100 великих чудес инженерной мысли

В рождественские дни 1801 г. на улицах города Кемборна появился самодвижущийся паровой экипаж, которым лихо управлял Ричард Тревитик, предлагая всем встречным прокатиться с ветерком. Несколько смельчаков охотно составили ему компанию. В тот день впервые за всю историю человечества экипаж, движимый силой пара, перевез восемь пассажиров! «Грохочущий дьявол» брал даже довольно крутые подъемы. Однако чугунные части самодвижущейся повозки оказались весьма ненадежными, и спустя несколько дней паровой автомобиль Тревитика прочно встал на прикол.

Первый опыт, пусть и не вполне удачный, вдохновил изобретателя, и в 1803 г. Тревитик построил первый паровоз, предназначенный для рельсового пути. Спонсором проекта выступил мистер Самуэль Гемфри, владелец железоделательного завода в Южном Уэльсе. Тревитик заключил с ним пари на 500 фунтов, что его паровоз за один раз перевезет всю суточную продукцию завода по рельсовому пути длиной в 15 км. К началу 1804 г. паровоз был готов, и 21 февраля он действительно провез по 15-километровой линии пять вагонов, груженных 10 т железа, и 70 пассажиров. С гружеными вагонами паровоз развивал скорость в 8 км/час, а без груза – 25,7 км/час. При этом дорога изобиловала крутыми поворотами и подъемами.

Восхищенный владелец завода сполна уплатил проигрыш, и после этого паровоз исправно прослужил на заводской железнодорожной линии в течение пяти месяцев, перевозя грузы и пассажиров. Однако чугунные рельсы под тяжестью машины часто ломались. Вместо того чтобы заменить их более прочными стальными, Гемфри поставил паровоз «на прикол» и стал пользоваться им как обыкновенной неподвижной паровой машиной. Возможно, что если бы Тревитик энергично вмешался в это дело, то смог бы уберечь свое изобретение от такой печальной участи.

Однако у предприимчивого изобретателя было, что называется, хлопот полон рот. В 1808 г. Тревитик продемонстрировал лондонцам свой новый паровоз. Его конструкция была значительно упрощена, при этом паровоз развивал скорость до 30 км/час. Сестра одного из друзей изобретателя, прокатившись на паровозе, дала ему прозвище: «Лови меня, кто может». Планировалось устроить состязание в скорости между паровозом и лошадью, но Тревитик, известный своей горячностью, повздорил с владельцем выставочной площадки, и демонстративно продал свой паровоз на слом кузнецу.

Заслуга Тревитика состоит в том, что он первый опытным путем доказал, что силы трения гладких колес о гладкие рельсы достаточно для движения паровоза даже в том случае, когда к нему прицеплены груженые вагоны. Однако большинство современников Тревитика по-прежнему были убеждены, что на гладкой поверхности колеса паровоза должны буксовать, поэтому спустя несколько лет теория Тревитика была попросту забыта. И в 1811 г. английский изобретатель Бленкинсоп построил паровоз с зубчатым колесом, двигавшимся по проложенной вдоль рельсов зубчатой рейке. А в 1813 г. инженер Брентон запатентовал другое изобретение: паровоз, снабженный приспособлениями в виде «ног», которые должны были служить в качестве толкачей. Подобные идеи продолжали всплывать вновь и вновь вплоть до 1824 г.

12 августа 1812 г. паровоз Бленкинсопа начал курсировать по рудничной линии Мидлтоун – Лидс. Он без труда тянул 30 груженных углем вагонов и произвел такое сильное впечатление, что владелец Уэйлемских угольных копей Блекетт тоже пожелал устроить у себя паровую железную дорогу. По его заказу была построена машина, которая представляла собой нечто среднее между паровозами Тревитика и Бленкинсопа, с маховиком и зубчатой передачей. На испытаниях этого паровоза случился конфуз: «железный конь» никак не желал трогаться с места. Его создатель, потеряв терпение, со словами: «Либо он пойдет, либо я лягу костьми!» закрыл предохранительный клапан. Давление в котле немедленно подскочило, и паровоз буквально разорвало на части. По счастью, никто при этом не пострадал.

Второй паровоз, построенный по той же системе, тянул от 8 до 9 груженных углем вагонов, но полз, как черепаха, а часто и вовсе останавливался. Причины этих недостатков таились в зубчатой передаче. Мистер Хедли, главный инженер Уэйлемских заводов, начал производить опыты с целью установить: нужна ли вообще эта передача? Может быть, для движения машины достаточно одной силы трения, возникающей между колесами и рельсами?

Хедли не знал, что еще за десять лет до этого Тревитик на практике доказал правильность этого вывода. Идя своим собственным путем, в 1813 г. Хедли построил паровоз «Пуффинг-Билли», по типу близкий к машине Тревитика. Пар, идущий из двух цилиндров, приводил в движение зубчатое колесо, которое посредством зубчатой передачи передавало движение четырем ведущим колесам.