Gőzhajó

A MAGYARORSZÁG/1921 típusú oldalkerekes vontató gőzhajó a Vaskapu-szorosnál 1961-ben

A gőzhajó gőzgéppel vagy gőzturbinával hajtott hajó. Gőzhajónak szokás nevezni az olyan hajókat is, melyek fő energiaforrása gőzgép, de árbócokkal és vitorlákkal is fel vannak szerelve és így a gőzgép használata nélkül önálló vitorlázásra is képesek.

A gőzgépet a 18. században találták fel és kezdték alkalmazni hajók hajtására, de ez a technika csak a 19. század elején terjedt el. A gőzhajók gyorsan tért nyertek az Egyesült Államok folyóin és a gőzhajók fokozatosan felváltották a kereskedelmi vitorlás hajókat a tengeren is a 19. század végére. Ebben az időszakban azonban még a legnagyobb tengerjáró gőzhajókat is felszerelték segédvitorlákkal. Valószínűleg a francia La Touraine óceánjáró gőzhajó volt az utolsó nagy hajó, melyet vitorlákkal láttak el, de soha nem használta. A gőzhajókat a 20. század második felében a dízelmotoros hajók váltották fel. A legtöbb hadihajó gőzhajtást használt a gázturbinák megjelenéséig. A korszerű nukleáris hajtású hadihajókat és tengeralattjárókat gőzturbina hajtja, de ezeket általában nem sorolják a gőzhajókhoz.

Az angolban a csavarhajtású gőzhajók neve előtt az „SS” jelölés áll, melynek jelentése Steam Ship (gőzhajó) vagy Screw Steamer (csavargőzös) illetve az 1870-es és 1880-as években Screw Schooner (csavarhajtású szkúner), a kerekes hajókat szokás szerint „PS” (Paddle Ship), a gőzturbina hajtású hajókat „TS” (Turbine Ship) előtaggal jelölik. A dízelmotorral hajtott hajók jelölése „MS” (Motor Ship).

Az első kísérletek

Papin készüléke (1690)

Gőzhajó modellje, melyet 1784-ben Claude de Jouffroy épített

A Charlotte Dundas

Fulton bemutatja gőzhajóját Bonaparte Napóleonnak 1803-ban

A Savannah rajza

Denis Papin francia fizikus, aki többek között a ma kuktának nevezett nyomás alatti főzőedényt is feltalálta, vízgőzzel, hengerekkel és dugattyúkkal végzett kísérletei során készített egy gőzzel működtetett szivattyút. Gottfried Leibnizcel folytatott levelezésében megemlítette, hogy alkalmazni lehetne a gőzpumpájához hasonló elven működő erőgépet kerekes hajók hajtására. 1704-ben kasseli tartózkodása alatt épített is egy valószínűleg lábhajtású kerekes csónakot. Amikor 1707-ben Angliába utazott, hogy az angoloknak eladja a gőzhajózás elvét, kerekes csónakjával a Fulda folyón egészen Münchenig hajózott. Bár valószínűleg Papin volt az első, aki világos koncepcióval rendelkezett a gőzhajóról, de nem talált támogatóra Angliában.

1736-ban Jonathan Hulls adott be szabadalmat Angliában egy Newcomen-gőzgéppel hajtott hajóra, de az elképzelés csak a James Watt újításaival vált kivitelezhetővé. A pennsylvaniai William Henry megismerte Watt gőzgépét egy angliai utazása alkalmával, és ennek nyomán elkészítette saját konstrukcióját. 1763-ban ezt a gépet beépítette egy hajóba, mely azonban elsüllyedt. A továbbfejlesztett példány sem lett sikeres, de annyi haszna volt, hogy mások figyelmét is felkeltette.

1774-ben Franciaországban Claude de Jouffroy és társai egy 13 méter hosszú működő gőzhajtású csónakot készítettek, amelyet lapátkerék mozgatott. A csónak neve Palmipède lett. A kis csónakot a Doubs folyón próbálták ki sikeresen, 1776 júliusában. Valószínűleg ez volt a történelem első sikeres útja gőzhajóval. 1783-ban egy Pyroscaphe nevű új, nagyobb kerekes gőzhajót épített, mely mintegy 15 percig haladt folyásiránnyal szemben a Saône folyón, mielőtt a gőzgép meghibásodott volna. A további fejlesztések útját azonban a bürokrácia keresztezte.

