Черепановы

Одной из заслуг передовых английских инженеров было то, что они с самого начала старались улучшить не только подвижной состав, но и железнодорожный путь. Строя паровозы с гладкими ведущими колесами, Стефенсон стремился повысить не только мощность, но и сцепной вес паровозов, чтобы обеспечить большую силу тяги. А во избежание поломок рельсов Стефенсон добился, замены хрупких чугунных рельсов железными. Это было полностью осуществлено на Манчестер-Ливерпульской дороге.

Стефенсон и его единомышленники старались смягчить уклоны на сооружаемых ими дорогах и вести железнодорожные линии по кратчайшему направлению, считая, что и в профиле и в плане рельсовые дороги должны возможно более приближаться к прямой. Это, понятно, требовало производства больших работ по сооружению мостов и виадуков, прорезке выемок, пробивке, тоннелей. Но все труды и расходы быстро оправдывали себя после сдачи дорог в эксплуатацию.

С 1823 года в Ньюкасле-на-Тайне работал паровозостроительный завод Стефенсона, выпускавший один локомотив за другим. Паровозы строились и еще на некоторых английских заводах.

Лет за пять до приезда Черепанова в Англию передовым инженерам удалось разрешить одну из труднейших технических задач паровозостроения — проблему создания производительного локомотивного котла.

Когда Черепановы строили паровые машины для Медного рудника, они применяли котлы, напоминающие длинный сундук С вогнутыми боковыми стенками и дном и с выпуклой крышкой. Пламя соприкасалось со стенками котла не только снаружи. Внутри «сундука», в продольном направлении были вделаны одна или несколько жаровых труб{Например, котел Владимирской паровой машины имел четыре жаровые трубы.}. Горячие газы от топки шли по этим трубам и дополнительно нагревали воду, содержавшуюся в «сундуке».

Котлы первых паровозов были устроены подобным же образом, с тем лишь отличием, что форма их была цилиндрической, да и топка располагалась иначе. Эти котлы обычно имели одну жаровую трубу, иногда изогнутую в виде петли, так что горящие газы дважды огибали котел и отдавали воде больше теплоты Однако чаще в паровозах, в том числе и в первых стефенсоновских локомотивах, применялся котел с одной прямой жаровой трубой А это значило что поверхность нагрева была очень невелика. Лишь в 1828 году Стефенсон впервые выпустил на своем ньюкаслском заводе паровоз «Америка» с двумя жаровыми трубами.

Однако в это время во многих странах изобретатели уже задумывались над вопросом: а нельзя ли пронизать водное пространство в котле целым пучком трубок, по которым пойдут раскаленные топочные газы, и тем самым резко увеличить поверхность нагрева? Опыт такого рода был впервые произведен в 1828 году французским инженером Марком Сегэном, который заменил две жаровые трубы в котле стефенсоновского паровоза, проданного французской компании, несколькими узкими тонкостенным трубками{В дальнейшем такие трубки стали именовать дымогарными, а котел подобного типа трубчатым.}. Впрочем, Сегэн и не использовал перестроенный им паровозный котел на железной дороге, а применил его для неподвижной установки.

В 1829 году Стефенсон, по совету одного из сотрудников Манчестер-Ливерпульской дороги — Бута, сконструировал трубчатый котел, который он установил на своей знаменитой «Ракете» — небольшом, но быстроходном паровозе, одержавшем блестящую победу на рейнхиллских состязаниях паровозов перед открытием дороги. Котел «Ракеты» имел 25 дымогарных трубок. Такой тип паровозного котла был применен тогда впервые.

С тех пор Стефенсон стал снабжать свои паровозы исключительно трубчатыми котлами.

К тому времени как Черепанов приехал в Англию, Джордж Стефенсон и его сын Роберт, руководивший ньюкаслским заводом, построили несколько новых паровозов. В разработке проектов участвовали, кроме самих Стефенсонов, и другие инженеры: например, Хакуорт. Лучшими из локомотивов явились пассажирские паровозы «Планета» и «Земной шар», товарные «Самсон» и «Голиаф». Котел «Самсона» имел 89, а котел «Планеты» 129 дымогарных трубок.

Английскими инженерами были усовершенствованы и другие детали паровозов, в частности «паровой конус» — приспособление для выпуска отработанного пара в дымовую трубу, что значительно усиливало тягу воздуха в топке.

Мирон Черепанов имел возможность видеть в действии и товарные и пассажирские паровозы.

Конечно, такому вдумчивому и наблюдательному механику, как Мирон Черепанов, уже несколько лет работавшему над созданием «паровой телеги», даже ознакомление с внешним видом паровозов давало немало. Но все-таки передовой опыт Джорджа Стефенсона и его соратников мог быть учтен тагильским механиком лишь в ограниченной мере: ведь Черепанову почти не удавалось ознакомиться с внутренним устройством английских паровозов, а тем более снимать чертежи с паровозов и их деталей.

Хозяева железных дорог всеми силами старались помешать этому, стремясь сохранить мировую монополию на постройку паровозов.