Quel était le prénom du père d'Isambard Kingdom Brunel, un ingénieur français qui s'est installé en Angleterre et a construit le tunnel de la Tamise ?
Marc
Fils de l'ingénieur civil français Sir Marc Isambard Brunel et de Sophia Kingdom, Isambard Kingdom Brunel est né le 9 avril 1806 à Britain Street, Portsea, Portsmouth, Hampshire, où son père travaillait sur des machines de fabrication de blocs. Il avait deux sœurs aînées, Sophia (l'aînée, Sophia ) et Emma, ​​et toute la famille déménagea à Londres en 1808 pour le travail de son père. Brunel a eu une enfance heureuse, malgré les soucis financiers constants de la famille, son père lui servant de professeur pendant ses premières années. Son père lui a appris le dessin et les techniques d'observation dès l'âge de quatre ans et Brunel avait appris la géométrie euclidienne à huit ans. Durant cette période, il a également appris le français courant et les principes de base de l'ingénierie. Il a été encouragé à dessiner des bâtiments intéressants et à identifier les défauts de leur structure. Buchanan (2006), p. 18 Quand Brunel avait 15 ans, son père Marc, qui avait accumulé des dettes de plus de 5 000 £, fut envoyé dans une prison pour dettes. Après trois mois sans perspective de libération, Marc fait savoir qu'il réfléchit à une offre du tsar de Russie. En août 1821, face à la perspective de perdre un éminent ingénieur, le gouvernement céda et accorda à Marc 5 000 £ pour effacer ses dettes en échange de sa promesse de rester en Grande-Bretagne. Brunel a travaillé pendant plusieurs années comme ingénieur adjoint sur le projet de création d'un tunnel sous la Tamise à Londres entre Rotherhithe et Wapping, les tunneliers creusant un puits horizontal d'un côté à l'autre de la rivière dans les conditions les plus difficiles et les plus dangereuses. Le père de Brunel, Marc, était l'ingénieur en chef et le projet a été financé par la Thames Tunnel Company. La composition du lit de la rivière à Rotherhithe n'était souvent guère plus que des sédiments gorgés d'eau et du gravier meuble. Un ingénieux bouclier de tunnel conçu par Marc Brunel a contribué à protéger les ouvriers des effondrements, mais deux incidents de graves inondations ont interrompu les travaux pendant de longues périodes, tuant plusieurs ouvriers et blessant grièvement le jeune Brunel. Ce dernier incident, survenu en 1828, tua les deux mineurs les plus anciens, et Brunel lui-même échappa de peu à la mort. Il a été grièvement blessé et a passé six mois à récupérer. L'événement a interrompu les travaux du tunnel pendant plusieurs années. Bien que le tunnel de la Tamise ait finalement été achevé du vivant de Marc Brunel, son fils n'a plus eu d'implication dans le tunnel proprement dit, utilisant uniquement les travaux abandonnés de Rotherhithe pour poursuivre ses expériences avortées sur Gaz. Ceci était basé sur une idée de son père et était destiné à devenir un moteur fonctionnant avec de l'énergie générée en chauffant et en refroidissant alternativement du dioxyde de carbone fabriqué à partir de carbonate d'ammonium et d'acide sulfurique. Malgré l'intérêt de plusieurs parties (y compris l'Amirauté), les expériences furent jugées par Brunel comme un échec sur la seule base de l'économie de carburant et furent interrompues après 1834. Il laisse derrière lui son épouse Mary et ses trois enfants : Isambard Brunel Junior (1837-1902), Henry Marc Brunel (1842-1903) et Florence Mary Brunel (1847-1876). Henry Marc a suivi son père et son grand-père pour devenir un ingénieur civil à succès. De nombreux ponts de Brunel sont encore utilisés. Le premier projet d'ingénierie de Brunel, le Thames Tunnel, fait désormais partie du réseau London Overground. La Brunel Engine House à Rotherhithe, qui abritait autrefois les machines à vapeur qui alimentaient les pompes du tunnel, abrite aujourd'hui le musée Brunel dédié au travail et à la vie de Marc et Isambard Kingdom Brunel. De nombreux articles et conceptions originaux de Brunel sont désormais conservés à l'Institut Brunel aux côtés du SS Great Britain à Bristol et sont disponibles gratuitement pour les chercheurs et les visiteurs.
Isambard Kingdom Brunel (9 avril 1806 - 15 septembre 1859), était un ingénieur mécanique et civil anglais considéré comme « l'une des figures les plus ingénieuses et les plus prolifiques de l'histoire de l'ingénierie », « l'un des géants de l'ingénierie du XIXe siècle » et « l'une des plus grandes figures de la révolution industrielle, [qui] a changé le visage du paysage anglais avec ses conceptions révolutionnaires et ses constructions ingénieuses". Brunel a construit des chantiers navals, le Great Western Railway, une série de bateaux à vapeur, dont le premier navire à vapeur transatlantique à hélice, ainsi que de nombreux ponts et tunnels importants. Ses créations ont révolutionné les transports publics et l'ingénierie moderne.
