Помоги проекту - поделись книгой:
Но настоящая потребность в колейных дорогах для транспорта появилась только с развитием крупной промышленности и прежде всего в копях Англии и Германии, где остро стал вопрос об уменьшении расхода лошадиной и человеческой силы на массовую перевозку руды.
Здесь впервые, еще в XVI веке, были применены деревянные рельсы в виде лежней для вагонеток и деревянные настилы для телег. Совершенно естественно, что расстояние между рельсами, приспособленными для телег и вагонеток, имело ту же ширину, что и расстояние между колесами этих, существовавших испокон веков, телег. Ширина колеи рельсовых дорог таким образом осталась та же, что и ширина колеи обычных проезжих дорог, прокладываемых телегами.
Недостатком деревянных рельсов было их быстрое изнашивание и невозможность предотвратить частые сходы телеги с полосы. Для уменьшения износа на деревянные рельсы стали набивать железные полосы, а вскоре, именно в 1776 году, некто Керр впервые применил и угловое железо, что устранило сходы с рельсов, хотя и увеличило значительно трение между колесом и вертикальной стенкой уголка.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Далее улучшение рельсовых путей пошло очень быстро. В 1789 году Джессопом был изготовлен чугунный рельс с головкой, укладывавшийся на подушках.
Рельсы Джессопа с некоторыми изменениями получили большое распространение в Англии на ряде мелких дорог, строившихся будто бы некиим Банджаменом Утрамом. Дороги эти получили известность под названием «утрамвай» — дорог Утрама.
Несколько позднее был изготовлен железный рельс. Дальнейшие изобретения в этой области сделаны были уже с открытием и развитием железных дорог.
Рельсовые дороги в виде подъездных путей, удовлетворяя потребности промышленности, получили значительное распространение к тому времени, к которому относится деятельность Тревитика. На удобные для движения железные дороги этот изобретательный человек и решил поставить свой паровой самоход, который должен был заменить существовавшую на этих дорогах конную и канатную тягу. Из автомобиля, перевозившего пассажиров, самоход превращался в локомотив, ведущий за собой груженные телеги и вагонетки.
Ричард Тревитик был несомненно одним из самых выдающихся людей своего времени. Однако он принадлежал к числу тех людей которым суждено, по свойствам их характера, лишь пролагать новые пути в искусстве, науке или технике, чтобы по ним с гораздо большим практическим и материальным успехом шли другие. Не обладая настойчивостью в осуществлении множества, быстро сменяющихся идей, теряя терпение в борьбе с традициями и консерватизмом среды, люди этого типа мечутся от одной задачи к другой, рассыпая вокруг себя блеск гения, но не доводят ни одного предприятия до практического конца. Мысли их, подхваченные и терпеливо доработанные другими, рано или поздно торжествуют, однако сами они погибают по большей части в нищете и заброшенности.
Судьба Тревитика и его изобретений была именно такова.
Следует, впрочем, подчеркнуть, что участь того или иного изобретения, в конечном счете, решается вовсе не индивидуальными качествами изобретателя, а наличием экономических условий, ставящих перед техникой ту или иную задачу, разрешения которой требует в данный момент народное хозяйство. Разумеется, необходим также соответствующий уровень научных познаний и технического опыта, подготовляющего разрешение вопроса.
Несомненно, что и экономические условия и состояние техники к началу девятнадцатого века вполне обусловливали разрешение задачи, стоявшей перед капиталистическим хозяйством.
«Революция в способе производства, промышленности и земледелия сделала необходимой революцию в общих условиях общественно-производственного процесса, т. с. средствах сношений и транспорта, — говорит Маркс, — средства транспорта и сношений, завещанные мануфактурным периодом, скоро превратились в невыносимые путы для крупной промышленности с ее лихорадочным темпом производства, с ее массовыми размерами, с ее постоянным перебрасыванием масс капитала и рабочих из одной сферы производства в другую и с созданными ею новыми связями, расширяющимися в мировой рынок».[2]
Паровая машина Уатта[3] стала технической предпосылкой для создания нового парового транспорта речного и судоходного.
Множественность попыток создать паровой экипаж является лишь свидетельством того, что новый вид транспорта возник не по гениальной прихоти того или другого лица, а в силу исторической необходимости.