1784-ben James Rumsey épített egy szivattyús vízsugár-hajtóművel ellátott csónakot, amellyel 1786-ban sikeres próbautat tett a Potomac folyón sodrásiránnyal szemben. A következő évben szabadalmat kapott találmányára Virginia államban. Pennsylvaniában John Fitch készítette el egy kerekes hajó modelljét. 1785-ben elkészült egy nagyméretű, 30 férőhelyes hajó is, mely rendszeres utasszállítást hajtott végre a Delaware folyón Philadelphia és Burlington között. A hajó 11-13 kilométert tett meg óránként, és rövid élete alatt több mint 3200 km-t hajózott. Fitch gőzhajója nem volt gazdaságilag sikeres, mert a viszonylag jó közutak erős konkurenciát jelentettek számára. Még további két hajóval kísérletezett, de a szabadalmi viták leállították további munkáját.

Eközben Patrick Miller of Dalswinton a skóciai Dumfries közelében készített egy katamaránt, melyet a két hajótest közé helyezett, kézzel hajtott kerékkel mozgatott és javaslatot tett néhány európai kormánynak hasonló, de nagy (75 m hosszú) hadihajók építésére. Miller alkalmazta William Symington mérnököt, hogy szabadalmaztatott gőzgépét építse be egy kis hajóba, melyet sikerrel próbáltak ki a Dalswinton Lochon 1788-ban, majd a következő évben egy nagyobb gőzhajót is építettek. Miller ezután felhagyott a további fejlesztési munkákkal. Tíz évvel később Lord Thomas Dundas alkalmazta Symingtont gőzhajó építésére. Az ennek eredményeképp megépült Charlotte Dundas 1802 márciusában két 30 tonnás uszályt vontatott 30 km hosszan a Forth és Clyde csatornán Glasgowig. Ezt a vontatóhajót tartják az első gyakorlatilag működő gőzhajónak, melyet majd sok, egyre alkalmasabb konstrukció követ. Bár a további hajóutakat megakadályozták a csatorna eróziójától való félelem miatt, de ettől kezdve nyitva állt a fejlesztés útja Angliában és más országokban is. Észak Amerikában Robert Fulton North River Steamboat nevű (később Clermont) hajója már gazdasági siker is lett. 1807-től a Hudson folyón (akkor még North Rivernek, Északi folyónak hívták) járt. Skóciában a Clyde folyón közlekedett a PS Comet, melyet 1812-ben bocsátott vízre Henry Bell, az első európai tengerjáró hajó pedig a PS Thames (korábban Argyle), mely első útján Glasgowból Londonba hajózott 1815 májusában. A Glasgowban 1817. november 5-én vízre bocsátott vontatóhajó, a PS Tug volt az első gőzhajó, mely körülhajózta Skóciát.

Észak-Amerika

Sekélyvízi hajózásra szánt amerikai folyami gőzhajó

A gőzgéphajtás első sikeres amerikai alkalmazása Samuel Morey nevéhez fűződik, aki 1793-ban a Connecticut folyón mutatta be gőzhajóját. Robert Fulton volt az első, aki üzleti sikert ért el gőzhajó üzemeltetésével. Fulton már 12 éves korában megismerkedett a gőzhajóval, amikor 1777-ben Angliába és Franciaországba látogatott. 1803-ban kísérleti gőzhajót épített, melyet a Szajnán próbált ki. Értékelte a Charlotte Dundas eredményeit. Mielőtt visszatért volna Amerikába, a Boulton és Watt cégtől megrendelt egy gőzgépet, és amikor hazaért, megépítette a világ első kereskedelmi lapátkerekes gőzhajóját. Ez a North River Steamboat nevet kapott hajó 1807. augusztus 17-től rendszeres személyforgalmat bonyolított le a Hudson folyón New York City és Albany között. A 240 km hosszú utat 32 óra alatt tette meg, ami nagy üzleti sikernek számított.

1808-ban John és James Winan állította forgalomba a második rendszeresen közlekedő gőzhajót, a Vermont-ot. Fulton hajóját követően igen gyorsan elterjedt a gőzhajózás Észak-Amerikában. A gőzhajózás lendítette fel a gazdaságot a Nagy-tavakon és a beléjük ömlő folyókon, de fontos szerepe volt a Mississippin, ahol egészen a 20. század közepéig a szállítást túlnyomórészt kerekes gőzhajókkal bonyolították le. A Mississippi vidékén ez nagy környezeti ártalmakkal járt, mert a gőzhajók kazánjainak fűtéséhez letarolták a környező erdőket. A legtöbb mississippi gőzhajó kazánrobbanás áldozata lett, de a jég, illetve a szabályozatlan folyók medréből kiálló sziklák is sok kárt tettek bennük.