Même si les projets de Brunel n'étaient pas toujours couronnés de succès, ils contenaient souvent des solutions innovantes à des problèmes d'ingénierie de longue date. Au cours de sa carrière, Brunel a réalisé de nombreuses « premières » en ingénierie, notamment en participant à la construction du premier tunnel sous une rivière navigable et au développement du SS Great Britain, le premier navire océanique en fer à hélices, qui était à l'époque (1843 ) également le plus grand navire jamais construit.
Brunel a établi la norme pour un chemin de fer bien construit, en utilisant des études minutieuses pour minimiser les pentes et les courbes. Cela a nécessité des techniques de construction coûteuses, de nouveaux ponts et viaducs, ainsi que le Box Tunnel de trois kilomètres de long. Une caractéristique controversée était la voie large, une « voie large » de , au lieu de ce qui sera plus tard connu sous le nom de « voie standard » de . L'écartement plus large a amélioré le confort des passagers, mais a rendu la construction beaucoup plus coûteuse et a causé des difficultés lorsqu'il a finalement fallu s'interconnecter avec d'autres chemins de fer en utilisant l'écartement plus étroit. À la suite de la loi de 1846 sur la réglementation de l'écartement des chemins de fer, l'écartement a été remplacé par un écartement standard sur tout le réseau GWR.
Brunel a étonné la Grande-Bretagne en proposant d'étendre le Great Western Railway vers l'ouest jusqu'en Amérique du Nord en construisant des navires à coque en fer propulsés à la vapeur. Il a conçu et construit trois navires qui ont révolutionné l'ingénierie navale.
En 2002, Brunel a été classé deuxième dans un sondage public de la BBC visant à déterminer les « 100 plus grands Britanniques ». En 2006, bicentenaire de sa naissance, un grand programme d'événements a célébré sa vie et son œuvre sous le nom de Brunel 200.
Nom
Le nom unique de Brunel est une fusion des noms de ses parents. Il a hérité du nom de famille de son père et son deuxième prénom est le nom de famille de sa mère. C'était une construction de nom courante à l'époque.
Le prénom de Brunel, Isambard, vient du deuxième prénom de son père, qui était également le prénom préféré de son père. « Isambard » est un nom normand d'origine germanique, signifiant « brillant comme le fer ». Un nom apparenté est le nom de famille allemand « Eisenbarth », que l'on trouve encore aujourd'hui parmi les Bavarois et les Germano-Américains.
Début de la vie
Fils de l'ingénieur civil français Sir Marc Isambard Brunel et de Sophia Kingdom, Isambard Kingdom Brunel est né le 9 avril 1806 à Britain Street, Portsea, Portsmouth, Hampshire, où son père travaillait sur des machines de fabrication de blocs. Il avait deux sœurs aînées, Sophia (l'aînée, Sophia ) et Emma, ​​et toute la famille déménagea à Londres en 1808 pour le travail de son père. Brunel a eu une enfance heureuse, malgré les soucis financiers constants de la famille, son père lui servant de professeur pendant ses premières années. Son père lui a appris le dessin et les techniques d'observation dès l'âge de quatre ans et Brunel avait appris la géométrie euclidienne à huit ans. Durant cette période, il a également appris le français courant et les principes de base de l'ingénierie. Il a été encouragé à dessiner des bâtiments intéressants et à identifier les défauts de leur structure. Buchanan (2006), p. 18
Quand Brunel avait huit ans, il fut envoyé au pensionnat du Dr Morrell à Hove, où il apprit les classiques. Son père, Français de naissance, était déterminé à ce que Brunel ait accès à l'éducation de haute qualité dont il avait bénéficié dans sa jeunesse en France ; ainsi, à l'âge de 14 ans, le cadet Brunel est inscrit d'abord au collège de Caen en Normandie, puis au lycée Henri-IV à Paris.Brunel, Isambard (1870), p. 5.
Quand Brunel avait 15 ans, son père Marc, qui avait accumulé des dettes de plus de 5 000 £, fut envoyé dans une prison pour dettes. Après trois mois sans perspective de libération, Marc fait savoir qu'il réfléchit à une offre du tsar de Russie. En août 1821, face à la perspective de perdre un éminent ingénieur, le gouvernement céda et accorda à Marc 5 000 £ pour effacer ses dettes en échange de sa promesse de rester en Grande-Bretagne.
Lorsque Brunel termine ses études à Henri-IV en 1822, son père le fait présenter comme candidat à la célèbre école d'ingénieurs de l'École Polytechnique, mais en tant qu'étranger, il est jugé inéligible. Brunel a ensuite étudié auprès de l'éminent maître horloger et horloger Abraham-Louis Breguet, qui a loué le potentiel de Brunel dans des lettres à son père. À la fin de 1822, après avoir terminé son apprentissage, Brunel retourna en Angleterre.
