جرج وستینگهاوس
جرج وستینگهاوس | |
|---|---|
 جورج وستینگهاوس در اوایل دهه ۱۹۰۰ | |
| زادهٔ | ۶ اکتبر ۱۸۴۶ سنترال بریدج، نیویورک |
| درگذشت | ۱۲ مارس ۱۹۱۴ (۶۷ سال) نیویورک، ایالات متحده |
| ملیت | ایالات متحده |
| جوایز | مدال جان فریتز (۱۹۰۶) مدال ادیسون انجمن مهندسان برق و الکترونیک (۱۹۱۱) |
| امضاء | |
 | |
جرج وستینگهاوس (به انگلیسی: George Westinghouse) (زاده ۶ اکتبر ۱۸۴۶ – درگذشته ۱۲ مارس ۱۹۱۴) یک کارآفرین و مهندس بود که ترمز بادی راه‌آهن را اختراع کرد و از پیشگامان صنعت برق بود. وستینگهاوس یکی از رقبای اصلی توماس ادیسون در اجرای اولیهٔ سیستم برق آمریکا بود. سیستم وستینگهاوس در نهایت بر سیستم جریان مستقیم ادیسون غالب شد. در سال ۱۹۱۱ او برای موفقیت شایسته در ارتباط با توسعه سیستم جریان متناوب تسلا موفق به دریافت مدال AIEE ادیسون شد.
اختراع سیستم ترمز قطار با استفاده از هوای فشرده توسط او، صنعت راه‌آهن را در سراسر جهان متحول کرد. او شرکت ترمز هوای وستینگهاوس را در سال ۱۸۶۹ تأسیس کرد. او و مهندسانش همچنین سیستم‌های تغییر مسیر خطوط و علامت‌دهی را توسعه دادند که به تأسیس شرکت «یونیون سوئیچ اند سیگنال» در سال ۱۸۸۱ منجر شد.
در اوایل دهه ۱۸۸۰، او اختراعاتی را برای تولید، انتقال و مصرف ایمن گاز طبیعی توسعه داد. این امر باعث ایجاد یک صنعت انرژی کاملاً جدید شد.
در همین دوره، وستینگهاوس به پتانسیل استفاده از جریان متناوب (AC) برای توزیع نیروی برق پی برد. در سال ۱۸۸۶، او شرکت الکتریکی وستینگهاوس را تأسیس کرد. کسب‌وکار الکتریکی وستینگهاوس مستقیماً با توماس ادیسون که مبلغ جریان مستقیم (DC) بود، رقابت کرد. شرکت الکتریکی وستینگهاوس برنده قرارداد نمایش سیستم جریان متناوب خود برای نورپردازی «شهر سفید» در نمایشگاه جهانی کلمبیای ۱۸۹۳ در شیکاگو شد. این شرکت در ادامه، نخستین نیروگاه تولید برق جریان متناوب در مقیاس بزرگ جهان را در نیاگارا فالز، نیویورک راه‌اندازی کرد که در اوت ۱۸۹۵ افتتاح شد.
سال‌های اولیه
جورج وستینگهاوس در سال ۱۸۴۶ در روستای سنترال بریج در ایالت نیویورک، فرزند امکلین (ودر) و جورج وستینگهاوس پدر، که کشاورز و صاحب کارگاه ماشین‌آلات بود، به دنیا آمد. اجداد وستینگهاوس اصالتاً اهل وستفالیا در آلمان بودند که ابتدا به انگلستان مهاجرت کرده و در نهایت راهی ایالات متحده شدند. نام خانوادگی آن‌ها از «ویستینگهاوزن» به شکل انگلیسی تغییر یافته بود.
وستینگهاوس از همان دوران جوانی استعداد خود را در زمینه ماشین‌آلات و تجارت نشان داد. پدرش او را تشویق کرد و وظایفی را در کارگاه شرکت وستینگهاوس به او سپرد. این شرکت تجهیزات کشاورزی مانند موتور مزرعه وستینگهاوس را تولید می‌کرد.