Вынеся из опыта постройки своего парового автомобиля уверенность в возможности осуществления механического экипажа, Тревитик перешел к идее тяговой машины для железных дорог, которую и принялся осуществлять.
Здесь этот неугомонный человек имел больший успех. Экономическая потребность в локомотиве была гораздо более настоятельной при наличии развитых уже рельсовых путей, чем потребность в автомобиле, для которого не было подходящих дорог не только между промышленными центрами, но даже и в самих городах.
Имело значение для самого Тревитика и его знакомство с богатым владельцем железоделательного завода Самуелем Гомфрей, которому, в поисках средств для постройки своего автомобиля, Тревитик уступил частично права на свой патент. Тревитик заинтересовал Гомфрея идеей механической тяговой машины для вагонов, и заводчик предоставил ему возможность начать постройку опытного локомотива. Сам Гомфрей настолько был уверен в успехе Тревитика, что заключил даже пари с другим заводчиком Гиллом, что он при помощи паровой машины перевезет десять тонн железа по железной дороге от завода до пристани на расстояние около десяти миль.
Не менее Гомфрея увлекающийся и азартный человек, Тревитик почувствовал себя кровно заинтересованым в выигрыше пари и налег на работу. Уже 21 февраля 1804 года состоялось испытание этого первого в мире паровоза.
«Испытание превзошло, ко всеобщему изумлению, все, что ожидали от него наиболее ярые сторонники!» — заявила на другой день местная газета, давая описание события.
Ранним утром Тревитик впряг своего огненного коня в пять сцепленных вагонов, груженных железом, посадил на них кроме того семьдесят человек рабочих и любопытных. Локомотив шел со скоростью около восьми километров в час, преодолевая крутые повороты и значительные подъемы и к полному торжеству изобретателя, пассажиров и самого мистера Гомфрея, благополучно пришел к пристани. За весь путь он ни раду не возобновлял даже запасов воды и топлива.
Поставленный на рельсы автомобиль оправдывал надежды. Пари было выиграно.
Этот первый в истории человечества паровоз работал в течение пяти месяцев. Он имел, разумеется, иную конструкцию, чем автомобиль, так как не предназначался для перевозки пассажиров. На двухосной раме с четырьмя колесами был установлен паровой котел, имевший одну жаровую трубу и обратную тягу. Горизонтально над жаровой трубой помещался рабочий цилиндр. Шток поршня далеко выдавался вперед и поддерживался кронштейном. Движения поршня передавалось колесам при помощи шатуна, кривошипа и системы зубчатых колес.
Владелец завода не имел повода жаловаться на работу самого паровоза. Однако тяжелая машина, весившая около шести тонн, часто ломала чугунные рельсы и выводила из строя подъездной путь. Вместо того, чтобы заменить рельсы более прочными, Гомфрей решил отказаться от паровоза. Он укрепил его на заводском дворе и стал пользоваться им, как обыкновенной паровой машиной.
Следовало бы самому Тревитику вмешаться в дело и, преодолев ничтожное затруднение, обеспечить практический успех своему изобретению, как это сделал бы всякий другой человек, чтобы спасти свое детище от печального конца. Но Тревитик уже строил в это время другой паровоз в Ныю-Кестле, и у него не нашлось ни времени, ни охоты убедить Гомфрея поставить новые рельсы.
Второй паровоз по этой же причине работал недолго. Лишь через три года, в 1808 году, покончив с отвлекшими его другими делами, Тревитик с новой энергией возвращается к работам над локомотивом и, вместе с тем, берется за пропаганду своей идеи. Он решил продемонстрировать свой паровоз широкой лондонской публике. Вблизи сквера Юстон он арендовал большую площадь, обнес ее забором и стал показывать машину за пять шиллингов, катая при этом желающих по круговому кольцу построенной здесь железной дороги.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Внешне новый паровоз значительно отличался от первых двух. Опыт показывал, что ни в маховом колесе, ни в зубчатой передаче не было надобности и паровоз имел более солидный и спокойный вид. Часть отработавшего в цилиндре пара отводилась для подогрева питательной воды, а другая часть выпускалась в дымовую трубу через суженное отверстие для создания усиленной тяги в топке.