Tunnel de la Tamise
Brunel a travaillé pendant plusieurs années comme ingénieur adjoint sur le projet de création d'un tunnel sous la Tamise à Londres entre Rotherhithe et Wapping, les tunneliers creusant un puits horizontal d'un côté à l'autre de la rivière dans les conditions les plus difficiles et les plus dangereuses. Le père de Brunel, Marc, était l'ingénieur en chef et le projet a été financé par la Thames Tunnel Company.
La composition du lit de la rivière à Rotherhithe n'était souvent guère plus que des sédiments gorgés d'eau et du gravier meuble. Un ingénieux bouclier de tunnel conçu par Marc Brunel a contribué à protéger les ouvriers des effondrements, mais deux incidents de graves inondations ont interrompu les travaux pendant de longues périodes, tuant plusieurs ouvriers et blessant grièvement le jeune Brunel. Ce dernier incident, survenu en 1828, tua les deux mineurs les plus anciens, et Brunel lui-même échappa de peu à la mort. Il a été grièvement blessé et a passé six mois à récupérer. L'événement a interrompu les travaux du tunnel pendant plusieurs années.
Bien que le tunnel de la Tamise ait finalement été achevé du vivant de Marc Brunel, son fils n'a plus eu d'implication dans le tunnel proprement dit, utilisant uniquement les travaux abandonnés de Rotherhithe pour poursuivre ses expériences avortées sur Gaz. Ceci était basé sur une idée de son père et était destiné à devenir un moteur fonctionnant avec de l'énergie générée en chauffant et en refroidissant alternativement du dioxyde de carbone fabriqué à partir de carbonate d'ammonium et d'acide sulfurique. Malgré l'intérêt de plusieurs parties (y compris l'Amirauté), les expériences furent jugées par Brunel comme un échec sur la seule base de l'économie de carburant et furent interrompues après 1834.
En 1865, la East London Railway Company acheta le Thames Tunnel pour 200 000 £ et quatre ans plus tard, les premiers trains le traversèrent. Par la suite, le tunnel est devenu une partie du système de métro de Londres et reste utilisé aujourd'hui, à l'origine dans le cadre de la East London Line, désormais intégrée au London Overground.Bagust, Harold, "The Greater Genius?", 2006, Ian Allan Publishing, ISBN0-7110-3175-4, (pages 97 à 100)
Des ponts
On se souvient peut-être mieux de Brunel pour les conceptions du pont suspendu de Clifton à Bristol. Le pont a été construit selon des conceptions basées sur celles de Brunel, mais avec des changements importants. S'étendant sur plus de 214 m et s'élevant nominalement à 76 m au-dessus de la rivière Avon, il possédait la plus longue travée de tous les ponts au monde au moment de sa construction. Brunel a soumis quatre projets à un comité dirigé par Thomas Telford, mais Telford a rejeté toutes les candidatures, proposant à la place son propre projet. L'opposition véhémente du public a contraint le comité d'organisation à organiser un nouveau concours, qui a été remporté par Brunel.
Brunel écrivit ensuite à son beau-frère, l'homme politique Benjamin Hawes : « De tous les exploits merveilleux que j'ai accomplis depuis que je suis dans cette partie du monde, je pense qu'hier j'ai accompli le plus merveilleux. J'ai fait l'unanimité. parmi 15 hommes qui se disputaient tous sur le sujet le plus délicat : le goût".
Les travaux sur le pont de Clifton commencèrent en 1831, mais furent suspendus en raison des émeutes de Queen Square provoquées par l'arrivée de Sir Charles Wetherell à Clifton. Les émeutes ont chassé les investisseurs, ne laissant aucun argent pour le projet, et la construction a été interrompue.
Brunel n'a pas vécu jusqu'à voir le pont terminé, même si ses collègues et admirateurs de l'Institution of Civil Engineers ont estimé que ce serait un mémorial approprié et ont commencé à collecter de nouveaux fonds et à modifier la conception. Les travaux reprirent en 1862 et furent achevés en 1864, cinq ans après la mort de Brunel. En 2011, l'historien et biographe Adrian Vaughan a suggéré que Brunel n'avait pas conçu le pont, tel qu'il a finalement été construit, car les modifications ultérieures apportées à sa conception étaient substantielles. Ses opinions reflétaient un sentiment exprimé cinquante-deux ans plus tôt par Tom Rolt dans son livre Brunel de 1959. La réingénierie des chaînes de suspension récupérées sur un pont suspendu antérieur était l'une des nombreuses raisons pour lesquelles la conception de Brunel ne pouvait pas être suivie exactement.
En mai 1845, le Hungerford Bridge, une passerelle suspendue traversant la Tamise près de la gare de Charing Cross à Londres, fut inaugurée. Sa travée centrale était de 676,5 pieds et son coût était de 106 000 £. Il a été remplacé par un nouveau pont ferroviaire en 1859 et les chaînes de suspension ont été utilisées pour achever le pont suspendu de Clifton.
Le pont suspendu de Clifton existe toujours et plus de 4 millions de véhicules le traversent chaque année.