با آغاز جنگ داخلی در آوریل ۱۸۶۱، او که در آن زمان ۱۴ سال داشت تلاش کرد از خانه فرار کند تا نام‌نویسی کند، اما توسط پدرش متوقف شد. در ژوئن ۱۸۶۳ والدینش به او اجازه دادند نام‌نویسی کند، ابتدا در هنگ دوازدهم گارد ملی نیویورک و سپس در هنگ شانزدهم سواره‌نظام نیویورک. او پیش از ترخیص افتخاری در نوامبر ۱۸۶۳، به درجه سرجوخه‌ای دست یافت. یک ماه بعد به نیروی دریایی اتحادیه پیوست. او به عنوان دستیار سوم مهندس فعال در ناوچه یواس‌اس موسکوتا و سپس در کشتی یواس‌اس استارز اند استرایپس تا پایان جنگ خدمت کرد. این کشتی‌ها برای مسدود کردن شهرهای بندری جنوبی استفاده می‌شدند. پس از ترخیص در اوت ۱۸۶۵، وستینگهاوس به نزد خانواده‌اش بازگشت و در کالج یونیون در اسکنکتدی ثبت‌نام کرد، اما به سرعت علاقه‌اش را از دست داد و در طول ترم اول انصراف داد.
او مهارت‌های خود را بیشتر در کارگاه شرکت پدرش توسعه داد. وستینگهاوس تنها ۱۹ ساله بود که اولین ثبت اختراع خود را برای یک موتور بخار چرخشی دریافت کرد. در سن ۲۱ سالگی، او یک دستگاه تعویض‌کننده واگن، وسیله‌ای برای هدایت واگن‌های ریلی خارج‌شده از ریل به سمت ریل‌ها، و یک «قورباغه» (قطعه تقاطع ریلی که برای تغییر مسیر قطارها بین خطوط مختلف استفاده می‌شود) برگشت‌پذیر اختراع کرد. در سال ۱۸۶۸، وستینگهاوس به همراه همسرش به پیتسبورگ در پنسیلوانیا نقل مکان کرد تا به فولاد بهتر و ارزان‌تر برای ساخت قطعات ریلی خود دسترسی پیدا کند، و در آنجا شروع به توسعه مفهوم ترمز بادی راه‌آهن که اخیراً اختراع کرده بود، کرد.[۱]
ترمزهای بادی راه‌آهن
در طول سفرهای خود، وستینگهاوس پیامد تصادفی را شاهد بوده بود که در آن، مهندسان دو قطار که روی یک ریل به سمت یکدیگر در حرکت بودند، همدیگر را دیده بودند اما به دلیل سیستم‌های ترمز موجود نتوانسته بودند قطارهای خود را به موقع متوقف کنند. در آن زمان، ترمزبانان مجبور بودند در طول راهروهای باریک بالای واگن‌ها بدوند و ترمزها را به صورت دستی اعمال کنند. هماهنگ‌کردن این فرایند دشوار و خطرناک بود. این امر همچنین به این معنا بود که طول قطارها نمی‌تواند از ده واگن تجاوز کند و سالانه هزاران ترمزبان جان خود را از دست می‌دادند یا نقص عضو می‌شدند.
در سال ۱۸۶۹، در سن ۲۳ سالگی، وستینگهاوس برای اولین بار سیستم ترمز جدید و انقلابی راه‌آهن خود را به‌طور عمومی در پیتسبورگ به نمایش گذاشت. این سیستم، قطارها را با استفاده از یک سیستم هوای فشرده متوقف می‌کرد. اولین سیستم ترمز او از یک کمپرسور هوا و یک مخزن هوا در لکوموتیو استفاده می‌کرد، به طوری که یک لوله هوای فشرده منفرد در طول قطار امتداد یافته و اتصالات انعطاف‌پذیری بین واگن‌ها وجود داشت. آن خط، ترمزها را کنترل می‌کرد و به مهندس اجازه می‌داد تا ترمزها را به‌طور همزمان روی تمام واگن‌ها اعمال و آزاد کند. اساس‌نامه شرکتی که در نهایت به شرکت ترمز هوای وستینگهاوس تبدیل شد، در ژوئیه همان سال ثبت گردید.
