سفينة دوّارة

كانت السفينة الدوارة تصميمًا غير تقليدي وغير ناجح للسفن في أواخر القرن التاسع عشر، حيث حاولت دفع نفسها بواسطة عجلات كبيرة. لم يُبنَ من هذا النوع سوى سفينة واحدة - إرنست بازين ، التي سُميت على اسم مخترعها - والتي وُجد أنها غير عملية.

كان المبدأ الكامن وراء التصميم مشابهًا لمبدأ تصميم القارب ذي الجناح المائي الذي ظهر لاحقًا ؛ فمن خلال تجنب أكبر قدر ممكن من تلامس الهيكل مع الماء، يمكن تقليل مقاومة الماء ، ونظريًا ، يمكن جعل السفينة تتحرك بسرعة أكبر بكثير مقابل مقدار معين من الطاقة. وكما تصور بازين، كان الهيكل الرئيسي يرتفع عن الماء، مع وجود أقراص مجوفة كبيرة مثبتة على كل جانب. توفر هذه الأقراص طفو السفينة، بالإضافة إلى جزء من قوتها الدافعة. وكانت هذه العجلات تُدار بشكل مستقل، بواسطة مروحة منفصلة تُنزل في الماء من الهيكل لدفع القارب. ^{[ 1 ]}

كانت الأقراص عدسية الشكل : تتناقص تدريجيًا حتى تصل إلى نقطة، مثل هياكل السفن. في الواقع، عند دفعها للأمام عبر الماء، دون أي حركة دورانية، كانت تتصرف تمامًا مثل هيكل سفينة تقليدي. ولكن عند تدويرها، أثبتت الاختبارات أنها أكثر كفاءة بكثير، نظرًا لاستهلاك قوة الدفع رأسيًا وأفقيًا. وقد وُجد أن السرعة الإجمالية يجب أن تكون تقريبًا ثلثي سرعة دوران العجلات. ^{[ 1 ]}

في أوائل ثمانينيات القرن التاسع عشر، قام روبرت فراير بمحاولة مبكرة لإنتاج سفينة من هذا النوع، حيث بنى سفينة "أليس" بتكلفة بلغت حوالي 14000 جنيه إسترليني بعد اثنتي عشرة سنة من التجارب. تألفت السفينة من ثلاث عجلات مجدافية مرتبة بشكل مثلثي تقريبي، مع سطح مستوٍ مثبت فوقها؛ ويبدو أنه لم يكن هناك أي نظام دفع آخر. لم يتقدم المشروع، ربما بسبب عدم وجود أي نظام دفع آخر غير العجلات المجدافية. ^{[ 2 ]}

صُممت أول سفينة بكرات عاملة، وهي سفينة إرنست بازين التي تزن 280 طنًا، على يد المخترع الفرنسي إرنست بازين بعد خمس سنوات من الاختبارات القائمة على النماذج، وتم تدشينها في سان دوني في 19 أغسطس 1896. ^{[ 3 ]} احتوت السفينة على ثلاثة أزواج من الأقراص، قطر كل زوج منها عشرة أمتار وسمكه ثلاثة أمتار؛ وكان كل زوج يُدار بشكل مستقل بواسطة محرك بقوة خمسين حصانًا، وفي الظروف العادية، كان حوالي ثلثه مغمورًا. كان الهيكل الرئيسي مدعومًا فوق محاور هذه الأقراص مباشرة، على ارتفاع 4 أمتار فوق مستوى سطح البحر، وكان طوله حوالي 40 مترًا وعرضه 12 مترًا؛ وكان يحتوي على المحركات بالإضافة إلى مساكن الطاقم. ^{[ 4 ]} توقع بازين أن تكون السفينة قادرة على بلوغ سرعة 18 عقدة تقريبًا، وربما تصل إلى 20 عقدة عند استخدام كامل طاقتها، لكنه كان يأمل أن تتمكن سفينة ذات بنية مماثلة، وبقوة قادرة على دفع سفينة تقليدية إلى سرعة 20 عقدة، من تحقيق سرعات تصل إلى 47 عقدة. ^{[ 5 ]} مع ذلك، قدّر العديد من المراقبين أن التصميم كان قادرًا نظريًا على بلوغ سرعة 32 عقدة، استنادًا إلى حجم وقوة العجلات واختبارات النماذج الأولية. وكانت هذه السرعة تُقارن بشكل إيجابي للغاية مع السفن البخارية المعاصرة؛ إذ كانت سفن الركاب السريعة في ذلك الوقت قادرة على بلوغ سرعة تزيد قليلًا عن 20 عقدة، بينما كانت مدمرات زوارق الطوربيد العسكرية عالية القدرة قادرة على تجاوز 30 عقدة. ^{[ 6 ]} كما كان من المتوقع انخفاض استهلاك الوقود بشكل كبير؛ فقد توقع بازين أن تستهلك سفينة كاملة الحجم 800 طن فقط من الفحم لعبور المحيط الأطلسي بسرعة 30 عقدة، مقارنةً بـ 3000 إلى 4000 طن لعبور بسرعة 22 عقدة بواسطة سفينة ركاب تقليدية. ^{[ 7 ]}

كانت سفينة إرنست بازين سفينة تجريبية، مصممة لاختبار التصميم. في حال نجاح الاختبار، كان من المقرر بناء سفينة ذات بكرات بأربعة أزواج من الأقراص لنقل الركاب من لو هافر إلى مدينة نيويورك . ^{[ 5 ]} إلا أنه عند الاستعداد لعبور القناة الإنجليزية في أوائل عام 1897، تبين أن التصميم غير عملي. فعندما تدور البكرات في الماء، كانت كل بكرة ترفع كمية كبيرة من الماء الملتصق بها، مما أدى إلى كبحها بشدة، وبالتالي إبطاء دورانها بشكل كبير عن المتوقع، وزيادة استهلاك الوقود بشكل ملحوظ. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

توفي بازين في 21 يناير 1898، بعد أسابيع قليلة من إعلانه أنه تغلب على هذه المشاكل، وكشفه عن خطط لسفينة عابرة للمحيطات، مزودة بأربعة أزواج من الأقراص، والتي ستكون قادرة على العبور من لو هافر إلى نيويورك في ستين ساعة. ^{[ 8 ]}

ظهرت الفكرة لفترة وجيزة في ثلاثينيات القرن العشرين، مع ظهور تصميمات مقترحة لسفينة كبيرة "ثلاثية العجلات" في مجلة Modern Mechanix عام 1934، ^{[ 10 ]} وقارب أصغر بكثير بأربع عجلات في مجلة Popular Science عام 1935. ^{[ 11 ]}

في عام ١٨٩٧، صمّم فريدريك كناب، وهو محامٍ من بريسكوت، أونتاريو ، نوعًا آخر من السفن أطلق عليه اسم "القارب الدوّار"؛ وكان عبارة عن أسطوانة طويلة واحدة تطفو في الماء. يُحرّك محركٌ داخلي، مدعومٌ بمحامل دوّارة، السطح الخارجي للأسطوانة، ليعمل كعجلة مجداف . إلا أنه عانى من نفس عيوب تصميم بازين؛ فالسرعة النظرية "ميل في الدقيقة" لم تتجاوز عمليًا خمس عقد، وثبت صعوبة التحكم في السفينة. بعد التجارب، رُبط النموذج الأولي في الميناء لعشر سنوات، قبل بيعه كخردة. ^{[ ١٢ ] [ ١٣ ] [ ١٤ ] [ ١٥ ]}

• Cyclogyro محاولة مماثلة (مثل تكييف عجلات التجديف) للطيران
• مركبة تعمل بالدفع اللولبي

الوسائط المتعلقة بسفن الأسطوانات على ويكيميديا ​​كومنز

• تقرير Das Rollenschiff des Ernest Bazin/ سفينة إرنست بازين الدوارة (PDF)
• سفينة كناب الدوارة: آلة الأحلام البخارية المدفونة تحت تورنتو (أندرو كينغ)