Brunel a conçu de nombreux ponts pour ses projets ferroviaires, notamment le pont Royal Albert enjambant la rivière Tamar à Saltash près de Plymouth, le pont Somerset (un pont inhabituel à pans de bois lamellé près de Bridgwater), le pont ferroviaire de Windsor et le pont ferroviaire de Maidenhead sur la Tamise. dans le Berkshire. Ce dernier était le pont en arc de brique le plus plat et le plus large au monde et transporte toujours les trains des grandes lignes vers l'ouest, même si les trains d'aujourd'hui sont environ dix fois plus lourds qu'à l'époque de Brunel.
Tout au long de sa carrière dans la construction de chemins de fer, mais particulièrement sur les chemins de fer du sud du Devon et de Cornwall, où l'économie était nécessaire et où il y avait de nombreuses vallées à traverser, Brunel a largement utilisé le bois pour la construction de viaducs importants ; ceux-ci ont dû être remplacés au fil des années car leur matériau principal, le pin baltique cyanisé, est devenu peu rentable à obtenir.
Brunel a conçu le pont Royal Albert en 1855 pour le chemin de fer de Cornwall, après que le Parlement ait rejeté son projet initial de ferry-train traversant le Hamoaze, l'estuaire des marées Tamar, Tavy et Lynher. Le pont (en poutres à cordes ou en arc lié) se compose de deux travées principales de 455 pieds, 100 pieds au-dessus de la marée haute moyenne, plus 17 travées d'approche beaucoup plus courtes. Inauguré par Prince Albert le 2 mai 1859, il fut achevé l'année de la mort de Brunel.
Plusieurs des ponts de Brunel sur le Great Western Railway pourraient être démolis parce que la ligne doit être électrifiée et que l'espace libre pour les câbles aériens est insuffisant. Le conseil du comté de Buckinghamshire négocie actuellement d'autres options, afin que les neuf ponts historiques restants sur la ligne puissent être sauvés.
La dernière grande entreprise de Brunel fut l'unique Three Bridges, à Londres. Les travaux commencèrent en 1856 et s'achevèrent en 1859.
Les trois ponts en question constituent un agencement astucieux permettant aux itinéraires du canal de Grand Junction, du Great Western and Brentford Railway et de Windmill Lane de se croiser.
Chemin de fer du Grand Ouest
Au début de la vie de Brunel, l'utilisation du chemin de fer a commencé à prendre son essor comme moyen de transport majeur pour les marchandises. Cela a influencé l'implication de Brunel dans l'ingénierie ferroviaire, y compris l'ingénierie des ponts ferroviaires.
En 1833, avant que le tunnel de la Tamise ne soit achevé, Brunel fut nommé ingénieur en chef du Great Western Railway, l'une des merveilles de la Grande-Bretagne victorienne, reliant Londres à Bristol et plus tard à Exeter. La société a été fondée lors d'une réunion publique à Bristol en 1833 et a été constituée par une loi du Parlement en 1835.
La vision de Brunel était que les passagers pourraient acheter un billet à Londres Paddington et voyager de Londres à New York, passant du Great Western Railway au Great Western Steamship au terminus de Neyland, dans l'ouest du Pays de Galles. Il a étudié lui-même toute la longueur de la route entre Londres et Bristol, avec l'aide de nombreuses personnes, dont son avocat Jeremiah Osborne du cabinet d'avocats de Bristol Osborne Clarke qui, à une occasion, a lui-même fait descendre Isambard Kingdom Brunel à la rame sur la rivière Avon pour examiner la rive de la rivière. pour le parcours.
Brunel a pris deux décisions controversées : utiliser un écartement large pour la piste, qui, selon lui, offrirait un fonctionnement supérieur à grande vitesse ; et emprunter une route qui passait au nord des Marlborough Downs - une zone sans villes importantes, bien qu'elle offrait des connexions potentielles avec Oxford et Gloucester - puis suivre la vallée de la Tamise jusqu'à Londres. Sa décision d'utiliser un écartement large pour la ligne était controversée dans la mesure où presque tous les chemins de fer britanniques avaient jusqu'à présent utilisé un écartement standard. Brunel a déclaré qu'il ne s'agissait que d'un report des chemins de fer miniers sur lesquels George Stephenson avait travaillé avant de créer le premier chemin de fer de voyageurs au monde. Brunel a prouvé par des calculs et une série d'essais que son gabarit plus large était la taille optimale pour offrir à la fois des vitesses plus élevées et une conduite stable et confortable aux passagers. De plus, l'écartement plus large permettait des wagons plus grands et donc une plus grande capacité de fret.
S'appuyant sur l'expérience de Brunel avec le Thames Tunnel, le Great Western contenait une série de réalisations impressionnantes : des viaducs vertigineux comme celui d'Ivybridge, des gares spécialement conçues et de vastes tunnels, dont le Box Tunnel, qui était le plus long tunnel ferroviaire du monde à l'époque. ce temps. Il y a une anecdote selon laquelle le Box Tunnel aurait pu être délibérément orienté de manière à ce que le soleil levant brille à travers lui le jour de l'anniversaire de Brunel.
Le groupe initial de locomotives commandées par Brunel selon ses propres spécifications s'est avéré insatisfaisant, à l'exception de la locomotive North Star, et Daniel Gooch, 20 ans (plus tard Sir Daniel), a été nommé surintendant des moteurs de locomotives. Brunel et Gooch ont choisi d'implanter leurs usines de locomotives dans le village de Swindon, à l'endroit où la montée progressive depuis Londres s'est transformée en une descente plus raide vers la vallée d'Avon à Bath.
Les réalisations de Brunel ont enflammé l'imagination des Britanniques à l'esprit technique de l'époque, et il est rapidement devenu très connu dans le pays grâce à cet intérêt.
Après la mort de Brunel, la décision fut prise d'utiliser l'écartement standard pour tous les chemins de fer du pays. Au terminus gallois d'origine du chemin de fer Great Western à Neyland, des sections des rails à large voie sont utilisées comme mains courantes au bord du quai, et un certain nombre de panneaux d'information y décrivent divers aspects de la vie de Brunel. Il y a aussi une statue en bronze plus grande que nature de lui tenant un bateau à vapeur dans une main et une locomotive dans l'autre. La statue a été remplacée après un précédent vol.
La gare actuelle de Londres Paddington a été conçue par Brunel et ouverte en 1854. Parmi ses projets de gares plus petites sur la Great Western et les lignes associées qui survivent en bon état, citons Mortimer, Charlbury et Bridgend (toutes à l'italienne) et Culham (Tudorbethan). Des exemples survivants de hangars à trains en bois dans son style se trouvent à Frome et Kingswear.
La grande réussite du Great Western Railway a été immortalisée au Swindon Steam Railway Museum et au Didcot Railway Centre. Le Didcot Railway Centre se distingue par un segment de voie reconstruit, ainsi que par une très rare locomotive à vapeur en état de marche dans le même écartement.
Dans l’ensemble, les opinions étaient négatives quant à la façon dont la société percevait les chemins de fer. Certains propriétaires terriens estimaient que les voies ferrées constituaient une menace pour les commodités ou la valeur de leurs propriétés, tandis que d'autres demandaient la construction de tunnels sur leurs terres afin que la voie ferrée ne soit pas visible.
Le « câlin atmosphérique » de Brunel
Bien qu'infructueuse, une autre utilisation intéressante des innovations techniques par Brunel était le chemin de fer atmosphérique, l'extension du Great Western Railway (GWR) vers le sud d'Exeter vers Plymouth, techniquement le South Devon Railway (SDR), bien que soutenu par le GWR. Au lieu d'utiliser des locomotives, les trains étaient déplacés par le système breveté de traction atmosphérique (à vide) de Clegg et Samuda, dans lequel des pompes fixes aspiraient l'air d'un tuyau placé au centre de la voie.
Le tronçon d'Exeter à Newton (aujourd'hui Newton Abbot) a été achevé selon ce principe et les trains circulaient à environ 68 mph. Des stations de pompage dotées de cheminées carrées distinctives étaient implantées à des intervalles de trois kilomètres. Des tuyaux de 15 pouces (381 mm) ont été utilisés sur les parties de niveau, et des tuyaux de 22 pouces étaient destinés aux pentes les plus raides.
La technologie nécessitait l'utilisation de rabats en cuir pour sceller les tuyaux à vide. Les huiles naturelles étaient extraites du cuir par le vide, rendant le cuir vulnérable à l'eau, le pourrissant et brisant les fibres lorsqu'il gelait pendant l'hiver 1847. Il fallait le maintenir souple avec du suif, qui attire les rats. Les volets ont été rongés et le fonctionnement sous vide a duré moins d'un an, de 1847 (le service expérimental a commencé en septembre ; opérations de février 1848) au 10 septembre 1848. La détérioration de la valve due à la réaction du tanin et de l'oxyde de fer a été citée comme la goutte d'eau qui a fait couler le projet, car la valve continue a commencé à se déchirer de ses rivets sur la majeure partie de sa longueur, et le coût de remplacement estimé à 25 000 £ a été considéré comme prohibitif.
Il a été suggéré que l'ensemble du projet était un échec coûteux. En faveur de Brunel, il a été noté qu'il a eu le courage de mettre un terme à l'entreprise au lieu de la poursuivre à un coût plus élevé.
Le système n'a jamais réussi à faire ses preuves. Les comptes du SDR pour 1848 suggèrent que la traction atmosphérique coûtait 3 shillings 1d (trois shillings et un penny) par mile, contre 1s 4j/mile pour l'énergie à vapeur conventionnelle (en raison des nombreux problèmes d'exploitation associés à l'atmosphère, dont peu ont été résolus). au cours de sa durée de vie, la rentabilité réelle s'est avérée impossible à calculer). Un certain nombre de locomotives du South Devon Railway sont toujours debout, notamment celle de Totnes (classée monument classé grade II en 2007 pour empêcher sa démolition imminente, alors même que les célébrations du bicentenaire de Brunel se poursuivaient) et de Starcross, sur l'estuaire de la rivière Exe. , qui est un monument marquant et un rappel du chemin de fer atmosphérique, également commémoré comme le nom du pub du village.
Une section du tuyau, sans les revêtements en cuir, est conservée au Didcot Railway Centre.
Transport transatlantique
En 1835, avant l'ouverture du Great Western Railway, Brunel proposa d'étendre son réseau de transport par bateau de Bristol à travers l'océan Atlantique jusqu'à New York. La Great Western Steamship Company a été créée par Thomas Guppy dans ce but. Il a été largement contesté s'il serait commercialement viable pour un navire propulsé uniquement à la vapeur d'effectuer de si longs voyages. Les développements technologiques au début des années 1830, y compris l'invention du condenseur de surface, qui permettait aux chaudières de fonctionner à l'eau salée sans s'arrêter pour être nettoyées, rendaient les voyages plus longs plus possibles, mais on pensait généralement qu'un navire ne serait pas en mesure de transporter suffisamment du carburant pour le voyage et de la place pour une cargaison commerciale. Brunel a appliqué les preuves expérimentales de Beaufoy et a développé la théorie selon laquelle la quantité qu'un navire pouvait transporter augmentait avec le cube de ses dimensions, alors que la quantité de résistance qu'un navire ressentait de la part de l'eau pendant son déplacement n'augmentait que d'un carré de ses dimensions. Cela signifierait que déplacer un navire plus gros nécessiterait proportionnellement moins de carburant qu’un navire plus petit. Pour tester cette théorie, Brunel propose gratuitement ses services à la Great Western Steamship Company, qui le nomme à son comité de construction et lui confie la conception de son premier navire, le .
 
Lors de sa construction, le Great Western était le navire le plus long du monde, mesurant 236 pieds et une quille de 250 pieds. Le navire a été construit principalement en bois, mais Brunel a ajouté des boulons et des renforts diagonaux en fer pour maintenir la résistance de la quille. En plus de ses roues à aubes actionnées à vapeur, le navire transportait quatre mâts pour voiles. Le Great Western entreprit son voyage inaugural d'Avonmouth, Bristol, à New York le 8 avril 1838 avec 600 LT de charbon, du fret et sept passagers à bord. Brunel lui-même a raté cette première traversée, après avoir été blessé lors d'un incendie à bord du navire alors qu'il revenait de son armement à Londres. L'incendie ayant retardé le lancement de plusieurs jours, le Great Western a raté l'occasion de revendiquer le titre de premier navire à traverser l'Atlantique uniquement à la vapeur. Même avec quatre jours d'avance, le concurrent n'est arrivé qu'un jour plus tôt et son équipage a été contraint de brûler des meubles de cabine, des vergues de rechange et un mât pour le carburant. En revanche, la traversée de l'Atlantique par le Great Western a duré 15 jours et cinq heures, et le navire est arrivé à destination avec un tiers de son charbon restant, démontrant que les calculs de Brunel étaient corrects. Le Great Western avait prouvé la viabilité du service commercial de navires à vapeur transatlantiques, ce qui a conduit la Great Western Steamboat Company à l'utiliser en service régulier entre Bristol et New York de 1838 à 1846. Il a effectué 64 traversées et a été le premier navire à transporter le Blue Riband avec un temps de traversée de 13 jours en direction ouest et de 12 jours 6 heures en direction est. Le service connut un succès commercial suffisant pour qu'un navire jumeau soit nécessaire, que Brunel fut chargé de concevoir.
Brunel était devenu convaincu de la supériorité des navires à hélices sur les roues à aubes. Après des tests effectués à bord du navire à vapeur à hélice, il a incorporé une grande hélice à six pales dans sa conception du 322 pieds, lancé en 1843. La Grande-Bretagne est considérée comme le premier navire moderne, construit en métal plutôt qu'en bois, propulsé par un moteur plutôt que par le vent ou les rames, et entraîné par une hélice plutôt que par une roue à aubes. Il fut le premier navire à hélice à coque en fer à traverser l'océan Atlantique. Son voyage inaugural eut lieu en août et septembre 1845, de Liverpool à New York. En 1846, elle s'est échouée à Dundrum, dans le comté de Down. Elle a été récupérée et employée dans le service australien. Elle est actuellement entièrement conservée et ouverte au public à Bristol, au Royaume-Uni.
En 1852, le Brunel se tourna vers un troisième navire, plus grand que ses prédécesseurs, destiné aux voyages vers l'Inde et l'Australie. Le (initialement baptisé Léviathan) était à la pointe de la technologie pour son époque : près de 700 pieds de long, équipé des équipements les plus luxueux et capable de transporter plus de 4 000 passagers. Le Great Eastern a été conçu pour naviguer sans escale de Londres à Sydney et retour (car les ingénieurs de l'époque avaient mal compris que l'Australie n'avait pas de réserves de charbon), et il est resté le plus grand navire construit jusqu'au début du 20e siècle. Comme beaucoup de projets ambitieux de Brunel, le navire a rapidement dépassé son budget et pris du retard face à une série de problèmes techniques. Le navire a été décrit comme un éléphant blanc, mais David P. Billington a soutenu que dans ce cas, l'échec de Brunel était principalement d'ordre économique : ses navires étaient simplement en avance sur leur temps. Sa vision et ses innovations techniques ont fait de la construction de navires à vapeur à grande échelle, entièrement métalliques, propulsés par hélice, une réalité pratique, mais les conditions économiques et industrielles dominantes signifiaient qu'il faudrait plusieurs décennies avant que les voyages transocéaniques en bateau à vapeur ne deviennent une industrie viable.