Óceánjáró hajók

SS Great Eastern

Az első sikerek után a gőzhajók igen gyorsan elterjedtek világszerte. Amerika nagy folyóin jellegzetes építésű lapátkerekes gőzhajókat építettek. A gőzhajók a tengerre is kimerészkedtek, egyelőre csak partmenti hajózásban vettek részt és a kikötői munkát segítették. Az első gőzhajó, mely átszelte az Atlanti-óceánt Amerika és Európa között, az amerikai SS Savannah lett, bár ez természetesen egy vitorláshajó és gőzhajó keveréke volt. A hajó Savannah kikötőjét 1819. május 22-én hagyta el és Liverpool-ba 1819. június 20-án érkezett meg. A 18 napig tartó úton a hajó csak részben haladt a gőzgép és lapátkereke segítségével, az összes üzemidőre vonatkozó becslések 8 és 80 óra közé esnek. Az első gőzhajó, mely a teljes átkelést bizonyítottan gőzhajtással tette meg, az angol gyártmányú, holland tulajdonú Curaçao volt. Ezt a teljesen fából készült 438 tonna vízkiszorítású hajót Doverben építették és két 50 LE teljesítményű gőzgép mozgatta. A nevezetes útját a Rotterdamhoz közel fekvő Hellevoetsluisban kezdte 1827. április 26-án és május 24-én kötött ki Paramaribóban (Suriname), 11 napig gőzhajtással hajózva.

Az első, menetrend szerinti transzatlanti utasforgalomra épült hajó a brit lapátkerekes SS Great Western volt, első útját 1838-ban tette meg. Az első menetrendszerű gőzhajójárat az Egyesült Államok keleti és nyugati partja között 1849. február 28-án nyílt meg, amikor a California New Yorkból indult, majd Dél-Amerikát megkerülve a San Francisco-öbölben kötött ki. Az út négy hónapig és 21 napig tartott. Az SS Great Eastern 1854–1857 között épült és Nagy Britanniát Indiával volt hivatott összekötni a Jóreménység foka megkerülésével minden közbenső szénfelvétel nélkül. Hányatott története volt, de soha nem használták a kijelölt célra. Az első acélból készült óceánjáró gőzhajó az SS Buenos Ayrean volt, amely 1879-ben állt szolgálatba.

Gőzhajók Magyarországon

Carolina, az első magyar építésű gőzhajó, egyben a Habsburg birodalom első gőzhajója

A Szent István gőzös Dévénynél

Gőzhajó az Óbudai Hajógyárban 1857-ben

A Kisfaludy modellje az esztergomi Duna-múzeumban

A dunai gőzhajózás kezdete 1817. március 21. Ekkor tette meg első próbaútját Bernhard Antal pécsi feltaláló Carolina nevű gőzhajója, melyet a Dráva menti Sellyén épített. A hajó hossza 13,37 m, szélessége 3,16 méter volt, merülése 1,02 m. 24 lóerős gőzgép hajtotta, melyet részben szintén Bernhard készített és a korábban vízkerekekkel szerzett tapasztalatait hasznosító oldalkerekek hajtották előre a járművet. A hajó egy 488 mázsa tömegű rakománnyal terhelt uszályt vontatott a Dunán felfelé 3,4 km/h, lefelé 17 km/h sebességgel. A hajót először vontatóként kívánták hasznosítani a Dunán, de teljesítménye nem volt mindenhol elegendő a feladathoz, ezért végül Pest, Buda és Óbuda között személyszállításra használták. Az utasok a hajó vontatta uszályra szálltak fel és az együttes napi két menetet teljesített. Természetesen csak hajózási szezonban közlekedett, mert a hajóhídon olcsóbb volt átkelni és így kevés utasa volt. Egy idő után visszavitte tulajdonosa a Drávára.