اگرچه این سیستم موفقیت‌آمیز بود، همان‌طور که وقتی مانع از یک سانحه جدی در جلوی شاهدان حاضر شد نشان داده شد، اما به هیچ وجه بی‌خطر (فیل‌سیف) نبود. هرگونه پارگی یا قطع ارتباط در خط هوایی، قطار را بدون ترمز رها می‌کرد. طی دو سال آینده، وستینگهاوس و مهندسانش با معکوس کردن فرایند و طراحی سوپاپ‌هایی به گونه‌ای که فشار مداوم در خطوط، ترمزها را در حالت خلاص نگه دارد، این مشکل را حل کردند. همچنین یک مخزن هوا روی هر واگن تعبیه شد. با این طراحی بهبودیافته، هرگونه وقفه یا شکستگی در خط به‌طور خودکار باعث توقف قطار می‌شد.
طی دهه بعد، وستینگهاوس با تکیه بر اولین اختراعات خود، توجه خود را به سیستم‌های علامت‌دهی راه‌آهن و تغییر مسیر خطوط گسترش داد. پیش از آن، علامت‌دهی متکی به چراغ‌های نفتی بود و تغییر مسیر ریل‌ها به صورت دستی انجام می‌شد. طراحی‌های وستینگهاوس همه چیز را تغییر داد. در مه ۱۸۸۱، وستینگهاوس شرکت «یونیون سوئیچ اند سیگنال» را برای تولید، بازاریابی، نصب و نگهداری این سیستم‌های کنترل نوآورانه تأسیس کرد که در نهایت توسط خطوط راه‌آهن در سراسر جهان پذیرفته شدند.
گاز طبیعی
تا سال ۱۸۸۳، وستینگهاوس به گاز طبیعی علاقه‌مند شده بود. گاز اخیراً در موریزویلِ پنسیلوانیا در نزدیکی آنجا کشف شده بود و توجه زیادی را به خود جلب کرد، که تا حدی ناشی از فوران آتشین و تماشایی چاه هایمیکر در سال ۱۸۷۸ بود. او پس از بازدید از چاه و تشخیص پتانسیل تجاری آن، حفاری برای گاز را در ملک خود به نام «سولیتود» (پارک وستینگهاوس امروزی) در پیتسبورگ آغاز کرد.
صبح زود روز ۲۱ مه ۱۸۸۴، خدمه حفاری در عمق ۱۵۰۰ پایی به یک کیسه گاز برخوردند و انفجار حاصل از خاک و آب، بالای دکل را از جا کند. یک هفته طول کشید تا وستینگهاوس روشی برای مسدود کردن جریان گاز ابداع کند. او تشویق شد تا سیستمی برای انتقال گاز جهت گرمایش و روشنایی خانه‌ها و کسب‌وکارهای منطقه توسعه دهد. در نهایت، چندین دکل گاز طبیعی بر فراز باغ‌های دوران ویکتوریایی ملک او سر به فلک کشیدند. در دوران مدرن، هیچ اثری روی زمین از این دکل‌ها باقی نمانده است.
در همان سال، وستینگهاوس یک امتیازنامه خدماتی غیرفعال را برای «شرکت فیلادلفیا» به دست آورد و طی سه سال آینده، دستگاه‌هایی را توسعه داد و بیش از ۳۰ حق اختراع برای این فناوری به ثبت رساند. او از شرکت فیلادلفیا برای توسعه چاه‌های گاز و ترویج مصرف گاز برای اهداف تجاری و مسکونی استفاده کرد. تا سال ۱۸۸۶، شرکت فیلادلفیا مالک ۵۸ چاه و ۱۸۴ مایل لوله‌کشی توزیع در منطقه پیتسبورگ بود و تا سال ۱۸۸۷، به بیش از ۱۲۰۰۰ خانه شخصی و ۵۸۲ مشتری صنعتی در سراسر ایالت خدمات‌رسانی می‌کرد.
در سال ۱۸۸۹، با اوج‌گیری فعالیت‌هایش در زمینه تولید و توزیع برق، وستینگهاوس از ریاست شرکت فیلادلفیا استعفا داد، اما در هیئت مدیره آن باقی ماند. رشد کسب‌وکار گاز طبیعی در دهه ۱۸۹۰ به دلیل مشکلات عرضه و نگرانی‌های ایمنی مداوم مربوط به توزیع گاز در خانه‌ها و کسب‌وکارها کند شد. با این حال، شرکت فیلادلفیا به رشد خود ادامه داد و شرکت‌هایی مانند «ایکویتیبل گاس» و «دوکسین لایت» را پایه‌گذاری کرد.[۲]
توزیع برق
در اوایل دهه ۱۸۸۰، علاقه وستینگهاوس به تعویض‌کننده ریل و توزیع گاز طبیعی باعث شد تا او وارد حوزه تازه تأسیس توزیع نیروی برق شود. روشنایی الکتریکی خیابان‌ها با استفاده از روشنایی قوسی پیش از آن یک کسب‌وکار در حال رشد بود که شرکت‌های زیادی سیستم‌هایی را با توان تولیدی جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) محلی می‌ساختند. در همان زمان، توماس ادیسون در حال راه‌اندازی اولین تأسیسات برق جریان مستقیم برای روشنایی خانه‌ها و کسب‌وکارها با استفاده از لامپ رشته‌ای ثبت‌شده خود بود.
در سال ۱۸۸۴، وستینگهاوس شروع به توسعه سیستم روشنایی خانگی جریان مستقیم خود کرد و ویلیام استنلی، فیزیکدان، را برای کمک به کار روی آن استخدام کرد. در سال ۱۸۸۵، وستینگهاوس با مفهوم ترانسفورماتور الکتریکی که توسط لوسین گولار فرانسوی و جان گیبز انگلیسی معرفی شده بود، آشنا شد. گویدو پانتالئونی، مهندس ایتالیایی شاغل در استخدام او، وستینگهاوس را از طراحی ترانسفورماتور گولار-گیبز که از پیش ثبت شده بود و همچنین از یک سیستم مستقر که قادر به انتقال برق برای مایل‌های زیادی در نزدیکی لندن، تورین و رم بود، مطلع کرد. آن‌ها متوجه شده بودند که برق جریان متناوب می‌تواند توسط یک ترانسفورماتور برای انتقال «افزایش ولتاژ» یابد و سپس توسط ترانسفورماتور دیگری برای استفاده مصرف‌کننده با ولتاژ پایین‌تر «کاهش ولتاژ» یابد. این نوآوری باعث شد که نیروگاه‌های متمرکز بزرگ بتوانند برق تولید کنند و آن را در مسافت‌های طولانی به هم شهرها و هم مکان‌هایی با جمعیت‌های پراکنده‌تر عرضه کنند. این یک مزیت بزرگ نسبت به سیستم‌های جریان مستقیم ولتاژ پایین بود که توسط تأسیسات برق ادیسون بازاریابی می‌شد؛ سیستم‌هایی که به دلیل تلفات ناشی از ولتاژهای پایین و جریان‌های بالا، محدوده انتقال ایستگاه‌های تولید را به حدود یک مایل محدود می‌کردند. وستینگهاوس پتانسیل جریان متناوب را برای دستیابی به مقیاس اقتصادی بزرگ‌تر به عنوان راهی برای ایجاد یک سیستم الکتریکی واقعاً رقابتی تشخیص داد، نه اینکه صرفاً یک سیستم روشنایی جریان مستقیم با رقابت‌پذیری ضعیف را که فقط به اندازه کافی برای دور زدن پتنت‌های ادیسون متفاوت بود، به هم بچسباند.[۳]
در سال ۱۸۸۵، وستینگهاوس چندین ترانسفورماتور گولار-گیبز و یک ژنراتور جریان متناوب زیمنس را برای شروع آزمایش با شبکه‌های جریان متناوب در پیتسبورگ وارد کرد. استنلی، با کمک مهندسان آلبرت اشمید و الیور بی. شالنبرگر، به‌طور چشمگیری طراحی ترانسفورماتور گولار-گیبز را بهبود بخشید و اولین ترانسفورماتور عملی و قابل ساخت را ایجاد کرد. در سال ۱۸۸۶، با حمایت وستینگهاوس، استنلی اولین سیستم برق جریان متناوب چندولتاژی را در گریت برینگتون، ماساچوست نصب کرد. این سیستم روشنایی نمایشی توسط یک ژنراتور برق‌آبی هدایت می‌شد که ۵۰۰ ولت جریان متناوب تولید می‌کرد و سپس برای روشنایی لامپ‌های رشته‌ای در خانه‌ها و کسب‌وکارها به ۱۰۰ ولت کاهش می‌یافت. در همان سال، وستینگهاوس «شرکت تولیدی و الکتریکی وستینگهاوس» را تأسیس کرد؛ و در سال ۱۸۸۹ نام آن را به «شرکت الکتریکی وستینگهاوس» تغییر داد.[۴]
اختراعات
- U.S. Patent ۳۴۶۰۵، بوجارهای دانه و بذر
- U.S. Patent ۱۰۶۸۹۹، بهبود موتور بخار و پمپ
- U.S. Patent ۱۰۹۶۹۵، بهبود در لوله‌های ترمز اتومبیل جوی
- U.S. Patent ۱۳۶۶۳۱، بهبود در اتصالات ترمز بخار
- U.S. Patent ۱۴۹۹۰۱، بهبود در دریچه‌هایی برای لوله روغن ترمز
- U.S. Patent ۲۱۸۱۴۹، بهبود در دستگاه فشار روغن ترمز
- U.S. Patent ۲۸۰۲۶۹، تنظیم فشار مایع
- U.S. Patent ۳۶۶۳۶۲، مبدل‌های الکتریکی
- U.S. Patent ۳۹۹۶۳۹، سیستم‌های توزیع برق
- U.S. Patent ۳۱۴۰۸۹، سیستم برای حفاظت از خط راه‌آهن و خطوط لوله گاز
- U.S. Patent ۴۰۰۴۲۰، fluid-meter
- U.S. Patent ۴۲۵۰۵۹، مکانیزم ترمز اتوماتیک با فشار مایع
- U.S. Patent ۴۲۷۴۸۹، اندازه‌گیر جریان الکتریکی متناوب
- U.S. Patent ۴۳۷۷۴۰، ترمز اتوماتیک با فشار مایع
- U.S. Patent ۴۴۶۱۵۹، دستگاه سیگنال و تغییر
- U.S. Patent ۴۵۴۱۲۹، اتصال لوله
- U.S. Patent ۴۹۷۳۹۴، مجرا الکتریکی راه‌آهن
- U.S. Patent ۴۹۹۳۳۶، دستگاه تساوی دنده برای خودروها
- U.S. Patent ۵۴۳۲۸۰، لامپ الکتریکی ملتهب
- U.S. Patent ۵۵۰۴۶۵، راه‌آهن برقی
- U.S. Patent ۵۷۹۵۰۶، current-collecting device for railway-vehicles
- U.S. Patent ۵۹۵۰۰۷، آسانسور
- U.S. Patent ۵۹۵۰۰۸، راه‌آهن برقی
- U.S. Patent ۶۰۹۴۸۴، ترمز خودکار با فشار مایع
- U.S. Patent ۶۷۲۱۱۴، دستگاه پیش ساخته برای خودروهای ریلی
- U.S. Patent ۶۷۲۱۱۷، چرخ دنده‌های مسای و دستگاه‌های سنباده
- U.S. Patent ۶۷۶۱۰۸، سیستم ریلی برقی
- U.S. Patent ۶۸۷۴۶۸، چرخ دنده‌های مسای و دستگاه‌های سنباده
- U.S. Patent ۷۲۷۰۳۹، دستگاه ترمز فشار مایع خودکار
- U.S. Patent ۹۲۲۸۲۷، دنده
- U.S. Patent ۹۹۵۵۰۸، مایع الاستیک توربین
- U.S. Patent ۱۱۱۹۹۱۳، راه‌آهن برقی
کتاب‌شناسی
- جامهٔ مهندسان مکانیک آمریکا، Transactions of the American Society of Mechanical Engineers. برق رسانی به راه‌آهن, G. Westinghouse. Page 945+.