Great Eastern a été construit au Napier Yard de John Scott Russell à Londres et, après deux voyages d'essai en 1859, il entreprit son voyage inaugural de Southampton à New York le 17 juin 1860. Bien qu'ayant échoué dans son objectif initial de transport de passagers, il finit par a trouvé un rôle de poseur de câbles télégraphiques océaniques. Sous la direction du capitaine Sir James Anderson, le Great Eastern a joué un rôle important dans la pose du premier câble télégraphique transatlantique durable, qui a permis les télécommunications entre l'Europe et l'Amérique du Nord.
Hôpital Renkioi
En 1854, la Grande-Bretagne entra dans la guerre de Crimée et une ancienne caserne turque devint l'hôpital de l'armée britannique à Scutari. Les hommes blessés ont contracté diverses maladies, notamment le choléra, la dysenterie, la typhoïde et le paludisme, en raison des mauvaises conditions de vie là-bas, et Florence Nightingale a adressé un appel au Times pour que le gouvernement trouve une solution.
Brunel travaillait sur le Great Eastern entre autres projets, mais accepta la tâche en février 1855 de concevoir et de construire, selon les exigences du War Office, un hôpital temporaire préfabriqué qui pourrait être expédié en Crimée et érigé là-bas. En 5 mois, l'équipe qu'il avait constituée a conçu, construit et expédié des bâtiments préfabriqués en bois et en toile, en leur fournissant des conseils complets sur le transport et le positionnement des installations.
Brunel avait travaillé sur William Eassrie, basé à Gloucester Docks, sur la scène de lancement du Great Eastern, un homme qui avait conçu et construit des cabanes préfabriquées en bois utilisées à la fois lors de la ruée vers l'or australienne, ainsi que par les armées britannique et française en Crimée. En utilisant du bois fourni par les importateurs de bois Price & Co., Eassrie a fabriqué 18 des deux 50 salles de patients conçues par Brunel, expédiées directement via 16 navires des quais de Gloucester aux Dardanelles. L'hôpital Renkioi a ensuite été construit près de l'hôpital Scutari, où était basé Nightingale, dans la zone exempte de paludisme de Renkioi.
Ses conceptions intégraient les nécessités de l'hygiène : accès aux installations sanitaires, ventilation, drainage et même contrôles rudimentaires de la température. Ils ont été salués comme un grand succès, certaines sources affirmant que sur environ 1 300 patients soignés à l'hôpital, il n'y a eu que 50 décès. Dans l’hôpital de Scutari qu’il a remplacé, le nombre de décès serait jusqu’à 10 fois supérieur. Nightingale les appelait « ces magnifiques cabanes ». La pratique consistant à construire des hôpitaux à partir de modules préfabriqués survit aujourd'hui, des hôpitaux tels que le Bristol Royal Infirmary étant créés de cette manière.
Vie privée
En 1830, il fut élu membre de la Royal Society.
Le 5 juillet 1836, Brunel épousa Mary Elizabeth Horsley (née en 1813), issue d'une famille musicale et artistique accomplie, étant la fille aînée du compositeur et organiste William Horsley. Ils ont établi une maison à Duke Street, Westminster, à Londres.
En 1843, alors qu'il exécutait un tour de prestidigitation pour l'amusement de ses enfants, Brunel inhala accidentellement une pièce à moitié souveraine, qui se logea dans sa trachée. Une paire de pinces spéciales n'a pas réussi à l'enlever, tout comme une machine conçue par Brunel pour le détacher. À la suggestion de son père, Brunel a été attaché à une planche et renversé, et la pièce a été libérée d'un coup. Il a récupéré à Teignmouth et a tellement apprécié la région qu'il a acheté un domaine à Watcombe à Torquay, Devon. Ici, il a conçu Brunel Manor et ses jardins pour en faire sa maison de campagne. Il n'a jamais vu la maison ou les jardins terminés, car il est mort avant qu'ils ne soient terminés.
Brunel, un gros fumeur, fut victime d'un accident vasculaire cérébral en 1859, juste avant que le Great Eastern n'effectue son premier voyage à New York. Il décède dix jours plus tard à l'âge de 53 ans et est enterré, comme son père, au cimetière Kensal Green à Londres. La tombe est insignifiante selon les normes du cimetière et peut facilement être manquée. Il se situe au sud de l'allée centrale principale, à mi-chemin entre l'entrée et la chapelle centrale, à environ 20 m de l'allée et masqué par des arbres.
Il laisse derrière lui son épouse Mary et ses trois enfants : Isambard Brunel Junior (1837-1902), Henry Marc Brunel (1842-1903) et Florence Mary Brunel (1847-1876). Henry Marc a suivi son père et son grand-père pour devenir un ingénieur civil à succès.
