Сегнерове Колесо
У 1750 році угорець Сегнер. працював в Геттінгенському університеті, висунув абсолютно нову ідею водяного двигуна, в якому поряд з напором і вагою використовувалася ще й сила реакції, створювана потоком води. Вода надходила зверху в посудину, з'єднаний з віссю, внизу якого розташовувалися хрестоподібні трубки з загнутими в одну сторону кінцями. Вода витікала через них, і отримувати при цьому сила реакції діяла в усіх чотирьох трубках в одну і ту ж сторону, приводячи в обертання все колесо.
Сегнерова колесо пристрій, засноване на реактивному дії витікання води. С. к. Було винайдено угорським ученим Я. А. Сегнерово (J. A. Segner) в 1750 і стало прообразом гідравлічної турбіни. С. к. Складається з вертикальної труби, що підводить, на якій укріплена вільно обертається горизонтальна труба (рис.) З горизонтальними ж відігнутими в протилежні сторони відкритими кінцями; через них рідина витікає, приводячи С. к. в обертання. С. к. Служить головним чином як демонстраційний прилад; застосовується також для поливу рослин.
Мал. 1. Сегнерове Колесо
Великий німецький математик Ейлер одним з перших відгукнувся на цю новинку, присвятивши дослідженню колеса Сегнерово кілька своїх робіт. Перш за все, Ейлер вказав на недоліки в конструкції Сегнерово, зазначивши при цьому, що невисокий ККД колеса був наслідком нераціональних втрат енергії. Далі він писав, що ці втрати можуть бути значно знижені. Значні втрати відбувалися, насамперед, при вході води в колесо через різкої зміни напрямку і швидкості течії води (енергія тут витрачалася на удар). Але їх можна було зменшити, якщо підводити воду до колеса в напрямку обертання зі швидкістю цього обертання. На виході так само були втрати, так як частина енергії неслася з вихідною швидкістю води. В ідеалі вода повинна віддавати колесу всю свою швидкість. Для цього Ейлер пропонував замінити горизонтальні водовипускні трубки трубками криволінійної форми, що йдуть зверху вниз. Тоді вже не було потреби робити отвори для випуску води збоку, так як можна було просто залишати відкритим нижній кінець замкнутої трубки. Ейлер передбачив, що в майбутньому гідравлічні машини цього нового типу (власне, мова тут йшла про гідравлічної турбіни, але самого цієї назви ще не було у вжитку) матимуть дві частини: нерухомий направляючий апарат, по проходженню через який вода буде надходити в нижню обертається колесо, яке є робочим органом машини. Незважаючи на висловлені зауваження, Ейлер дуже високо оцінив винахід Сегнерово і прозорливо вказав, що той відкрив новий шлях розвитку гідравлічних двигунів, якому судилося велике майбутнє.
Однак і колесо Сегнерово, і роботи Ейлера дещо випередили свій час. Наступні сімдесят років ніхто не намагався вдосконалити колесо Сегнерово відповідно до зауважень Ейлера. Інтерес до них у першій чверті XIX століття відродили роботи французького математика Понселе. який запропонував особливий вид подлівних коліс нової конструкції. ККД колеса Понселе досягало 70%, що було абсолютно недосяжне для інших типів водяних двигунів. Винахід Понселе стало важливим кроком на шляху до водяної турбіни. Для того щоб цей шлях був пройдений до кінця, де діставало другого елементу турбіни, описаного Ейлером - направляючого апарату.
Від колеса до турбіни
Вперше направляючий апарат до водяного колеса застосував професор Бюрдо в 1827 році. Він же перший назвав свою машину турбіною (від латинського turbo - швидке обертання), після чого це визначення стало звичним. У 1832 році першу практично придатну гідротурбіну створив французький інженер Фурнейрон.
ККД турбіни Фурнейрон досягав 80%. Створена ним конструкція мала величезне значення для подальшої історії турбобудування. Слух про це дивним винахід швидко поширився по всій Європі. Фахівці-інженери з багатьох країн протягом кількох років приїжджали в глухе містечко Шварцвальда, щоб оглядати працювала там турбіну Фурнейрон як велику пам'ятку. Незабаром турбіни стали будувати по всьому світу.