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泰坦尼克号引擎命令车钟 Titanic Engine-Order Telegraph

2022-11-08 13:43 作者:中老年肥肥  | 我要投稿


泰坦尼克号引擎命令车钟 Titanic Engine-Order Telegraph

前言

奥林匹克号和泰坦尼克号都没有留下关于他们车钟功能和位置的原始材料,以至于很长一段时间人们就车钟的问题进行了大量争论。但这些讨论都具有局限性。泰坦尼克号的车钟尚躺在大西洋的海床上时,在没有任何官方图纸或灾后调查材料的情况下,这种不依据原始材料进行的探讨意义有限。

但是,随着水下考古工作的展开,形势发生了变化。RMS Titanic, Inc 已经定期性地前往泰坦尼克号残骸探索,最近还拿到了法院批准发掘残骸的许可。笔者收到RMST邀请,为辨别最新发现的文物而参与他们第2000次下潜探索。笔者和RMST的关系深入发展,他们允许笔者文物在失事地点、保护实验室以及在各博物馆展出时,对收集的各种车钟文物进行调研。

基于调查的基础上,本文希望借此核实泰坦尼克号上不同车钟的作用、原理,并记录它们的细节。

 

译者注:本文摘录自互联网档案馆,作者Bill Sauder,约发表于2005年。可惜互联网档案馆并没有保存这篇文章的完整版,挨个介绍船桥车钟作用的部分在互联网上遗失了。后文将引用Bob Read的Titanic’s Navigating and Docking Bridge Telegraph Dial Faces做简单补充。

https://web.archive.org/web/20080514085205/http://titanic.marconigraph.com/mgy_eotelegraphs1.html。

 

历史发展

轮船的车钟是一种用来从指挥位(通常是舰桥)给轮船各机械舱发布命令的设备,接收并执行指令的地点通常是轮机舱和船艉的靠岸桥。

在蒸汽时代早期,舰桥和轮机舱就存在信息交流困难的问题。许多维多利亚时代的轮船用一个挂在轮机舱里的机械铜锣传递信号:敲一下铜锣表示“停车”,敲两下表示“慢速前进”(前进一),敲三下表示“全速前进”……

尽管已经安装了滑轮车钟(pulley telegraph),蒸汽渡轮Berkeley还是保留了一个铜锣车钟(gong telegraph),作为主车钟损坏时的备用设备。

(来自作者收藏的照片)

铜锣车钟虽然便宜好用,但依然有许多缺点:

l  指令通过声音编码形式传递。若轮机员听错了钟声,就会让船跑错方向。

l  在一些船上,指令无法被确认。舰桥的人只有等到轮船行驶方向明显出现变化,才能确定指令已经被轮机舱接收和执行。

l  因为声音转瞬即逝,因此轮机舱内的船员必须记住指令并口头转递命令(即“这么小声还想开军舰!?”)。

当19世纪快要结束时,一种使用印刷指令、能够确认和回复命令的新车钟出现了——“滑轮系统车钟”(Pulley System Telegraph),它被认为是一种便宜可靠的命令设备,即使更复杂的机械发明也没能将它取代。滑轮车钟大受欢迎,广泛安装于各类船舶,直到20世纪50年代才逐渐被电气车钟取代。

 

Pulley System Telegraph

滑轮系统车钟

最简单的滑轮车钟系统包含两个车钟,一个位于指挥位(比如舰桥),一个位于接收位(比如轮机舱)。

两个拨号盘都被分作多个扇形区域,每个扇形区域包含一条指令。拨号盘边缘有一个手柄。手柄安装在车钟拨号盘圆心的轴上,该轴上有一个滑轮,滑轮周围是一些线缆,通过某种方式与另一边的车钟连接。

当需要指令发出时,指挥位车钟的手柄和扇形指令区域对齐,车钟内的滑轮则驱动一根金属线缆。在线缆的另一端有个一样的滑轮,但接收位车钟内的滑轮还装着一个指针,用于指示舰桥发出的命令。

当指针移动时,车钟内的警铃响起提醒船员注意新命令。为了表明命令已被接受并执行,远端的船员操纵接受位车钟的手柄,通过滑轮和线缆的反向连接使驾驶台上的回复指针移动,让两端拨号盘上的指针和手柄指向相同的命令扇形区域。

安装在轮机舱舱壁上的滑轮车钟,它的线缆和链条露在外头(1898年蒸汽渡轮 Berkeley)
导向轮;在线缆需要改变方向的位置,线缆接入链条中以增加整条线路的强度(Berkeley)

(来自作者的照片收藏)
在泰坦尼克号残骸上发现的一个四缆道滑轮(照片由RMS Titanic, Inc.提供)