Héritage
Ingénieur célèbre à son époque, Brunel reste vénéré aujourd'hui, comme en témoignent les nombreux monuments qui lui sont consacrés. Il y a des statues à Londres à Temple (photo), à l'Université Brunel et à la gare de Paddington, ainsi qu'à Bristol, Plymouth, Swindon, Milford Haven et Saltash. Une statue à Neyland a été volée en août 2010. Le mât supérieur du Great Eastern est utilisé comme mât de drapeau à l'entrée d'Anfield, le terrain du Liverpool Football Club. Des lieux contemporains portent le nom de Brunel, comme l'Université Brunel à Londres, les centres commerciaux de Swindon mais aussi Bletchley, Milton Keynes et un ensemble de rues à Exeter : Isambard Terrace, Kingdom Mews et Brunel Close. Une route, un parking et une école dans sa ville natale de Portsmouth portent également son nom en son honneur, ainsi que l'une des plus grandes maisons publiques de la ville. Il y a un bâtiment de laboratoire d'ingénierie à l'Université de Plymouth nommé en son honneur.
Dans un sondage télévisé public réalisé en 2002 par la BBC pour sélectionner les 100 plus grands Britanniques, Brunel a été classé deuxième, derrière Winston Churchill. La vie et l'œuvre de Brunel ont été décrites dans de nombreux livres, films et programmes télévisés. Le livre de 2003 et la série télévisée de la BBC Sept merveilles du monde industriel comprenaient une dramatisation de la construction du Great Eastern.
De nombreux ponts de Brunel sont encore utilisés. Le premier projet d'ingénierie de Brunel, le Thames Tunnel, fait désormais partie du réseau London Overground. La Brunel Engine House à Rotherhithe, qui abritait autrefois les machines à vapeur qui alimentaient les pompes du tunnel, abrite aujourd'hui le musée Brunel dédié au travail et à la vie de Marc et Isambard Kingdom Brunel. De nombreux articles et conceptions originaux de Brunel sont désormais conservés à l'Institut Brunel aux côtés du SS Great Britain à Bristol et sont disponibles gratuitement pour les chercheurs et les visiteurs.
On attribue à Brunel la transformation de la ville de Swindon en l'une des villes à la croissance la plus rapide d'Europe au XIXe siècle. Le choix de Brunel d'y installer les hangars à locomotives de la Great Western Railway a provoqué un besoin de logements pour les travailleurs, ce qui a donné à Brunel l'impulsion de construire des hôpitaux, des églises et des lotissements dans ce qui est aujourd'hui connu sous le nom de « Village ferroviaire ». Selon certaines sources, l'ajout par Brunel d'un institut de mécanique pour les loisirs et d'hôpitaux et cliniques pour ses travailleurs a donné à Aneurin Bevan la base pour la création du service national de santé.
Locomotive à vapeur GWR Castle Class no. 5069 a été nommé Isambard Kingdom Brunel, du nom de l'ingénieur ; et la locomotive diesel BR Western Region classe 47 no. D1662 (plus tard 47484) a également été nommé Isambard Kingdom Brunel. Le successeur de GWR, First Great Western, a baptisé sa motrice pour train à grande vitesse no. 43003 "Isambard Kingdom Brunel".
En 2006, la Monnaie royale a frappé deux pièces de 2 £ pour « célébrer le 200e anniversaire d'Isambard Kingdom Brunel et de ses réalisations ». Le premier représente Brunel avec une section du pont Royal Albert et le second montre le toit de la gare de Paddington. La Poste a émis une série de timbres commémoratifs.
Pour le 100e anniversaire du pont Royal Albert, les mots « I.K. BRUNEL ENGINEER 1859 » ont été gravés à chaque extrémité pour commémorer son héritage durable. Les mots étaient masqués par la peinture, mais ont été restaurés par Network Rail et révélés à nouveau en 2006.
Brunel a fait l'objet de Great, un film d'animation de 1975 réalisé par Bob Godfrey. Il a remporté l'Oscar du court métrage d'animation lors de la 48e cérémonie des Oscars en mars 1976.
La chanson "The Underfall Yard" sur l'album du même nom du groupe de rock progressif Big Big Train en 2009 est un hommage à plusieurs grands ingénieurs anglais, dont Brunel, qui a travaillé sur Underfall Yard lui-même dans les années 1830.
Lors de la cérémonie d'ouverture des Jeux olympiques d'été de 2012, Brunel a été interprété par Kenneth Branagh dans un segment montrant la révolution industrielle.
Le groupe musical steampunk The Men That Will Not Be Blamed for Nothing a interprété une chanson intitulée Brunel sur leur album This May Be The Reason Why The Men That Will Not Be Blamed For Nothing Cannot Be Killed By Conventional Weapons, sorti en 2012. La chanson fait référence aux réalisations de Brunel en tant qu'ingénieur.
L'album 2013 The Last Ship de Sting comprend la chanson "Ballad of the Great Eastern".