Позднее Стефенсоном и другими конструкторами эта идея отвода отработавшего пара в дымовую трубу для усиления тяги в топке была осуществлена в аппарате, названном конусом паровоза и сохраняющимся до сего времени.
Друзья Тревитика охотно посещали выставку. Сестра одного из его приятелей, восхищенная быстротой езды, дала паровозу кличку: «Лови меня, кто может!» Было решено даже устроить состязание в скорости между паровозом и лошадью на ближайших скачках в Ньюмарке, о чем появилось объявление в газетах. Однако, как сообщил один из очевидцев, после нескольких недель работы лопнул рельс, машина слетела и опрокинулась.
— Так как мистер Тревитик, — объясняет очевидец, — истратил все свои средства на необходимые работы и сооружение забора и не имел чем покрыть текущие расходы, машина не была больше поставлена на рельсы…
Раздраженный недостаточным вниманием со стороны лондонской публики, вспыльчивый изобретатель, к тому же поссорившийся с владельцем площади, продал на слом свой паровоз и обратился к другим задачам, имевшим, по его мнению, большее значение. Он построил паровую молотилку, плуг, землечерпалку, приспособил свой двигатель для буровых работ, руководил работами по прорытию туннеля под Темзой, сконструировал пловучий док, разработал проект парового судна для взрывания враждебного флота и, наконец, взял на себя постройку своих паровых двигателей для одной компании в Перу, разрабатывавшей серебряные рудники. Однако, за отсутствием на месте опытных монтеров, машины стояли там без дела. Тревитик сам отправился в Америку с несколькими мастерами. Прибытие его на место праздновалось, как событие, и губернатор предложил даже воздвигнуть серебряную статую изобретателя, после того как ему быстро удалось наладить работу машин.
Bo-время гражданской войны в Перу рудники были разрушены. Тревитику, потерявшему свое состояние, пришлось покинуть страну. После многих лишений и опасностей, с несколькими друзьями, без имущества, измученный и усталый он очутился на берегу Караибского моря и здесь, в Картагене, встретился случайно с Робертом Стефенсоном, который и помог соотечественникам перебраться в Европу.
Тревитик вернулся на родину в 1827 году, после девятилетнего отсутствия. За это время его машины высокого давления получили огромное распространение, и Англия начинала покрываться сетью железных дорог с теми самыми локомотивами, первым строителем которых он был. И, все-таки, этому шестидесятилетнему инженеру приходилось заново строить свое материальное благополучие. Он вновь принимается за изобретательскую деятельность, разрабатывая то проект морской пушки, то аппарата для парового отепления зданий, путешествует по делам в Голландию и, наконец, создает проект колоссального памятника-колонны в память реформ 1832 года. Все это приносило мало доходов. В конце концов, Тревитик вынужден был обратиться в парламент с перечислением своих заслуг и просьбой о помощи. Он не дождался ответа на свою петицию и умер 22 апреля 1833 года, в полной нищете и одиночестве, так что был похоронен даже на кладбище бедняков, и могила его осталась навсегда неразысканной.
Идеи же Тревитика разрабатывали его современники в лице целой кооперации изобретателей.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Кооперация современников
⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Отправив на слом свои паровозы, покинув родину и не сделав ничего большего для внедрения своего опыта в умы соотечественников, Тревитик, в сущности говоря, предоставил своим последователям итти каждому своей дорогой. Несмотря на то, что работоспособность его паровозов была вполне доказана и многим известна, опытом его не воспользовались изобретатели, работавшие над разрешением той же задачи, диктуемой капиталистическим хозяйством все с большей и большей настойчивостью.
Несомненной заслугой Тревитика было между прочим то, что он первый опытным путем доказал, что сила трения гладких колес паровоза о гладкие рельсы совершенно достаточна для движения локомотива даже в том случае, если за ним следует состав груженных вагонов.
Однако, большинство современников Тревитика оставалось во власти предрассудка, будто на гладкой поверхности рельса колеса паровоза должны буксовать, то есть впустую вертеться на месте.