A Balatonon a gőzhajózás Széchenyi István és Kossuth Lajos kezdeményezésére indult meg. Sokáig az első és egyetlen balatoni gőzhajó a Kisfaludy volt, melynek hajótestét az Óbudai Hajógyárban építették, és angol Penn-gyártmányú gőzgépe lapátkereket hajtott. A hajó először 1846. szeptember 21-én, Széchényi 55. születésnapján hagyta el a balatonfüredi kikötőt. A hajó 300 férőhelyes utasszállító volt, I. osztályán ebédlő és könyvtár is volt. A következő balatoni gőzhajó, mely már csavargőzös lett, csak 1872-ben követte. A hajó a Zala-Somogyi Gőzhajó Társulat megrendelésére készült az Újpesti Hajógyárban. Az ötven utas szállítására alkalmas, 100 lóerős hajó 1876-ig óránként 10-12 kilométeres sebességgel menetrendszerűen bonyolította le a forgalmat a Révfülöp–Boglár–Szepezd útvonalon. A társaság 1876-ban csődbe ment, és a gőzös a Dunára került. 2009-ben a használatból kivont hajó leégett. 2012-ben műemlékhajó lett Balatonbogláron, ezentúl a balatoni gőzhajózást ismerteti meg az idelátogató vendégekkel.

Hadihajók

A Szent István csatahajó

A 19. században a vitorláshajókat fokozatosan felváltották a gőzhajók, és ez nemcsak a kereskedelmi hajóknál, hanem a hadihajóknál is így volt. A gőzgép először csak kisegítő hajtóerőt képviselt, de később a vitorlázatot teljesen elhagyták. A hajógépek egyre nagyobb teljesítményűek lettek, ezt a sebesség és a hajók vízkiszorításának növekedése és a páncélzat megjelenése követelte meg. Az 1850-es évektől a klasszikus faépítésű, vitorlás sorhajókat gőzgép hajtotta páncélos csatahajók és cirkálók váltották fel, majd a gőzturbina megjelenése ismét újabb forradalmat jelentett. A második világháború nagy hadihajói még mind gőzhajók voltak, később tértek át a dízel-, nukleáris- és gázturbinás hajtásokra, illetve ezek kombinációira. A valaha volt legnagyobb magyar hadihajó, a Szent István csatahajó 12 kazánjának füstjét két kéményen keresztül vezették el. A kazánok fejlesztette gőzt két, összesen 27 000 LE teljesítményű AEG gőzturbina dolgozta fel.

Technika

Lapátkerekes gőzhajók

Háromhengeres hajógőzgép 1875 táján

Az első gőzhajók kivétel nélkül kerekes hajók voltak. Európában túlnyomórészt olyan hajókat építettek, ahol a hajótest közepére épített egy vagy két gőzgép a hajótest oldalához simuló lapátkereket hajtott. Ezek a kerekek általában együtt forogtak, ritkán építettek olyan hajót, ahol a két gőzgép akár ellentétes irányba is tudta forgatni a kerekeket. Az első hajók és a folyami hajók nagy része később is lassú járású, fekvő hengeres gőzgépeket használt, a kerekek fordulatszáma ugyanis nem lehetett nagy. Az amerikai folyókra viszont általában olyan hajókat építettek, ahol a gőzgép(ek) és a kerék is a hajó tatján helyezkedett el és a kerék nem volt osztott. Ennek az elrendezésnek az volt az előnye, hogy az oldalsó kerekek nem növelték meg a hajó szélességét és könnyebben ki lehetett vele kötni, keskenyebb vizeken is biztonsággal tudták irányítani. A lapátkerekek vagy merev lapátokat használtak, vagy mozgatható lapátokat, melyeknek szögét egy mechanizmus mindig úgy állította el, hogy a legkisebb ellenállást keltse és a leghatékonyabban lökje hátra a vízáramlatot.

Csavargőzösök

Az első tengeri hajók is kerekesek voltak, de ez a megoldás sérülékenynek sőt használhatatlannak bizonyult erős hullámzás, vihar esetén. Az tengeri hajókon az 1870-es évektől vált általánossá a hajócsavar használata. A csavarhajtású hajókhoz korszerűbb, gyors járású, általában háromhengeres compound álló henger-elrendezésű gőzgépeket használtak, amelyek kondenzátoros üzemben dolgoztak. A nagyobb fordulatszámot a hajócsavar igényelte, melyet közvetlenül a gőzgép hajtott. Ezek a gőzgépek nagynyomású gőzzel működtek, könnyebbek voltak elődeiknél és sokkal jobb hatásfokkal dolgoztak. A csavaros gőzhajók mélyebbre merültek, mert az egész hajócsavarnak biztonságosan víz alatt kellett maradnia még terheletlen hajó esetében is, ezért a lapátkerekes hajók a sekélyebb édesvízi hajózásnál maradtak meg.