- Fraser, J. F. (1903). America at work. London: Cassell. Page 223+.
- Leupp, Francis E. (1918). جرج وستینگهاوس؛ his life and achievements Boston: Little, Brown and Company.
- Hubert, P. G. (1894). Men of achievement. Inventors. New York: Charles Scribner's Sons. Page 296+.
- Jonnes, Jonnes (2003). امپراتوری نور: ادیسون، تسلا، وستینگهاوس، و مسابقهٔ برق جهان. New York: Random House. شابک ۹۷۸−۰−۳۷۵−۷۵۸۸۴−۳
- Klein, Maury (2009). سازندگان قدرت: بخار، برق و مردانی که آمریکای مدرن را اختراع کردند. New York: Bloomsbury Press. شابک ۹۷۸−۱−۵۹۶۹۱−۶۷۷−۷
- Moran, Richard (2002). جریان جلاد: توماس ادیسون (Thomas Edison)، جرج وستینگهاوس، و اختراع قدرت الکتریکی New York: Alfred A. Knopf. شابک ۹۷۸−۰−۳۷۵−۷۲۴۴۶−۶
- New York Air Brake Company. (1893). Instruction book. 1893.
- Prout, Henry G. A Life of George Westinghouse.
- شرکت ترمز هوایی وستینگهاوس. (1882). Westinghouse automatic brake. (ed. , Patents on Page 76.)
پیوند به بیرون
- ↑ Geisst, Charles R. , ed. (2005). Encyclopedia of American Business History (1st ed.). Facts on File – via Credo Reference.
- ↑ Huber, William R. (2022). George Westinghouse, Powering the World. McFarland & Co. p. 17.
- ↑ Tesla: Inventor of the Electrical Age by W. Bernard Carlson. Princeton University Press. 2013. p. 89.
- ↑ «نسخه آرشیو شده». بایگانی‌شده از اصلی در ۱۴ اكتبر ۲۰۱۳. دریافت‌شده در ۲ اوت ۲۰۲۶.
{{cite web}}: تاریخ وارد شده در|archive-date=
- افراد آمریکایی آلمانیتبار
- اهالی ایالات متحده آمریکا در راه‌آهن
- اهالی سینکتدی (نیویورک)
- اهالی لناکس، ماساچوست
- بنیانگذاران شرکت اهل ایالات متحده آمریکا
- خاکسپاریها در گورستان ملی آرلینگتون
- دانشآموختگان کالج یونین نیویورک
- درگذشتگان ۱۹۱۴ (میلادی)
- دریافتکنندگان مدال ادیسون انجمن مهندسان برق و الکترونیک
- راهیافتگان به تالار مشاهیر آمریکاییان بزرگ
- راهیافتگان به تالار مشاهیر مخترعین ملی
- زادگان ۱۸۴۶ (میلادی)
- شرکت برق وستینگهاوس
- کارآفرینان اهل ایالات متحده آمریکا
- کارآفرینان سده ۱۹ (میلادی) اهل ایالات متحده آمریکا
- مخترعان اهل ایالات متحده آمریکا
- مهندسان اهل ایالات متحده آمریکا
- مهندسان اهل نیویورک (ایالت)
- مهندسان برق اهل ایالات متحده آمریکا
- مهندسان مکانیک راه‌آهن اهل ایالات متحده آمریکا
- دریافتکنندگان مدال جان فریتز
- ملوانان نیروی دریایی اتحادیه
- صنعتگران اهل ایالات متحده آمریکا