IV. Bemerkungen uͤber die Ruderraͤder, deren man sich gegenwaͤrtig bedient, und die neuerlich Jak. Perkins, Mechaniker, erfand und patentisiren ließ. Aus Gill's technol. and Microscop-Repository. Bd. VI. N. 6. S. 360. Perkins Ruderraͤder. Seit man anfing, Dampfkraft auf Schifffahrt zu verwenden, hat, außer der Dampfmaschine selbst, nichts die Zeit und die Aufmerksamkeit der Mechaniker so sehr in Anspruch genommen, als das Ruderrad. Erfindungen von zahlloser Mannigfaltigkeit wurden zum Treiben der Schiffe mit Patenten ausgeruͤstet, und bis neulich noch fand man keine, die kraͤftiger, dauerhafter und wohlfeiler gearbeitet haͤtte, als das gemeine Ruderrad, obschon eine bedeutende Menge Kraft bei demselben verloren geht. Wenn das gemeine Ruderrad nicht tiefer, als um ein Zehntel getaucht ist, ist der Verlust an Kraft, wie man sagt, unbedeutend, wobei man sich aber sehr taͤuscht. Wenn die Tauchung mehr betraͤgt, so schreitet bekanntlich der Verlust an Kraft in geometrischem Verhaͤltnisse fort, indem man gefunden hat, daß, wenn das Rad bis auf den halben Durchmesser eingetaucht ist, die Maschine so viel Widerstand erfaͤhrt, daß wenig mehr von ihrer Kraft zum Treiben des Bothes uͤbrig bleibt. Dampfbothe, die in der See fahren, sind diesem hoͤchst nachtheiligen Einflusse wegen der Unregelmaͤßigkeit der Oberflaͤche des Oceans weit mehr ausgesezt, als Dampfbothe auf Fluͤssen oder in ruhigem Wasser, wo die Tauchung regulirt werden kann. Es ist offenbar, daß das gemeine Ruderrad, wenn es sich in seiner tiefsten Tauchung befindet, wo es die groͤßte Kraft haben sollte, sich in Wasser bewegt, das bereits durch das vorausgegangene Ruder in Unordnung gebracht wurde, und eben so einleuchtend, daß, nachdem das Ruder die groͤßte Tiefe der Tauchung voruͤber ist, es das Vorruͤken des Bothes nicht in dem Maße foͤrdert, als dieß der Fall seyn wuͤrde, wenn es in ruhigem ungestoͤrten Wasser wirkte. Um einige der oben erwaͤhnten Schwierigkeiten zu beseitigen, hat ein ausgezeichneter Mann zu Dublin, Hr. Oldham,Siehe Polyt. Journal Bd. XXVII. S. 341. A. d. R. in Verbindung mit einigen anderen, sich vieler Muͤhe und großen Auslagen unterzogen. Er baute ein Rad, dessen Ruderbretter von der Kante aus in das Wasser treten, und mittelst einer daran angebrachten Vorrichtung nach und nach ihre Lage aͤndern, bis sie, allmaͤhlich an dem untersten Ende der Umdrehung des Rades ankommend, unter rechten Winkeln mit dem Kiele eine Flaͤche darbieten, und dann, allmaͤhlich sich drehend, das Wasser nach der Richtung der Kante verlassen. Die vermehrte Reibung, der verwikelte, schwerere und kostbarere Bau des Rades, das uͤberdieß so leicht in Unordnung gerieth, hat indessen bei der Anwendung alle theoretischen Vortheile desselben aufgewogen. Einfachheit, Dauerhaftigkeit, Leichtigkeit und Wohlfeilheit sind Dinge, die man bei dem Baue eines Ruderrades nicht umgehen darf. Wenn unter Erfuͤllung dieser wesentlichen Bedingungen ein Rad gebaut werden kann, das bei einer Tiefe von gewoͤhnlich Einem Drittel, zuweilen auch von der Haͤlfte seines Durchmessers, mit unverminderter Kraft arbeitet, ohne einer groͤßeren Menge Dampfes zu beduͤrfen als das gemeine Rad im stillen Wasser, so hat man ein Mittel gegen den großen Verlust an Kraft gefunden, welchen Dampfbothe erleiden, die in der See fahren. Ein solches Rad hat neulich Hr. Perkins erfunden. Wer die Weise kennt, wie die Chinesen mit ihren kleinen Rudern rudern, wird sich uͤberzeugen, daß diese chinesische Methode weit besser ist, als die europaͤische. Das Rad des Hrn. Perkins wirkt nun ungefaͤhr, wie das chinesische Ruder, mit dem einzigen Unterschiede, daß das kleine chinesische Ruder sich hin und her bewegt, und daß dieses Ruderrad sich im Kreise dreht: diese leztere umdrehende Bewegung ist offenbar besser, indem durch die haͤufige Veraͤnderung der Bewegung des kleinen Ruders viele Kraft verloren geht. Bei vergleichenden Versuchen mit dem gemeinen und diesem neulich erfundenen Ruderrade ergab sich, als beide abwechselnd an demselben Bothe versucht wurden, daß selbst bei einer seichten Tauchung des Ruderrades (der allervortheilhaftesten fuͤr das gemeine Ruderrad) das Perkins'sche Rad einen bedeutenden Gewinn voraus hat. Wenn aber jedes Ruderrad bis auf ein Drittel seines Durchmessers getaucht ist (was vielleicht die gewoͤhnliche Tauchung eines Dampfbothes auf der See ist), besizt dieses neue Ruderrad wirklich unglaubliche Vorzuͤge. Thatsachen lassen sich nicht biegen, wenn sie auch noch so sehr den Theorien der talentvollsten Maͤnner widersprechen. Einige ausgezeichnete Mechaniker haben behauptet, daß das gemeine Ruderrad hoͤchstens nur einer geringen Verbesserung faͤhig ist. Wenn nicht erwiesen werden kann, daß bei dem gemeinen Rade viele Kraft verloren geht, so wuͤrden diese Mechaniker in ihrer Behauptung allerdings Unterstuͤzung finden: nach den neuesten in England und Amerika angestellten Versuchen ist es aber erwiesen, daß der Verlust an Kraft bei dem gemeinen Ruderrade weit großer ist, als man gewoͤhnlich glaubte. Wenn dieser Verlust unbedeutend waͤre, koͤnnte ein einzelnes Roß am Treppelwege ein Both im Taue ziehend eben so viel leisten als eine Dampfmaschine von der Kraft von sechs Pferden? Koͤnnten zwei Pferde am Schnabel eines Bothes angespannt, welches von einer Dampfmaschine von der Kraft von 25 Pferden getrieben wird, die Kraft der Dampfmaschine aufwiegen, das Both im Laufe aufhalten und zuweilen sogar drehen? Daß dieses indessen so der Fall ist, ist eine erprobte (authenticated) Thatsache.Und diese Thatsache erklaͤrt sich dadurch, daß die Dampfmaschine im Stande ist mehr zu ziehen, als auf dem Bothe zu treiben, auf welchem sie sich befindet, so wie das Pferd und der Mensch mehr ziehen, als tragen kann. Dampfbothe muͤssen Zugbothe werden, wo sie die hoͤchste Kraft aͤußern sollen. Wir haben dieß bereits hundert Mal gesagt, und endlich auch an einem erfahrnen Capitaͤne, M'Konochio (Polyt. Journ. Bd. XXX. S. 344) einen Gewaͤhrsmann gefunden; es bleibt nun aber einstweilen beim Alten. A. d. Ue. Mechaniker, welche glauben, daß die Treibvorrichtung der Dampfbothe nach dem alten Plane verbessert werden koͤnne, antworten voll Freude mit abstrakten Untersuchungen auf diese Thatsache. Sie untersuchen, z.B., ob ein Fahrzeug so schnell fahren kann, als der Umfang des Rades laͤuft, welches das Schiff treibt? Ob man es nicht fuͤr eine schoͤne Schnelligkeit mag gelten lassen, wenn ein Both mit vier Fuͤnftel der Geschwindigkeit des Umfanges des Rades laͤuft? Sie schließen dann, daß der gesammte Verlust nicht viel uͤber ein Fuͤnftel der Kraft betragen kann, und daß, nach gehoͤriger Ruͤksicht auf Reibung, es ungereimt waͤre, an dieser Kleinigkeit durch irgend eine Verbesserung noch viel ersparen zu wollen. Daß dieser Schluß etwas zu vorlaut ist, erhellt aus folgenden Bemerkungen. Man seze, man koͤnne einem Ruderrade eine solche Kraft und solche Haltung auf dem Wasser geben, daß es sich an seinem Umfange nur um ein Hundertel schneller bewegt, als das Both, welches davon getrieben wird; so ist dann der Unterschied zwischen den relativen Geschwindigkeiten des Ruderrades und des Bothes wie 99 : 100. Die Groͤße des Rades wuͤrde verhaͤltnißmaͤßig Dampfkraft fordern, und das Mittel wuͤrde so arg seyn, als die Krankheit: der Fall ist indessen moͤglich. Wenn man also annehmen wollte, daß der Verlust der Kraft sich nur so verhaͤlt, wie die relative Bewegung des Rades und des Bothes, so waͤre diese Voraussezung eben so ungereimt, als die Behauptung, daß, insofern das Wagenrad und sein Kasten sich mit gleicher Geschwindigkeit bewegen, an der Last nichts gelegen ist, welche auf diesem Wagen gefahren wird. In dem einen Falle muß die Schnelligkeit oder der Zug der Pferde vermehrt werden, und in dem anderen die Dampfkraft. Wir wollen versuchen die Sache noch begreiflicher zu machen. Es gibt vier Arten von Wasserraͤdern, und unter diesen ist das unterschlaͤchtige dem Ruderrade am aͤhnlichsten. Das unterschlaͤchtige Rad verliert aber bekanntlich zwei Drittel seiner Kraft, d.h., wenn drei Pfund Wasser Einen Fuß hoch auf ein unterschlaͤchtiges Rad fallen, so erhaͤlt dieses dadurch nicht mehr Triebkraft, als Ein Pfund Wasser fordert, das Einen Fuß hoch gehoben werden soll. Wir wollen nun diese Daten unter drei verschiedenen Gesichtspunkten in Hinsicht auf das Ruderrad betrachten: 1) das unterschlaͤchtige Rad wird von dem Wasser getrieben, das auf demselben herabsteigt. 2) das Wasser, welches so auffaͤllt, erhaͤlt eine solche Richtung, daß es die flachen Brettchen unter rechten Winkeln auf ihre Oberflaͤche schlaͤgt. 3) obschon die Kraft von einem Wasser mitgetheilt wird, welches sich schneller bewegt, als das Rad, so wird doch, sobald das Wasser einen Theil seiner Stoßkraft dem Rade mitgetheilt hat, jene Menge Wassers, welche auf den flachen Brettchen des Rades zuruͤkbleibt, und mit demselben umhergefuͤhrt wird, eine todte Last, die das Rad lediglich in seiner Bewegung hindert, und so die Kraft desselben vermindert. In allen diesen Faͤllen sind die Nachtheile bei dem gemeinen Ruderrade weit groͤßer, als sie oben angegeben wurden. 1) das Wasser kann nicht auf einem Rade herabsteigen, das sich auf einer Wasserflaͤche dreht. 2) die Ruder schlagen nicht unter rechten Winkeln mit ihren Flaͤchen auf das Wasser; der Stoß, den das erste Ruder gibt, ist die Hauptkraft, insofern sie auf ungestoͤrtes Wasser trifft: alle uͤbrigen Ruder bewegen sich in Wasser, welches bereits bewegt wurde. 3) die todte Wasserlast zwischen den Rudern, welche von dem Rade umhergefuͤhrt wird, muß hier groͤßer seyn, als jene, welche von dem unterschlaͤchtigen Rade umhergefuͤhrt wird. Und vor Allem endlich ist das Hinterwasser bei den Rudern weit betraͤchtlicher, als bei einem unterschlaͤchtigen Rade. Wenn nun der Verlust an einem unterschlaͤchtigen Rade zu zwei Drittel angenommen wird, und wenn es erwiesen ist, daß er bei einem Ruderrade noch groͤßer ist, als bei einem unterschlaͤchtigen Rade, so wird man Versuche, das Ruderrad zu verbessern, nicht mehr so leicht fuͤr Schwaͤrmerei und fuͤr nuzloses Unternehmen erklaͤren. Hrn. Perkins's Verbesserungen helfen diesen Nachtheilen des gemeinen Ruderrades entweder unmittelbar ab, oder durch das Hinterwasser. Die Ruder senken sich mit ihrer Kante in das Wasser, und treten mit derselben aus diesem heraus: auf dem untersten Punkte der Umdrehung des Rades wirken sie unter rechten Winkeln mit dem Kiele. Jedes Ruder tritt in Wasser ein, welches von keinem vorhergegangenen Ruder gestoͤrt wurde, und so thut jedes eingetauchte Ruder seinen Dienst in demselben Augenblike, wenn auch in einem verschiedenen Grade. Diese neuen Ruderraͤder zeigen verhaͤltnißmaͤßig den hoͤchsten Vortheil, wenn ein Drittel ihres Durchmessers oder mehr eingetaucht ist. Dieser Grad von Eintauchung betraͤgt 7 bis 8 Fuß, statt zwei, der vortheilhaftesten fuͤr das gemeine Ruderrad. Da der Widerstand des Wassers bei der Tiefe von 8 Fuß um so viel groͤßer ist, als bei zwei, so kann man auf diesen materiellen Unterschied nicht Wichtigkeit genug legen. Perkins's Ruderrad hat mehr die Gestalt einer Ruderschaufel, als eines Schwimmbrettes. Da Perkins's Ruderrad die Oberflaͤche des Wassers bei seinem Eintritte nicht mit der flachen Seite schlaͤgt, so wird die bestaͤndige zitternde Bewegung vermieden, die man an Dampfbothen immer empfindet. Es ist bekannt, daß der Ruderschlag bei hoher See, oder wenn das Ruderrad tief getaucht ist, so heftig ist, daß die Zerstoͤrung des Rades, oder selbst der Achse und des Ruderwerkes nicht seltene Erscheinungen sind.