Френсис Джеймс

Фре́нсис Дже́ймс (James Francis) (18.9.1815, Саутли, Девон – 18.9.1892, Лоуэлл, штат Массачусетс), английский и американский инженер-гидротехник, механик, строитель, изобретатель лопастной гидравлической турбины.

В 14 лет Френсис стал учеником отца на железнодорожном и портовом заводе в Южном Уэльсе. Провёл там 4 года, затем иммигрировал в США (1833) с мечтой заняться инженерным делом и сразу же был нанят Дж. В. Уистлером. Вместе они работали над строительством новой железной дороги между Нью-Йорком и Бостоном. Год спустя переехали в Лоуэлл (1834), где Уистлер занял должность главного инженера в компании Proprietors of Locks and Canals, владевшей гидротехническими сооружениями на реке Мерримак, а Френсис стал помощником. Первой задачей Френсиса на новом рабочем месте было строительство локомотивов для перевозки текстиля. Он разобрал паровоз, импортированный из Англии, сделал подробные чертежи деталей, а его сотрудники успешно реконструировали по этим чертежам локомотив. Френсис помогал также в строительстве каналов для обслуживания мельниц, занимался планированием строительных площадок, проектировал фундамент, водяные колёса, шахты и опорные балки для мельниц.

В 1837 г. Уистлер ушёл в отставку и оставил на посту главного инженера шлюзов и каналов своего преемника – Френсиса. На этой должности Френсис руководил проектами, направленными на повышение мощности мельниц, прокладывал новые каналы для питания заводов водой, занимался восстановлением и строительством плотин. Результатом работы стало улучшение эксплуатационных характеристик системы каналов в Лоуэлле, что способствовало развитию промышленности в этом городе.

В 1845 г. владельцы компании назначили Френсиса управляющим. В этом же году Френсис разработал и внедрил первую спринклерную систему на одном из заводов, т. к. понимал, что вероятность пожара велика, а его идея может спасти жизнь рабочим. Это нововведение стало настолько успешным, что страховые компании начали требовать установки спринклерных систем во всех пожароопасных зонах заводов и фабрик. Однако одним из самых известных сооружений Френсиса стал комплекс ворот на канале Потакет в Лоуэлле (1850), первоначально названный «Безумие Френсиса» из-за внушительных размеров и стоимости. Эти ворота спасли город от разрушительных наводнений (1852, 1936, 1938), предотвратив попадание вод реки Мерримак в систему каналов.

В 1849 г. Френсис изобрёл конструкцию гидравлической турбины с внешним подводом воды к рабочему колесу. Над изобретением работал совместно с инженером Бойденом, который до этого предложил свой вариант турбины (1844), им удалось усовершенствовать её и значительно повысить эффективность. Дальнейшие разработки привели к созданию современных радиально-осевых турбин большой мощности.

Френсис был членом-основателем Американского общества гражданских инженеров (ASCE) (1852). Несмотря на то что у Френсиса было формальное школьное образование, он изучал теорию по книгам и статьям крупных инженеров. На основе этих знаний и собственных изысканий опубликовал книгу «Гидравлические эксперименты в Лоуэлле» (1855), помимо этого было написано более 200 технических работ. Известен также расчётами формул течения воды через плотины и многими другими гидравлическими исследованиями.