Maritime Technologie

Seit der frühesten Besiedlung nutzten die Kolonialamerikaner billige, verfügbare Holzressourcen, um Schiffe für Fischerei, Handel und Gewerbe zu bauen. Der Schiffbau war besonders stark in Neuengland, wo zur Zeit der Revolution jeden Tag ein neues Schiff gestartet wurde. Während des größten Teils des achtzehnten Jahrhunderts wurden Schiffe nach traditionellen englischen Baupraktiken gebaut, mit wenigen Neuerungen. Die Schifffahrt wurde von kleineren, langsam fahrenden Transportunternehmen dominiert, die sich nur durch die Anzahl der Masten, den Takelageplan und die Größe des Rumpfes unterschieden. Während der Revolution vermittelte der Bau von Privatleuten den Schiffbauern Erfahrung in der Konstruktion schnellerer und schlankerer Schiffe. Die postrevolutionäre wirtschaftliche Erholung und das explosive Wachstum des Handels erforderten schnelle und zuverlässige Mittel für den Warenversand. In den 1790er Jahren ergriff eine "Manie für Geschwindigkeit" die Schiffbauer und löste eine Welle von Experimenten mit Segelplänen und Rumpfdesign aus.

Als Antwort auf das Bedürfnis nach Geschwindigkeit modellierten viele Bauherren ihre Schiffe nach dem Vorbild des "Baltimore Clipper", einem Chesapeake-Design aus dem späten 1770. Jahrhundert, das die Segelmenge maximierte und mit scharfen Enden und einem tiefen Kiel durch das Wasser schnitt. Der tiefe Kiel erwies sich als problematisch, da viele Häfen nur flache Häfen hatten. Die Lösung war das Centerboard oder "Dropkeel", das in einem wasserdichten Gehäuse auf und ab bewegt werden konnte, um dem Schiff einen tiefen Kiel für schnelles Segeln oder einen flachen Tiefgang für die Navigation im Hafen zu geben. Das Centerboard war in den 1814er Jahren erfunden worden, aber Probleme mit dem wasserdichten Gehäuse verhinderten, dass es allgemein verwendet wurde, bis es 1812 perfektioniert wurde. Der Krieg von 1840 bot Schiffbauern erneut die Möglichkeit, schnelle Schiffe für Privatleute zu entwerfen. Nach dem Krieg führten risikoreiche Unternehmungen wie Sklaverei, Opiumschmuggel sowie Kaffee- und Obsthandel dazu, dass die Schiffbauer im Wettbewerb um schnellere Schiffe mit größeren Frachtkapazitäten standen. Dieser Wettbewerb hielt die Tradition des Schnellschiffbaus aufrecht und erwies sich als entscheidend für die Festlegung der Grundkonstruktionen für die großen Klipperschiffe der XNUMXer Jahre.

Hilfen bei der Navigation

Über die Schiffe hinaus haben mehrere Innovationen dazu beigetragen, das maritime Unternehmen in der frühen nationalen Periode zu unterstützen. Der erste Leuchtturm war 1716 im Hafen von Boston gebaut worden, aber zur Zeit der Revolution waren an der gesamten Küste nur fünfzehn Lichter gebaut worden. In den folgenden vier Jahrzehnten wurden die Bauarbeiten für Leuchttürme intensiviert und erstreckten sich 1819 landeinwärts bis zu den Großen Seen und in den 1820er Jahren südlich bis zur Golfküste. Experimente mit Dochten und Linsen vergrößerten die Walöllichter zunehmend und führten schließlich 1840 zur Erfindung der leistungsstarken und effektiven Fresnellinse.