Этот странный предрассудок, заставляющий нас теперь только пожимать плечами, держался довольно долго. Подобно другим случаям того же порядка, встречающимся в истории любого изобретения, он является всего лишь проявлением свойственной человеку косности мысли, от которой были несвободны даже такие изумительные гении, как Уатт.
При постройке Уаттом машины двойного действия, где пар впускался поочередно то по одну, то по другую сторону поршня, ему понадобилось заменить прежнюю цепную связь коромысла со штоком поршня жесткой связью. Он осуществил ее при помощи «параллелограма Уатта». Это было чрезвычайно сложное, поразившее умы современников изобретение, над которым Уатт долго ломал голову и только потому, что ему не пришло на ум простой мысли отказаться совсем от коромысла и связать поршень прямо с шатуном кривошипа. Над ним тяготело еще косное сознание необходимости коромысла, в то время как при новой конструкции оно было совершенно излишне. Нужно было притти свежему уму Модслея, чтобы увидеть то, чего не видел Уатт и построить гораздо более удобную машину без коромысла.
Эта косность мысли и ведет к ошибкам.
«Почти ни при одном явлении нельзя быть уверенным в обладании всеми условиями его существования, — говорит академик И. П. Павлов, раскрывший нам механику работы головного мозга. — Малейшее колебание внешней среды или внутреннего мира, часто едва уловимое или совершенно неподозреваемое, резко меняет ход явлений. Понятно, что при таком положении дела здесь в особенности горько дают себя знать обычные слабости мысли: стереотипность и предвзятость. Мысль не может, так сказать, угнаться за разнообразием отношений».
Ошибки сопутствуют всякой творческой работе. Их исправляют другие, свежие умы, берущиеся за то же дело. Вот почему всякое изобретение, всякий творческий труд необходимо становится общим трудом целого коллектива.
Строители новых паровозов начали с того, что стали биться над придумыванием всевозможных способов заставить паровоз двигаться по гладким рельсам.
Таких изобретателей было достаточно, чтобы доказать насколько живучи предрассудки даже среди образованных людей. Так, в 1811 году инженер Бленкинсоп получил патент на паровоз нового типа. Этот паровоз должен был обслуживать железную дорогу между Лидсом и Миддльтоном. Он был построен заводом инженера Муррея, снабжавшего ткацкие фабрики Лидса паровыми машинами.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Новые двигатели требовали большого количества угля. Угольные копи Миддльтона находились на расстоянии всего лишь пяти километров от города, но доставка угля на лошадях обходилась очень дорого. По плану Муррея, паровоз Бленкинсопа должен был обеспечить бесперебойную доставку угля текстильным фабрикам Лидса. Построенный Мурреем паровоз с зубчатым колесом, двигавшимся по проложенной вдоль рельсов зубчатой рейке, осенью 1812 года начал курсировать по линии Миддльтон — Лидс. Ведя за собой тридцать вагонов, груженных углем, этот забавный паровоз произвел на окружающих такое сильное впечатление, что даже Блэкетт, владелец Узйлемских угольных копей, ранее пользовавшийся паровозом Тревитика, немедленно заказал для себя Муррею такой же паровоз.
По этому заказу Муррей построил паровоз, представлявший нечто среднее между паровозом Тревитика и Бленкинсопа. Конструктор снабдил его и зубчатым колесом для движения по рейке и двумя вспомогательными частями, от которых отказался и сам Тревитик — маховым колесом и зубчатоколесной передачей.
Судьба паровоза, однако, была очень несчастлива. При первом пуске его в ход, строителю никак не удавалось заставить «огненного коня» тронуться с места. Потеряв терпение, он закрыл наглухо предохранительный клапан и воскликнул:
— Либо он пойдет, либо я сдохну вместе с ним…
Против ожидания изобретателя не случилось ни того, ни другого. Котел взорвался, паровоз остался стоять, а изобретатель по случайности не пострадал.
Исходя из того же заблуждения, что трения колес о рельсы для движения локомотива недостаточно, некий Чапман предложил прокладывать цепь вдоль пути и навивать ее при помощи паровозной машины на особый шкив, укрепленный на паровозе и тем приводить его в движение.