Gőzturbina

A Turbinia – az első gőzturbina hajtású hajó

Az első gőzturbinával hajtott hajót, a Turbiniát Charles Algernon Parsons építette bemutató céljából: bizonyítani akarta a gőzturbina előnyeit: kis méretét, könnyű karbantartását, kis tömegét, és rezgésmentes nyugodt üzemét. A gőzturbina gazdaságosan csak 1000 1/min fordulatszámon üzemelhet, a hajócsavar pedig 100 1/min fordulatszámnál kevesebbet igényel, ezért általában fogaskerekes fordulatszám-csökkentő hajtóművet építenek a turbinatengely és a propulziós tengely közé. A kevés kivétel közé számít a Turbinia és a Titanic. A Turbinia sikere után az angol haditengerészet egymás után építtette gőzturbina hajtású hadihajóit, melyet később az egész világ követett, majd a kereskedelmi hajók is átvették ezt a technikai újítást. A gőzhajók egészen a dízelmotorok elterjedéséig uralkodó szerepet játszottak a hajózásban, de végül ezek jobb hatásfoka, olcsóbb üzeme, a nagyméretű és drága kazán szükségtelensége és üzemi előnyök is kiszorították. A dízelmotorokat egyszerűen és gyorsan lehetett indítani, teljesítményüket is gyorsan lehetett változtatni. A nagy gőzhajtású csatahajókat csak lassan lehetett felgyorsítani, mert a gőzturbina csak lassan terhelhető. A nagy csatahajók csata előtt gyakran körbe-körbe száguldoztak, csakhogy gépezetük készen álljon a hirtelen manőverekre.

Jegyzetek

A Wikimédia Commons tartalmaz Gőzhajó témájú médiaállományokat.

• Ian McCrorie, Clyde Pleasure Steamers, Orr, Pollock & Co. Ltd., Greenock (ISBN 1-869850-00-9)
• Az Allan Line postahajói
• G H Pattinson, The Great Age of Steam on Windermere (ISBN 0-907796-00-1)

Irodalom

• Felix R.Paturi, Manfred Brocks. A technika krónikája, Officina Nova krónika. Budapest: Officina Nova (1991). ISBN 9637836446 
• Révai nagy lexikona VIII. kötet (Földpálya–Grec). Budapest: Révai Testvérek Irodalmi Intézet Részvénytársaság. 1913.  
• Széchenyi István: Balatoni gőzhajózás; Trattner-Károlyi, Pest, 1846 (hasonmásban: 1983, 2001)
• Ivánka Imre: Gőzhajózás a magyar Dunán. Tájékozásul; szerzői, s.l., 1862
• Csikvári Jákó: A közlekedési eszközök, a vasutak, posták távirdák és a gőzhajózás története, 1-2.; Franklin, Bp., 1882–1883 (hasonmásban: 1986)
• Thomas Lajos: Gőz, gőzgép, vasút, gőzhajó; ford. Fésüs György; Stampfel, Pozsony–Bp., 1885
• Egan Ede: A magyar folyami gőzhajózás; szerzői, Bp., 1925
• Tóth Lajos: 145 éves a magyar gőzhajózás. Dokumentációs tanulmány; Gépipari Tudományos Egyesület, Bp., 1963 (Hajózástudományi Együttműködési Bizottság Műszaki történelmi sorozat)
• Csillag Miklós–Varró József: "Franz 1" a császári-királyi szabadalmazott Első Dunagőzhajózási Társaság első gőzhajója; Közdok, Bp., 1968 (A Közlekedési Múzeum közleményei)
• Jankó Béla: A magyar állami hajózás 75 éves története. 1895–1970; Gépipari Tudományos Egyesület, Bp., 1972 (Műszaki történelmi sorozat Hajózástudományi Együttműködési Bizottság)
• Tiszai hajózási konferencia; szerk. Nagy Illés; Fotogruppe Kft., Szolnok, 1996
• P. Miklós Tamás: Kővágóörs–Révfülöp és a balatoni Zala-Somogy Gőzhajó Társaság története, 1872–1879; Révfülöpi Honismereti Egyesület, Révfülöp, 2007 (Révfülöpi honismereti füzetek)
• Holló Szilvia Andrea–Zsigmond Gábor: Vízen és szárazon. Budapest és a Duna a gőzhajózás korában; Városháza, Bp., 2021