车钟操作

尽管许多读者已经很熟悉轮船车钟的操纵程序,但是简单回顾下这个流程还是有必要的。许多人对车中的认识来自电影,不可避免有一些错误:

1.       电影根据剧情需要着重描述了用紧急车钟下令,让轮机舱挂倒挡的情节。事实上这种事情的发生概率可能只有万分之一。

2.       出于剧情和演员阵容的考虑,电影总是展示船员气喘吁吁地奔向车钟、慌乱地掰动手柄(想想“柯克船长”Capt. Kirk)。事实上,车钟附近总是有一个船员随时待命,准备传达高级船员的命令。

3.       正常的操作程序可能为了电影效果而被篡改或不被展示。这让许多电影镜头中的车钟操作事实上存在问题。

有一部电影倒是很好地描述了车钟的操纵,这部电影是20世纪老片《圣保罗炮艇》(The Sand Pebbles)。原小说作者是一位美国海军轮机兵,从他的视角讲述了1926年一艘在中国执行任务的美国炮艇的故事。

白星航运没有留下任何操纵手册或信函指导船员如何使用公司轮船的车钟。事实上,对于这种已经灭绝的“常识”很难找到有意义的参考资料。

下文引用的一段文字,来自一本20世纪20年代写给英国商船高级船员的操作手册,尽管泰坦尼克号沉没已经过去10年,但当时的车钟相较于19世纪末的版本变化不大。

《蒸汽船日常工作——在蒸汽船上工作需要牢记的守则》(Daily Steamship Duties – Points to Remember in Every-Day Life on a Steamer作者: Capt W. F. Pollard, D.SO. R.D., R.N.R.出版商 James Brown and Son, Glasgow, 1924. 第 11-12页):

以下是操作车钟的要点:

从舰桥到轮机舱的线缆要经过多个导轨和直角转弯处,在两端操纵车钟的杠杆力是相当大的,所以不要用力猛掰手柄。尽可能快地将手柄从“全速前进” 到“全速后退”转几圈,提醒轮机舱接收“备车”指令。

在任何时候都要小心地使用车钟,以免车钟损坏。

如果你被要求下达“全速前进”的指令,不要将手把打到“全速后退”再打到“全速前进”。

当全速前进时,请完成操作后确保手柄停留在“全速前进”的位置。如果线缆发生了位移(它们经常会这样),那么当你在“全速前进”之前将手柄移到“全速后退”时,肯定会导致轮船沉没。

我知道一些车钟的铃铛不大响,轮机员经常听不见车钟的声音。遇到这种破烂车钟,在下达命令前请先在两个“备车”位置之间来回拨动手柄,以提醒轮机员注意。为什么不在发布命令前直接让手柄在表盘上转一圈?要知道,轮机员等待命令下达是需要时间的。为了下达一个指令让手柄在表盘上转圈圈,不仅浪费宝贵地时间还容易损坏车钟。一些轮船执行倒车操作很慢,所以请尽可能块地下达倒车指令。

不管是在泊船、还是进入河流时,请小心操作车钟。尽量不要频繁地来回拨动车钟,这样在你的航海生涯中至少有那么一次能得到轮机员对你的感激。无论在锚地还是码头,当你拨动车钟到“完车”位置时,请确保轮机员回复“停车”或“完车”指令。

泰坦尼克号的车钟

泰坦尼克号的车钟连接着三个重要位置:

  1. 船桥:位于1号烟囱前端的航海桥内,航海桥是车钟集中点。

  2. :启动位(starting platform):位于往复式蒸汽机舱内,这个位置是操作泰坦尼克号蒸汽机的控制位。

  3. 船艉的靠岸桥:位于船艉,这个船桥主要作用是作为观望平台,当轮船靠岸时会有一位高级船员在这里指挥。这个船桥的第二个作用是作为一个紧急驾驶室,当船桥的舵轮全部失效时,靠岸桥的舵轮可以用来操控船只。

  4. 在一些大型轮船上,会有额外的车钟安装于船艏甲板,用于协调靠岸和抛锚。但泰坦尼克号协调下锚工作可以通过固定电话或扩音器进行,因此没有安装船艏车钟。

泰坦尼克号的车钟系统:这张图显示了船长舰桥车钟和靠岸桥、轮机舱车钟的关系,其中未标出的黑色菱形是锅炉舱、发电舱的信号器。

引擎车钟的整体配置

在解释泰坦尼克号单个车钟的功能前,需要对车钟的基本构造进行了解。

外部结构

(图片由Parks Stephenson 制作)