Но самым оригинальным среди своих товарищей был паровоз Брунтона, снабженный особыми приспособлениями в виде «ног», которые должны были служить в качестве толкачей. Этот паровоз, построенный на заводе Муррея, Фентона и Вуда, начал работать в 1814 году на железорудном предприятии в Ньюботле. Здесь необходимо было преодолевать крутой подъем доходивший до одного метра на 35 метров пути. Паровоз Брунтона, получивший название «шагающая машина», или «паровой конь», работал почти целый год. В начале 1815 года по неосторожности машиниста произошел взрыв котла, при чем погибло 13 человек.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Неудачное устройство «шагающего паровоза» дало повод К. Марксу сказать: «До какой степени старая форма средства производства господствует вначале над его новой формой, показывает… быть может, убедительнее, чем все остальное, первая попытка построить локомотив, сделанная до изобретения теперешних локомотивов: у него было, в сущности, две ноги, которые он попеременно поднимал, как лошадь. Только с дальнейшим развитием механики и с накоплением практического опыта форма машины начинает всецело определяться принципами механики и поэтому совершенно эмансипируется от старинной формы этого орудия, которое теперь развивается в машину».
Между тем Блэкетт построил новый паровоз для своей дороги, подобный первому, то есть двигавшийся при помощи зубчатого колеса и рейки. Этот второй паровоз оказался работоспособным, но двигался он чрезвычайно медленно и очень часто ломался, при чем, как выяснилось, все его недостатки происходили именно от зубчатого колеса и рейки.
Заметив это, старший инженер Уэйлемских заводов Хедлей начал заново производить опыты с целью выяснить, не достаточно ли и одной тяжести самого паровоза, для того, чтобы между колесами и рельсами существовало нужное для движения паровоза трение? Он вскоре убедился в правильности, давно доказанного Тревитиком, предположения и в 1813 году сам построил паровоз, названный им «Пыхтящий Билли», в общем очень близкий по типу к паровозу Тревитика. На этом паровозе паровая машина приводила в движение зубчатое колесо, которое в свою очередь, при помощи системы зубчатых колес, вертело ведущие колеса. «Пыхтящий Билли» оказался таким молодцом, что проработал на Уэйлемской линии пятьдесят лет, после чего был поставлен в Кенсингтонском музее, где и сохраняется доныне.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Этому обстоятельству может быть и обязано мнение некоторых историков техники о том, что первым настоящим, годным для работы локомотивом с гладкими колесами является «Пыхтящий Билли», а не паровоз Тревитика.
Опыты Хедлея и работоспособность «Пыхтящего Билли», вполне доказавшие ненужность рейки и всяких других приспособлений этого рода для движения локомотива, еще не победили предрассудка, существовавшего на этот счет, и Муррей продолжал строить Бленкинсоповские паровозы для разных заказчиков.
Впервые применив на своем паровозе два цилиндра, Муррей, впрочем, оказал огромную услугу паровозостроению, ибо он установил принцип сдвоенной паровой машины, сохраняющийся и до сего времени. Сдвоенная машина делает возможным движение локомотива при любом положении поршней в цилиндре, на котором они остановились, так как цилиндры устанавливались таким образом, что только один из них мог остановиться в момент, когда кривошип находился в своей мертвой точке.[4]
Вообще же паровозы этой системы были целесообразны только при наличии сильных подъемов на линии или уклонов. Впоследствии они и стали применяться в усовершенствованном виде на горных дорогах. На горизонтальном же пути они двигались очень медленно, производили страшный шум тройной зубчатой передачей и вдобавок очень быстро изнашивали зубчатую рейку.
Наличие этих неудобств, как и существование «Пыхтящего Билли», не помешало тому, что 2 сентября того же 1813 года по рельсовому пути из Кентона в Кокслодж был пущен очередной паровоз Муррея. Он тянул шестнадцать груженных углем вагонов и шел со скоростью неполных пяти километров в час. Среди присутствующих зрителей это вызывало довольно нелестные по адресу локомотива замечания.
В числе любопытных, явившихся посмотреть на новый паровоз, находился старший механик Келлингвортских шахт Джордж Стефенсон, усердно следивший уже в течение многих лет за всеми новинками в области двигающейся паровой машины.
Поделиться книгой: