1787年、1788年、1789年の3年連続で、彼は第9代キャスカート卿から工場拡張のために3つの大きな土地を購入した。[9]これらは当時、西埠頭から西川までほぼ広がっていた。彼はまた、1791年に古い蒸気船埠頭または税関埠頭を建設した。[10]そして、町の銀行施設の発展に大きく貢献した。1815年にラーグス近郊のハルクスヒルを購入し、そこは今も一家の住居となっている。この会社と町とのつながりを考えると、グリーノックの人口増加に関する記述と、その数字の出典をここに挿入しておく価値があるかもしれない。
年。 人口。 ソース。
1700 1,328 キャンベルの歴史、23ページ。
1801 17,458 ウィアー著『歴史』120ページ。
1901 68,142 国勢調査報告書、第1巻、212ページ。
[6]
しかしながら、当時の造船業は、今日では取るに足らないものと見なされるような規模の船に限られていた。18世紀を通じてイギリスの商船隊は、数ではわずか5倍、総トン数では6倍にしか増加しなかった。平均サイズは80トンから100トンにしか増えず、船の運航における省力化装置も改良されなかった。世紀初頭には乗組員1人に対し総トン数はほぼ10トン、世紀末には1人に対し総トン数は13トンに過ぎなかった。[11]
19世紀には総トン数は8倍に増加したが、蒸気機関の導入により実際の積載能力は30倍近く増加し、船の平均サイズは760トンにまで拡大した。18世紀には事実上すべての船が大砲を搭載しており、平均で1隻あたり2門であった。郵便船は当時使用されていた最大口径の大砲を搭載できるように建造されなければならないという条項が郵便契約から削除されたのは1853年のことであった。
西インド諸島商人。(12ページ参照)
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19世紀は造船業の発展にあらゆる好機をもたらした。ネルソンは、海上権力が我が国の商業拡大、ひいては存続に不可欠であるという、決して忘れてはならない教訓を教えた。そして、その必然的な帰結として、商船隊は戦闘艦隊と同様に、この制海権の確立に必要不可欠であるということを示した。海は我々の故郷となり、新たな愛が芽生えた。 [7][8]探検と植民地化への野望が生まれた。成功は責任という厳しい影響をもたらし、外国に対する融和政策の利点をより深く認識するようになった。この帝国構想の拡大と時を同じくして、新しく建国されたアメリカ合衆国との間で海運における報復戦争が勃発し、半世紀にわたって続いた。残念な出来事もなかったわけではないが、海運業と造船業における競争を刺激し、最終的には当初の予想通り有益なものとなった。東インド会社の東洋海運貿易における独占は、インドに関しては1814年に、中国に関しては1834年に終焉を迎えた。これにより、同社がインドとイングランド南部の港で船舶を建造することを優先していたために、これまで海軍建設、特にクライド川における建設事業を阻害していた影響が取り除かれた。民間の船主たちもまた、1788年に中国との貿易を開始したアメリカのクリッパー船との競争に、より積極的に参入した。
海事産業の拡大と競争の激化に伴い、船舶の強度を高めたいという一般的な願望が芽生えた。しかし、この点においても、他の分野と同様に、海軍においても商船隊においても、ほとんど進歩は見られなかった。18世紀の船舶が12年、あるいは15年以上も現役で活躍することは稀であった。これは、構造上の欠陥と、木材の保存方法が効果的でなかったことが一因であった。
典型的な東インド会社の商人。(12ページ参照)
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その後、船が建造されました[12]一連の横方向のリブが外側の板材と天井で連結されている。リブの間には充填材はなかった。そのため、船の構造は、たわみや垂れ下がりによる応力に大きく影響を受けた。フランス人は、天井に斜めの鉄製のライダーを導入したり、 [9][10]天井と外側の板を斜めに張る方法や、垂直または斜めの補強材で全体を補強する方法などがありましたが、これらのどの方法も完全な満足感を与えるものではありませんでした。セッピングシステムは1810年頃に導入され、スコットランド人が早くから採用しました。船底は木材の塊として形成されました。梁は、膝より下の厚い縦方向の木材と他の補強材によって船体側面に接続されました。船倉内の横方向のフレームの内側にトラス構造のフレームが配置され、デッキは斜めに張られました。これらの部材は、船が荒れた海を航行する際の応力に耐えられるよう、船をあらゆる方向に固定しました。
18世紀初頭に採用された木材の保存方法は、丸太の内面を炭化させ、外面を湿らせておくというものであったが、この方法は世紀初頭に、木材を湿った砂の中に置き、樹液の残留物を抽出し、木材をしなやかな状態にするのに必要な時間、熱を加えるというストービング方式に取って代わられた。この方法は1736年まで続き、その後は木材自体を蒸気で処理するようになった。銅板が軍艦に初めて使用されたのは1761年のことであり、それ以前は鉛が使用されていたが、ごくまれにしか使用されなかった。
アメリカの造船業者は、独立宣言後しばらくの間、イギリスとの貿易においても重要な地位を占めていましたが、その後、イギリス企業の間で激しい競争意識が芽生え、それが西の海域における競争に大きな影響を与えました。19世紀初頭、スコット社が海外で手がけた仕事の多くは西インド諸島との貿易向けでした。船舶は600トンを超えることはあまりありませんでしたが、同社は着実に事業を拡大していきました。
図版VI。
「島々の領主」
(13ページ参照)
拡大画像
1773年から1829年の間、第2代ジョン・スコットによる拡張期(すでに述べたとおり)には、 [11]生産量は16,800トンでした。[13]この成果には、西インド貿易向けの優れた船舶が次々と含まれており、グラスゴーの老舗企業数社からの注文によるもので、その中にはスターリング、ゴードン・アンド・カンパニー、J・キャンベル・アンド・カンパニー、ジェームズ・ヤング・アンド・カンパニー、ミュア・アンド・フェアリーなどがある。代表的な船舶としては、積載量650トンのグレナダ号と、1806年に建造された446トンのジョン・キャンベル号が挙げられる。これらは、クライド川で全ての索具を設置した状態で進水した最初の船舶である。
こうして早くから、スコット家は帆船や蒸気船といった数々のヨットの建造に着手し、それが彼らに大きな名声と喜びをもたらした。というのも、彼らは代々著名なヨットマンであったからである。1803年には、ヨークシャー民兵隊のキャンベル大佐のために45.5トンのカッターを進水させたが、これは当時スコットランドで建造された同種の船の中で最も完成度の高いものの一つと評された。ちなみに、スコット家はナポレオン戦争の激動期にクライド川で結成された義勇海兵隊の先頭に立ち、早くから王室の補助部隊に実際的な共感を示していたことも付け加えておくべきだろう。
1814年に東インド会社の独占が廃止されるとすぐに、民間の船主が参入し、スコット家は早くからインドシナ・クリッパーの建造に携わった。1818年にクリスチャン号、1820年にベルフィールド号を建造した。ベルフィールド号は登録トン数478トンで、ロンドンとカルカッタ間の貿易に使用された。同船は一連の船の最初の1隻であった。 1834年に建造された430トンのカークマン・フィンレイ号は、東方の大属領における貿易の発展に長く名誉ある形で関わってきた会社の名前を示唆している。競争の影響で、インドからイギリスへの1トン当たりの平均運賃は、1773年頃の32ポンド10シリングから1830年には10ポンドに減少した。
東インド会社は1813年頃に支払った [12]彼らの船は1トンあたり40ポンドだったのに対し、他の貿易業者は1トンあたり約25ポンドだった。後者の金額はアメリカで支払われた金額とほぼ同じだった。東インド会社の船は10トンまたは12トンに対して1人の乗組員が必要だったのに対し、西インド会社の船は25トンに対して1人で十分だった。西側の船の速度は、主に比率と船体形状の違いにより速かった。クライド川とアメリカで建造されたクリッパーは、船幅の5倍または6倍の長さだったのに対し、東インド会社の船は船幅の4倍だった。これらのクリッパーの設計にはスコット家が重要な役割を果たした。当時、チャールズ・カニンガム・スコットが会社の責任者だった。1840年代には、工場の乾ドックで模型実験を行う独創的な方法が開発され、同社は抵抗を最小限に抑えつつ、登録トン当たりの貨物積載量を大きくする最も満足のいく船体形状にたどり着くことができた。後者の点においては、彼らは東インド会社の船の設計者たちよりも成功を収めたと言えるだろう。もっとも、後者の船は無骨な形状をしていたにもかかわらずである。
舵の反応の速さはタッキング、ひいては速度において最も重要な要素であったため、この頃、同社は全長約5フィートの完全艤装模型を準備し、グリーノックの丘の上にあるトム湖で、海上と風の状況が類似した開けた場所で、船体の形状と舵に関する実験を行った。結果は満足のいくものであった。実際、ミネルヴァ号、アクバル号、その他の有名なクリッパーが建造されたこの時代には、設計と建造に注がれた注意深さは、現在レーシングヨットに注がれているものとほぼ同じくらいであった。
図版VII。
「アーチボルド・ラッセル」
(14ページ参照)
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19世紀前半、スコットランド人は数々の帆船を成功裏に建造し続け、同時に蒸気船の発展にも大きく貢献した。しかし、蒸気船は圧力が十分に高まるまでは長距離航海には適さなかった。 [13]生産量が増加し、石炭消費量が適度な範囲に抑えられたため、19世紀初頭には蒸気機関が河川船、後に沿岸船に使用されたものの、帆船はほぼ世紀半ばまで優位を保ち続けた。しかし、スコットランド人が建造した後期の帆船すべてに言及するつもりはないが、その構造の詳細をいくつか述べるのは興味深いかもしれない。
アメリカニレが主に使われた。フレームは3つのセクションに分かれ、継ぎ目を斜めに交わらせ、ボルトで固定した。重心を下げるため、上部に向かって部材の寸法を小さくした。フレーム内部には、前後方向の強度を高めるため、様々な高さに縦方向の木材が配置されていた。上部の側面はグリーンハート材、梁はオーク材またはグリーンハート材で、錬鉄製のニーが取り付けられていた。梁間の高さは、船倉に砂糖の樽2つを積めるように設計されていた。床と梁の間には、時には厚さ10インチの側桁があり、梁は側桁に半分だけ固定されていた。梁の上部にはデッキ桁があった。横方向と縦方向の結合は非常に効果的で、真鍮製のボルトがニー、側桁、フレーム、そして船体全体を貫通していた。デッキはイエローパインまたはダンツィヒホワイトパイン材でできていた。800トンまたは1000トンの西インド諸島商船の建造には約9ヶ月を要した。グリーノックで最後に建造された木造船は、1859年にスコット家によって完成したカナディアン号だった。[14]
同社が建造した鉄製帆船の最高峰は、おそらく1856年に完成した「ロード・オブ・ザ・アイルズ」に体現されていた。垂線間長は185フィート、幅は29フィート(長さと幅の比率は6.4対1)、船倉の深さは18フィートであった。登録トン数は691トン、建造時の計測値は770トンであった。 [14]その船は大量の貨物を積載し、70日間でシドニーへの初航海を成し遂げた。これは当時、前例のない記録だった。[15]彼女は上海からロンドンまで87日間かけて航海し、1030トンの茶葉を積載した。ある航海では、5日間連続で平均320海里を航行した。1856年に福州福からロンドンへのその年の茶葉の輸送をめぐる有名な競争に参加した際、ロード・オブ・ザ・アイルズは、彼女のほぼ2倍のトン数を持つ最速のアメリカ製クリッパー2隻を打ち負かした。彼女は「損傷を一切受けることなく貨物を届け、こうしてイギリス船は、アメリカのライバルが長らく独占していた貿易において優位を取り戻した」。[16]それ以来、イギリスの帆船は徐々にアメリカの船に対して完全な優位性を獲得し、すべてを凌駕し、やがてイギリスの蒸気船に取って代わられるまで続いた。時折、鋼鉄製の帆船が建造された。 最新のアーチボルド・ラッセル号が図示されている。ジョン・ハーディー・アンド・カンパニーのために建造されたこの船は、垂線間の長さが278フィート、幅が43フィート、型深さが26フィートで、喫水21フィート7-1/2インチで3930トンの載貨重量貨物を積載できる。しかし、現在建造されている船のうち、購入されていないが不安定な風に頼っているのは1パーセント未満で、それも特別な貿易に限られる。定期航路では、蒸気船がほぼ最優先されており、したがって、 ケープ経由で中国へ定期的に航行する最初の船が、ロード・オブ・ザ・アイルズ号のようにスコットランド人によって建造されたのは、極めて適切であった。しかし、それはまた別の話である。
[15]
蒸気船の発展。
コット家と蒸気機関の発明者であるジェームズ・ワットの家族の間には密接な関係があった。スコット家の造船会社の創設者でありワットの父である人物は、グリーノックの発展のためのいくつかの計画に関わっていた。また、図版IIに2番目に掲載されている肖像画の人物である3代目のジョン・スコットの署名は、町の資金の使途に関する文書から取られたものであり、その文書にはワットの父の署名も添えられている。
したがって、スコット家がワットの発明的な業績を早くから熱心に研究し、蒸気船の建造にいち早く着手したことは驚くべきことではない。同時に、前述の通り、彼らは19世紀前半にイギリスの海運業の優位性を確立し、1829年までにグリーノックを世界各地と貿易を行う港へと発展させた数々の優れた帆船を建造したのである。
ミラーとテイラーは1788年にダルスウィントンで、蒸気機関でボートの外輪を駆動する実験を開始した。[17]シミングトンの蒸気タグボート、シャーロット・ダンダス、 [16]1802年のフォース・アンド・クライド運河での成功により[18] は、残っていた疑念を払拭したが、ヘンリー・ベルがコメット号で蒸気システムの商業的有用性を証明したのは1812年になってからで、推進者には利益はなかった。[19] イギリスやアメリカの様々な労働者による実験によって発展した蒸気船の建造は、クライド川ですぐに採用された。コメット号の完成から4年以内に、500人から600人の乗客が川での1日水上遊覧を楽しむことは珍しくなかった。[20]運賃は、今日通っている運賃のほぼ5倍でした。クライド川の初期の蒸気船には、スコット社が建造した59トンのアクティブ号と58トンのデスパッチ号がありました。初期の頃は、トン数を計算する際に、機械のために平均3分の1が差し引かれていました。1816年、同社は、垂線間の長さが77フィート7インチ、幅が15フィート3インチ、型深さが9フィート1インチのシャノン号を建造しました。船首と船尾にキャビンがありました。エンジンは公称14馬力でした。シャノン号は、リムリックとキルラッシュ間のシャノン川を航行しました。コメット号の完成から6年後の1818年までに、クライド川では32隻の蒸気船が運航しており、そのうちのいくつかは最終的に沿岸や他の河川での輸送に転用された。[21]これらのうち最大のものは112トンで、公称馬力40のエンジンを搭載していた。
スコット家は、クライド川とベルファスト間の交易、グラスゴーとリバプール間の航路、リバプールとドロヘダ間の航路、その他の沿岸航路向けに多くの帆船を建造していた。そのため、蒸気船が導入された際、同じ会社が外輪船を供給するのは当然のことだった。
図版VIII。
古い版画より。
グリーノックにおける初期の蒸気船。
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[17]
1819年から1821年までの3年間、イギリス最大の蒸気船はスコッツ・ワークス社製であった。記録は1819年に200トンを超えるウォータールー号が樹立され、公称出力は60馬力であった。1820年には、登録重量240トンのスーパーブ号が記録を樹立し、公称出力は72馬力で、1トンあたり約37ポンドの費用がかかり、時速9マイルで航行し、1時間あたり1670ポンドのスコッチ石炭を消費した。そして1821年には、登録重量345トンのマジェスティック号が記録を樹立し、登録出力は100馬力で、1トンあたり40ポンド以上の費用がかかり、時速10マイルで航行し、2240ポンドのスコッチ石炭を消費した。現代の蒸気船はこれらの先駆的な船の50倍の大きさで、1トンあたりのコストは4分の1以下、作業単位あたりの燃料消費量は7分の1以下だが、これらの船やその他の初期の船の記録は、十分に参照する価値がある。
蒸気船が海峡航路に有利であることはすぐに認識された。1815年に発行された議会報告書によると、前年の9日間は逆風のためホーリーヘッドとダブリンの間を航行できた郵便船はわずか1隻で、それでも平均航海時間は24時間だった。ケルビン卿は1905年にグラスゴー大学総長として行った記憶に残る演説の中で、世紀初頭には彼の父親がベルファストからグリーノックまで小型帆船で渡るのに3、4日かかることがよくあったと回想している。というのも、帆船はしばしば無風状態になったからである。順風時には航海は速くなり、税関監視船がベルファストとグリーノック間を10時間で航行することもあった。
グリーノックとベルファストを結ぶ航路は、沿岸航路の中で最初に機械式推進システムの影響を受けた航路の一つだった。船体形状に関しては、おそらく史上初の模型実験の成果であるロブ・ロイ号は、カムラキー運河でデイビッド・ネイピアによって行われた。[22] —だった [18]1818年にグラスゴーとベルファスト間の蒸気航路の先駆者となり、後にドーバーとカレー間の蒸気航路も開拓した。
1819年には、スコッツ工場から3隻の注目すべき船が建造された。ウォータールー、[23]ロバート・ブルース号と サー・ウィリアム・ウォレス号。これらの船の詳細と性能は、主に蒸気船の発展における各出来事を忠実に報道した「グリーノック・アドバタイザー」などの当時の記録から得られたものであり、初期の取り組みを示すものとして特に興味深い。
すでに述べたように、ウォータールー号は当時(1819年)最大の蒸気船であり、船幅は全長の5分の1に相当し、垂線間の寸法は98フィート8インチであった。多数の乗客に加え、通常時には100トンの貨物を積載でき、喫水は8フィート6インチ(無積載時は7フィート3インチ)であった。進水から試運転まで3ヶ月を要し、それぞれ公称馬力30のエンジンを搭載し、時速8~9マイルの速度を実現した。しかし、帆走も補助として使用され、この船はスクーナー型帆装であった。ウォータールー号はベルファストとリバプール間の蒸気航路を開設した。
ロバート・ブルース号は、クライド川とリバプール間を航行した最初の蒸気船だった。[24] 彼女に続いて [19]サー・ウィリアム・ウォレス号。両船ともスコット社によって建造され、公称出力60馬力のエンジンを搭載していた。両船は1819年の夏に就航を開始し、1819年8月に行われた前者の処女航海の記録によると、グラスゴーからグリーノックまでの約22マイルの航行に2時間半を要し、その後26時間以内にマージー湾北西灯台船で水先案内人を乗せた。帰路も同様に順調であった。当時の記録から再び引用すると、「乗客は、往路も復路も、この船の性能と船内での待遇に大変満足し、パターソン船長が乗客を快適で幸せな気分にさせようと尽力したこと、船の耐航性に対する確信、そして、リバプールからの航路の少なくとも3分の2において、強い北北西の風と高波に直面しながらも、これほど大きな船体を時速7ノットで推進できるエンジンの力に、満場一致で満足の意を表した。リバプールまでの航行速度は、ほぼ時速9ノットであった。」[25]
1820年、240トン、72馬力のスーパーブ号がサー・ウィリアム・ウォレス号に続いて建造され、さらなる改良が加えられた。銅製のボイラーを備え、3つの客室には62人の乗客が宿泊できる設備が整っていた。スーパーブ号は「イギリスで最も素晴らしく、最大で、最も強力な蒸気船」であった。[26]クライド川からリバプールまでの航海の平均所要時間は30時間を超えなかった。
マジェスティック号もクライド川とリバプールを結ぶ航路に就航し、1821年に建造された。垂線間の長さは134フィート11インチ、幅は22フィート8インチ、深さは14フィート5インチ(型深さ)であった。喫水は船首が10フィート6インチ、船尾が12フィートと、クライド川上流部を航行するには大きすぎたため、乗客はグラスゴーからグリーノックまで船で運ばれた。 [20]テンダーボート。4つのキャビンには、乗客のための宿泊施設が大幅に拡張された。おそらく、女性専用の寝室を備えた最初の蒸気船だった。銅製のボイラーは1平方インチあたり4ポンドの圧力で稼働し、エンジンは56回転で動いた。運賃は[27]当時リバプールまでは2ポンド15シリングだったが、今日では11シリングだ。もちろん、今ははるかに良い宿泊施設が提供されている。
シティ・オブ・グラスゴー号は1822年にリバプール航路向けに建造されました。建造費1万5000ポンドのこの船は、10ノット以上の速力を誇り、当時最速の船として知られていました。全長は110フィート4インチ、全幅は22フィート4インチ、型深さは13フィートでした。マジェスティック号と同様の構造で、この2隻は長らくクライド川とリバプール間の航路で最も重要な船でした。その後、マクアイバー社に買収され、1829年に始まったバーンズ・ラインとの競争の幕開けとなりました。[28]その後、マクアイバー家とバーンズ家は統合された。
スコット家は、ホーリーヘッドとダブリン間の郵便航路の開拓においても同様の貢献を果たした。この航路のために彼らが建造した最初の船は、 1820年に建造されたアイバンホー号であった。この2つの港間の蒸気航路は、1819年にフェザリングフロートを備えた最初の蒸気船であるタルボット号によって開設された。[29 ]アイバンホー、[30]タルボット号 よりも大型の蒸気船で、積載量は170トン、垂線間の長さは97フィート4インチ、幅は19フィート、型深さは14フィート6インチであった。公称出力60馬力の機関には様々な改良が施されていた。1820年5月にスコッツ造船所を出港し、26時間半かけてハウズ(200マイル)まで航海した。
図版IX。
『ロバート・ネイピアの生涯』より。
「グラスゴー市」
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[21]
こうしてスコットランド人は次々と船を改良し続け、影響力を拡大していった。クライド川は蒸気船建造産業をほぼ独占し続け、1822年の夏になってようやく、スコットランド以外で建造された蒸気船がクライド川に現れた。それはリバプールから来たセント・ジョージ号で、すでに触れたリバプール貿易におけるライバルであるシティ・オブ・グラスゴー号がセント・ジョージ号と競走し、圧倒的な勝利を収めた。
地中海で最初に運航された蒸気船の1つは、1824年に地中海に派遣されたスーパーブ号で、同じくスコット社が建造したトリナクリア号が1825年にそれに続いた。これらの船はナポリとパレルモの間を航行した。後者の船は全長135フィート、垂線間113フィート6インチ、外輪箱上の幅39フィート6インチ、正味幅21フィート10インチ、深さ14フィート(型深さ)、積載量300トンであった。この船は特に設備が充実しており、建造費は1万5000ポンドであった。エンジンはスコット社がグリーノックの鋳造所で初めて製造したもので、公称出力は80馬力、銅製のボイラーは40トンであった。速度は時速10マイルであった。後にこの蒸気船は ヒルトン・ジョリフ号と改名され、ゼネラル・スチーム・ナビゲーション社によってロンドンとハンブルクを結ぶ航路で使用された。
これらの船舶が建造された造船所の効率性については、1829年に出版された歴史書からの以下の引用が示唆している。[31] 「スコット・アンド・サンズ社の造船所は、王室所有の造船所を除けば、英国で最も充実した造船所であると認められています。西埠頭から西川の終点まで広がる広大な敷地を有し、最近新しいドックの設計に合わせて改修された大きな乾ドックを備えています。すべての倉庫と屋根裏部屋は完全に壁で囲まれており、造船所とは別に、大規模なチェーンケーブル製造工場も有しています。」
[22]
スコット社の初期の蒸気船のエンジンの大部分は、ネイピア社またはクック社によって製造され、サイドレバー式またはビーム式であった。しかし、1825年、同社の発展に多大な貢献をしたジョン・スコットは、機械の製造を開始することを決意し、5000ポンドで、後に有名なグリーノック鋳造所に発展した工場を買収した。この工場は、非常に小規模ではあったが、1790年頃に設立された。[32]また、非常に効率的であると考えられていたその設備には、大きなキューポラが含まれていました。この施設の規模については、ウィアーの「グリーノックの歴史」(1829年)94ページを参照することでいくらか知ることができます。そこには、スコット家が工場を引き継いでから数年が経過した間に、「彼らは素晴らしいエンジンをいくつか製造し、外観以上に重要なことは、彼らがうまく作業したということです。彼らは、これまでに製造された中で最大のエンジン、つまり200馬力のエンジンを手がけており、ブリストルでの造船を予定しています。雇用されている人の数は約220人で、週給は180ポンドです。」と書かれています。これとは対照的に、現在では工場には4000人の従業員がおり、週給は5500ポンドを超え、スコット家はHMSディフェンス向けにこれまでに製造した中で最大のエンジン群に取り組んでいます。それらは指示馬力27,000で、排水量14,600トンの巨大な装甲巡洋艦に23ノットの速力を与える。
1825年以来、スコッツ社は自社建造の船舶だけでなく、テムズ川やその他のイギリスの河川で建造された船舶、自社工場で建造されたイギリス海軍向けの軍艦、そして王立造船所で建造されたその他の船舶向けにも、非常に満足のいくエンジン製造を続けており、その多くは独創的なものでした。この海軍向けエンジン製造は、英国海軍の船舶から始まりました。 [23]ヘクラとヘカテは1838年から1839年にかけて機関を搭載し、造船所で建造された最初の軍艦として、機械の取り付けのためにスコットランドの工場に送られた。[33]また、ここで注目すべきは、スコッツ社が建造した最初の軍艦は1803年のプリンス・オブ・ウェールズ号であり、同社はクライド造船所で建造されたイギリス海軍初の蒸気フリゲート艦、HMSグリーノック号を建造した実績も有しているということである。 [24]1839年には、フランスの軍艦に搭載された最初の複式機関も建造されました。次章ではこれらの海軍艦艇と機関について取り上げますので、ここでは商船に関する記述を続けたいと思います。
1831年製のサイドレバー式エンジン。
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前ページには、当社が製造した初期のタイプのエンジンを図解した図を掲載しています。これは1831年に製造されたエンジンです。蒸気シリンダーの直径は52-1/4インチで、クランクシャフトはピストンロッドによって操作されるレバーの端からコネクティングロッドを介して駆動され、空気ポンプはレバーの反対側に配置されています。
翌年(1832年)に製造された別のタイプのエンジンが、対向ページに掲載されている。このエンジンでは、シリンダーがクランクシャフトに接続されたレバーとは反対側のレバー端を操作する。どちらのエンジンでも、レバーのガジョンはジェットコンデンサーを通過する。
私たちが提供した記録は、英国海運の偉大な時代の始まりを物語っているため、歴史的に興味深いものです。ロンドンとアバディーン間、クライドとダブリン間など、他の航路のために建造された後続の蒸気船を、それほど詳細に追跡するつもりはありません。 1835年に最初の船のために建造されたシティ・オブ・アバディーンは、注目すべき進歩を示しました。船首像までの長さは187フィート、機械室を含めて1800トンでした。船尾楼は長さ60フィート、幅45フィートでした。当時の証言によると、彼女は当時建造された中で最も頑丈な蒸気船であり、舷側から舷側まで頑丈なフレームを備えていました。アフリカ産オーク材のストリンガーで補強されており、オーク材と鉄製のトラスが交互にストリンガーにボルトで固定され、船首から船尾まで斜めの固定と結束の完全なシステムを形成していました。客室、サロン、個室はすべて1つのデッキにあり、温水と冷水の浴室という画期的な設備も備えていた。速度は時速12マイルだった。[34]
[25]
1836年にクライド川とダブリン間の貿易のために建造された、439トン、210馬力のジュピター号は、2万ポンドの費用がかかり、時速13マイルで16時間6分という速度記録を樹立した。それまでの航海には24時間かかっていた。
1832年製の機関車。
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1830年代後半から1840年代前半にかけて、海外貿易用蒸気船は大きく発展し、当時も今もクライド川がその中心的存在となっている。蒸気機関を断続的に使用して、数々の画期的な航海が行われた。例えば、サバンナ号は1819年にアメリカ合衆国から大西洋を横断し、ロイヤル・ウィリアム号は1833年にケベックから大西洋を横断した。
バーク船ファルコン号、[35]全長84フィート、重量175トン、 [26]1835年のインドへの航海ではエンジンが使用されていたが、東の属領に到着するとエンジンは取り外された。同年後半には、 470トン、120馬力のエンタープライズ号も喜望峰を回ってインドに向かった。しかし、これらの場合すべてにおいて、可能な限り帆が使用され、「買われていない風」の使用の代替手段として蒸気機関を受け入れることには、依然として大きな躊躇があった。しかし、速度は低いものの一定であるという利点はすぐに認識され、数年のうちに北大西洋と南大西洋、地中海、インド洋、中国海で定期的な郵便蒸気船サービスが開始された。これらのサービスの開始と発展において、スコットは重要な役割を果たした。
海外航路向けに組織された最初の注目すべき汽船会社の1つは、最終的にペニンシュラ・アンド・オリエンタル・カンパニーとなった会社である。[36]ファルマスからポルト、リスボン、カディス、ジブラルタルへの蒸気船航路。1836年から1837年にかけて、タガス、ドン・フアン、ブラガンサ、イベリアの4隻の蒸気船が建造された。最初の船はスコット社が建造し、3番目の船はスコット社がエンジンを供給した。これらの船は最終的にアレクサンドリアまで郵便物を運び、そこから陸路でスエズまで運ばれ、そこから東インド会社の船でボンベイまで運ばれた。この航路は、1840年に同社がインド洋の郵便航路を引き継いだときに半島および東洋航路に発展し、1847年には中国まで事業を拡大した。陸路航路は1869年にスエズ運河が開通するまで続き、地中海航路と東洋航路の多くの船はスコット社によって建造された。
図版X。
スコッツ初のP&O定期船、「タガス号」。
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[27]
テージョ川、[37] P. および O. の蒸気船の初期の船の一つであるこの船は、1837 年に建造されました。全長は 182.1 フィート、幅は 26 フィート、深さは 17 フィート 4 インチで、積載トン数は 709 トンでした。燃料庫に 265 トンの石炭と 300 トンの貨物を積載したときの喫水は 14 フィート 6 インチでした。この船に搭載されたサイド レバー エンジンは、直径 62 インチのシリンダーと 5 フィート 9 インチのストロークを持ち、286 馬力を発生し、直径 23 フィート 6 インチの外輪を駆動しました。初期の蒸気船の他の 2 隻、 ジュピターとモントローズもスコットによって建造されました。
スエズ地峡を横断する貨物と乗客の輸送は、不便と費用がかかるだけでなく、大きな遅延の原因にもなっていた。しかし、帆船に既得権益を持つ人々もあって、蒸気船を長距離航海に利用することには依然として強い偏見があった。1818年と1829年から1833年にかけて北極探検を行ったジョン・ロス卿(CB)は、喜望峰経由のインド航路の最も強力な提唱者の一人であり、その事業の実現可能性を確立するために、1821年にスコットランド人が建造したシティ・オブ・グラスゴー号で実験を行った。この283トンの船は、その間に特別な安全装置を備えた新しいボイラーが取り付けられ、4ポンドの圧力で稼働し、当時としては石炭1ポンドあたり9ポンドの水という高い蒸発率を示した。[38]
この船はロンドン橋からスピットヘッド沖の灯台船まで(246マイル)を31時間5分で航行し、燃料消費量は1時間あたり指示馬力あたり6ポンドであった。これらの事実はジョン・ロス卿がこの航路を提唱する際に利用され、1837年には彼の会長の下、新しい会社が設立された。
艦隊の最初の船は、インディア号と名付けられ、 [28]スコット社によって建造され、エンジンもスコット社が搭載したこの船は、数年後にペニンシュラ・アンド・オリエンタル社に移管された。 1839年に進水したインディア号は、当時クライド川で建造された蒸気船としては最大で、全長206フィート6インチ、幅30フィート9インチ(外輪箱を含む幅48フィート)であった。総トン数は1206トン。客室には80名の乗客を収容でき、貨物積載量は400トンであった。この船の構造の特徴は、機関室に鉄製の頑丈な隔壁を2枚設けることで、偶発的な火災の発生を防ぎ、また、ある部分からの漏水が別の部分に広がるのを防いでいたことである。[39]これは恐らく、現在では普遍的となっている水密隔壁による区画システムの始まりだったのだろう。約70年前のことである。その強制的な採用は、1866年に海軍建築家協会によって提唱され、1882年にロイズ、1890年に商務省によって強制された。機関は320馬力で、表面凝縮器を備えていた。インディア号はジェームズ・ワットの誕生日の記念日に進水し、船が進水台を離れる際に21発の礼砲が発射された。
この航路のために他に5隻の蒸気船が建造され、航海日数はエンタープライズ号の113日に対し、55日から60日となった 。こうして月1回の定期航路が可能になった。同時に、スコット家はインドと南アフリカの沿岸貿易用の蒸気船も建造した。
この時期に使用されていた機械の種類は、反対のページに図示されています。この特定のエンジンは1838年に製造されました。ピストンはサイドレバーの一端に接続され、クランクはもう一方の端から操作されました。このエンジンの外輪は直径25フィート0-1/2インチで、17個のフロートが付いていました。約30年間、これは外輪蒸気船の標準的な船舶用エンジンでした。
主要構造のゴシック建築デザイン[29] 次第に、装飾性が低く、おそらくより機械的なものへと取って代わられていった。
1840年式のサイドレバー式エンジンのタイプ。
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英国で最も有名な航路の一つであるロイヤル・ウェスト・インディア・メール・カンパニーの航路は、1841年に開始されました。蒸気船の一部は購入されましたが、当初この航路のために建造された船の中に は、スコット社製のディー号がありました。ディー号は全長213フィート9インチ、幅30フィート4インチ、深さ30フィートで、積載トン数は1848トンでした。喫水17フィート6インチで700トンの貨物を積載し、当時のほとんどの外洋航路船と同様に、平均速度は約8ノットでした。13,650マイルの航海は、寄港を含めて109日かかり、燃料消費量は1日あたり25.5トンでした。エンジンはシリンダーを備えていました。[30] 直径73インチ、ストローク7フィートの450馬力のエンジンは、直径28フィート6インチのサイドパドルホイールを駆動していた。[40]
イギリス初の商用蒸気船「コメット号」の就航から30年が経ちましたが、蒸気機関はサイズ、出力、そしておそらく信頼性の面で大きな進歩は見られませんでした。木材は、ごく小型の船を除いて、引き続き建造材料として使用されていました。船のサイズは着実に大きくなり、1840年にキュナード社が大西洋航路を開設したのとほぼ同時期に定期航路を開始した西インド諸島郵便船の1848トンに達しました。航行速度は、最短航路でも13ノットを超えることはほとんどなく、長距離航路では8ノットを下回っていました。しかし、これは非常に高速なクリッパー船を除けば、平均速度を上回るものでした。反対ページの表は、30年間の進歩を示しています。
表I.—1819年から1841年にかけてスコットランド人が建造した画期的な蒸気船。
年。 名前。 トン数。 馬力。[A] 速度
(マイル毎時) 備考。
1819 ウォータールー 200 60 9 1819年当時最大の蒸気船。
1820 素晴らしい 240 72 9 1820年当時最大の蒸気船。
1821 雄大な 345 100 10 1821年当時最大の蒸気船。
1835 アバディーン市 … 200 12 1835年当時最強の蒸気船。
1836 木星 439 210 13 記録的な速さ
1837 タガス 709 286 10 クライド川で建造された最大の船で、1837年に建造され、初期のP&O(パシフィック・アンド・オーシャン・ライン)の客船であった。
1839 インド 1206 320 10 喜望峰経由でインドへ向かった最初の蒸気船であり、最初のインド定期船でもある。
1841 ディー 1848 450 10 ロイヤル・ウェスト・インディア・メール初の定期船。
ここから、建築材料として木材に代わって鉄が使われるようになる時代に入ります。鉄が初めて部分的に使用されたのは、1818年にモンクランド運河の岸辺で建造された「バルカン号」という名の運河用はしけで、この船は60年以上もの間、現役で活躍しました。[41]しかし、鉄だけで建造された最初の船は、1821年にイギリスで建造された小型船でした。しかし、この金属で最初の外洋航行船が建造されたのは1832年になってからのことでした。鉄の採用は遅々として進まず、その主な理由は、木材が非常に有用であることが証明され、輸入規制が緩和されたことで、はるかに安価になったためです。1880年代に鋼の強度と延性の高さが実証されて初めて、木材は完全に取って代わられました。スコットランド人が建造した最後の木造船は1859年に完成しました。
同社は初期の大西洋横断客船を数隻建造し、 [31]そして、蒸気機関の開発におけるさらなるステップとして、グラスゴーとニューヨーク間の航路向けに建造された1190トンの鉄製スクリュー蒸気船のために1950年代初頭に製作された2段ギア機関の図面を32ページに掲載します。この機関は当時「当時存在した同種の機関の中で最もコンパクトなもの」と評されました。[42]発生した動力は250馬力で、船の長さは260フィートでしたが、機械が占める船首から船尾までの長さはわずか12フィート6インチでした。「すべての重量はよくバランスが取れており、作動部分は明確で開放されており、全体として安定していてしっかりしていました。 [32]シリンダーは直径52インチで、対角線上に配置され、互いに直角に作動し、ストロークは3フィート9インチでした。ピストンロッドは下部カバーを貫通して突き出ており、長いリターンコネクティングロッドを可能にしていました。各シリンダーには、安定性を高めるために2本のピストンロッドがあり、それぞれの外端はクロスヘッドにキーで固定され、両端にスライドブロックが取り付けられていました。クロスヘッドは、下部シリンダーカバーにボルトで固定された一対の傾斜したオープンガイドフレーム内で作動し、エンジンのベースプレート上の台座ピースに埋め込まれてボルトで固定された突出ブラケットピースによって下部から支持されていました。このクロスヘッドの両端、ガイドフレームのすぐ外側から、丸断面の単純な直線コネクティングロッドが上方に伸びて、メインの一次運動シャフトを駆動していました。コネクティングロッドの上端は、一対の大きな平歯車の2つの対向するアームに固定されたサイドスタッド、またはクランクピンに接続されており、これがメインの一次運動シャフトを駆動していました。ねじ軸は、軸に固定された一対の対応する平歯車によって回転する。
初期の大西洋横断客船用二段変速エンジン。
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[33]
主平歯車の直径は11フィート5-1/2インチ、スクリューシャフトのピニオンは4フィート6インチであったため、スクリュープロペラはエンジンの1回転につき2-1/2回転した。この配置により、各ピストンは2つの大きな歯車に直接連結され、設計に伴うクロスヘッドの長さの増加は、二重ピストンロッドの効果によって相殺された。圧力の分割により、横方向のひずみによるてこの作用が比例的に減少したからである。
しかし、19世紀後半における蒸気船の発展において最も重要な要因は、多気筒エンジンにおける蒸気の広範な利用であった。[43]蒸気圧が低く、エンジンも単純だったため、中型船であっても、長距離航海では石炭の消費が大きな問題でした。1950年代初頭、蒸気の複合化が成功すれば経済効果が得られると考えた技術者たちは、必要な高い初期圧力を安全に発生させるために、蒸気発生装置の問題に取り組みました。ジョン・エルダーは数隻の船に蒸気発生装置を設置しましたが、長い間、1平方インチあたり50ポンドから60ポンドの初期圧力で満足していました。
故ジョン・スコットCBは、複合システムにおける高圧蒸気の経済性を確信し、そのシステムを徹底的にテストできる船を、主に自費で建造することを決意した。1858年に鉄で建造されたこの蒸気船は、 テティス号は、間違いなく画期的な船であり、その機関は1平方インチあたり115ポンドという、当時としては非常に高い初期圧力で稼働していた。
[34]
初めて、表面凝縮器が複合型舶用エンジンと組み合わせて使用された。36ページ対向の図版XIに示すように、シリンダーは6個あり、それぞれ高圧シリンダー1個と低圧シリンダー2個からなる2つのグループに分かれていた。各グループの3つのピストンは、1つのクロスヘッド、コネクティングロッド、およびクランクを駆動した。各グループには、高圧シリンダー用と低圧シリンダー用の2つのスライドバルブがあり、両方とも1つのバルブスピンドルと1つのリバーシングリンクに取り付けられていた。[44] エンジンは毎分51回転まで回転し、ピストン速度は毎分255フィートに相当し、最大表示馬力は256でした。エンジンは故マクウォーン・ランキン教授(FRS)によってテストされ、テスト中の石炭消費量は毎時表示馬力あたり1.018ポンドであると証明されました。これは現代の改良を考慮しても驚異的な結果です。[45]
この効率性の大部分は、ローワン式水管ボイラーによるもので、その図は反対ページに掲載されている。ボイラーは正方形の垂直水管を備え、それぞれの水管に4本の熱ガス管が通っていた。石炭1ポンドあたり11ポンドの水を蒸発させ、これは当時の最高の船舶用ボイラーよりも30パーセント高い値であった。海上での石炭消費量は、指示馬力1時間あたり約1.86ポンドであった。
残念ながら、ボイラー管にはすぐに小さな穴が開いてしまった。これはおそらく、管を洗浄するために発生する蒸気と煤やその他の堆積物が混ざり合った結果、外面が侵食されたためだろう。[46]このような理由でこの初期の水管ボイラーは成功しなかったが、その性能は疑いの余地がない。 [35]
[36]その後、このボイラーシステムの完全な成功をもたらす改良案が提案された。同時に、高圧蒸気の効率が完全に確立され、蒸気船の規模と出力において非常に大きな進歩をもたらした。
水管ボイラーのパイオニア。
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将来の発展を示唆するもう一つの革新は、テティス号の漏斗の底部に一連の水管を取り付け、 ボイラーからの廃熱を利用して水を蒸発させ、その後凝縮させてボイラー給水を作るというものであった。当時は、廃ガスをこのように利用するには時期尚早であった。必要な蒸気を発生させるには熱量が不十分だったからである。しかし現在では、排気口で廃熱を吸収し、炉の通風用の空気を加熱したり、蒸気を過熱したりする様々な方式が採用されている。
多数の水管ボイラーが製造され、そのうちの1セットがフランス海軍向けに建造されたコルベット艦に搭載された。1960年代初頭に完成したこの艦は、フランス艦隊で初めて複式機関で推進された艦であり、次章では海軍の1世紀にわたる活動を取り上げ、他の艦艇とともにこの艦についても詳述する予定である。
スコット式複式エンジンの成功を最も如実に示す例は、初期のホルト汽船への適用結果に見られるだろう。アルフレッド・ホルトは1855年に西インド諸島との貿易を開始し、一方、彼の弟ジョージ・ホルトは1865年にランポート社と提携してラプラタ川貿易に参入した。両社は現在もイギリス海運業界で最も成功している企業のひとつである。
ホルト社の中国行き蒸気航路は1865年に開設され、喜望峰経由の航路としては唯一、すぐに成功を収めた航路となった。スコット社が建造・エンジンを手掛けた初期のホルト社の客船は、リバプールを出発し、モーリシャスまで8500マイルの距離を全行程蒸気で航行し、一度も寄港しなかった。 [37]それまで不可能と考えられていた偉業。[47]その後、船はペナン、シンガポール、香港、上海へと向かった。政府からの援助を受けることなく、彼らはこの長い航海を非常に規則正しく行った。
図版XI。
「テティス」における高圧機械。
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大成功を収めたホルト航路の幕開けを飾った3隻の船は、アガメムノン、アイアス、アキレスと名付けられ、1865年から1866年にかけてスコット社によって鉄で建造された。各船は垂線間長309フィート、幅38フィート6インチ、深さ29フィート8インチ、総トン数2347トンであった。当時、これらの寸法は中国貿易には大きすぎると考えられていたが、すぐにその性能が非常に優れていることが実証された。帆は、40ページ対向ページの図版に示されているように、船に取り付けられていた。
アルフレッド・ホルトは複式機関を長距離航海に初めて適用した人物であり、彼の船はスコット家が商船用に建造した同型船の初期のものでした。確かに、パシフィック・カンパニーはこれ以前にも1、2隻の船に複式機関を搭載していましたが、それらは沿岸航路でのみ使用されていました。したがって、これらのホルト船の機関は歴史的に興味深いものであり、概略図は次のページと図版XIIに掲載されています。これらの船の特徴は、プロペラが舵の後方に配置されていたことです。舵は、現代の単軸船のプロペラに対応する、船体後部の開口部で作動していました。
機械の仕様書から詳細な説明を引用すると、スコット家が長年にわたり採用してきた手法がわかる。実際、このタイプの複式機関は、若干の改良を加えたものの、三段膨張機関が登場するまでホルト社の客船の標準機関であった。詳細は以下のとおりである。
シリンダーは、高圧シリンダー(直径30インチ)と低圧シリンダー(直径62インチ、ストローク4フィート4インチ)で構成され、低圧シリンダーが上側となるように垂直に直列配置されていた。コネクティングロッドは2本あったが、直列配置されたシリンダーには共通のクロスヘッドと共通のクランクピンが使用されていた。
[38]
クランクシャフトの直径は13-1/2インチで、ベッドプレートの後端には長さ30インチのベアリングがあり、プロペラの推力を受け止めていた。プロペラは3枚羽根で、直径17フィート、ピッチは26フィート6インチ。毎分46回転で、ピストン速度は毎分400フィートだった。シングルクランクのスムーズな動作を確保するため、重いフライホイールが取り付けられ、ポンプレバーにはピストンとロッドの重量バランスを取るための大きな重りが取り付けられていた。
「アキレス」の仕組み。
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凝縮器には直径 1-1/2 インチのチューブが 420 本あり、冷却面積は 1375 平方フィートでした。チューブは 3 つのネストに配置され、水は最初に上部のネストを循環し、最後に下部のネストを循環しました。循環ポンプは、通常の場合のようにチューブを通して水を押し出すのではなく、凝縮器から水を吸い込み、直接船外に排出しました。空気ポンプは直径 24 インチが 1 台、循環ポンプは直径 24 インチが 1 台、給水ポンプは直径 4-3/4 インチが 2 台、ビルジポンプは直径 7 インチが 1 台ありました。すべてのポンプは単動式で、ストロークは 17 インチでした。主要パイプの直径は、主蒸気管が 7-1/2 インチ、低圧シリンダーへが 12 インチ、循環入口が 10 インチ、排出管が 12 インチ、空気ポンプ排出管が 10 インチでした。主給水管は直径3-3/4インチ、廃蒸気管は直径6インチのものが2本。
2基のボイラーは、機関車型の両端ボイラーで、湿式底炉を備えていた。中央部は円筒形であったが、両端は長方形で、上部は半円筒形であった。水を含まない総重量は78トンであった。各ボイラーには、蒸気を乾燥させるために、吸込口を通る長い受容器が設けられていた。受容器には、1平方インチあたり60ポンドの作動圧力に対応するため、直径6-1/4インチのデッドウェイト式安全弁が取り付けられていた。火格子表面積は112平方フィート、総加熱面積は4506平方フィートで、直径4インチの鉄管が328本使用されていた。
図版XII。
「アキレス」の機械の全体配置図。
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[39]
ホルト・ラインの先駆的な3隻の船、 アガメムノン、アイアス、アキレスは、非常に経済的であることが証明された。アキレスは中国から57日18時間(正味航行時間)、または港での停泊時間を含めると61日3時間で帰港した。この間、12,352マイルの距離を航行し、石炭の消費量はすべての用途で1日あたり20トンを超えなかった。[48] 1時間あたり1単位の出力あたり2-1/4ポンドに相当し、比較的蒸気圧が低かった初期の時代としては、非常に満足のいく結果とみなされるべきである。
リバプールとモーリシャス間のノンストップ航海は、早くも1866年に37日間で達成され、時速10ノットの速度で、多数の乗客とかなりの量の貨物を積載していた。複式機関が長距離航海において優れた経済性を発揮したことが、最終的に帆船を駆逐する結果となった。[49]こうして、スコットランド人は、1860年代初頭の「ロード・オブ・ザ・アイルズ」の素晴らしい活躍でまだ名声を得ていた頃、自社の鋳造所でホルト複式機関を製造し、これがクリッパー船の終焉を告げることになった。複式システムは、船の大きさにすぐに影響を与えた。1862年までは、「グレート・イースタン」を除いて4000トンを超える船は建造されていなかったが、1870年には15隻、1880年には37隻になった。[50]
スコット家はホルトの協力を得て、より経済的な航行を目指した研究を続け、多数の蒸気船を建造した。これらの蒸気船にはフライホイールが装備されており、経験上、ある程度までは燃費が大幅に向上することが分かった。しかし、圧力が上昇すると、節約できる割合はフライホイールの重量に見合わなくなり、最終的には3気筒3クランクのエンジンが採用された。
[40]
スコット社は19世紀を通じて中国貿易との密接な関係を維持し、ホルト社をはじめとする他の海運会社のために、英国から極東への航路で数々の成功を収めた蒸気船を建造し、アジアとオセアニアの沿岸貿易の発展に大きく貢献した。ホルト社だけでも、スコット社は48隻の蒸気船を建造し、総トン数は148,353トン、推進機関の出力は公称19,500馬力に達する。インドと中国航路向けには、過去50年間で130隻以上の蒸気船が完成した。
中国航海会社(China Navigation Company, Limited)は、ロンドンのジョン・スワイア・アンド・サンズ社によって1873年に設立され、中国での貿易を目的としていました。スコット社が同社のために建造した最初の蒸気船は、総トン数1200トンの船2隻で、1876年に完成しました。
それ以来、スコットの造船所は東洋貿易のいずれかの部門、特に中国航海会社向けの船舶を常に保有しており、中国航海会社は中国から南はオーストラリア、西は海峡、北はウラジオストクやアムール川まで蒸気船を運航している。また、揚子江を遡って海から1000マイル離れた宜昌まで航行する船も保有している。宜昌では急流のため、それ以上内陸部へ航行することができない。この航路では、1878年に双軸スクリュー蒸気船が採用された。これは他の多くの貿易よりもはるかに早い時期であり、主に故ジョン・スコットCBの強力な提唱によるものである。それまで揚子江の蒸気船のほとんどは、ウォーキングビームエンジンで駆動される外輪で推進されていた。最初の双軸スクリュー蒸気船は1878年に建造され、総トン数3051トンの船であった。それ以来、非常に実用的な蒸気船が次々と建造されてきた。この航路だけでも、スコット社は64隻の船舶を建造しており、総トン数は115,600トンである。 [41]一方、これらの船舶に搭載されている推進機関の公称馬力は15,000馬力である。
図版XIII。
1865年、グレイブゼンド沖の「アキレス」号。
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しかし、この簡潔な歴史概説で読者の記憶にある時代にまで触れたので、会社の事業を純粋に年代順に概観するのではなく、むしろ進歩の分析を行う方がより適切であろう。典型的な現代の蒸気船の説明は別の章に譲ることにする。
今日私たちが知っているような、そして20世紀の仕事に関連して図示されているような、倒立シリンダーを備えた直動式垂直エンジンは、1850年代後半に導入されました。1854年に導入された複式エンジンは、1882年に三段膨張システムに発展し、その後四段膨張タイプになりましたが、後者はあまり採用されておらず、ロイズに登録されている船舶の約3パーセントにしか搭載されていません。これは主に、三段膨張エンジンで十分な経済性が得られているためです。進歩については、さまざまな時期の平均結果を示す表IIが参考になります。[51]
表II.船舶用エンジンの経済性における進歩、1872年~1901年
1872年。 1881年。 1890年。 1901年。
ボイラー圧力(ポンド/平方インチ) 52.4 77.4 158.5 197
1時間あたりの指示馬力当たりの石炭消費量(ポンド) 2.11 1.83 1.52 1.48
長時間の航海における燃料消費量(ポンド/表示馬力/時間) — 2 1.75 1.55
ピストン速度(フィート/分) 376 467 529 654
今世紀の進歩は、スコットが建造した最初の沿岸蒸気船では1トンの貨物を100マイル運ぶのに224ポンドの燃料が消費されたのに対し、今日では [42]重量は4ポンドから5ポンドです。表に示すように、蒸気機関の経済性がこの改善のかなりの部分を占めています。しかし同時に、船舶の大型化により、蒸気船の容量増加よりもはるかに少ない比率で機関出力を増強するだけで、10ノットの通常速度を実現できるようになりました。速度に関しては、最近の進歩は海軍で最も顕著であり、したがって、ここで海軍の取り組みに注目するのは適切です。
図版XIV。
1803年製のイギリス海軍艦艇「プリンス・オブ・ウェールズ」の模型。
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[43]
海軍にとっての100年の功績。
コッツ社による海軍向けの仕事は、1803年に「プリンス・オブ・ウェールズ」という名のスループ型軍艦を建造したことから始まった。この船の模型の写真が図版XIVに掲載されている。この船の建造以来、同社は海軍本部からいくつかの重要な契約を受注しており、その中には、造船所で建造された船のためにスコットランドで製造された最初の機械、北部で建造された最初の蒸気フリゲート艦、そしてその後のいくつかの船とそのエンジンなどが含まれる。最も最近の受注は、排水量14,600トン、指示馬力27,000馬力で23ノットの速力を発揮する装甲巡洋艦「ディフェンス」の機械である。
小型スループ軍艦とこの最新鋭の強力な武装と十分な防御を備えた高速巡洋艦との対比によって示される進歩は、造船技師だけでなく、化学者、冶金学者、技術者による研究と発明の記録であり、その勝利は商船隊の場合に見られた勝利よりも大きい。目標を最小限にするために船のサイズに制限があったため、その達成において解決すべき問題が深刻化したにもかかわらず、大きな速度が達成された。[44] 敵の砲火、そして排水量内に重装甲、武装、弾薬を搭載する必要性によって。
19世紀初頭の海軍艦艇と100年前の艦艇を比較すると、設計面でも砲撃能力面でもほとんど進歩が見られなかったことがわかる。1700年当時最大の艦艇は排水量1809トン、砲100門であった。1世紀後、その規模はわずか2600トン、砲120門にまでしか拡大しなかった。[52]しかし、この艦船も例外なく大型の艦船だった。イギリスの艦船は、一般的にフランス艦船よりも小型で、速度も遅かったかもしれない。しかし、当時も今も、そしていつの時代も、戦略の巧みさ、戦闘における勇気、そして任務への献身こそが、作戦において最も強力な要素であった。トラファルガー湾での歴史的な勝利に至った一連の戦闘におけるわが海軍の働きには、これらの点で何ら欠点は見当たらなかった。
ナポレオン戦争後の平和は、破壊兵器の開発に貢献する科学を追求する動機がほとんどなかったため、進歩には適さなかった。蒸気機関を動力源とし、鉄を建材として用いることは、商船ほど海軍の船舶には容易には採用されなかった。鉄の利用における進歩は途切れることなく続いたわけではなかった。蒸気機関の最初の実用化は遅れ、その普及も順風満帆とはいかなかった。
図版XV。
古い版画より。
クライド川で建造された最初の蒸気フリゲート艦「グリーノック」の進水、1849年。
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海軍本部は1839年に最初の鉄製艦船(ドーバー基地用の小型非戦闘艇)を発注し、その後、ニジェール川探検用の他の船舶が続いた。しかし、最初の鉄製戦闘艦は1843年まで建造されなかった。1848年から1849年にかけて、スコットランド人は鉄製蒸気フリゲート艦グリーノックを建造した。これは当時最大の鉄製軍艦であり、最初の蒸気フリゲート艦は [45]クライド号。この船の全長は213フィート、幅は37フィート4インチ、船倉の深さは23フィートでした。積載量は1413トンで、32ポンド滑腔式前装砲10門を搭載していました。図版XVの挿絵は、この船の進水式を描いた古い版画からの複製です。注目すべき特徴は、船首像が同名のジョン・スコット2世の胸像であったことです。当時の海軍当局によるこの賛辞は当然のもので、彼は造船技術の進歩だけでなく、グリーノックの発展にも大きく貢献しました。
当時の著述家が述べたように、この船は 鉄製の戦闘艦を建造するという原理の決定的な実験であった。[53] 1850年までに、18門砲搭載の1980トン級のシムーン号から小型の船まで、6隻の大型鉄船が存在したが、実験で発見されたため、それらはすべて廃棄処分となった。[54] 32ポンド砲は近距離から鉄製の船の側面を貫通することができ、砲弾は「爆風の雲」を高速で船の内部に運び込み、人間がそれに抵抗できないことがわかった。また、合計厚さ6インチになるように16枚の錬鉄板を重ねてテストを行ったが、これも400ヤードの距離から32ポンド砲の砲弾によって貫通された。そのため、船の主要構造に鉄を採用することは、装甲板が初めて圧延された1859年まで事実上遅れた。
蒸気機関の採用を阻んだ障害は、外輪機関が戦闘艦には不向きだったことである。外輪は砲撃にさらされ、機関全体を喫水線下に設置することができなかった。さらに、外輪は舷側砲撃に使用できる砲の数を制限した。海軍本部が最初に発注した蒸気船は、210トンの小型船だった。 [46]そして、公称出力80馬力で、1820年にロンドンで製造された。[55] その後、戦闘用ではない蒸気船が数隻続いた。1837年までに、艦隊最大の蒸気船は1111トン、320馬力のスループ船となった。[56] 1839年に5隻の蒸気船が建造され、そのうちの2隻、ヘカテ号とヘクラ号はスコット社によって機関が取り付けられた。これらの木造蒸気船は、機械を船上に取り付けるためにスコットランドに送られた最初の海軍艦艇であった。総トン数は817トン、出力は250馬力であった。外輪の直径は25フィート1/2インチで、17個のフロートがあった。29ページに図示されている主機関は、海軍だけでなく、当時の商船隊でも採用されたタイプを表している。当時の蒸気圧は約3ポンド/平方インチであった。
図版XVIでは、ヘカテ号とヘクラ号の機械設備の概略図を示します。長方形型のボイラーが4基あり、それぞれ片端に2基の湿式炉、もう一方の端に大きな戻り煙道が設けられていました。煙道はボイラー内部の蒸気空間を通って上昇し、1本の煙突に合流していました。
スミスのスクリュープロペラは1837年に実験的に試され、エリクソンのスクリュープロペラもほぼ同時期に試された。スミスのスクリューを搭載したアルキメデス号と既存の外輪船との比較試験は、この新システムの効率性を証明する上で大きな役割を果たした。[57]スクリュー船は航海において外輪船の性能を凌駕し、スクリュープロペラは1845年に海軍本部に採用され、25年後には二軸スクリューが採用された。
図版XVI。
HMSS「ヘクラ」と「ヘカテ」の機関、1839年。
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1848年に建造されたグリーノック号は、スクリュープロペラを搭載したスコットランド初の軍艦でした。鉄製の構造と進水式については既に述べました。排水量は1835トンで、エンジンは [47]719 馬力と表示されていた。試運転で達成された速度は 9.6 ノットだった。次ページに図示されているグリーノック号の機械は、ギアでスクリュー プロペラを駆動する初期の試みの 1 つですので、特に興味深い。直径 71 インチの水平シリンダーが 2 つ取り付けられ、ピストンのストロークは 4 フィートだった。ギアは、2.35 対 1 の比率で 4 組の巨大な平歯車とピニオンで構成されており、エンジンの毎分 42 回転でプロペラ シャフトが 98.7 回転する。プロペラは直径 14 フィートで、取り外して甲板に持ち上げられるように取り付けられていた。船には長方形の真鍮管ボイラーが4基あり、それぞれに湿式底炉が4基ずつ備えられていた。内部の煙突はすべて伸縮式の1本の煙突に集約されていたため、煙突を下げてプロペラを水面から上げると、船は帆走フリゲート艦のような外観と機能性を備えていた。
図面から分かるように、エンジンとボイラーは敵の砲火から身を守るため、船体の非常に低い位置に配置されていました。エンジンとボイラー室は船体の長さの72フィート(全長のおよそ3分の1)を占め、機械の座席は特別に設計され、わずか1フィート間隔の非常に狭いピッチのフレームが配置されていました。グリーノック号の機械の図面と比較するために、49ページに、排水量12,956トンのカノープス号の機械の同様の図面を掲載します。これは グリーノック号の7倍です。速度を2倍にするために、機械の出力は20倍に増やす必要がありましたが、占有スペースはわずか3倍程度にしかなりませんでした。
[48]
HMS「グリーノック」の機関、1848年。
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[49]
HMS「カノープス」の機関、1900年。
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1850年、海軍最大の蒸気船[58] は排水量3090トンだったが、最も有名なのは排水量2350トンのダントレスで、エンジンは [50]1347馬力は10ノットの速度を出すのに必要だった。確かに、これよりも速い小型船が3隻あり、そのうち1隻は196トンで11.9ノットの速度を出していたが、これは海軍で達成された最高速度だった。この頃には、一部の高速郵便船は13.5ノットの速度を出していた。後者は戦時任務に適していたが、それについては既に述べた。
軍艦にスクリュープロペラが採用された後、エンジンのギア機構は廃止された。長年にわたり、様々な形式の水平エンジンが使用された。最初は戻り連結ロッド式、その後は直動ロッド式となった。蒸気圧は、より強度のある材料が入手可能になったことにより、着実に上昇した。しかし、円筒形ボイラー、複式エンジン、表面凝縮器によって圧力が60ポンド/平方インチまで上昇したのは、1970年代になってからのことだった。[59] —これらの改善が商船隊に導入されてから数年後。
スコット家は、1858年の テティス号での試験以来、この問題の解決に着実に取り組んできた(前掲34ページ参照 )。1860年、故ジョン・スコットCBは、水管ボイラーと複式機関のシステムを海軍本部に提出したが、このシステムには異議が唱えられた。当時スコット家と密接なビジネス関係にあったフランス海軍当局は、主に同局長のデュピュイ・ド・ローム氏がこのシステムを高く評価していたことから、この計画を採用した。最初に搭載されたのは排水量650トンのコルベット艦で、ボイラーは140ポンドの圧力で作動し、複式3気筒機関の初期圧力は120ポンドであった。これらはフランス海軍初の複式機関であった。
図版XVII。
ポーツマスのシモンズ社による写真より。
HMS「スラッシュ」、1889年。
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スコット家は当時、ウールウィッチとデプトフォードで建造中の4隻のコルベット用のエンジンを製造していた。[51] イギリス海軍向けの造船所があり、海軍本部は、そのうちの1隻にフランス海軍の艦艇用に建造されたものと同様の水管ボイラーとエンジンを取り付けることに同意した。ボイラーは、ソーニークロフト式およびノルマン式水管蒸気発生器とほぼ同じタイプであったと言える。しかし、その後、ボイラーの上部が少なくとも満載喫水線より1フィート下にあることを保証することは不可能であることが判明した。これは当時、海軍の蒸気船に課せられていた条件であった。そのため、水管ボイラーの採用は延期され、当時の通常の機械は120ポンドではなく25ポンドの圧力で動作するように取り付けられた。[60]
これは残念なことだった。なぜなら、水管ボイラーを真に満足のいく蒸気発生器にするために必要な研究を継続する意欲が失われてしまったからである。しかし、スコット夫妻は高圧の応用を成功させるために研究を続け、それがきっかけで故サムソン・フォックス氏と出会い、波形煙道と円筒形蒸気ボイラーの開発において長年にわたり緊密な協力関係を築くことになった。
水管ボイラーは多くの外国海軍に採用されていたにもかかわらず、その評判は芳しくなかったため、技術者たちは船舶登録協会や商務省に対し、ボイラーの作動圧力と試験圧力の比率を上げるよう強く働きかけた。英国海軍本部はボイラーの作動圧力を試験圧力の90ポンド以内まで認めていたが、商船隊では作動圧力は試験圧力の半分に制限されていた。1888年、スコット社は海軍本部のシステムが十分な安全率を提供していると確信し、当時海軍本部の仕様に基づいて製造していた軍艦用ボイラーを、破裂点に至るまで可能な限り高い圧力にさらす実験を行った。 [52]圧力を620ポンド/平方インチで長期間維持した後、漏洩が著しく、それ以上の作業は不要と判断された。この段階での応力は48,130ポンド/平方インチとなり、その結果、船舶用ボイラーのシェル最小寸法を少なくとも海軍本部が採用した基準まで縮小することには一定の正当性があることが証明された。[61]
これらの示唆に富む実験は、1888年から1889年にかけてスコッツ社が建造した2隻の軍艦のために作られたボイラーに関連して行われた。これらの軍艦は スパロウ号とスラッシュ号である。同時期に、スコッツ社は王立造船所で建造された同型の他の2隻の船にもエンジンを供給した。図版XVIIには、1891年にウェールズ公殿下が北米および西インド諸島方面の任務で指揮したスラッシュ号の様子が示されている。同船は複合構造で排水量805トン、1200馬力の機関を搭載し、13ノットの速度を出すことができた。しかし、図に示されているように、3本マストのスクーナーとして装備されており、風向きが良いときは帆を使用した。この点において、同船は帆船の時代から、推進力を完全に蒸気に頼る近代的な船の時代への過渡期を示している。表IIIには、この変革への進展が示されている。反対側のページには、軍艦の機械設備の経済性の向上を、その発展の様々な段階において示した図が掲載されている。
図版XVIII。
1889年、HMS「スラッシュ」の機関部。
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表中の数値は、各期間における最高記録ではなく、平均記録です。1890~1895年の記録は、 1894年にスコット社がエンジンを製造したバーフルール号に関するものです。一方、1895~1900年の記録は、1994年にスコット社がエンジンを製造したカノープス号に関するものです。
[53]
[54]
1900年。1902年には戦艦プリンス・オブ・ウェールズの機械も供給し、装甲巡洋艦アーガイルの建造も開始した。しかし、これらの艦艇について詳しく述べる前に、攻撃力と防御力の両面でこれらの近代的な戦闘艦艇の完成に大きく貢献した応用力学、冶金学、化学の進歩について簡単に概観してみよう。
表III
1840年から1905年までの軍艦機械の進歩的なタイプとその経済性。
1840年から1855年。 1855年から1875年。 1875年から1890年。 1890年から1895年。[A] 1895年から1900年。[B] 1900年から1905年。[C]
ボイラーの種類… 長方形 長方形 片端円筒形 片端円筒形 ベルヴィル水路 ウォーターチューブ
1平方インチあたりの蒸気圧 3ポンドから4ポンド 25ポンド 90ポンド 155ポンド 300ポンド 300ポンド
1時間あたりの表示馬力当たりの石炭消費量 7ポンド 4ポンドから5ポンド 2.5ポンド 2ポンド 1.8ポンド 1.8ポンド
エンジンの種類… ギア付きネジ 単純な水平面凝縮 3気筒複合エンジン 3気筒3段膨張 3気筒3段膨張 4気筒3段膨張
ピストン速度(フィート/分) 220 500~600 750 840 918 1000
機械の重量(表示馬力当たり) 10cwt 3 cwt~5 cwt 3 cwt 2-3/4 cwt 2 cwt 1.6 cwt
船の速度… 8~9ノット 14ノット 16ノット 18ノット 18.25ノット 23ノット
18世紀末から19世紀初頭にかけて最も好まれた砲は、鋳鉄製の滑腔式前装砲で、最初は32ポンド砲、後に68ポンド砲が主流となった。カロネード砲は、船の船体や構造を貫通するのではなく、「粉砕」するために使用された。68ポンド砲は、砲身内に錬鉄製のライニングを挿入することで改良され、1000ヤードの射程でのエネルギーが290フィートトンから600フィートトンに増加したが、クリミア戦争後、化学者が爆薬の作用を研究し、冶金学者がより強い金属を製造しようと試みるまで、大きな進歩はなかった。
推進剤として使用される火薬に関する一般的な考え方は、着火が瞬間的であり、爆発が激しいほど発射体の速度が大きくなるというものでした。このような状況下では、当然ながら短い武器が好まれました。実際、軽くて球形で、銃身に合わない発射体の場合、銃身を長くしてもほとんど利点はありませんでした。しかし、施条砲の導入により、より重く、銃身に合う砲弾が可能になり、急速に燃焼する火薬は砲身内に危険な圧力を発生させました。そこで、必要なのは爆発ではなく、砲弾の底部に比較的長い時間作用する持続的な圧力であることが認識されました。これにはゆっくり燃焼する爆薬が必要となり、小石状または角柱状の火薬の製造につながり、1870年代後半には銃身が拡大されました。[55] 銃の薬室の形状と、火薬の膨張のための空気空間の確保により、砲弾が銃から発射される速度が大幅に向上し、その結果、銃の運搬能力が増強された。[62]
その間、銃器製造業者は、錬鉄は繊維方向の強度が繊維方向の強度の2倍であるという事実を認識し、武器の強度を向上させた。そのため、1860年代には、中央の筒をコイル状に巻き、それを輪で囲み、溶接または焼き締めした。こうして、繊維の利点を最大限に活用し、周方向の歪みに抵抗することができた。銃身にはライフリングが施され、弾丸に回転運動を与えることで、飛行中の不規則性を防ぎ、長距離射撃の精度を高めた。滑腔砲の有効射程は1000ヤードまでであったが、現代の武器では6000ヤードから7000ヤードまで射程があった。後装式は1860年代に初めて海軍に導入されたが、後部を閉じるための機構が不十分であることが判明したため、廃止された。最終的に、満足のいく機構が考案されたため、1878年に再導入された。
これらの様々な改良により、砲の威力は徐々に向上した。次ページの表IVに示されているように、歴代の大型海軍砲の仕様からもわかるように、砲身の長さと重量は著しく増加した。しかし、1880年代までのエネルギーの増加は、砲弾と装薬の重量の増加に見合うものではなかった。
1870年の38トン砲から1887年の110.5トン砲への進歩は、火薬量を5倍に増やすことで砲のエネルギーを4倍に高めたが、砲弾の飛距離は依然として不十分だった。20年間で砲弾の速度は毎秒1600フィートから2000フィートに向上したが、これは燃焼速度の遅い火薬が導入されたためである。
[56]
表IV。
1800年から1905年までの歴代大型海軍砲の詳細。
年。 タイプ。 重さ。 長さ。 口径。 発射体の重量。 電荷の重量。 銃口エネルギー。
1000ヤードの距離における錬鉄の貫通力。
トン 100ポンド。 で。 で。 ポンド。 ポンド。 フィートトン で。
1800 鋳鉄
製滑腔 2 12 114 6.4 32 10 400
1842 同上 4 15 … 8.12 68 16 700
1865 ウールウィッチ
の錬鉄 4 10 … 7 115 22 1400 7
1870 組み立て
式前装銃 38 0 200 12.50 810 200 13,900 17
1880 同上 80 0 321 16 1700 450 27,960 22-1/2
1887 組み立て
式後装式銃 110 10 524 16.25 1800 960 54,390 32
1895 ワイヤー巻き
式後装銃 46 0 445.5 12 850 … 33,940 34.6
1900 同上 51 0 496.5 12 850 210 36,290 35.4
1905 同上 58 0 540 12 850 … 49,560 42
さらに、爆薬の改良にも注目が集まり、最終的には、1ポンドあたり480フィートトンの潜在エネルギーを持つ火薬の代わりに、1ポンドあたり716フィートトンのエネルギーを持つ改良綿火薬が導入され、さらに後には、単位重量あたりの潜在エネルギーが火薬の4倍、すなわち1ポンドあたり1139フィートトンである爆薬化合物が開発されました。最終的に、爆薬はコルダイトの形をとり、これはゆっくりとした燃焼、大きな膨張、そして結果として、武器にかかる最大負荷を大幅に増加させることなく、発射体の推進力を増大させます。しかし、いずれにせよ、現代の銃の構造強度は、初期の組み立て式武器に比べてはるかに優れています。[57] インナーチューブには約120マイルのワイヤーが巻かれており、ワイヤー自体の破断強度は1平方インチあたり90~110トンで、内側のワイヤーには1平方インチあたり54トン、外側のワイヤーには1平方インチあたり32トンの張力がかけられています。[63]これにより、砲撃に伴う歪みに対する最終的な抵抗が大幅に増加します。毎秒 2600 フィートの速度が実現され、さらにそれ以上の速度も十分に可能となり、1000 ヤードの距離での錬鉄の貫通は 42 インチに増加しました。
今日の12インチ砲を、20年前の同口径の砲と比較すると、当時は爆薬用の薬室が拡張されておらず、膨張力の低い角柱状火薬が使用されていたが、反対側の表に示すように、1000ヤードでの貫通力が2倍になり、有効射程が5倍になったことがわかる。また、改良された砲尾機構と効率的な油圧式および電気式の架台により、砲本体と装填、仰角調整、旋回機構全体が回転するため、発射速度も大幅に向上した。
冶金学者も成功を収めており、今日の装甲板は依然として無敵である可能性が高い。初期の錬鉄板は、 1861年のウォーリアーでは厚さ4-1/2インチであったが、1881年のインフレキシブルでは24インチに増加した。保護される面積はほぼ比例して減少した。改良された砲弾を持つ砲兵は最終的に艦船のこの厚い装甲を破ったが、1879年に初めて作られた複合装甲により、舷側最大厚さを18インチに減らすことができ、同じ重量でより広い面積を覆うことが可能になった。当初、80トン砲は攻撃に失敗したが、改良された砲弾を備えたより重い兵器が勝利した。次の段階は、1890年の全鋼装甲の導入であった。2年後には [58]ニッケル鋼合金製のプレートの表面を超浸炭し、その後冷却する。1897年に硬化処理はさらに発展し、現在では現代の戦艦の9インチプレートは、60年代の26インチ錬鉄プレート、80年代の20インチ複合プレート、または初期硬化型の13インチプレートと同等の耐性を持つ。したがって、今のところ装甲が勝利を確実にしたようで、5000ヤードの距離では9インチ装甲は12インチ砲でもほとんど貫通できない。
装甲の耐性が向上し、それに伴い厚みが薄くなったことで、海軍設計者は防御板をより広い範囲に配置できるようになり、プリンス・オブ・ウェールズや巡洋艦アーガイル、ディフェンスといった艦船の舷側全体が、十分な防御力を持つ装甲で覆われるようになった。同時に、排水量を過度に大きくすることなく、艦船の砲火力と速力も大幅に向上した。反対ページには、様々な時代の代表的な艦船の主な特徴をまとめた表があり、これを一目で確認できる。
戦艦のサイズは着実に増大してきたが、スコット社製のエンジンを搭載したバーフルール級 とカノープス級は例外である。これらの艦は、戦艦のサイズとコストの増大を抑制したいという願望の具現化である。砲の数と口径の不足は、戦艦としては初めて大口径の速射砲が導入されたことで部分的に補われた。バーフルール級は12インチ後装砲4門と4.7インチ速射砲10門を装備し、カノープス級は10インチ後装砲4門と6インチ速射砲10門を装備していた。しかし、イギリスの各艦に可能な限り最高のものを搭載すべきだという意見が再び強く高まり、プリンス・オブ・ウェールズ級はこれまでのどの艦よりも大きな排水量を持ち、キング・エドワード級とネルソン級ではあらゆる面でさらにパワーが増した。 [60]つまり、この進歩はまだ決して終わりを迎えていないということだ。
図版XIX。
サウスシーのウェスト・アンド・サン社による写真より。
国王陛下の戦艦「プリンス・オブ・ウェールズ」、1902年。
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表V
異なる時代におけるイギリス戦艦の規模と戦闘能力。
名前。 完了日 避難。 側面装甲。 スピード。 一発あたりの散弾の総重量。 一発の銃口に込められた集合的なエネルギー。
トン で。 結び目 ポンド。 フィートトン
戦士 1861 9,210 4-1/2インチの錬鉄 14-1/2 3800 61,476
ヘラクレス 1868 8,680 9インチから6インチの錬鉄 14 5400 70,200
アレクサンドラ 1877 9,490 12インチから6インチの錬鉄 15 5426 71,400
融通が利かない 1881 11,880 24インチから16インチの錬鉄 13 6936 123,120
ベンボウ 1888 10,600 18インチコンパウンド 16.75 4600 135,560
ロイヤル・ソブリン 1892 14,150 18インチと5インチのコンパウンド 17.5 5800 159,610
バルフルール 1894 10,500 12インチコンパウンド 18.5 2450 67,670
カノープス 1900 12,950 6インチの硬化鋼 18.25 4600 178,720
ウェールズ公 1902 15,000 9インチ超硬化鋼 18.25 4600 194,400
エドワード7世 1904 16,350 9インチ超硬化鋼 18.50 5920 270,040
ネルソン提督 1905 16,500 10インチ超硬化鋼 18.50 7960 413,900
スコット社がこれらの戦艦用に製造した機関について言えば、バーフルールには3気筒3段膨張式2軸スクリューエンジンが搭載されており、108回転で13,000指示馬力を発生する予定だった。試運転時の出力は13,163指示馬力だった。ボイラーは8基あり、片側戻り管式円筒形ボイラーで、155ポンドの圧力で稼働する。その他の詳細は53ページの表に記載されている。
カノープス号のエンジンは、ジョン・ダーストン卿とH・J・オラム提督が土木学会で発表した論文から抜粋した図によって、49ページに掲載されている。[64]これは水管ボイラーを搭載した最初のタイプのイギリス戦艦でした。その後すぐにプリンス・オブ・ウェールズが続きました。[65]
スコットランド人が建造・機関を担当したアーガイルと、王立造船所の1つで建造中でスコットランド人が機関を製造しているディフェンスは、巡洋艦設計の進歩を示している。装甲の強化により抵抗力が増し、一定の防御力で重量を減らすことが可能になったため、現代の巡洋艦は効果的に防御できるようになったと同時に、砲火力が大幅に向上し、10年前には不可能だった速度をはるかに超える速度も実現した。アーガイルは排水量10,850トン、全長450フィート、幅68フィート6インチ、喫水25フィートの艦である。一方、ディフェンスは排水量14,600トン、全長490フィート、全幅74フィート6インチ、喫水26フィートの艦船である。両艦とも、喫水線下5フィートから上甲板までの舷側の大部分は装甲されており、その装甲された面積のかなりの部分には6インチの硬化鋼板が使用されている。
図版XX。
HMS「アーガイル」の推進機関。
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[61]
1990年代後半には、速射砲が巡洋艦の任務に最適であると考えられていたため、6インチ砲が専ら採用された。しかし、それ以降、海軍戦略家は装甲巡洋艦の機能に関する考えを発展させ、現在では戦列での運用を想定している。そのため、防御力が向上しただけでなく、攻撃力も大幅に向上した。ディフェンス級および同級の他の艦艇では、6インチ砲は完全に廃止され、9.2インチ砲と7.5インチ砲が搭載された。油圧式および電気式のマウントが完成しているため、発射速度に関してはほとんど損なわれていないが、各砲弾の一定射程での打撃エネルギーは大幅に向上している。したがって、6インチ砲は、 5年前の砲は、3000ヤードの射程で6インチの錬鉄を貫通するエネルギーを持っていたが、現在の7.5インチ砲は6-3/4インチ、9.2インチ砲は9インチの最も硬い装甲を同じ射程で貫通できる。現代の巡洋艦から1分間に発射される砲弾の総重量は、19世紀末に設計された巡洋艦の2倍、砲口エネルギーは4倍になっている。[66]
現代の巡洋艦は23ノットで航行し、アーガイル級巡洋艦の機関出力は21,000指示馬力、ディフェンス級巡洋艦は27,000指示馬力である。アーガイル級巡洋艦の機関は典型的なもので、独立した水密区画に配置された4組の3段膨張機関で構成されている。シリンダーの直径は、高圧シリンダーが41-1/2インチ、中圧シリンダーが65-1/2インチ、低圧シリンダー2本がそれぞれ73-1/2インチで、いずれもストロークは42インチである。138回転で最大出力を発揮し、ピストン速度は毎分966フィートである。シリンダーにはライナーが取り付けられ、蒸気ジャケット構造になっている。高圧シリンダーと中圧シリンダーのライナーには鍛造鋼が使用されている。 [62]シリンダーは、高圧シリンダーと中圧シリンダーは鋳鉄製で、低圧シリンダーは鋳鉄製です。シリンダーカバーとピストンは鋳鋼製で、ピストンは円錐形です。高圧および中圧シリンダーにはピストンバルブが、低圧シリンダーには平型バルブが装備されています。シリンダーは、前方では8本の鍛造鋼製支柱、後方ではガイド面を備えた4本の鋳鉄製支柱と1本の鍛造鋼製支柱によって支持されています。クランクシャフトは4つの部品からなり、高圧部品と中圧部品は互換性があり、2つの低圧部品も互換性があります。シャフトは中空で、それぞれにマンガン青銅製の3枚羽根プロペラが取り付けられています。コンデンサーは完全に独立しており、独立したエアポンプが装備されています。
アーガイルには円筒形ボイラー6基と水管ボイラー16基が組み合わされていたが、ディフェンスを含む後期の艦では、ボイラーはすべて水管式となっている。ボイラーの作動圧力は275ポンドで、機関部では250ポンドに減圧される。アーガイルの試験は非常に満足のいく結果で完了した。[67]そして、この艦は、海軍本部の新条件の下で、建造業者によって就役に向けて完成された。この装甲巡洋艦が建造業者の造船所でこのように完成したという事実自体が、工場の能力と効率の証拠である。
図版XXI。
トーマス・リプトン準男爵が所有する「エリン号」。
(70ページ参照)
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[63]
ヨットとヨット。
ットの設計者や建造者は、そのスポーツの愛好家であれば、はるかに優れた結果を生み出す。この真理こそが、過去1世紀にわたって建造された数々のヨットにおけるスコットランド人の成功の一因となっている。18世紀末にクライド川で何らかのヨット遊びが行われていたという、ぼんやりとした記憶や古くからの言い伝えはいくつかあるが、19世紀以前の確かな記録はない。1803年以降、スコットランド人はこの趣味と密接に結びついており、初期の頃は帆船ヨット、後には蒸気船の建造にも携わってきた。
記録に残る最初の注目すべきクライド川のレース用ヨットは、1803年にスコット家によって進水されたもので、前ページ11ですでに触れたとおりである。それはアーガイルシャー出身の兵士、キャンベル大佐のための45.5トンのカッターで、シャーロット・キャンベル夫人が名誉ある役割を担った進水式には、軍事儀礼が伴った。このカッターの進水後20年間、ヨット競技は目覚ましい進歩を遂げ、1824年には組織化と奨励を目的としてロイヤル・ノーザン・ヨット・クラブが設立された。[64] このクラブは北アイルランドを起源とし、1838年にアイルランド支部が解散するまで、同地域とスコットランド西部を管轄していた。ロイヤル・ノーザンは、クライド川沿いのヘレンズバラからオーバンまで、ほぼすべての適切な港でシーズンを通してレガッタを開催した。クライド支部の指導者の中には、同名のジョン・スコット2世がおり、会員が所有するレーシング艇の多くは彼によって建造された。実際、スコットランドのヨット界で最も経験豊富な著述家の1人であるJDベル氏は、「スコットランド西部の古いヨット一族の中で、スコット家とスティール家が最上位を占めていた」と述べている。
ジョン・スコットが建造したヨットの中で最もよく知られているのは、彼自身のために建造したカッター「ホーク」と「ホープ」、そして彼の義理の息子である故ロバート・シンクレアのために建造した「クラレンス」である。「ホーク」は約30トン、「ホープ」はそれよりやや小型で、レース用というよりはクルージング用に使われ、「クラレンス」 は約18トンだった。
ホーク号は優秀なレース艇で、数々の栄誉ある賞を獲得したが、クラレンス号はそれを凌駕し、クライド川に名声をもたらした数々の受賞艇の先駆けとなった。実際、クラレンス号は通算30以上のチャレンジトロフィーを獲得し、最高のシーズンには一度も敗北を喫しなかった。オーナーのロバート・シンクレア自身も、熱心で熟練したヨットマンだった。
図版XXII。
ハルクシルにある絵画より。
「クラレンス」:初期のレーシングカッター。
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1833年から1834年にかけて行われたレース(最も注目すべき年)では、ジョン・スコットは「ホーク」号でダブリンのアングルシー・カップ、オーバン・カップ、ヘレンズバラ・カップを獲得し、ロバート・シンクレアは「クラレンス」号でオーバンのレディース・カップ、キャンベルタウンのキンタイア・カップ、ダブリンのダブリン・カップ、アデレード・カップ、ブース・カップ、グリーノックのスチュワート・カップ、ラーグス・カップ、ダヌーン・カップを獲得した。この2隻のヨットは確かに拮抗したライバルだった。 [65]主な栄誉はクラレンス号にあったものの、ある時、ホーク号がダブリンでの重要なレースでクラレンス号を予想外に破り、オーナーたちは特別な理由からできるだけ早くカップをグリーノックに持ち帰りたいと切望していた。 クラレンス号の方が実際には速い船だと認識していた彼らは、トロフィーをクラレンス号の乗組員に渡し、クライド港に持ち帰らせた。しかし、ホーク号がカップを獲得できた幸運は帰路でもホーク号に味方し、ライバルよりもかなり早く港に到着した。
クラレンス号は水先案内船となったが、残念ながらガロック岬沖で座礁し、ホーク号は漁業に転用された。後年、ジョン・スコットCBは祖父が所有していたこの船を文化遺産として保存したいという立派な願いを持っていたが、交渉は失敗に終わり、この船はおそらく今もスコットランドの島々で現役で活躍しているのだろう。
1830年代のロイヤル・ノーザン・クラブの船団は約50隻でしたが、蒸気船は1855年までリストに載っていませんでした。クラブの主な船には、ポートランド公爵のケッチ「クラウン」(156トン)、バクルー公爵のカッター「フラワー・オブ・ヤロウ」(145トン)、ジョン・スコット氏のカッター「ルフラ」(81トン)、ロバート・メクレム氏のスクーナー「クルセイダー」(126トン)、ルイス・アプトン氏のカッター「ブリトン」(91トン)などがありました。会員数は約150名、船団の総トン数は約2000トン、費用は、かなり寛大な見積もりで約2万ポンドでした。
クライド湾のヨットマンが現在所有するヨットの艦隊を振り返ると、なんと対照的な光景だろう!現在、湾内にはヨットレース協会に公認されたクラブが8つあり、その中でも最大規模のロイヤル・クライド・ヨットクラブだけでも1000人以上の会員を擁し、370隻以上のヨット、総トン数2万6000トン、初期費用100万ポンドを誇る。ハンターズ・キーにあるクラブハウスは、[66] 約2万ポンドの価格帯は、同種のヨットの中でも最高級の部類に入る。帆船や蒸気船など、多くのヨットはかなりの大きさで、レース用としても、快適で航海性能に優れたクルーザーとしても、国際的に高い評価を得ている。
ロイヤル・クライド・クラブの起源自体が、クライド川におけるこの趣味の発展を興味深く物語っています。ロイヤル・ノーザン・クラブが設立初期に施行していた規則により、8トン未満のボートは入会できませんでした。そのため、小型ボートを所有する多くの熱心なオーナーが会員資格を剥奪され、1856年に新たなクラブを設立することを決意しました。当初はクライド・モデル・ヨット・クラブと名付けられたこのクラブは、1年後にクライド・ヨット・クラブとなり、その後、その影響力は飛躍的に拡大し、1872年にはヴィクトリア女王から「ロイヤル」の称号を授与されました。今日、ロイヤル・クライド・ヨット・クラブは英国で最も重要なクラブの一つとなっています。
ジョン・スコット(1752-1837)は、長年にわたりロイヤル・ノーザン・クラブの著名な会員でした。彼の息子、チャールズ・カニンガム・スコットは創設メンバーの一人でしたが、急速に発展する産業の需要のためか、父ほど積極的にヨット競技に参加しませんでした。しかし、彼の息子たち、ジョン・スコット(CB)、ロバート・シンクレア・スコット、コリン・ウィリアム・スコットによって、一族の記録は再び蘇りました。彼らは蒸気船を好みましたが、ジョン・スコットは「ジンガラ」号を皮切りに数隻のカッターを所有し、その後、彼のために「グレタ」号と名付けられた美しいヨットを何隻も建造しました。これらのヨットのうち、最初の1876年建造のものと最後の1895年建造のものは、このページの対向ページに掲載されています。彼は、クラブとヨット競技全般への貢献が認められ、1895年にロイヤル・クライド・クラブのコモドールに選出され、1904年に亡くなるまでその職を務めました。
図版XXIII。
1876年作の「グレタ」。
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1895年作の「グレタ」。
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クライド川のヨット界は、当時刺激的な時代を迎えていた。ダンレイヴン卿とトーマス・リプトン卿が [67]彼らがクライド川で建造されたボートでアメリカカップを取り戻そうと勇敢に努力したが、それは実を結ばなかった。一方 、当時ウェールズ公(現在の国王)が所有していたブリタニア号と、ドイツ皇帝が所有していたメテオ号の活躍は、このスポーツにこれまでになかった栄誉をもたらした。
マッドフック・ヨットクラブは、1873年に数名の熟練したヨット設計者とヨットマンによって設立され、ロバート・シンクレア・スコット、コリン・ウィリアム・スコット、ジェームズ・リードらがメンバーに含まれていました。会員数は40名に限定され、創設者の目的は「アマチュアヨットセーリングを奨励すること」でした。クラブ設立には多くのインスピレーションがありましたが、マッドフッカーが入会する際には、通常、ロープの束、小さなマールスパイク、海図とディバイダー、船首楼のバケツなどの道具が提示され、仲間の手を差し伸べられる前に、それらの使い方について、多かれ少なかれ厳粛な雰囲気の中で訓練されたという言い伝えがあります。クラブ設立から1905年に亡くなるまで、ロバート・シンクレア・スコットはクラブの提督を務めました。同時期から29年間、彼の弟であるコリン・ウィリアム・スコットが名誉秘書を務め、1894年にクラブが成人を迎えた際、会員一同から古い燭台と果物皿のセットが贈呈され、彼の多大な功績が称えられた。現在の名誉秘書は、ジョン・スコット(CB)の息子であるRL・スコットである。
前述の通り、スコット家はレーシングヨットを所有したことはありませんでしたが、69ページの表に記録されているように、自分たちや他人のために数々の美しい蒸気ヨットを建造してきました。スコット家自身のために建造されたヨットは全部で7隻に及びます。最後の1隻を除いて、すべてハルクスヒル荘園を流れる小川にちなんで「グレタ」と名付けられました。最後の1隻は「グリナイグ」と呼ばれ、これはゲール語でグリーノックを意味します。
最後のグレタは最初のグレタのちょうど2倍の長さで、[68] ヨットのトン数は実質的に8倍である。その連続した段階は明らかである。 1876年のグレタ号は全長76フィート、53トンで、すぐにキルマーノックの女性、ミス・フィニーに購入された。翌年、CBのジョン・スコットのために建造された船はそれより少し大きく、これもまた人気があり、確保された。1878年にはさらに大きな船が建造され、この船は長年最初の所有者の所有であったが、1892年に全長135フィート6インチ、ヨット排水量230トンのより大きな船に取って代わられた。他の船は3年ごとに建造され、 1898年のグレタ号は全長154フィート、393トンであった。
同時期には、他の所有者のために他にも多くの注目すべき船舶が建造されました。それらすべてに言及することは不可能ですが、ペイズリーのウィリアム・クラーク氏のために1897年に建造されたタスカローラ号について触れておきましょう。図版XXIVに掲載されているこの船は、全長170フィート、総トン数775トンです。ブリッジとプロムナードデッキは全長104フィートで、所有者とそのゲストのために10の客室と広いサロンがありました。外洋クルーズ用に建造されたこの船には、非常に充実した冷凍設備が備えられていました。搭載された3段膨張エンジンは、150回転で1030馬力を発生し、ピストン速度は毎分675フィートに相当しました。蒸気は片側ボイラーから供給されました。
はるかに大型の船、実際、同社が建造した同型船の中で最大の船は、フィラデルフィアのAJ・ドレクセル氏のために建造された「マルガリータ」号である。設計は故GL・ワトソン氏で、彼は帆船や蒸気ヨットに適用される造船技術の発展に多大な貢献をした人物である。この船は全長272フィート、排水量2522トンである。オーナーとそのゲストのために13の大きな客室があり、共用サロンにはダイニング、応接、喫煙室が備えられている。 [70]客室、寝室、子供部屋を備えています。ヨットには、冷蔵庫をはじめとする現代の客船に必要な設備がすべて揃っています。2基の独立した3段膨張式4気筒エンジンで駆動するツインスクリューにより、17ノット以上の速度で推進します。エンジンは振動を抑えるためにバランス調整されています。
図版XXIV。
「マルガリータ」
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「タスカローラ」。
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表 VI.—スコッツ造船・エンジニアリング会社(グリーノック)が建造した主要蒸気ヨットの概要。
名前。 建設年月日 長さ。 幅。 深さ。 排水量(トン) スピード。 エンジンの種類。 表示馬力。 ボイラー圧力。 所有者。
フィート インチ フィート インチ フィート インチ 結び目。 ポンド。
グレタ 1876 76 0 12 0 9 3 53 7.5 化合物 58 74 ジョン・スコット氏、CB
グレタ 1877 84 0 12 6 9 6 73 8.25 「 76 78 ジョン・スコット氏、CB
グレタ 1878 90 0 14 0 9 6 86 9.33 複合タンデム 105 78 ジョン・スコット氏、CB
アオサ 1879 162 0 21 0 15 6 350 11.08 「 277 70 F.A. ハンキー氏
グリフィン 1879 120 0 16 6 11 0 152 9.8 「 130 78 C.E.ダッシュウッド氏
イーグル 1879 84 0 12 6 9 6 77 7.7 化合物 74 75 スタッケルベルク伯爵、サンクトペテルブルク。
レトリバー 1884 123 0 17 0 12 0 144 11 「 215 90 O・ランドール氏
アルカ 1887 80 6 14 0 10 0 93 10 トリプル拡張 110 160 マルコム大佐、ポルタロック。
サンタナ 1887 180 0 24 0 15 6 495 13.6 「 780 150 M. ルイ・プラット、マルセイユ。
フォーラム 1891 236 0 30 6 20 6 1170 12.5 「 960 160 M. コウゼンゾフ、モスクワ。
グレタ 1892 135 6 18 6 12 0 230 11 「 280 160 ジョン・スコット氏、CB
ミツユビカモメ 1893 113 0 21 0 13 6 210 9.55 「 185 160 カーネギー卿。
ルトラ 1894 117 0 18 0 12 0 200 10.75 「 250 160 マルコム大佐。
グレタ 1895 145 0 22 0 13 5 338 11 「 340 170 ジョン・スコット氏、CB
エリン 1896 252 0 31 6 20 6 1330 15.6 3段膨張式、4気筒。 2500 180 トーマス・リプトン卿、準男爵。
タスカローラ 1897 170 0 26 6 15 7 775 12.5 「 1030 170 ウィリアム・クラーク氏、ペイズリー。
グレタ 1898 154 0 22 9 13 6 393 12.25 「 480 170 ジョン・スコット氏、CB
ルトラ 1899 140 0 21 0 13 0 348 11.65 「 480 170 ポルタロックのマルコム卿。
マルガリータ 1900 272 0 36 6 28 0 2522 17.1 {ツインスクリュー、トリプル膨張、各エンジンに4気筒} 5200 200 AJ ドレクセル氏、フィラデルフィア、米国
ワイヒ 1900 82 0 14 6 10 0 102 10.3 トリプル拡張 130 170 J. ブロッホ氏
サエヴナ 1901 76 4 14 6 9 3 95 8.4 化合物 75 130 モーリス・バーナード・バイルズ氏
グリナイグ 1904 160 0 23 9 14 0 435 12.6 トリプル拡張 740 190 R・シンクレア・スコット氏
ベリル 1904 160 0 25 0 14 6 500 13.3 「 910 200 インヴァークライド男爵。
現在サー・トーマス・リプトン準男爵が所有する「エリン」号は、1896年にシチリアの貴族のために設計・建造され、後に人気準男爵でスポーツヨットマンでもあるリプトン氏に購入されました。当時最大級の船の一つであったこのヨットは、全長250フィート、排水量1330トンを誇ります。2500馬力の4気筒エンジンは、綿密にバランス調整されており、時速15.5ノットの速力を誇りました。この有名なヨットの写真は、63ページ対向の図版XXIに掲載されています。
これらのヨットの装飾については多くのことが書けるだろうが、ここではインヴァークライド男爵所有の蒸気ヨット「ベリル」のダイニングルームとドローイングルームの図解を紹介するだけで十分だろう。サロンはオールド・イングリッシュ様式で、装飾は自由だが、厳格な簡素さが保たれている。どちらの部屋の壁も、木目の美しいオーストリア産の白いオーク材の羽目板で縁取られ、丁寧に仕上げられ磨かれている。ドローイングルームにはシルクのタペストリーパネルがあり、窓の天蓋、腰壁、マントルピースには上品な彫刻が施され、面取りと彫刻が施されたピラスターと彫刻が施されたコリント式の柱頭で区切られている。一方、ダイニングルームにはタペストリーはなく、全体がオーク材でできており、適切に彫刻が施されている。舷窓には大きな板ガラスの窓があり、グリーンウッドスプリングが取り付けられている。各部屋には大きなドーム型の天窓があり、豪華なステンドグラスが美しい装飾効果を生み出している。応接室のドームには真鍮製のキノコ型換気扇が取り付けられている。天井はいずれもイエローパイン材で、チューダー様式でモールディング、リブ、梁が施され、つや消しの白で塗装され、金色のアクセントが加えられている。
図版XXV。
応接間。
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ダイニングサルーン。
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インヴァークライド卿所有の蒸気ヨット「ベリル」。
応接間には、ゆっくり燃焼する火格子があり、 [71]真鍮製の金具、精巧な彫刻が施されたオーク材のマントルピース、大理石の柱、タイル張りの炉床、そして暖炉の真鍮製金具とフェンダーが備えられています。ダイニングルームには、ヌミディア産大理石の天板と真鍮製の格子状の前面を持つキャビネットに収められた蒸気式ラジエーターがあります。
ベリル号は全長160フィート、排水量500トン、喫水12フィート弱の船舶である。機関出力910馬力で13.3ノットの速力で航行し、蒸気は3基の炉を備えた大型の片側ボイラーから供給される。
スコット家が建造したヨットに採用されたエンジンの典型例として、図版XXVI (72ページ対向)にグリナイグ号のエンジンの図を掲載する。最初のグレタ号が建造されてから30年が経過し、馬力対トン数の比率は1対1から2対1に、蒸気圧は74ポンドから200ポンドに、ピストン速度は約300フィート/分から675フィート/分に増加した。その目的は、安定した容易な運転が可能なエンジンによって信頼性を確保することであった。
常に効果的な外観を目指してきた結果、常に洗練されたデザインが実現しました。ヨットのエンジンは、仕様に関わらず必ずバランス調整されています。振動がなくなることで乗船者全員の快適性が大幅に向上し、追加コストを十分に補うことができるからです。エンジンは一般的な開放型であっても、強制潤滑方式が採用されています。メインベアリング、クランクピン、クロスヘッド、偏心カム、バルブ機構、ポンプ機構など、すべてがこのシステムに含まれており、高い満足度を得ています。
グリナイグ号の試作エンジンは、740回の試運転で、毎分148回転で指示馬力、ボイラー圧力190ポンド/平方フィート、凝縮器真空度26.5インチという性能を発揮しました。ヨット用機械に関する同社の標準的な仕様の一部は、次ページの仕様書から引用されています。
[72]
シリンダーの配置は次のとおりです。高圧シリンダーは直径14インチ、中圧シリンダーは直径22インチ、低圧シリンダーは直径35インチ、ストロークは24インチです。ピストンとコネクティングロッドは鋼製です。クロスヘッドのガイドシューは鋳鉄製で、前方面はホワイトメタル仕上げ、後方面はプレーン仕上げです。後部コラムは通常の鋳鉄製ボックス型で、前部コラムは鋼製で旋削加工されています。高圧シリンダーにはピストンバルブ、中圧および低圧シリンダーにはフラットスライドバルブが装備されています。どのシリンダーにもライナーは装備されていません。単行程逆転エンジンは主機関の後部に配置されていますが、始動プラットフォームから操作されます。凝縮器は円形鋳鉄シェルの表面型で、総冷却面積は1300平方フィートです。
蒸気は、直径13フィート9インチ、長さ10フィートの片側円筒形ボイラー1基から主機関に供給され、圧力は1平方インチあたり190ポンドです。炉は3基あり、平均内径は3フィート5-3/4インチ、長さは6フィート10インチです。火格子は長さ6フィートで、総面積は61.5平方フィートです。ボイラー管は直径3-1/4インチ、長さ6フィート10-3/4インチで、総加熱面積は1899平方フィートです。
図版XXVI。
ヨット「グリナイグ」のエンジン。
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図版XXVII。
郵便船の食堂。
(81ページ参照)
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蒸気ヨット「フォロス」の応接室。
(81ページ参照)
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[73]
20世紀。
言は応用力学の分野においても魅力的なものです。帆船、商船、軍艦、ヨットといった形で具現化された過去2世紀の造船技術の進歩を振り返ると、未来の展望についてあれこれ想像したくなるものです。スコット社が製造のために専用工場を建設している蒸気タービンの可能性、船舶推進に応用される発生ガスエンジンの潜在力、そして誰もが切望する石油タービンの実用化を阻む諸問題の解決など、結論は出せないとしても、いずれも興味深いテーマです。しかし、ここでは、これらのテーマすべてが同社によって慎重に検討されていると述べるにとどめておきます。
しかし、歴史家は未来に関心があるわけではなく、上記のタイトルの唯一の根拠は、この新世紀の初めにスコットによって建造された、あるいは建造中の典型的な船舶によって代表される海洋建造の現状をここで簡単に概観することである。非常に多くの独特な設計と装備の船舶が建造されている中で、[74] 代表的なタイプはごくわずかです。近年、新造船を導入した国には、フランス、ロシア、イタリア、デンマーク、オランダ、ポルトガル、ギリシャ、インド、海峡植民地、中国、オーストラリア、ニュージーランド、ブラジル、その他の南米諸国、そしてアメリカ合衆国などがあります。しかし、外国政府が船主や造船業者に支払う補助金の影響により、こうした外国の顧客リストは縮小傾向にあります。
過去50年間に建造された大型船のみを考慮すると、スコット社の蒸気船は現在、中国海で105隻、インド洋で26隻、北大西洋で10隻、南アフリカ海で9隻、南米海域で30隻、植民地航路で18隻、ヨーロッパ沿岸で97隻が運航しており、本国海域ではさらに多くの船が運航されている。
スコット社との商業関係において喜ばしい点のひとつは、長年にわたり、数社の大手汽船会社から厚い信頼を得ていることである。これはおそらく、同社の仕事の質の高さを最もよく示す証拠と言えるだろう。ホルト・ライン社は、スコット社に40年の間に総トン数148,353トンの船舶48隻を建造させた。チャイナ・ナビゲーション社は、より多くの船舶、すなわち64隻を建造したが、船体が小さいため総トン数は少なく、115,600トンである。大陸の大手企業は21隻を建造し、ポルトガルの会社には大型船5隻、フランスのトランスアトランティック社には高速客船11隻を建造した。他にも例を挙げることができるが、これらで十分だろう。
図版XXVIII。
ドナルドソン社の客船「カサンドラ号」。
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高速蒸気船に関しては、前章で述べた最近の軍艦が、海洋工学上の問題という点において典型的な例として挙げられるだろう。これらの艦艇はいずれも、機械の設計を企業自身が行い、商船の場合よりも複雑な問題を抱えていた。 [75]仕事。さらに、イギリスの海上における優位性は、比較的短い航路に従事する高速船だけでなく、規則正しく経済的に非常に長い航海を維持する中速の中型船や貨物船の巨大な船団にも大きく起因していることを忘れてはならない。ロイズ船級協会に登録されている9000隻を超えるイギリス船のうち、16ノットを超える速度を持つのは2.5%未満である。この事実自体が、速度よりも経済性が主要な考慮事項であることを証明している。[68]
ドナルドソン社が現在建造中の新型客船は、英国艦隊で最も有用な蒸気船の1つを代表するものと言えるでしょう。この船の図は、74ページ対向の図版XXVIIIに掲載されています。主に大西洋横断旅客航路向けに設計されていますが、垂線間長455フィート、幅53フィート、型深さ32フィートという適度なサイズで、ほぼあらゆる航路に適しています。排水量13,500トンで喫水は26フィート以下です。4つの船倉に8,000トンの積載貨物を積載できる設計ですが、大型で高速な客船よりも広いスペースと、同等の豪華さと快適さを備えた多数の乗客を収容できます。このことが、大型客船への需要の高まりの大きな理由となっています。 [76]中間船を利用する旅行者の割合。
この機械は、最高の経済性を実現することを念頭に置いて設計されています。二軸スクリューを駆動するために、2基の独立した3気筒三段膨張エンジンが搭載されており、毎分680フィートの中程度のピストン速度で運転すると、合計5500馬力の出力を発揮します。シリンダーの直径はそれぞれ26インチ、42インチ、70インチで、ストロークは48インチです。補助機械も非常に充実しています。船内には合計57個の蒸気シリンダーがあり、それぞれが特別な機能を持っています。
これらの機関すべてに供給される蒸気は、長さ20フィートの両端ボイラー2基と、長さ11フィート6インチの片端ボイラー2基によって、1平方インチあたり180ポンドの圧力で供給されます。いずれの場合も、直径は15フィート9インチです。総加熱面積は約15,000平方フィート、火格子面積は435平方フィートです。機関とボイラーの設計および製造においては、信頼性を確保するために強度に最大限の配慮がなされています。
蒸気船の発展について論じる際、喜望峰経由で極東への最初の定期蒸気船航路を開設したホルト・ライナーズに言及する機会がありました。それは1865年のことで、それ以来、スコット社はオーシャン・スチームシップ・カンパニーの中国貿易向けに、非常に成功した蒸気船を数多く建造してきました。この航路の現代船の代表例として、最近完成した4隻の船を取り上げます。そのうち3隻は、同社の先駆的な船の名前であるアキレス、アガメムノン、アヤックスにちなんで名付けられ、残りの1隻はデウカリオンと名付けられています。これらのうちの1隻は、このページの対向ページにある図版XXIXに掲載されています。
図版XXIX。
1900年建造のホルト・ライナー「アキレス号」。
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最初の船が建造されてから40年が経過したが、スコット家が建造した48隻の蒸気船はそれぞれ、 [77]船体の大型化と経済性の向上。前者の点では、他の貿易ほど目覚ましい進歩ではないかもしれないが、12,000マイルまたは13,000マイルもの距離を石炭補給の機会が少ないまま航行する船は高速船にはなり得ないことを常に念頭に置く必要がある。そうでなければ、燃料庫の容量が大きくなりすぎて貨物スペースが著しく減少してしまうだろうし、運航費用も高額になりすぎて商業発展の促進における船舶の有用性が大幅に低下してしまうだろう。常に適切なバランスが存在し、ここではそれが持ち前の慎重さと進取の精神によって実現されている。
ホルト・ライナーの40年間の進歩により、船の寸法は50パーセント増加し、後期のスコット社の船舶は垂線間長441フィート、幅52フィート6インチ、型深さ35フィート、総トン数7043トンとなった。しかし、載貨重量に関しては、軟鋼の採用によりボイラーやエンジンの重量、および船体の寸法が軽減されたため、大幅な進歩が見られた。喫水26フィート6インチの新型船舶は、載貨重量8750トンを積載でき、これは初期のホルト・ライナーの2.5倍の重量である。
40年の間に、ホルト製ライナー内の蒸気圧は60ポンドから180ポンドに、ピストン速度は毎分400フィートから720フィートに増加しました。ボイラーの加熱面積は、出力1単位あたり6平方フィートから3平方フィートに、凝縮器の表面積は、出力1単位あたり1.83平方フィートから1.3平方フィートに減少しました。一方、火格子1平方フィートあたりの出力は、以前の6.6馬力から、現在では14馬力に向上しています。
蒸気圧の上昇と推進効率の向上により、船の寸法と容量の増加にもかかわらず、[78] 船舶の性能向上とそれに伴うエンジン出力の進歩により、世界半周航海に必要な石炭の量は1865年の半分にまで減少した。
この船舶の経済性におけるもう一つの注目すべき特徴は、貨物を迅速に取り扱うために25基のデリックが設置されていることであり、そのうちの1基は35トンの吊り上げ能力を持ち、機関車のボイラーや炭水車といった重量貨物にも対応できる。さらに、18基の蒸気ウインチも備えている。こうした設備のおかげで港での滞在時間が短縮されることも、現代船舶の経済性を高める要素の一つである。
当時建造された中で最大の石油蒸気船であるナラガンセット号は、1903年にスコット社によって完成しました。アングロ・アメリカン石油会社のために建造されたこの船は、16の独立した区画に10,500トンの石油を積載し、11ノットの速度で航行します。燃料消費量は、1マイルあたり100トンの貨物につき石炭4.9ポンドです。この結果は、通常の航行で約24,000マイルを航行した実績に基づいており、その信頼性と興味深い性能は言うまでもありません。
このページ対向ページにある図版XXXに掲載されているナラガンセット号は、垂線間長が512フィート、全長が531フィート、幅が63フィート3インチ、型深さが42フィートです。喫水27フィートでの載貨重量は12,000トンです。機関は3段膨張式です。機械設備で特に注目されるのは、石油貨物のポンプ設備です。ポンプ室は2つあり、1つは機関室前方の8つの区画にある石油用に便利な場所に配置され、もう1つは推進機関後方の同数のタンク用に同様の場所に配置されています。10,500トンの貨物は12時間以内に積み下ろしできます。この船は主に大西洋航路向けですが、必要に応じて、はるかに長い東海岸航路にも対応できるように設計されていました。
プレートXXX。
現存する最大の石油運搬蒸気船、「ナラガンセット号」。
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[79]
通常の石炭で一様に良好な結果が得られたため、所有者の監督技師から受け取った詳細情報を以下に示す。
表VII.蒸気船「ナラガンセット号」の石炭消費量記録。
航海番号 石炭、毎時出力(馬力)。 航海中の石炭総量。 ボイラー専用の石炭です。 航海マイル。 輸送された貨物。 平均速度。 航海における馬力。
ポンド。 トン トン マイル トン 結び目 IHP
15 1.60 918 822 3,447 10,298 10.85 3,713
1.58 3,900
16 1.59 923 834 3,403 10,289 10.80 3,951
1.64 3,775
1.63 3,668
17 1.50 924 836 3,469 10,499 10.40 3,949
1.53 3,796
18 1.50 847 775 3,441 10,563 11.10 3,937
1.50 3,720
19 1.44 837 760 3,423 10,570 10.85 3,909
1.43 3,813
20 1.50 780 707 3,312 10,641 11.50 4,107
1.32 3,817
21 1.56 846 766 3,330 10,651 10.60 3,909
1.44 3,870
1.46 3,746
合計 6075 5500 23,825 73,511
平均値 1.51 868 786 3,404 10,501 10.87 3,848
スコット社が1875年に建造を開始したロンドンの中国航海会社は、30年間で64隻の船舶を保有しており、これらの船舶は中国貿易の発展だけでなく、極東における英国の権益の拡大においても重要な役割を果たしてきた。
前の章では、これらの船舶が担ったサービスの範囲と、会社の絶え間ない進歩的な精神について触れました。例えば、スコット家の提案を受けて、同社は二軸推進を採用しました。これらの船舶のうちの1隻の進水式の様子を図で示します。[80] 対向ページにある図版XXXIでは、 1905年に非常に短期間で建造された帆船「鳳天」が紹介されています。契約は1904年の最終週に締結され、最初の竜骨板は1905年1月15日に据え付けられ、船は4月20日に進水、7月14日には上海に到着しました。建造開始からわずか26週間足らずでのことです。この実績は、造船所の組織力だけでなく、設備や海洋工学技術の優秀さをも示しています。
鳳天号は垂線間長が267フィート、幅が40フィート、型深さが18フィートで、デッキハウスにはヨーロッパ人一等客33名分の宿泊施設があり、このハウスの最上階には、図版に示されているように、乗客用の遊歩道があります。一等客用の宿泊施設は、個室と公共サロンの両方において非常に満足のいくものです。一等客の中国人乗客56名と、三等客の中国人乗客70名も乗船しています。このかなりの収入源に加えて、この船は喫水14フィートで1720トンの積載貨物を積載できます。
試運転中の鳳天号は、2146馬力を発揮し、13-1/4ノットの速度を達成した。これは、その特異な寸法を考慮すると、非常に満足のいく結果とみなされた。エンジンは3段膨張式3気筒で、メンテナンスと運転コストを最小限に抑えつつ、安定した運転を保証するために経験上証明されたあらゆる付属品が装備されている。190ポンドの圧力の蒸気は、直径15フィート、長さ11フィート6インチの2つのボイラーによって供給され、加熱面積は5184平方フィート、火格子面積は121平方フィートである。