露天甲板车钟[1]:不管是文物还是照片,所有关于泰坦尼克号车钟的资料都显示,泰船桥和靠岸桥上的每个车钟都包含两个拨号盘并安装在圆柱形基座上。所有车钟都是一样的设计,除了引擎车钟。每个给主引擎下达命令的车钟还安装了一块“显示器”(telltale“告密者”)表盘用来及时反映引擎的挡位。

通常(但并不总是),这些“双面”车钟会用来处理单一功能(如靠岸时的下令放绳索等),但车钟的左面只给左舷下达命令,右面只给右舷下达命令。

 

(图片由Parks Stephenson 制作)

普通的拨号盘表面用玻璃覆盖,内侧印刷着指令。

车钟的正面开了一个方形孔,可以用外部光源来照亮内测的表盘。灯罩为了适应车钟的鼓状外形而弯曲,通过锁眼和车钟外壳上有用来安置灯具的插槽来安装。通常,一个电灯泡会被用于照明,但是也会有一盏油灯(通常是煤油)作为备份。有意思的是,这盏电灯有个像小烟囱一样的盖子。这可能是J.W. Ray(车钟厂商)为了降低生产成本,没有更改他们先前的煤油灯照明设计所致。灯罩的两边有两条金属缆提手,方便移除灯具,特别是当灯具发热时。

电气开关本身很有趣,因为它们似乎有两个不同的开关元件。夜灯通过防尘防水的拨动开关打开和关闭,该开关由球形柄末端的杆驱动。球形柄将通过一根杆连接到开关盒底部的压盖上,但在这件文物中,连杆已经断了。
(图片由RMS Titanic, Inc提供) 
一种用于矿井电路的相似的防尘开关,1911年
上:按键开关,开关灯具;下:螺旋开关,调节明暗

另一个有意思的地方是开关的滚花螺帽。这看起来是一个盖子,更换坏掉的元件时打开。但是,笔者检查了一个从泰坦尼克号残骸中取回的车钟电灯开关,发现滚花螺帽是可以扭动的。盖子可扭动的范围(以及盖子没有脱落的事实)表明,这可能是一个变阻器,用于在夜间操作时将车钟灯调暗到舒适的水平。

 

开关的背部。制造商“Lektrik”的名字清晰可见
海床上的实物。这个开关的球形柄拉杆还在。当球形柄被往下拉时,电路闭合并打开车钟的照明灯。
(照片由RMS Titanic. Inc提供)
图片由Parks Stephenson制作

 应该指出的是,通常情况下,一旦船只出海,车钟灯就会完全熄灭。如果天气允许,灯光在航程的剩余时间内也不会被使用,因为即使是低亮度的白光也会影响甲板驾驶员的夜视能力。

(图片由Parks Stephenson制作)

每个车钟柱子上都有个检修门板,师傅们可以通过打开这个板子来检查车钟里的卡扣,调整线缆的松紧。由于链条是在无齿滑轮上运行,因此每隔一段时间,命令手柄和指针可能会漂移几度,该检修口允许师傅们校准车钟的误差。

轮机舱的车钟

关于泰坦尼克号轮机舱的车钟,由于没有留下任何文字、照片资料或文物资料,它的具体样貌和形式成了一个迷。

詹姆斯·卡梅隆在最近一次下潜时探索了两台往复式蒸汽机之间的区域。经过特许,笔者拿到了原始的数字视频进行研究。可惜,两台蒸汽机之间并没留下什么仪器残骸。这更加让轮机舱车钟位置成为一个谜题。

有时候,轮机舱的车钟和露天船桥一样,安装在圆柱形底座上。但通常情况下是挂在发动机上以节省空间。

S.S Minnehaha的轮机舱, 注意挂在蒸汽机支架上的车钟。照片来在不列颠博物馆Harland & Wollf Collection


内部结构

从泰坦尼克号残骸里打捞上来的车钟允许我们直接研究内部的机械设备。

所有车钟的滚珠轴承或滚柱轴承都由两个同心轴组成。令人惊喜的是,这些轴承中许多部分还能工作,将新发现的手柄和指针安装回去竟然还能使用。

“指令轮”(Order Wheel)和“卡盘”(Spider)(图片由RMS Titanic. Inc 提供,作者收藏)

轴承由有三条腿的“卡盘”(spiders)支撑,卡盘通过螺栓固定在车钟内。指令手柄安装在外轴上,内周则有一个滑轮和“指令轮”(Order Wheel),滑轮周围有一圈类似于自行车上的链条,通过螺丝扣拧紧。

(图片由RMS Titanic. Inc 提供,作者收藏)

车钟拨号盘的鼓面(drum head)不是由支柱直接支撑,而是通过黄铜支架支撑。这些支架可以用于稳定鼓面,此外支架还携带有许多小导轮,可以保持链条对齐,并防止支柱中的线缆纠缠摩擦。