In den 1750er Jahren löste der Engländer John Harrison das Problem der Längenbestimmung durch die Entwicklung eines Marine-Chronometers, der in der Lage ist, die genaue Zeit zu halten. Die Uhren blieben jedoch für die meisten Seeleute zu teuer, und die Position eines Schiffes wurde am häufigsten durch komplexe Berechnungen bestimmt, die auf astronomischen Beobachtungen und veröffentlichten Tabellen beruhten. Der 1757 erfundene Sextant wurde um 1800 populär verwendet und versorgte die Seeleute mit viel genaueren astronomischen Messungen als bisher verfügbar. Die zur Berechnung der Länge verwendeten Tabellen wurden ab Mitte des 1800. Jahrhunderts in britischen Meeresalmanachen veröffentlicht, waren jedoch mit Fehlern gefüllt. Im Jahr 1802 korrigierte Nathaniel Bowditch, ein Schiffsführer aus Salem, die achttausend Fehler in den britischen Tabellen und veröffentlichte die Ergebnisse XNUMX als Der New American Practical Navigator. Nur sechs Jahre zuvor veröffentlichte ein anderer Schiffskapitän aus Massachusetts, Edmund Blunt Der amerikanische Küstenpilot, die Anweisungen für die Einfahrt in Häfen entlang der Ostküste enthielten. Beide Texte wurden schnell zu wesentlichen technischen Werken für die amerikanische Navigation; Ihre Veröffentlichung mit jährlichen Aktualisierungen wurde bis heute fortgesetzt.

Dampfkraft

Das erste kommerziell realisierbare Dampfschiff, das Clermont, wurde 1807 von Robert Fulton für den Einsatz am Hudson River gebaut. Bis 1815 hatte Fulton fünfzehn Dampfboote in Betrieb, Nicholas Roosevelt hatte sein Dampfschiff betrieben New Orleans Von Pittsburgh nach New Orleans fuhren zwanzig Dampfschiffe regelmäßig auf dem Ohio River. Dampfschiffe verbrannten eine enorme Menge Holz, das an Bord gelagert werden musste, was das Gewicht des Bootes erhöhte und wertvollen Platz verbrauchte. Im Jahre 1817 die Kanzler Livingston wurde für die Verbrennung von Kohle als Brennstoff ausgerüstet, und Mitte der 1820er Jahre waren die meisten Dampfschiffe für die Verbrennung von Holz und Kohle ausgerüstet. Die Verwendung der viel kompakteren Kohle bedeutete eine Platz- und Gewichtsersparnis, die es Dampfbootdesignern ermöglichte, nicht nur mehr Passagiere und Fracht, sondern auch Annehmlichkeiten wie Speisesäle und private Kabinen hinzuzufügen.

Dampfschiffe waren große kommerzielle Erfolge in den Binnengewässern, aber erst nach der Umstellung auf Kohle konnten Ozeandampfer Dienstleistungen erbringen, um erfolgreich mit Segelpaketen zu konkurrieren. Im Jahr 1819 das Segelschiff Savanne wurde mit einer Dampfmaschine und Schaufelrädern nachgerüstet und war das erste Schiff, das den Atlantik teilweise unter Dampf überquerte. Später im selben Jahr die Robert Fulton wurde das erste Dampfschiff, das speziell für die Seefahrt gebaut wurde. Dampf war jedoch immer noch unzuverlässig, und die meisten Dampfschiffe auf See behielten Masten und Segel. Der Dampfer Präsident, Das 1829 erbaute Schiff war das erste, das die Segel vollständig aufgab, aber die meisten Dampfschiffe kombinierten Segel- und Dampfkraft in den 1880er Jahren.

Marineschiffe

Die Marine experimentierte auch mit Dampf und beauftragte Robert Fulton mit dem Bau der Demologen Vor dieser Zeit beschränkten sich die Entwicklungen in der Marinetechnologie weitgehend auf Konstruktionsverbesserungen, die das Gewicht der Kanonen, die strukturelle Integrität und die Geschwindigkeit in Einklang brachten. Ein Fortschritt war die Erfindung der Carronade gewesen, einer kleinen Kanone, die einen Schuss in voller Größe werfen konnte, aber nur eine begrenzte Reichweite hatte. Die Carronade wurde in den 1814er Jahren erfunden und schnell von Marineschiffbauern übernommen, da sie die Ansammlung von Feuerkraft am verletzlichen Bug und Heck des Schiffes ermöglichte. Fultons Demologen war ein Schaufelrad, das mit fünf Fuß hohen Holzseiten zur Verteidigung und zwanzig Kanonen zum Angriff ausgestattet war, aber so schwer war, dass es unter Volldampf nur fünf Knoten machen konnte. Das Dampfschiff war übergewichtig, untermotorisiert und wurde von anfälligen Überwasser-Schaufelrädern angetrieben. Bis zur Verbesserung der Kesseltechnologie und dem Ersatz von Schaufelrädern durch Schraubenpropeller in den 1840er Jahren war der Weg für die Entwicklung einer dampfbetriebenen Marine nicht mehr einsatzfähig .