図版XXXI。
中国製蒸し器の進水。
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図版XXXII。
中国航海公司のT.-SS「鳳天」
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我々は、同社が建造した船舶の旅客設備について概説してきたが、 [81]ここで、73 ページの対向ページにある図版 XXVII に描かれている作品の特徴について言及するのは興味深い。最初の図は、4 隻のポルトガル汽船のうちの 1 隻の食堂を示している。この部屋はジャコビアン様式で設計されている。壁は無垢のクルミ材で枠付けされ、パネルが張られており、すべてのモールディング、コーニス、アーキトレーブ、ピラスター、柱、ペディメント、そして家具も美しく彫刻されている。床は幾何学模様のモザイクタイルで敷かれ、通路にはブリュッセル絨毯のランナーが敷かれている。天井は黄色の松材で、モールディング、リブ、彫刻パネルで区切られ、つや消しの白で塗装され、金で装飾されている。ドーム型の天窓はチーク材で、豊かな彫刻が施された梁とモールディングがある。窓はエンボス加工を施した板ガラスで覆われ、側面の窓にはルーバーブラインド、頑丈な二重のチーク材シャッター、真鍮製のフレームに収められたガラスの丸窓が取り付けられている。内装は深紅のユトレヒト産ベルベットで、68名の乗客が座れるようになっている。
図版XXVIIのもう一方の図は、モスクワのM・コウゼンゾフのために建造された蒸気ヨット「フォロス」の応接間を描いています。エリザベス朝様式です。壁は東インド産のサテンウッドの無垢材で縁取られ、丁寧に仕上げられ、フレンチポリッシュ仕上げが施されています。木工と調和し溶け合う色合いの模様入りシルクタペストリーのパネルが飾られています。最も効果的な箇所には、精緻で繊細な低浮彫りが施されています。天井はイエローパイン材で、タインキャッスルタペストリーの正方形のパネルがはめ込まれ、コーニスと梁には豊かな彫刻が施されています。室内は船側にある8つの大きな丸窓によって採光と換気が行われ、それぞれの窓は美しいステンドグラスと鉛ガラスのスライド式スクリーンで囲まれたくぼみに収められています。部屋の中央にある大きな円形の天窓は、天井に合わせて仕上げられ、ステンドグラスがはめ込まれた大きな開閉式の窓枠が付いています。床はオーク材の寄木細工で、中央にはパリジャンマットが敷かれています。部屋は真鍮製の低燃焼式暖炉で暖められている。[82] 装飾金具、タイル張りの炉床、暖炉の真鍮製金具、フェンダー。サテンウッド製のマントルピースとオーバーマントルは、柱と付け柱で彫刻とレリーフが施された美しい作品です。この部屋には電気ベルと照明が完備されており、暖炉の両側には優美な電気燭台が2つずつ置かれています。ステンドグラスは夜間、外の電灯で照らされます。応接室は、背の高い鏡、調度品、ライティングテーブル、カードテーブル、サイドテーブル、そして美しく張られた椅子やソファなど、芸術的に完全に家具が配置されています。金属部分はすべて金メッキです。
ブリティッシュ・インディア・スチーム・ナビゲーション・カンパニーも、スコッツ社の古くからの顧客の一つです。この会社は、もともと1856年にカルカッタ・アンド・ビルマ・スチーム・ナビゲーション・カンパニーという名称で設立され、1862年に現在すべての海運国で知られている名称に変更されました。スコッツ社が最初の蒸気船を建造したため、同じ工場で最近建造された「バラタ」号を紹介するのは興味深いことです。この船は中型船で、多数の英国人および現地人乗客と約4000トンの貨物を積載します。垂線間の長さは373フィート、幅は45フィート、型深さは29フィート6インチです。喫水24フィートで積載できる貨物は3940トンで、これは8基の油圧クレーンで取り扱われ、その中には高出力のものもあります。船の中央部にある客室には、一等客42名と二等客36名分のヨーロッパ人旅行者用の個室とサロンがあり、中間のデッキには多数の地元客が宿泊している。
バラタ号の機関は、排水量5560トンで16ノットの速力を発揮する。機関は三段膨張式で、6000指示馬力を発生する。5基の単端ボイラーが180ポンドの圧力で蒸気を供給する。この船は現在就航中である。 [83]この船は約4000トンの貨物と乗客を乗せて時速16ノットで航行し、1日あたり約50トンの普通石炭を消費する。
図版XXXIII。
イギリス領インド会社の蒸気船「バラタ号」。
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歴史に関する章では、スコット社が海峡汽船の発展に重要な役割を果たしたことが明確に示されており、現在当社工場で建造中のこのクラスの最新鋭船、すなわち老舗の優良企業であるG. and J. Burns, Limited社向けの汽船2隻について言及することができます。これらの船の寸法は、全長233フィート、幅33フィート、深さ24フィートで、速力は13ノットです。グラスゴーとマンチェスター間の航路に就航し、三等客船として乗客を乗せるほか、牛、馬、羊の輸送にも対応しています。機関部は、1750指示馬力の3気筒3段膨張エンジンで構成され、各シリンダーの直径はそれぞれ23インチ、36インチ、58インチ、ストロークは42インチです。各船に2基設置されているボイラーは、直径14フィート、長さ12フィート6インチ、加熱面積4000平方フィート、火格子面積120平方フィートです。自然通風で1平方インチあたり175ポンドの圧力で作動します。
さまざまな種類の船について説明し続けることはほぼ無限に続くかもしれないが、ここではロンドン郡議会のために1905年に建造されたテムズ川の旅客蒸気船団について言及するにとどめよう。議会のために建造された30隻のうち、20隻はスコッツ工場製のボイラーとエンジンを備えていた。この機械が搭載された蒸気船のうち10隻はクライド川でネイピア・アンド・ミラー社によって建造され、6隻はサウサンプトンでジョン・I・ソーニークロフト社によって、4隻はグリニッジでG・レニー社によって建造された。これらの船は全長130フィート、喫水は非常に浅く、積載時で2フィート10インチである。その寸法は図版XXXIVの版画で確認できる。[84] このページと向かい合うページには、クライド川で建造された船のうちの1隻が、グリーノックからロンドンへ向かう準備をしている様子が写っている。
これらの船舶のエンジンはすべて、複合型、斜め型、表面凝縮型で、2つのシリンダーの直径は16インチと31インチ、ストロークは3フィートです。
エンジンの1セットは、85ページに隣接する図版XXXVに示されています。シリンダーを3つのエンタブラチュアフレームに固定するために、鍛造鋼製のガイドコラムが使用されています。クランクシャフトは直径6-5/8インチの鋼鉄製鍛造品で、フレキシブルカップリングによって鋼製パドルシャフトに接続されています。円筒形の表面凝縮器は、軽量真鍮板でできており、シリンダーに近いガイドバーの下に配置されています。水端は鋳造真鍮製で、水の二重循環方式になっています。トランク型の空気ポンプは、低圧コネクティングロッドからベルクランクレバーによって駆動されます。2つの独立した給水ポンプは、同じクロスヘッドから駆動されます。
補助機械には、補助空気ポンプが付属した循環ポンプ、直動式給水・ビルジポンプ、強制通風用のファンとエンジン、および電気エンジンと発電機が含まれる。
各蒸気船には、直径9フィート、長さ9フィート3インチの円筒形蒸気ボイラーが1基搭載されている。作動蒸気圧は110ポンドである。ボイラーは図版XXXVにも示されている。20セットの機関とボイラーは、驚くほど短期間で完成した。
これらの蒸気船は、航行速度12マイル/時、試運転速度13マイル/時(11.285ノット)で設計されました。試運転で最高の性能を発揮したのは、クライド川で建造されたフィッツアイルウィン号とターナー号で、エンジン回転数69.8回転/分、出力360馬力で時速14.1マイル(12.25ノット)を達成しました。これは契約で要求された速度をほぼ1海里/時上回るものでした。
図版XXXIV。
スコットランド人がエンジンを製造したテムズ川蒸気船20隻のうちの1隻。
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図版XXXV。
ロンドン郡議会所有の蒸気船のエンジン。
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ロンドン郡議会所有の蒸気船用ボイラー。
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[85]
86ページの対向ページにある図版XXXVIに、典型的な3段膨張エンジンを示します。エンジンとボイラーの設計に関する慣行は、必然的に非常に多様です。小型蒸気船の設計から一級巡洋艦や戦艦の設計まで、幅広い範囲があり、その両極端の間には、特別な関心を集めるものも少なくなく、あらゆる種類の仕事があります。現在、商船に一般的に採用されている3クランク3段膨張エンジンに関して、指示馬力約1000馬力までのサイズで好まれる配置は、高圧シリンダーが中央にありピストンバルブを備え、中圧シリンダーが前方に、低圧シリンダーが後方にあり、それぞれの両端にスライドバルブを備えているものです。これは、便利なギア配置であり、アクセスしやすいことがわかっています。この出力の二軸スクリューエンジンでは、両方のエンジンのすべての手動装置を、エンジンの中間、かつ前方のシリンダーの前方に設置された台座に引き込むのが一般的であり、非常に便利であることがわかっている。
スコット社が過去30年間に中国航海会社向けに製造したエンジンの種類を説明することは、事実上、その期間の船舶工学の進歩の歴史となるだろう。これらのエンジンの設計では、シリンダーの配置は概ね慣例に従っている。すなわち、複式エンジンの場合は高圧シリンダーが前方に、低圧シリンダーが後方に配置されている。三段膨張式エンジンの場合は、中間圧力シリンダーが高圧シリンダーと低圧シリンダーの間に配置されている。実際、この配置は、同社が大型の一般貨物船用エンジンの設計において常に採用しているものである。いずれの場合も、弁装置はシリンダーの前方に配置されている。これは、最近の高級旅客船や郵便船にも採用されている設計である。[86] 3気筒エンジン、および特殊用途の蒸気船の場合も同様です。二軸スクリューエンジンは上記とほとんど変わりませんが、もしあるとすれば主に配管接続に影響します。
出力が約1000指示馬力までのすべてのエンジンは、通常、前面に鍛造された支柱が配置されています。凝縮器は通常、エンジンの構造の一部を形成するように設計されており、支柱が鋳造され、シリンダーを支えています。しかし、主機関とは完全に分離され、支柱の背面に取り付けられたり、船体の翼部に取り付けられたりすることも少なくありません。
海軍用エンジンについては、それ自体が独自のカテゴリーを形成しており、いずれも前章で述べた海軍省製エンジン特有の設計上の特徴を備えていると述べる以外に、特に言う必要はないだろう。海軍省向けの最新型の大型エンジンには、主軸受とクランクピンに強制潤滑システムが搭載されている。
スコット社がパドルエンジンに関して行ってきた取り組みは、スクリューエンジンの場合と同様に多岐にわたり、かつての重厚なサイドレバー式エンジンから、現代の浅喫水蒸気船に搭載されている船尾外輪式エンジンまで、幅広い種類を網羅している。また、振動式エンジンや斜め式エンジン、複式膨張式、三段膨張式エンジンについても、同社は豊富な経験を有しており、現在では三段膨張式が主流となっている。
補助機械に関しては、スコット社は、通常の貨物船用エンジンを除き、すべてのクラスのエンジンに、凝縮器を通して水を循環させるための独立した遠心ポンプを必ず装備している。空気ポンプ、ビルジポンプ、および衛生ポンプは通常、主機関からレバーで操作される。給水ポンプは一般的に独立している。特にヨットでは、すべてのポンプが主機関から完全に独立している場合が多い。 [87]スコット社は場合によっては、遠心ポンプ、ファン、給水加熱器、補助凝縮器、複式給水・バラストポンプなど、自社製エンジン用の補助機械類をすべて自社で製造している。
図版XXXVI。
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代表的な推進エンジン。
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ボイラーには多くの種類とタイプがあります。従来の円筒形ボイラーでは、シェルの長さに2つまたは3つのリングを使用するのが一般的でしたが、現在では長さに1枚のプレートを使用するのが一般的です。ボイラーの端部は2枚以上のプレートで作られることはほとんどなく、直径11フィートまでは1枚のプレートのみが使用されます。これにより、リベット接合部の数が最小限に抑えられ、ボイラーの漏洩リスクが最小限に抑えられます。スコット社は、炉に冷気または温風を供給するための強制通風システムも開発しており、これは同社の船舶に広く採用され、非常に満足のいく結果をもたらしています。ベルヴィル式およびヤロー式水管ボイラーの強制通風による大型設備も製造され、英国海軍の船舶に搭載されていますが、ここでは説明する必要はありません。石油燃料を燃焼させるための大型設備が最近完成し、同社はHMSアーガイルのバブコック・アンド・ウィルコックス式水管ボイラーと円筒形ボイラーに適用しました。
[88]
効率性:設計:管理。
社の歴史を概観し、同社が建造した近代的な蒸気船の成果について簡単に触れたところで、あらゆる種類の船舶および機械の設計と建造における効率性を確保するために採用された措置を示すため、工場について説明したいと思います。組織と管理は、採用された機械的方法や装置と同様に、この目的を達成するための重要な要素であるため、まずはこれらについて説明するのが良いでしょう。
同社は、自社が建造したほぼすべての商船の設計を担当してきました。綿密に整理された記録を保有することで、成功はより確実なものとなりました。これは、あらゆるデータを精査し、新たな問題に取り組み、あらゆる科学的疑問について計算を行い、技術専門誌や技術機関で発表された論文に記載されている同時代の研究を研究するという組織的なシステムから生まれたものです。この継続的な調査は豊富な示唆を生み出し、各部門の責任者が実務をどこまで改善できるかを判断することを可能にします。こうして、設計だけでなく建造方法においても着実な進歩がもたらされています。スタッフが書籍を借りることができる厳選された技術図書館も、同じ目的に貢献しています。
図版XXXVII。
造船。
(100ページ参照)
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[89]
海軍関連業務と商船関連業務は、それぞれ別の製図室で開始される。 「製図担当者への印刷された指示」は、設計に影響を与える一般的な原則を明らかにしており、1つか2つの引用を挙げることができます。「すべての機械または構造物は、特定の目的を念頭に置いて設計されます。したがって、設計においては、常にその目的を前面に出すようにしてください。要点をまっすぐにし、できるだけ単純な方法で目的を達成するようにしてください。均一な強度または剛性を与えるために考案されたもの、または何らかの明確な目的のために必要なものを除き、すべての曲線と間接線は避けてください。すべての細部の輪郭と形状には理由があるはずです。このようにして作成された設計は、作業に必要な材料が最小限で済むため、通常は最も見栄えが良いことを覚えておく必要があります。目的を明確に前面に出すことに加えて、設計においては、成形、機械加工、および組み立てのための特定の設備に注意を払う必要があることを覚えておく必要があります。また、構造物または機械が使用される状況を考慮に入れる必要もあります。すべての小さな細部は、工場の人の判断に任せるのではなく、図面に確実に注意を払う必要があります。通常は予期しないものが起こることを覚えておいてください。割りピンが1本足りないだけでも故障の原因になりかねません。材料の発注や工場向けに図面やスケッチを作成する際は、指示を解釈する担当者は、作成中の図面や注文書に記載されている内容以外に、当該作業に関する知識や情報を一切持っていないと想定してください。こうすることで、製図室から発信されるすべての情報が完全であり、製図室の指示なしに工場で作業が行われることがなくなります。
製図者は、設計作業において、進歩と両立する限りにおいて、利用可能な特殊工作機械、ゲージ、テンプレート、治具のシステムを最大限に活用するように詳細を配置しなければならない。[90] 店舗や既存のパターンに関するもの。機械操作の効率化などにつながる設計改善に対してボーナスが支払われる。
大規模な見積もり部門があり、コスト、料金、賃金などの記録は非常に詳細に管理されています。採用されているカードシステムは、あらゆる契約における各ユニットのコストをいつでも参照できるという点で非常に優れています。また、ここでは単純な比較によって、設計と製造の経済性を効果的にチェックすることが可能です。経済性がなければ、効率性よりもコストが重視されてしまうからです。
これらの部門のスタッフは主に工場から採用されるため、意欲のある見習いには優秀であろうとするインセンティブが生まれます。技術スタッフの欠員の大部分は、工場で3年半を過ごした見習いによって埋められ、彼らは試験と工場での良好な実績に基づいて選ばれます。グリーノックだけでなくグラスゴーでも、少年や進歩的な職人が特別講座を受講するための財政支援が提供されます。計算尺の使い方など、特定の業務分野における専門性を奨励するために、定期的に競技会が開催されます。このように、会社の歴史的および現在の成功がもたらす影響とは全く別に、活発なチームワークの育成が様々な形で奨励されています。
同様の基本方針は、工場においても採用されている。職人への報酬は、可能な限り業績に応じた支払い方式が採用されている。エンジン工場では、1902年に初めて導入されたボーナス制度が広く適用されている。この制度は、職人、雇用主、顧客のいずれの立場からも満足のいくものである。
図版XXXVIII。
HMS「アーガイル」の進水式。
(101ページ参照)
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長年の経験により、同社は多くの業務に対して公平な標準時間を設定することができ、この標準が [91]生産速度に大きな影響を与えるような全く新しい機械が導入されない限り、変更されることはない。現在、労働者が仕事の標準として設定された時間、またはそれ以上の時間を必要とする場合、彼は以前の条件と同様にフルタイムの賃金が支払われる。しかし、標準時間よりも短い時間で仕事を完了した場合、彼の時間当たりの賃金は時間の節約に正比例して増加する。時間が短いほど、ボーナスの割合は高くなる。得られるボーナスは、通常、時間当たりの賃金の 20 ~ 30 パーセントである。実際の例を挙げると、標準時間が 134 時間の仕事で 26 時間節約した労働者は、2 週間の賃金が 14 シリング増加するが、雇用主が節約できる金額はわずか 2 シリング 9 ペンスである。時間を 30 パーセント節約した労働者は、2 週間の賃金に 21 シリングを追加する。
こうした作業時間の短縮は、効率性を犠牲にして達成されるものではありません。特に重要な仕事は入念に検査され、最高水準に達していない限りボーナスは支給されません。そのため、作業員は追加作業に対する報酬を失うようなリスクを常に避けるよう注意を払っています。作業時間の短縮は、大部分が作業員の先見性と創意工夫によるものです。作業員は、作業を進めるために必要な材料を待たされることがないよう、常に警戒しています。機械工は、機械から一つの製品が出てくる前に、次の製品の鋳造品、鍛造品、または棒材が隣に用意されていることを確認します。さらに、各工場には、すべての工具に作業が行き渡るようにすることだけを任務とする担当者がいます。機械の生産性を向上させるための改良案を提案する者には、常に奨励が与えられます。また、エンジンの組み立てにおいても、組み立て業者が必要とする前に各ユニットを機械加工しておくという同様の先見性を発揮することで、かなりの経済性が達成されている。
[92]
雇用主にとっても、一定の設備費(賃料、税金など)で、一定数の機械と人員から生産量が増加するという利益があります。従業員に支払われる賃金が増加する一方で、生産コストは減少し、それ自体が改良された方法や設備への設備投資を促します。ボーナス制度の導入と同時に、工具の切削速度が大幅に向上し、生産速度も増加しました。この「高速化」は、新しい機械の設置、鋳造平歯車の代わりに鍛造鋼製の機械加工歯車を使用すること、旋盤の主軸台の強化、ベルト幅の拡大、一部の機械への可逆モーターの適用、および戻り速度の高速化などによるものです。
ボーナス制度と工具の「高速化」によって、以前の低速で出来高払いの制度と比べてどれだけ経済性が向上したかを示す例をいくつか挙げることができます。以前は80時間かかっていた典型的な作業は、経験に基づいて標準時間が60時間と定められました。ボーナス制度の下で初めて実施されたとき、実際にかかった時間は45時間で、人件費は出来高払いの2ポンド13シリング4ペンスからボーナス制度では1ポンド17シリング6ペンスに削減され、労働者の賃金は1時間あたり2ペンス増加しました。その後、同じ作業が同じ作業員によって再度機械加工されましたが、彼は許容時間が短縮されないと確信していたため、39時間で作業を終え、標準時間から21時間を節約し、コストを1ポンド15シリングに削減し、賃金を1時間あたり2.8ペンス増加させました。出来高払いに対する利点を示す他の比較も挙げることができます。システム導入後、2週間ごとに、ある部門での出来高払いにかかる時間の短縮率は着実に増加し、 [93]16%から47%に上昇し、最終的には男性の時給は75%増加したが、雇用主の節約額は50%だった。
図版XXXIX。
エンジンの構造。
(108ページ参照)
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顧客は、作業の質を損なうことなく契約価格が引き下げられるため利益を得ます。実際、ボーナスが誠実に支払われたかどうかを確認するための特別な検査が行われることで、作業の質はむしろ向上する可能性が高いでしょう。したがって、より低い契約価格が可能となり、これにより企業は造船業界における競争において、直接的にも間接的にもより有利な立場に立つことができます。より多くの仕事が得られ、労働者の雇用も安定し、有能で勤勉な労働者にはより高い賃金が支払われるというインセンティブも生まれます。
[94]
造船所。
地面積40エーカーを誇るこの工場には、あらゆるサイズの船舶建造用のバースが10箇所あり、エンジン・ボイラー工場、蒸気タービン工場、鋳造所、真鍮・銅・板金工場、製材所、そして大規模な木工部門など、あらゆる付属品や機械を製造する部門が備えられており、4,000人の労働者を雇用している。設備はここ数年で大幅に拡張・近代化されてきた。中国汽船会社の汽船「鳳天」が、起工から試運転までわずか19週間で建造されたことは、数え上げればきりがないほどの迅速な建造事例の一つである。
前章で触れた設計部門と製図室で作成された船舶の設計図は、造形室に送られ、そこで建造作業が開始されます。この造形室は、木材仕上げ部門のほぼすべてを収容する、堅固な4階建ての建物内にあります。各階の面積は12,500平方フィートで、1階と2階は多数の工作機械を備えた建具職人と家具職人に与えられ、最上階は現在、完成した建具作品などの保管に使用されています。 [95]3階は船体の一部であり、長さ240フィート、幅52フィートもあるため、94ページ対向の図版XLの図に示されているように、実物大の甲板板、縦通材、縁板、甲板桁などを敷設するのに十分なスペースがあり、鉄工職人が型やテンプレートを準備できる。軍艦の装甲帯、砲塔、砲郭用の装甲板も同様にテンプレートで準備され、製造者が必要な曲率とサイズに成形するのに役立つ。
プレートXL。
モールディングロフト。
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図版41。
ビームせん断機。
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面取り機。
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油圧式ジョギングマシン。
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鉄工部門は規模が大きく、重要な役割を担っている。資材がヤードに搬入されると、5トンの電動式天井走行高速クレーンによって鉄道貨車から荷降ろしされ、鋼板や棒鋼は、同じクレーンで容易に取り出して溶鉱炉へ搬送できるよう積み重ねられる。
最大サイズのシェルプレートや、長さ60フィートまでのフレーム用アングル材やバー材などを加熱するのに適した炉が6基あります。炉の隣には、スクリーブボードとフレーム曲げブロックがあります。大型船のフレームに現在広く使用されているチャンネル材、バルブアングル材、またはZバー材は、炉から曲げブロックに送られる際に面取りされます。これは、リースにあるデイビス&プリムローズ社製の専用機械で行われ、このページに隣接する図版XLIに示されています。圧延工場から出荷されたバー材は、フランジが90度の角度で付いており、船の外板を張るのに適していません。したがって、内側のフランジがキールプレートに対して直角になるように、外側のフランジがキールからせん断ストロークまでのフレームの全長にわたって外板にぴったりと合うように、一方の角度を変更する必要がある。この全長は50フィートまたは60フィートになる場合がある。
バーが機械を通過する際、ウェブは通常の平らなローラーで運ばれ、一方、所定の角度に設定された面取りローラーがフランジの両側で作用し、所定の形状に仕上げます。これらの機械は複数台使用されており、炉の前面に敷設されたレール上を走行するため、アングル材、Z形断面材、またはチャンネル材が加工されます。[96] 炉から曲げブロックへ移送される際に、面取り加工が施される場合がある。炉からの板材の搬出は、蒸気式および電動式のウインチを用いて行われる。
従来、フレームを曲げブロックのピンに当てて必要な曲率に曲げる作業は手作業で行われていました。しかし、現代の大型船のより重い部材に対応するため、現在では携帯型の油圧機械が使用されています。この機械は、ブロックの通常の穴に差し込むピンでベース部を固定し、フレキシブルパイプを通して油圧を供給することで、ラムヘッドをアングル材に押し付け、所望の形状に成形します。この機械は、最も重いバルブアングル材の加工を最短時間で、かつ最高の熱量で行えるため、大幅な省力化を実現します。
棒材は通常ギロチンで切断されますが、この方法では金属がねじれ、過度の疲労が生じる可能性があると考えられたため、同社はベルリンのヘンリー・ペルス社が製作したジョンのせん断・ノッチングマシンを導入しました。この新しいマシンは、95ページに隣接する図版XLIに示されています。図では、工具がチャンネル断面を切断している様子が示されています。切断工具はオペレーターのすぐ前にあり、機械の支柱内に収められたギアによって駆動されます。切断工具をせん断するアングル材または梁に下ろし、後部のシャフトを始動すると、シャフトによって駆動される偏心カムの回転により、工具の先端が棒材上をわずかに往復します。機械の右側にあるハンドレバーを押すと工具が下方に押し下げられ、偏心カムの回転が継続することで、工具は下方かつ内側に向かって棒材を貫通します。フランジ付きの深いウェブがある場合、もう一方のフランジを切断できるように、梁をアンビル上で反転させます。この機械での棒材の切断は、わずか数秒で完了します。
図版XLII。
メッキ職人の小屋の一つで。
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[97]
板材、アングル材、球状材、棒材などが加工される板金工場の様子は、図版XLIIとXLIIIにそれぞれ示されており、96ページと98ページが対向ページに掲載されています。一般的に、これらの機械は長さ50フィートまでの板材、長さ60フィートまでのアングル材、およびそれに対応する断面形状の加工に対応できるように設計されています。したがって、矯正ロール、曲げロール、エッジプレーナー、パンチングマシン、せん断機は非常に強力です。これらの用途やその他の用途に使用されるすべての工具について、詳細に言及する必要はほとんどありません。
すべての工具は電動式です。15馬力と20馬力の可逆モーターを備えた板材平坦化ロールは、幅8フィートの板材に対応し、ロールの直径は21-1/2インチから19インチです。曲げロールは20馬力のモーターで駆動されます。96ページ対向図の図XLIIの左側に示されている板材端面プレーナーは、16馬力のモーターで駆動され、板材は油圧ラムとスクリュージャッキによってテーブル上に保持されます。板材の穴あけと皿穴加工には、それぞれ独立した電動モーターで駆動される最新の工具がいくつかあります。そのうちの1つは、最大サイズの板材に対応するための3つの標準ドリルです。スピンドルは10インチの昇降が可能で、自動送り機構と手動送り機構、およびヘッドの移動のための通常のラック機構を備えています。 11フィートのジブと直径2-1/2インチのスピンドルを備えたラジアル皿穴加工機が数台あり、10馬力のモーターで駆動されています。大型のパンチングマシンとシャーリングマシンも多数あり、ほぼすべてが42インチのギャップを備えているため、最も幅の広い鋼板のどの部分にも穴を開けることができます。通常、これらのマシンは、1-1/2インチ厚の鋼板に1分間に30個の穴を開ける速度で、1-1/2インチの穴を開けるように配置されています。シャーリングマシンもそれと同等の出力を備えています。
角度材や棒材を扱うには、はさみやパンチ以外にも興味深い工具がいくつかあります。はさみの中には、8インチ×4インチの角度材を切断できるものもあり、[98] 10馬力のモーターを搭載しています。チャンネルアングル切断機は、16インチ×6インチのワークに対応し、油圧で駆動します。これらの機械は、ほぼあらゆるフランジ角度に対応できるよう、回転ギアを備えています。
また、アングルやT字を曲げてニーバーやその他の補強材を成形するための油圧プレスも備えており、シリンダーの直径は14インチ、圧力は800ポンド/平方インチ、ストロークは18インチです。サー・ウィリアム・アロール・アンド・カンパニー社が製造したこの機械は、巨大なテーブル上に水平に取り付けられた油圧シリンダーで構成されています。ラムヘッドには成形ブロックがあり、その前のテーブルには対応するダイがあります。バーはブロックとダイの間のテーブル上に置かれ、油圧によってこれらが押し付けられると、その間のバーは必要な形状に正確に圧縮されます。この作業は迅速に実行されるだけでなく、不確実性もありません。バー内の金属全体がニーバー内に保持され、ニーバーはより厚く幅広くなり、強度が大幅に向上します。金型はあらゆる形状に合わせて製作できるため、金型を用いた製造を前提として設計された構造物であれば、この機械は様々な部品の製造に利用できます。特殊機械の使用による大きな経済効果は、設計担当者が常に雇用を維持する必要があることを念頭に置いて初めて実現されます。
チャンネル鋼や梁を曲げたり、水平方向に穴を開けたりするための、特に強力な工具が用意されています。油圧式のマンホールパンチングマシンとフランジングマシンが使用され、それぞれ直径27インチのラムを備え、厚さ3/4インチの板に42インチ×16インチの穴を開けることができます。最も幅の広い板に深さ4フィート6インチのフランジを成形するための金型も用意されています。
図版43。
パンチングとせん断。
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皿の重ね合わせや縁を縫い合わせる現代的な手法は多くの場面で用いられており、 [99]この作業を行うために、特殊な油圧工具が用意されています。同社はまた、フレームやデッキビームなどのジョグル加工をいち早く採用しました。フレームやビームは、工場に複数台ある特殊な油圧プレスで、板材の交互の内側ストレーキに合わせて冷間時にジョグル加工されます。95 ページに隣接する図版XLIに示されているこの工具は、ラムヘッドとアンビルにダイスを備えており、それらの間に所望の凹みまたはジョグルの表裏を形成します。ラムヘッドとアンビル上の可動センターピースは、ねじ山によってあらゆる方向に移動して、ジョグル加工された部分の位置と幅に合わせることができ、ゲージはフレームのジョグル加工された部分の位置の0.1インチの変動を示します。1ストロークで2フィートの長さのアングルをジョグル加工できます。これらの機械は、グラスゴーのヒュー・スミス社製です。
同じ機械で、船体、内底、またはデッキプレートの重ね合わせ部分や端部を同様の方法でジョグリングします。これにより、フレームやプレートの全長を非常に短時間で加工できます。半径16フィートの強力なジブクレーンが、これらの工具による作業の迅速化に大きく貢献します。必要なスリップは、フレームの面取りによってジョグリングが使用できない船体の両端部分のみです。これらのテーパースリップの成形には、特殊な電動ハンマーが使用されます。
フレームを形成するアングル材などは、建造バースの先端で組み立てられ、スキッド上に載せられた状態でリベット留めされ、二重底、フレーム、縁板が形成される。可能な限り油圧リベッターが使用される。造船所には約20台の油圧リベッターが稼働しており、シリンダーの直径は8インチから10-1/2インチ、ストロークは7-1/2インチ、ギャップは55インチで、重作業にも対応できる。中には、キール作業、梁のリベット締め、難箇所の作業用に特別に設計されたものもある。
このようにリベット留めされたフレームはバースを下って運ばれる。[100] 船体は、工場内では有名な遊園地の鉄道に似ていることから「スイッチバック」と呼ばれる、シンプルかつ巧妙なケーブルウェイによって運ばれる。船体フレームがリベット留めされるスキッドに隣接するバースの先端には、デリックポストが立っている。ケーブルは、造船バースの足元にある小型デリックから、大型デリックポスト上部の滑車を経由して、その基部にある同様のブロックを通って電動ウインチまで伸びている。船体構造のフレームまたはユニットは、ケーブル上のランニングブロックに吊り下げられ、ウインチの作動と大型デリックポストの後方への傾斜によって、ケーブルはピンと張られる。荷重のかかったランニングブロックは、フィッターのチームの誘導の下、重力によってピンと張られたケーブルを下っていく。ケーブルウェイの勾配は、荷重が造船バース内の所定の位置までゆっくりと移動できるだけの十分な勾配となっている。
二重底フレームと縁板はキールプレートと接合され、その後、タンク上部プレート、側板、外板、梁、隔壁、その他の部材が順次構造体に組み込まれていく。この際、携帯式油圧パンチとリベッターが広く使用される。また、穴あけ、穿孔、リベット打ち、チッピング、コーキングなどには空気圧工具も広く用いられる。建造中の船舶では、これらの工具が130~140台使用されている。
全長700フィートまでの造船バースが10基あるが、若干の変更を加えることで、同社はさらに大型の船舶を建造することも可能となる。これらのうち数隻は、88ページ対向の図版XXXVIIに掲載されている版画に示されている。進水場は恐らくこの川で最も優れた場所であり、対向の版画に示されているように、水路は深く、非常に広い。実際、通常の商船は係留索を満載しても係留鎖なしで進水する。先端が細い船、すなわち郵便汽船や巡洋艦は、予防措置として、曳航索で係留される。 [101]通常の方法。90ページの対向ページにある図版XXXVIII の版画は、HMS Argyllの進水を示しています。
図版XLIV。
艤装ドック。
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図版XLV。
乾ドック。
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進水した艦船は、約2年前に建設され、図版XLIVに描かれている艤装ドックで仕上げられている。この版画には、大型ジブクレーンの下にHMSアーガイルが描かれている。このドックは長さ560フィート、幅172フィートで、クライド川の航路に直接開いている。水深は常に28フィート以上あるため、軍艦は潮の満ち引きに関係なく常に浮かんでいる。この図で目立つのはクレーンで、マザーウェルのジョージ・ラッセル社が供給したもので、半径70フィートで120トンを吊り上げることができる。クレーンは、岸壁面から20フィートの高さにあるコンクリート基礎と桟橋の上に設置されている。クレーンのマストを支える桟橋の他に、クレーンを固定する後脚それぞれにも同様の支柱がある。
デリック式クレーンの利点の1つは、クレーンを埠頭の端近くに設置できることです。この場合、中心は埠頭の前面からわずか7フィートなので、120トンの全荷重を埠頭から63フィートの有効リーチで処理できます。60トンを超える荷重の重量用プラウの最大半径は90フィート、10トンの荷重の軽量用プラウギアの最大半径は98フィートです。クレーンの最小半径は25フィートです。ギアは4セットあります。重量物の吊り上げ用、軽量物の吊り上げ用、ジブのデリック用、旋回用です。それぞれに密閉型トラムウェイタイプの独立したコントローラーが備えられています。主巻き上げモーターとデリックモーターは50馬力、その他は35馬力です。 120トンの吊り上げ速度は毎分5フィート、10トンの荷物は毎分40フィートの速度で吊り上げられます。旋回動作には自動ブレーキが、吊り上げおよびデリック装置には強力な手動ブレーキが装備されています。すべての動作は1台の装置で制御されます。[102] 鉄工所内の作業員が、埠頭面から56フィート(約17メートル)上のクレーンのマストに固定されている。
埠頭の反対側の埠頭には20トンの移動式電動クレーンがあり、工場全体には、工作機械を操作する油圧クレーンやその他のクレーンに加えて、多くの可搬式クレーンや油圧クレーンが設置されている。
ここで、101ページに隣接する図版XLVに示されている当社の乾ドックについて触れておきましょう。全長は360フィートで、主に船舶の修理のためのドック入りや、試運転前の船舶の洗浄に使用されています。この図には、ドックに停泊中の魚雷艇駆逐艦が写っています。ドックの排水ポンプは電動式です。
それでは、船の建造に関する話に戻り、建造に携わった補助的な部門、すなわち建造職人、鍛冶屋、配管工、板金工、その他の労働者について説明しましょう。
スコットの船の多くは旅客船であるため、木材加工はスコットの船のほとんどにおいて大きく重要な項目となっています。図版46では、製材所の1つを紹介しています。この製材所は独立した設備を備えており、直径15-1/4インチと27-1/2インチ、ストローク44インチのシリンダーを備えた複式エンジンを含む独自の動力装置を有しています。垂直鋸フレームは4つあり、最大のものは36インチのフレーム、6つのローラー、そして最も重い丸太を載せるための2つの台車を備えています。さらに、直径6フィートまでの丸鋸、旋回式横挽き鋸、重作業を行うための特殊なプレーニングマシン、成形機、旋盤、そして鋸刃の修理や仕上げなどを行うための鋸刃研ぎ機、砥石、パンチングマシン、金床などがあります。また、大型の蒸気加熱式乾燥炉と、約3エーカーの広さの木材乾燥場もあります。天井走行クレーンは最大5トンの吊り上げ能力を持ち、走行レールはヤード全体に柱で延長されている。製材所は地区最大規模かつ最も設備が整っており、最大手3社の木材の製材とプレーニング加工を行っている。 [103]造船所での作業に加え、他の2社の一般業務も請け負っている。
図版XLVI。
製材所。
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図版47。
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建具工房の二つの眺め。
既に述べたように、建具職人と家具職人の工房は、長さ240フィート、幅52フィートの建物の2フロアを占めています。4階は、フレンチポリッシュ仕上げの作業と、完成した木工品を船に積み込む準備が整うまで保管する場所として使用されています。同じ建物内には模型製作部門もあり、ほぼすべての船舶のレプリカが製作されています。これらの模型は芸術作品であり、その完成度、正確さ、美しさから、数々の展覧会で高い評価を得ています。
このページの隣にある図版47に2枚の版画で示されているように、木工職人の工房には、鋸引き、旋削、かんながけ、成形、研磨、ほぞ穴加工、穴あけ、ほぞ加工、蟻継ぎ、ダボ継ぎ、接合などを行うための木工機械一式が揃っています。これらの機械は電動式で、各階の工房の長さに沿って3箇所に配置され、周囲には作業台が備え付けられているため、職人は加工のために作品を遠くまで運ぶ必要がありません。また、この部門では、特にドックに停泊中の船上で大工や木工職人などに便利な携帯式電動丸鋸も使用されています。芝刈り機型の電動デッキプレーナーは、大工や木工職人が経験する最も骨の折れる作業を大幅に軽減するのに役立っています。
造船バースに便利な場所に2つの大きな鍛冶場があり、どちらの鍛冶場にも仕上げ部門が隣接している。一方の鍛冶場には54基の炉と8本のハンマーがあり、もう一方の鍛冶場には40基の炉と5本のハンマーがあり、ハンマーの重量は最大15cwt(約700kg)である。炉は機械式送風機で稼働し、煙と排ガスは天井の換気パイプで排出される。鍛冶職人たちは広範囲にわたる作業を行っている。金型打ち込みは、この作業に広く用いられている。[104] アイプレート、クリート、支柱、クリップなどの製造。各仕上げ工場には、帯鋸、ラジアルドリルやその他のドリル、ねじ切り盤、砥石が備えられている。鍛冶屋の倉庫は仕上げ工場の上の階に配置されている。
配管工の作業場には、冷えた状態でパイプを曲げるための特殊な機械のほか、ねじ切り機、タッピングマシン、ドリル、のこぎり、グラインダー、そして火鉢が備え付けられている。
板金部門も同様に設備が充実しており、矯正ロール、せん断機、打ち抜き機、チッピング機、穴あけ機などの工具や各種ハンマーを備え、換気設備やその他の軽鉄工に関する作業が行われています。
軍艦建造契約を受注したことを考慮すると、プロペラ機械類などとは区別される艦船特有の作業を行う機械工場は広大である。ここに設置されている4台の旋盤は、全長が最大27フィート(約8.2メートル)、主軸台が14インチ(約35センチ)、ベッドが22フィート(約6.7メートル)である。便利な成形機、そこそこの大きさの平削り盤、そして数台のドリルも備えられており、いずれも必要な作業に十分対応できる。その作業量は、規模の大きさよりもむしろ、作業内容の多様性において特筆すべきものと言えるだろう。
操車場内および機関・ボイラー工場の複数の部門にあるすべての機械は、中央制御ステーションから制御されており、その2つの図が反対側の図版XLVIIIに示されている。発電所の片側には発電機が、もう片側には空気圧縮機と油圧ポンプが設置されている。200ポンドの圧力の蒸気は、1基の船舶用円筒形ボイラーと4基のバブコック・アンド・ウィルコックス社製水管ボイラー、過熱器、石炭搬送装置、機械式給炭装置によって供給される。
図版48。
発電所内の発電機。
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発電所内の油圧ポンプと空気圧縮機。
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総容量1200キロワット、電圧240ボルトの発電機が3基設置されている。これらの発電機は、このページの対向ページにある図版XLVIIIに示されている。エンジンは高速密閉式強制潤滑凝縮型である。電流は発電所内の配電盤から架空送電線を通して配電され、3方向分岐器が備えられている。 [105]各部門に配電盤が設置されている。モーターは造船部門だけでも約130台あり、2極式と4極式があり、部分的にまたは完全に密閉されており、ほとんどが10~20馬力である。照明にはアーク灯が使用されているが、作業場や事務所は16カンデラと32カンデラの白熱灯でも照らされている。造船所内の各所に、携帯用照明や、ドックで完成作業中の各種船舶の照明用電源を接続するためのコンセントが設置されている。
800ポンドの油圧動力は、直径15インチの蒸気シリンダーと直径4インチのラムを備えた2台の高圧ポンプによって発生します。各ポンプにはそれぞれ独立したアキュムレータが備えられています。圧力配管は工場全体にわたって地下に敷設され、既に述べた様々な油圧機器に接続されています。
空気圧工具に動力を供給するための空気圧縮機が2台あります。合計容量は毎分1800立方フィートの自由空気です。各圧縮機には直径6インチの蒸気シリンダーが2本あり、それぞれ直径15-1/4インチと21-1/4インチの高圧および低圧空気シリンダーを駆動します。ストロークは18インチです。油圧ポンプと空気圧縮機は、104ページの対向ページにある図版XLVIIIに示されています。
既に述べたように、この発電所で発電された電力の一部は機関工場で利用されており、次にその機関工場について見ていきましょう。
[106]
エンジンおよびボイラー工場。
コット社のエンジンおよびボイラー工場は、造船所と同様に、建設の迅速さが特徴的でした。いくつかの例を挙げると、1864年に非常に短期間で建造され、海上で12ノット、試運転で13.5ノットの速度を出すエンジンを搭載した6隻の封鎖突破船が挙げられます。最近の注目すべき例としては、ロンドン郡議会の依頼でテムズ川航路用に建造された20隻の旅客汽船用のボイラーとエンジンの建造があり、これは前掲の83ページと84ページで説明されています。この工事の契約は1904年11月末頃に締結され、12月初め頃に工事が開始されました。エンジンの各部品は1905年1月から2月初めにかけて機械加工と仕上げが行われ、20セットすべてのエンジンとボイラーは5月末までに完成しました。もう一つ注目すべき事例は、前掲80ページで説明されている蒸気船鳳天号の機械の建造で ある。機械の建造は1月中旬に開始され、4月末頃に完了した。機械は船に搭載され、5月29日に試運転の準備が整った。 [107]作業開始から完了までの期間は5ヶ月をはるかに下回った。[69]
図版XLIX。
メイン機械工場内の様子。
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すべての作業の出発点となる型紙製作所には、型芯製作機を含む、一般的な型紙製作機械が備えられている。
1790年に始まった鉄工所は、[70]その後、大規模なエンジニアリング施設が段階的に建設され、現在も健全な作業が続けられています。4つのキューポラがあり、合計容量は約20トンで、直径120インチまでの円筒が鋳造されています。これらの事実は、設備の満足できる性質を示しています。
真鍮鋳造工場も同様に重要な部門であり、一流の製品が製造されています。ここでは、最大150ポンド(約68kg)までの様々なサイズのるつぼが52個使用されており、総容量は約2トンです。また、1回の加熱で12トンの金属を生産できる空気炉もあり、シャフトライナーや海軍艦艇用の大型シーチェストなどの大型鋳造品の製造に使用されています。この鋳造工場で製造される海軍規格の砲金は、1平方インチあたり最大18トンの強度を持ち、2インチ(約5cm)の長さで30%の伸びがあります。鋳造工場には電動ジブクレーンが設置されています。
鍛冶場と鍛冶屋の作業場では、重量3トンにも及ぶ様々な規模の精密加工が行われます。ハンマーの出力は最大15cwt(約700kg)まで様々です。補助エンジンの鍛造品などに関連して、かなりの量の金型プレス加工も行われます。すべての外輪はこの部門で製造されます。火を起こすための送風は、電動ファンによって行われます。
完全にガラス張りの屋根で建設された最初の機械工場の1つであるこの工場は、急斜面に位置し、片側は頑丈な擁壁で囲まれている。 [108]図版XLIX(106ページ対向)に示されているとおり、高さ25フィートの壁の最上部には軽機械工場があり、ベイの端、図版の左側に位置する付属棟の上には真鍮仕上げ工場があります。組立工場の床とギャラリーの間には2トンのホイストが設置されているため、この配置によって輸送上の不便が生じることはありません。
もともと、この工場が建つ丘陵地には小川が流れており、その水は長年にわたり動力源として利用されてきた。敷地内を水が流れる導水路には、特殊な24インチ内向き水車が設置されており、この水車は80馬力を連続的に発生させる。この動力は、ボイラー工場内の機械の一部を駆動するために用いられる。水車は、複式立形エンジンと並列運転されており、このエンジンがエンジン工場内の小型機械群を駆動するシャフトを動かしている。ただし、大型機械の多くは、既に説明した中央変電所から送電される個別のモーターによって電動駆動されている。
92ページと106ページにそれぞれ対向する図版XXXIXとXLIXに掲載されている版画は、幅60フィートの主要機械工場を示しており、隣接するベイとともに、当時製造された最高級の船舶工学用工具が収容されている。その効率性を示す最良の例は、2000馬力のエンジン一式を構成する部品の加工に3週間しかかからないという事実だろう。工場内には、最大40トンの吊り上げ能力を持つ5台の天井走行式電動クレーンが行き来している。
図版L。
垂直プレーナー。
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多軸ボール盤
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図版LI。
平面旋盤および中ぐり旋盤。
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主要な寸法と主要な工具が行う主な作業から、設備の規模がわかる。複数の平削り盤と溝切り盤があり、そのうちの1つがこのページの対向ページにある図版Lの版画に示されている。21フィートの平削りと18フィートの溝切りを行う複合機が2台あり、 [109]エンジンのコンデンサー、シリンダー、大型ベアリングフレーム、ベースプレートとの接続に使用され、他の 2 つの小型ツールは、ベッドプレートとコラムの鋳造品の仕上げに使用されます。偏心ロッドの端などを加工するために、円形テーブルを備えた 24 インチのスロッターがあります。クロス スライドに 2 つのツール ボックスを備えた高速プレーナーが 2 台あり、10 フィート x 5 フィート x 5 フィートの部品を収容し、12 フィート x 3 フィート x 3 フィートのワークを収容する 1 台があります。
一部の大型工具の駆動においては、可逆モーターの採用により非常に良好な結果が得られており、ある事例では4本のベルト、一対のベベルギア、および2本のカウンターシャフトが不要となり、摩擦による損失が大幅に削減され、より高速な回転速度とより迅速な戻り動作が可能になった。[71]
穴あけ作業には、いくつかの大型工具があります。最近、ヤロー水管ボイラーのドラムや水ポケットの管穴を主に加工するために設計された多機能機械が設置されましたが、通常の機械加工にも使用されています。この工具は、108ページの対向ページにある図版Lに図解が掲載されており、リーズのキャンベルズ・アンド・ハンター社によって製造されました。この工具は、4つのサドルを備えた巨大なクロススライドを持ち、平歯車と摩擦クラッチによって駆動される強力なねじによって移動します。このねじは、サドルの1つから制御されます。鋼鉄製のスピンドルはバランスが取れており、特殊な自動可変ラック送り機構と、ジグを通してドリルを素早く調整するための手動による高速垂直移動機構を備えています。各スピンドルは独立して操作できます。テーブルは、クロスシャフトと垂直シャフトに連結された2本のストレートねじによって方向付けられるスライド運動を持ち、3つのベアリング面を持つストレートベッドによって支えられています。この機械は重量20トンで、30馬力の電動モーターで駆動される。
円筒加工には2台の立型ボーリング盤が使用されています。 [110]2つの機械があり、一方は直径120インチまで、もう一方は直径94インチまで穴あけが可能です。4フィート四方のテーブルを備えた複合ボーリング・フェーシングマシンは、プロペラボス、バルブチェスト、小型シリンダー、組み立て式ベッドプレート、機械ベアリングなどに有効に使用されます。
高速旋盤の設置は特に注目に値する。 1 台では、フェースプレートの直径が 12 フィートまで対応でき、ベッドの長さが 30 フィートであるため、大型の表面加工だけでなく、大型のクランクシャフトの旋削にも役立つ。 表面加工とねじ切り用に 12 インチのダブルギア旋盤が 2 台ある。 これらは自動で、ベッドの長さはそれぞれ 19 フィートと 12 フィートである。 ピストンとコネクティング ロッドの旋削には、中心間距離 16-1/4 インチのねじ切り旋盤が 2 台使用されており、ベッドの長さは 22-1/2 フィートである。 これらはそれぞれ、トリプル ギア ヘッドストックと直径 48 インチのチャックを備え、ラック モーションとスライド レスト フィードを備えている。 20 インチのベッド長28フィート6インチのセンター旋盤には、シャフトライナーなどのためのサドル2個とスライドレスト4個が装備されている。その他にも、ベッド長36フィートの27インチセンター旋盤があり、シャフト加工に使用されている。
旋盤の1台は、109ページに隣接する図版LIに示されています。これは、ジョンストンにあるジョン・ラング・アンド・サンズ社製の48インチ表面加工・ボーリング旋盤です。新たに導入された2つの機能は、可変速駆動装置と自動変速機構です。主軸台はシングルギアまたはトリプルギアに使用でき、最高速度で回転している場合でもギアによる減速が行われるように配置されています。この構成により、旋盤はベルト駆動で主軸に直接動力を伝える場合よりも、小径加工時に大きな出力を発揮します。中空で六角形のタレットを備えた主軸は、るつぼ鋳鋼製で、砲金軸受で回転します。変速機構により、表面加工時の工具の切削速度はほぼ一定に保たれます。つまり、あらゆる表面を従来の約半分の時間で仕上げることができます。 [111]通常のステップコーン駆動方式の旋盤を使用し、作業者は表面加工中にベルトの位置を変更する必要がない。自動送り動作は正方向である。
図版LII。
真鍮仕上げ工房
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多くの場合、平面加工や溝加工よりもフライス加工が好まれ、特にバルブの四分円、柱、面などの加工においてその傾向が顕著です。平面加工には大型の立型フライス盤が、溝加工には立型フライス加工装置を備えた水平工具が使用されます。ボルトなどの研削には、タップ研削用の独立したヘッドを備えた機械が使用され、エメリーホイールの直径は18インチ、幅は1-1/2インチです。
現在建設中の工場は、最大出力のタービン機械の製造に特化して設計される予定です。工場の長さは285フィート、幅は60フィートです。重量物の吊り上げには100トンの天井クレーンを使用し、通常の作業には40トンの電動クレーンを使用します。大型工作機械は、タービン作業用に特別に選定されていますが、最も重い往復動機械の製造にも使用できます。主な工具は、タービンローターとクランクシャフトに適した大型旋盤、シリンダーとタービンケーシングの両方の加工に使用できる立形ボーリング盤、そして10フィート×10フィート×25フィートの大型プレーナーです。タービン作業に必要な小型工作機械もこの部門に設置され、既存の工場から大型工具の一部も移設されるため、この部門は目的に完全に適合した設備を備えることになります。
110ページ対向の図版LIIに掲載されている真鍮仕上げ工場は、船舶と機関の両方の作業に使用されています。この工場はごく最近レイアウトが一新されました。最新の慣行に従い、機械は工場の両側に配置され、作業台は中央にあります。作業台は交互に、加工する材料を置くために使用されているため、よくあるように作業台が雑然と散乱することはありません。[112] これらは、最高級の自動工具、タレット旋盤、真鍮仕上げ旋盤、および特に大型のディスクを備えた研削盤の代表的な機種です。
これまで述べてきたすべての工場において、寸法精度を確保するために相当な努力が払われています。この取り組みは近年著しく発展し、ゲージ、テンプレート、切削工具を製作する専用の設備を備えた部門が組織されました。この部門は、このページの対向ページにある図版LIIIに示されています。まず、この新しい部門の意義について少し説明しましょう。3隻または4隻の船が同じタイプのエンジンを搭載している場合、最も重要な部品の治具とテンプレート一式がすぐに製作されるため、ある船のエンジンの部品を別の船のエンジンに取り付けることができます。これにより、新しい部品の発注が簡素化され、修理や改装を迅速に行うために船主が保管しておく必要のある予備部品の数が大幅に削減されます。
スコットランド人は以前からこのシステムを採用しており、20隻のテムズ汽船の機関に関してこれを実施するのは容易なことであった。また、最近の海軍の作業では、この慣行は拡張された形で適用されている。最近の海軍の作業では、エンジンのすべての部品が、国内の異なる場所で製造された同型艦の他のエンジンの対応する部品と互換性があり、同一となるように作られている。この事実だけでも、必要な範囲と複雑さ、そして注意深さと精度の高さがわかるだろう。互換性を確保するためのこの標準化は、海軍本部の発注から21か月で完成予定の、指示馬力27,000の装甲巡洋艦ディフェンスの機関の場合に最高の例となっている。
図版LIII。
工具、ゲージ、テンプレート、治具部門。
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次に、工具製作と仕上げ(工具室で行われるもう1つの作業分野)に関しては、切削工具を効率的にするためには、 [113]様々な金属や合金を加工する工具には、最も適した鋼材を使用することが不可欠であり、各金属に適した工具鋼の選定は、実際の作業データを綿密に収集することによって体系化されている。工具の製造には特殊な装置が用いられており、これについては後述する。作業員には、状態の良い工具のみを使用するよう奨励されている。各作業員は10個の工具チェックを受けており、それと同数の工具を倉庫から借りることができるが、これらはオーバーホールと再研磨のためにできるだけ早く返却しなければならない。ボーナス制度は、作業員が工具を良好な状態に保つよう促す効果もある。
工具部門は主要構造とは別になっており、そこで全ての治具、テンプレート、ゲージ、そして工具が製作されます。標準ゲージと限界ゲージが使用され、どちらもメートル法とヤード・ポンド法の両方の寸法で表示されています。工具室は、テンプレートや治具が製造過程で変化しないように、一定の温度に注意深く維持されているだけでなく、採用されている機器も最も精密な結果が得られるように選定されています。大型ボイラータップ、ドリルゲージ、フライスなどの製造に関連して、特別に設計されたガス炉が建設されており、製作する工具のサイズに応じて個別に、またはまとめて使用できる複数の区画を備えています。工具鍛冶場は下方通風方式を採用しているため、煙や粉塵を全て排出するだけでなく、空気を清浄に保つようにも設計されています。
この工具製造部門で使用されている主要な機械の中には、バックオフおよびテーパー旋削アタッチメントを備えた、8インチのウィットワース式自動旋盤(スライド面加工およびねじ切り加工機能付き)があります。フライス盤、穴あけ盤、研削盤はすべて一流メーカー製です。既存の標準器からの比較測定には、10フィートの機械が使用されます。この機械は、[114] Whitworth社製のこの測定機は、高速ヘッドストックに測定ネジを備え、大きな分割ホイールが付いています。分割ホイールの1目盛りは、スピンドルの軸方向移動量で0.0001インチに相当します。棒材の横方向および引張試験はすべてこの部門で行われます。
型紙、工具、図面などの配布に関してはチェックシステムが用いられ、そのため工場の中央に専用の倉庫が設けられている。
油圧式板金曲げ加工機
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ボイラー工場に関しては、1905年に週にほぼ1基のボイラーを生産していたという事実自体が、採用された工場の性質を物語っている。主要ボイラー工場は、敷地を含めて7000平方ヤードの面積を有し、クレーンレールまでの高さは45フィートである。また、最大100トンの吊り上げ能力を持つ5基の天井走行式電動クレーンに加え、各種工作機械に関連した多数のジブクレーンやその他のクレーンが設置されている。
図版LIV。
ボイラー工場にて。
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ボイラー工場に設置されている工作機械はどれも非常に強力なものですが、 [115]ここで言及する必要があるのは、13フィートのギャップを持つ油圧式板曲げ機で、動作は完全に自動で、冷間時に厚さ2インチまでの板を任意の半径に曲げることができます。ボイラーの前面および背面板のフランジ加工は、160トン以上の圧力をかける油圧機械で行われます。この機械には4つのラムがあり、そのうち2つは下向き、1つは上向き、もう1つは水平方向に動作します。この機械には、最も重い板を持ち上げることができる特殊な油圧式ジブクレーンが付属しています。また、同等の出力を持つ板端プレーナーと3連ボーリング盤があり、垂直ロールは幅10フィートまでの板を収容できます。
ボイラーのリベット打ちには、13フィート(約4メートル)のギャップを持つ油圧式リベット打ち機が使用され、各リベットに200トンの荷重をかけることができます。このリベット打ち機自体の重量は約60トンで、独立した油圧式ジブクレーンによって操作されます。クレーンとリベット打ち機に関連するすべてのバルブは共通のプラットフォームに引き込まれているため、1人の作業員で全ての作業を操作できます。
水管ボイラー製造のための大規模な特殊設備も備えているが、これについては詳細に説明する必要はほとんどないだろう。
ボイラー製造の大部分、特に軍艦向けのボイラーは亜鉛メッキ処理が施されており、この目的のために専門部署が組織されている。まず、管は徹底的に洗浄され、亜鉛浴に入れられ、所定の程度まで電気分解によってコーティングされる。これは、欠陥を明らかにするとともに、製造中の腐食から管を保護するためである。この部署、ひいては水管製造部署の設備規模は、おそらくその作業量によって最もよく示されるだろう。巡洋艦1隻のボイラーには24,000本以上の管が必要であり、その製造に6ヶ月を要するという事実からも、このことが理解できるはずだ。
[116]
工場の素晴らしい設備を示す他の例を挙げることもできますが、あらゆる部門で最高の仕事を実現するために、以下の3つの要素が重視されていることは既に述べました。第一に、200年にわたって慎重に蓄積された経験の利点。第二に、心理学者が遺伝的影響について主張する利点(ここでは経営者だけでなく、多くの労働者にも当てはまります)。第三に、経営と設計、工作機械と製造方法の継続的な改善の必要性を認識する、健全で進歩的な精神です。
ベッドフォード・プレス印刷所、ベッドフォードベリー・ストランド20番地および21番地、ロンドン、WC
脚注:
[1]66ページの3段落目の最後に、この日付が1904年と誤って記載されています。
[2]キャンベル著『グリーノックの町と港の歴史的概略』第1巻、18ページ。
[3]サー・ナサニエル・バーナビー著『世紀の海軍発展』23ページ。
[4]ブラウン著『グリーノック初期年代記』136ページ
[5]ウィリアムソンの『ジェームズ・ワットの追悼録』、1856年。
[6]『スコットランド地名辞典』、1842年、第1巻、709ページ。
[7]『庶民院議事録』、1792年、357ページ。
[8]ホームズ著『古代と現代の船』152ページ。
[9]ウィリアムソンの『オールド・グリーノック』148ページ。
[10]キャンベル著『グリーノックの町と港の歴史的概略』68ページ。
[11]以下の数値は、1701年については「Chambers’ Estimates」の68、69、90ページから、1793年についてはLindsayの「History of Merchant Shipping」から、1803年については「Porter’s Progress of the Nation」の626ページから、そして1901年については「Statistical Abstract for the United Kingdom」から引用したものである。
1701年。 1793年。 1803年。 1901年。
船舶数 3,281 16,079 20,893 20,258
トン数 261,222 1,540,145 2,167,863 15,357,052
船員 27,196 118,286 — 247,973
1701年と1793年の統計には含まれていないスコットランド艦隊は、艦艇の規模と総トン数において、はるかに小規模であった。
[12]ホームズ著『古代と現代の船』130ページ。
[13]ウィアー著『グリーノックの歴史』
[14]ブラウン著『グリーノック初期年代記』138ページ。
[15]マレー著『鉄と木材による造船』60ページ。
[16]リンゼイ著『商船』第3巻、294ページ。
[17]ウッドクロフト著『蒸気航海』20ページなど。
[18]ウッドクロフト著『蒸気航海術』54ページ。
[19]ディアスの「クライド川における貿易の改善と発展に関する論文」(1873年)、24ページ。
[20]ミュアヘッド著『ワットの生涯』428~429ページ。
[21]ウィリアムソン著『クライド川の旅客蒸気船』348~351ページ。
[22]ジェームズ・ネイピア著『ロバート・ネイピアの生涯』21ページ。
[23]これは同名の二番目のもので、ウェリントン公爵の大勝利後に人気を博し、次のような詩的な表現を生み出した。
そして今、平和の時代の中で、
私たちは芸術という導きの流れに乗って進む。
それによって、私たちの車輪は回転するリールのように、
しなやかな水生昆虫。
我々の英雄たちが敵を追い払ったとき
青いボンネットを背景に。
波はあらゆる方向で分かれる
ワーテルローの戦いの前。
—ミラー著『クライド川源流から海まで』179ページ。
[24]ミラー著「グラスゴー博覧会における造船工学および海洋工学に関する講演、1880-81年」138ページ。
[25]「グリーノック・アドバタイザー」、1819年8月6日。
[26]1820年版「蒸気船の旅の案内」。
[27]ミラー著「蒸気航海の勃興と発展について」グラスゴー博覧会講演録(1880-81年)、138ページ。
[28]ホッダー著『ジョージ・バーンズ卿の生涯』161ページ。
[29]ウィリアムソン著『クライド川の旅客蒸気船』32ページ。
[30]リンゼイ著『商船史』第3巻、78~80ページ。
[31]ウィアー著『グリーノックの歴史』89ページ。
[32]ウィリアムソンの『ジェームズ・ワットの回想録』(1856年)228ページ。
[33]「グリーノック・アドバタイザー」、1839年7月5日。
[34]「グリーノック・アドバタイザー」、1835年2月5日および5月25日。
[35]フィンチャム著『造船史』294ページ。
[36]トーマス・サザーランド卿、『P. and O. カンパニーのポケットブック』(1890 年)15 ページ。
[37]フィンチャム著『造船史』235ページ。
[38]ジョン・ロス卿著『喜望峰経由のインドへの蒸気船航路』(1838年)、31ページ。
[39]「グリーノック・アドバタイザー」、1839年1月22日。
[40]フィンチャム著『造船史』320~321ページ。
[41]リンゼイ著『商船』第4巻、86ページ。
[A]すべての場合において、馬力がどのような基準で計算されたのかを特定することは困難である。示されている数値は公称馬力であり、セネットとオラムの「船舶用蒸気機関」(3ページ)では、この初期の時期における指示馬力は公称馬力の1.8倍と記録されている。
[42]「実用力学ジャーナル」第1巻、1853年。
[43]1849年当時、イギリスが所有していた蒸気船の数はわずか1142隻、総トン数は15万8729トンでした。世界で2番目に蒸気船を保有していたスウェーデンは、その約1割程度でした。(ポーター著『国家の進歩』626ページ)
[44]ホームズ著『海洋工学』74ページ。
[45]ランキン著『蒸気機関』502ページ。
[46]「英国造船学会紀要」第28巻141ページ、および第30巻278ページ。
[47]リンゼイ著『商船』第4巻、434ページ。
[48]「英国造船学会論文集」第11巻、152ページ。
[49]リンゼイ著『商船』第4巻、435ページ。
[50]ポロック著『近代造船とその従事者たち』199ページ。
[51]「機械学会論文集」(1901年)、608ページ。
[52]チャーノック著『海洋建築史』第3巻、245ページ。
[53]「グリーノック・テレグラフ」、1849年5月4日。
[54]サー・ナサニエル・バーナビー著『世紀の海軍発展』140ページ。
[55]セネットとオラムの「船舶用蒸気機関」、3ページ。
[56]フィンチャム著『海洋建造史』332ページ。
[57]同上、344ページ。
[58]サー・ナサニエル・バーナビー著『19世紀の海軍発展』113ページ。
[59]セネットとオラムの「船舶用蒸気機関」、10ページ。
[60]「英国造船学会論文集」第30巻、278ページ。
[61]「英国造船学会論文集」第30巻、287ページ。
[A]戦艦、バルフルール。
[B]戦艦カノープス。
[C]装甲巡洋艦。
[62]『ブリタニカ百科事典』(1898年版)、第11巻、288ページ。
[63]「エンジニアリング」、第79巻、577ページ、1905年5月5日。
[64]「Proceedings of the Institution of Civil Engineer」(1899)、vol. 2 を参照してください。 cxxxviii.、パート 3。
[65]『エンジニア』第98巻、15ページ。
[66]「エンジニアリング」、第180巻、415ページ。
[67]「エンジニアリング」、第180巻、420ページ。
[68]ロイズ船級協会のデータに基づき、速力16ノットを超える英国および外国の汽船、ならびに海外航路および海峡航路の汽船の数を、速力別に分類する。
スピード。 イギリス人。 外国。 海外。 チャネル。
20ノット以上 42 26 17 51
19~20ノット 23 11 7 27
18インチ 19インチ 38 14 15 37
17 ” 18 ” 53 49 67 35
16インチ 17インチ 70 56 77 49
226 156 183 199
[69]建造速度に関する詳細な記述については、『エンジニアリング』第60巻813ページを参照されたい。そこには、中国航海会社のために総トン数2万6000トンの船舶10隻が9ヶ月で建造されたことが記されている。
[70]前掲の22ページを参照。
[71]『エンジニアリング』第180巻、418ページを参照。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『グリーノックにおけるスコットランド人による2世紀にわたる造船』の終了 ***
《完》