上图是一张简要图解。由于车钟内部空间有限,棘爪臂和钟锤实际上是以一种复杂的方式折叠起来的。笔者并未在这里展示泰坦尼克号车钟内部的实际情况,而是试图说明其工作原理。

 为了保证指令手柄和指针固定在命令的扇形区域内、避免命令模糊,指针被安装在一个星齿轮(star wheel)上。这是一种齿距很宽的齿轮,它与一根用弹簧张紧的棘爪啮合。星轮和棘爪有两种功能。首先,齿间间隙的数量与表盘表面的指令相对应。如前所述,棘爪保持在弹簧张力下,这迫使它和齿轮啮合,从而在无明显外力的情况西固定住指针。这意味着,当转动手柄时,它会发出明显的“咔哒”声,手柄停下后在拨号盘上锁定到位。其次,一个钟锤连接到了棘爪臂上。当棘爪越过轮齿时,钟锤就会敲击小锣,提示指针正在指示一个新命令。锣声可以提醒人们注意新命令。

在简单讨论完引擎命令车钟后,我们将通过照片和残骸遗留来探讨泰坦尼克号各个车钟的具体作用。

 舰桥的车钟

1912年拍摄的一张照片为我们保留了奥林匹克号船长桥的原始结构。弗朗西斯·布朗神父是一位狂热的业余摄影师,他预订了泰坦尼克号处女航的第一段航程:从南安普顿到皇后镇。神父并在爱尔兰下船。在最后一次靠岸后,泰坦尼克号继续向纽约进发。船失事后,布朗神父登上奥林匹克号,拍摄几周前泰坦尼克号上发生的悲剧性事件的区域。

 

布朗神父照片的原始格式不够宽,无法显示舰桥的全景,下面的图片已被处理过,增加了了没被拍到的车钟。

(从左到右依次为:主引擎室车钟、靠岸和操舵车钟、紧急引擎室车钟、操作车钟、主引擎室车钟)
这张图显示了航海桥内每一个车钟拨号盘的作用。该图并未精确按照比例绘制,指示标出航海桥内设备的大概位置。
该图以示意图的形式分解了车钟,显示了各个拨号盘之间的连接(红色表示左舷相关命令,绿色表示右舷).
Parks Stephenson制作的航海桥车钟模型

 


 

Bill Sauder 
Parks Stephenson正在制作复原的车钟模型

 译者注:互联网档案馆的记录到此为止了,后面是一整页鸣谢。原网页应该是点击上图查看具体车钟的拨号盘及其作用。由于下半段缺失,从这里开始引用Bob Read的Titanic’s Navigating and Docking Bridge Telegraph Dial Faces,注意该文仅仅是针对模型制作者的指导,不一定具有最终意义。此外,这篇文章对Bill Sauder的拨号盘复原有不同意见。

 

Bob Read 绘制的泰坦尼克号船桥车钟布局

以下为车钟作用

1.       主引擎车钟:连接左/右往复式蒸汽机车钟,带有指示表盘;

2.       靠岸车钟:连接靠岸桥靠岸车钟左/右拨号盘,用来发布操舵指令;

3.       紧急车钟:连接左/右往复式蒸汽机车钟;

4.       操作车钟:连接靠岸桥操作车钟左/右拨号盘,由靠岸桥向航海桥发布建议指令;

5.       主引擎车钟:连接左/右往复式蒸汽机车钟,带有指示表盘;

6.       靠岸车钟:连接靠岸桥靠岸车钟左/右拨号盘,用来发布操舵指令;

7.       操作车钟:连接靠岸桥操作车钟左/右拨号盘,由靠岸桥向航海桥发布建议指令;

下图车钟拨号盘中出现的port为左舷,starb为右舷。

Bill Sauder复原版本的主引擎车钟左舷拨号盘
Bill Sauder复原版本的主引擎车钟右舷拨号盘

主引擎车钟共两座,每座有左右两个拨号盘。左拨号盘给左引擎下达命令,右拨号盘给右引擎下达命令。当拨通其中一个主引擎车钟的手柄时,另一个主引擎车钟的相同手柄会跟着转动。

两台主引擎车钟上的指示表盘(Tell Tale),方便船员查看引擎的状态。
靠岸车钟左舷拨号盘。(译者不懂航海术语就不翻译了)
靠岸车钟右舷拨号盘。
操作车钟(位于航海桥内),左舷拨号盘。


操作车钟(位于航海桥内),右舷拨号盘。
操作车钟(位于驾驶桥内),左舷拨号盘。

操作车钟(位于驾驶桥内),右舷拨号盘



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