Башенная мельница — это тип вертикальной ветряной мельницы , состоящей из кирпичной или каменной башни, на которой установлена деревянная «крыша» или колпак, которая может вращаться, поднимая крылья по ветру. [1] [2] [3] [4] [5]
Эта вращающаяся крышка на прочном основании из каменной кладки давала башенным мельницам большие преимущества по сравнению с более ранними пост-мельницами , поскольку они могли стоять намного выше, иметь большие крылья и, таким образом, обеспечивать больший охват ветра. Ветряные мельницы в целом были известны цивилизации на протяжении столетий, но башенная мельница представляла собой улучшение традиционных ветряных мельниц западного образца. Башенная мельница была важным источником энергии для Европы в течение почти 600 лет с 1300 по 1900 год, обеспечивая 25 процентов промышленной мощности всех ветряных машин до появления парового двигателя и угольной энергии. [6]
Это представляло собой модификацию или демонстрацию улучшения и адаптации технологии, которая была известна людям на протяжении веков. Хотя эти типы мельниц были эффективны, некоторые утверждают, что из-за их сложности они изначально строились в основном самыми богатыми людьми. [7]
Башенная мельница появилась в письменной истории в конце XIII века в Западной Европе ; самое раннее упоминание о ней датируется 1295 годом, Стефаном де Пенкастором из Дувра, но самые ранние иллюстрации датируются 1390 годом. [8] Другие ранние примеры происходят из Йоркшира и Бакингемшира. [9] Другие источники относят ее самое раннее появление к 1180 году в виде иллюстрации на нормандском документе, показывающей эту новую ветряную мельницу в западном стиле. [10] В Нидерландах есть шесть мельниц, зарегистрированных до 1407 года. Одной из самых ранних башенных мельниц в Британии была ветряная мельница Честертон в Уорикшире, которая имеет полое коническое основание с арками. Большая часть ее развития продолжалась в течение позднего Средневековья . К концу XV века башенные мельницы начали появляться по всей Европе в большем количестве.
Истоки башенной мельницы можно найти в растущей экономике Европы, которая нуждалась в более надежной и эффективной форме энергии, особенно такой, которую можно было бы использовать вдали от берега реки. Столбовые мельницы доминировали в Европе до 19 века, когда башенные мельницы начали заменять их в таких местах, как Billingford Mill в Норфолке, Upper Hellesdon Mill в Норвиче и Stretham Mill в Кембриджшире. [11]
Мельница-башня также рассматривалась как культурный объект, ее раскрашивали и проектировали с учетом эстетической привлекательности. Стили мельниц отражали местные традиции и погодные условия, например, мельницы, построенные на западном побережье Британии, в основном строились из камня, чтобы выдерживать более сильные ветры, а те, что строились на востоке, были в основном из кирпича. [12]
В Англии в конце XVIII и XIX веках было построено около 12 восьмипарусных, более 50 шестипарусных и 50 пятипарусных, половина из них в Линкольншире. Из восьми парусных мельниц только мельница Поклингтона в Хекингтоне сохранилась в полностью рабочем состоянии. Несколько других существуют как четырехпарусные мельницы ( Old Buckenham ), как жилые дома ( Diss Button's Mill), как руины (Leach's Windmill, Wisbech ) или были разобраны (Holbeach Mill; Skirbeck Mill, Boston). В Линкольншире некоторые из шестикрылых (мельница Sibsey Trader Mill , ветряная мельница Waltham Windmill ) и пятикрылых (мельница Dobson's Mill в Бург-ле-Марше , ветряная мельница Maud Foster Windmill в Бостоне , мельница Hoyle's Mill в Элфорде ) изящных (в основном просмоленных) башенных мельниц с белой луковичной крышкой и огромным веерообразным хвостом все еще существуют и работают по сей день. Другие бывшие пяти- и шестикрылые башенные мельницы Линкольншира и Йоркшира, которые сейчас без крыльев и частично без колпака, — это мельница LeTall's Mill в Линкольне , ветряная мельница Holgate в Холгейте , Йорк (в настоящее время реставрируется), мельница Black, Cliff или Whiting's Mill (семиэтажная меловая мельница) в Хессле и (первоначально с шестью крыльями) мельница Barton-upon-Humber Tower , мельница Brunswick в Лонг-Саттоне, Линкольншир , ветряная мельница Metheringham Windmill , мельница Penny Hill Windmill в Холбиче , мельница Wragby Mill (построенная Э. Инглдью в 1831 году, слесарем мельницы Heckington Mill в 1830 году ) и мельница Wellingore Tower Mill . Еще одна прекрасная шестикрылая мельница находится в Дербишире — единственная в Англии ветряная мельница с башней из песчаника в Хедже 1791 года.
