100 великих чудес инженерной мысли - Андрей Низовский

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.

2 сентября того же 1813 г. по рельсовому пути из Кентона в Кокслодж отправился в путь новый паровоз Бленкинсопа. Он тянул 16 груженных углем вагонов со скоростью менее 5 км/час. В толпе собравшихся зрителей был и Джордж Стефенсон, старший механик Келлингвортских шахт. На протяжении нескольких лет этот не по годам серьезный молодой человек усердно следил за всеми новостями из мира «движущихся паровых машин». И сегодня, наблюдая за тем, как неуклюжий паровоз Бленкинсопа, пыхтя, тащит за собой вереницу вагонеток, Стефенсон неожиданно сказал своим спутникам:

– Я надеюсь вскоре построить машину лучше, чем эта.

И с иронией добавил:

– Во всяком случае, ей не понадобятся механические ноги.

Все знали, что незадолго до этого «паровоз с механическими ногами», изобретенный Брентоном, взорвался из-за излишнего зажима предохранительного клапана, унеся несколько человеческих жизней. Спустя короткое время такая же судьба постигла и паровоз Бленкинсопа. Но эти несчастные случаи не остановили Стефенсона: он не желал идти путем предшественников и целиком полагался на собственные силы и умение.

Стефенсон хорошо знал тонкости паровых механизмов: в его подчинении находились все паровые машины на Келлингвортских шахтах. Он непрерывно занимался их усовершенствованием, и при этом думал о том, какой огромный прорыв ожидает человечество, если однажды появится движущаяся паровая машина, действительно пригодная для эксплуатации.

Джорджа Стефенсона часто называли «мечтателем». Но в реальности это был великий практик. Как-то, отвечая на вопросы членов английского парламента, он ответил: «Я не могу вам объяснить, как я это сделаю, но я говорю вам, что я это сделаю». Эти слова по праву можно считать девизом всей его жизни. Стефенсон мало говорил и объяснял – он делал. Уроженец шахтерского города Ньюкасл, он начал свою блестящую карьеру простым углекопом-забойщиком, а первым механизмом, с которым познакомился Стефенсон, стали часы. Будущий изобретатель целыми днями то разбирал, то собирал их, пытаясь постичь устройство хитроумного прибора и назначение всех его деталей. Еще юношей он жадно стремился постичь устройство окружающих вещей, и, поняв, пытался сделать то же самое, что умеют делать другие. Так, в один из свободных вечеров он сел и сшил себе пару сапог. А потом наступил новый этап: Стефенсон взялся за то, что другие делать не умели…

Свой первый паровоз Стефенсон назвал «Милорд» – в честь лорда Ревенсворта, одного из арендаторов Келлингвортских шахт. Заинтересовавшись идеями молодого инженера, Ревенсворт предоставил ему средства на постройку опытного паровоза. 25 июля 1814 г. «Милорд» впервые встал на рельсы. Длина его котла составляла 2,4 м, высота – 0,863 м, оба цилиндра имели размеры 61×20,3 см. В этом паровозе еще было заметно несомненное подражание Бленкинсопу и Хедли, а зубчатая передача напоминала о первом паровозе Тревитика. Пар из цилиндров вырывался наружу; его брызги и шипение пугали лошадей и домашний скот. Жители окрестных селений пригрозили изобретателю добиться закона, запрещающего пользование такими общественно опасными машинами.

В поисках выхода из затруднительного положения Стефенсон, заметив, что газы выходят из дымовых труб с меньшим напором, чем пар из цилиндров, при помощи соединительных труб отвел пар в дымовую трубу. При этом он открыл то, что Тревитику опять-таки давно было известно: пар, увлекая с собой отходящие газы через дымовую трубу наружу, производит в топке такое разрежение воздуха, что притекающий снизу внешний воздух вызывает усиленное сгорание топлива, тем самым заметно повышая парообразование. Это устройство – конус – стало одним из важнейших этапов в создании паровоза. В конструкции недоставало теперь лишь одного: многотрубчатого котла. Его изобретения пришлось ждать еще целых 15 лет.