Преимущество башенной мельницы перед более ранней пост-мельницей заключается в том, что нет необходимости поворачивать всю мельницу («корпус», «бак») со всеми ее механизмами против ветра; это оставляет больше места для механизмов, а также для хранения. Однако некоторые башенные мельницы, найденные в Голландии, были построены на деревянной раме, чтобы вращать весь фундамент мельницы вместе с колпаком. Эти башни часто строились из дерева, а не из камня. [13] [14] Подвижная головка, которая могла поворачиваться, реагируя на изменение ветровых режимов, была самым важным аспектом башенной мельницы. Эта способность давала преимущество в виде более крупной и устойчивой рамы, которая могла выдерживать суровые погодные условия. Кроме того, перемещение только колпака было намного проще, чем перемещение всей конструкции.
В самых ранних башенных мельницах колпак поворачивался против ветра с помощью длинного хвостового шеста, который тянулся вниз к земле в задней части мельницы. Позже использовалась бесконечная цепь, которая приводила колпак в движение через зубчатую передачу. В 1745 году английский инженер Эдмунд Ли изобрел ветрогенератор – небольшую ветряную мельницу, установленную под прямым углом к крыльям в задней части мельницы, которая автоматически поворачивала колпак, чтобы направить его против ветра. [15]
Как и другие ветряные мельницы, башенные мельницы обычно имеют четыре лопасти. Чтобы увеличить эффективность ветряных мельниц, мастера экспериментировали с различными методами:
Поэтому инженер Джон Смитон изобрел чугунный крест Линкольншира, чтобы сделать возможными парусные кресты с пятью, шестью и даже восемью лопастями. Крест был назван в честь Линкольншира, где он получил наибольшее распространение.
Башенная мельница, какой она была в Европе в XIX веке на своем наиболее развитом этапе, состоит из нескольких компонентов , некоторые элементы, такие как галерея, присутствуют не во всех башенных мельницах: [16]
Башенная мельница была мощнее водяной мельницы, способной вырабатывать примерно от 14,7 до 22,1 киловатт (от 20 до 30 лошадиных сил). [18] Башенная мельница имела множество применений помимо помола кукурузы. Иногда говорят, что башенные мельницы подпитывали общество, потребность которого в энергии неуклонно росла, предоставляя услуги и другим отраслям промышленности: [19]
Другие источники выступают против этого, утверждая, что нет никаких реальных доказательств, в частности, того, что башенные мельницы выполняют такие функции. [3]
Самые высокие в мире башенные мельницы можно найти в Схидаме , Нидерланды. Голландский : De Noord , что означает «Север», — кукурузная мельница, построенная в 1803 году, высота которой составляет 33,3 метра (109 футов) до колпака. В 2006 году была построена имитация, De Nolet (названная в честь местной семьи винокуров Нолет, которой принадлежит мельница), как генераторная мельница, вырабатывающая электроэнергию , высота которой составляет 42,5 метра (139 футов) до колпака.
Самая высокая башенная мельница в Англии — девятиэтажная мельница Moulton Windmill в Молтоне, Линкольншир , с высотой колпака 30 метров (98 футов). С 2005 года мельница имеет новый белый вращающийся колпак с ветровым валом и веерообразным хвостом. Сцена была возведена в 2008 году, а новые паруса были установлены 21 ноября 2011 года для завершения реставрации мельницы. [21] Более крупные мельницы были утрачены, такие как мельница Great Yarmouth Southtown, которая была 37 метров (120 футов) до верха фонаря, который функционировал как маяк, [22] и башенная мельница Bixley , которая была 42 метра (137 футов) до верха колпака, [23] обе в Норфолке.
В Нидерландах ветряные мельницы, называемые башенными мельницами ( torenmolens ), имеют компактную, цилиндрическую или слегка коническую башню. На юге Нидерландов сохранилось четыре мельницы этого типа (голландское определение), самая старая из которых датируется периодом до 1441 года. Крышка трех из этих мельниц поворачивается подъемной шестерней, встроенной в крышку. Более старые типы башенных мельниц с фиксированной крышкой были найдены в замках, крепостях или внутри городских стен с 14-го века, и до сих пор встречаются вокруг Средиземного моря . Они были построены с крыльями, обращенными в сторону преобладающего направления ветра.
Строительство башенных мельниц было очень дорогим, по оценкам, их стоимость почти вдвое превышала стоимость столбовых мельниц; отчасти поэтому они не были широко распространены до столетий после их изобретения. Иногда эти мельницы даже строились на стенах замков и башен в укрепленных городах, чтобы сделать их устойчивыми к атакам. Некоторые башенные мельницы все еще работали в 20 веке в южных частях Соединенного Королевства. [24]
