В настоящее время существует немало технологий, которые ассоциируются у нас с прошлым и даже с позапрошлым веком, но, тем не менее, все еще активно используются в повседневной жизни. Одни из них представляют лишь исторический интерес, другие еще широко используются, но в скором времени окончательно уступят свое место современным аналогам, а третьи же прочно заняли свою нишу и не собираются сдавать позиции. Большинство этих технологий неэкономичны в эксплуатации – в этом их слабость. Но есть у них и сильные стороны, которые полюбились многим – легкость изготовления, простота ремонта и независимость от современной энергетической и информационной инфраструктуры. Сегодняшняя статья посвящена заслуженным труженикам стальных магистралей - паровозам! О том, как они стали двигателем прогресса в середине XIX - начале XX веков, и почему до сих пор остаются в нашем поле зрения, расскажем в мельчайших подробностях в нашей статье.
"Паровоз - изобретение не одного человека, а целого поколения инженеров и механиков"
История изобретения паровоза имеет очень много спорных моментов. Кто-то относит ее к первым опытам превращения тепловой энергии пара в механическую работу, а кто-то исчисляет историю с момента получения патента английским инженером Ричардом Тревиком на свое изобретение в 1804 году. Так или иначе, задумка по использованию паровой тяги зародилась еще две тысячи лет назад, когда Александрийский изобретатель Герон создал паровую реактивную турбину. Герон был близок к тому, чтобы изобрести паровую машину, но, к сожалению, в то время его детище не нашло себе должного применения. С тех пор и до момента реализации задумки прошло немало лет, в течение которых неоднократно пытались найти применение тепловой энергии.
В 1680 году Исаак Ньютон создает реактивный автомобиль, который визуализировал воплощение принципа реактивной тяги. Рама на четырех колесах с подвешенной горелкой, над которой устанавливался паровой котёл с подвижным соплом, направленным против движения, являлась собственно автомобилем. Из сопла через клапан на рукоятке с определённой периодичностью вырывался пар. Возникшая реактивная сила и должна была толкать экипаж вперед. Чрезвычайно трудный в эксплуатации, автомобиль представлял собой реализованную попытку использования пара в качестве движущей силы. По правде говоря, подтверждений о существовании этого детища великого ученого не найдено, до наших дней сохранились лишь чертежи в рукописях.
Спустя 10 лет, в 1690 году, французский изобретатель Денис Папи провел опыт с паром, поршнем и цилиндром. Собственно говоря, он же и изобрел предохранительный клапан, чтобы контролировать подачу пара и обезопасить конструкцию от разрыва. По прошествии века, в 1763 году, Иван Иванович Ползунов представил начальнику Колыванских заводов описание и чертеж опытной огнедействующей машины собственной разработки. Эту первую машину, которая должна была послужить образцом для других, автор проекта предназначал для приведения в действие воздуходувных мехов плавильных печей. Агрегат Ползунова состоял из медного котла, соединенного трубопроводами с двумя цилиндрами пароатмосферной машины. После смерти Ползунова, его замыслы некому было осуществлять, а его детище простояло никому не нужным. К сожалению, единственной вещью, которая помешала Ползунову, стала его родина. Он появился в нужный момент, но не в том месте…
В последующие годы продолжались предприниматься попытки создания паровых машин. Так в 1769 году французский инженер Николя Кюньо построил повозку с паровым двигателем, который приводил в движение одно колесо при помощи храпового механизма. Во время проведения испытаний, конструкция повозки оказалась весьма неудачной, на этом все и закончилось.
Первому, кому все-таки удалось построить катящуюся по гладким рельсам паровую повозку, стал английский инженер Ричард Тревитик. Первый его паровоз был создан в 1801 году и получил имя «Puffing Devil». Несмотря на то, что его паровая тяга оказалась дороже гужевой, он продолжил работы по созданию новых паровых машин. Самым известным детищем Тревитика стал паровоз под именем «Pen-y-Darren», который был построен в 1803 году и запатентованный год спустя. Испытания этого паровоза прошли близ города Мертир-Тидвил, 21 февраля «Pen-y-Darren» проехал с вагонетками, став первым в мире поездом.
Успешные испытания паровоза Тревитика дали огромный толчок в паровозостроении по всему миру. Многие владельцы крупных предприятий, в развитых странах, в погоне за выгодой стали задумываться об использовании паровых машин. Ведь на всех их предприятиях того времени использовалась конная тяга, которая имела множество недостатков, таких как низкая скорость передвижения и ограниченный вес перевозимого груза. В течение следующих 10 лет изобретатели боролись с боксованием гладких колес паровоза при ведении тяжелых составов. Так в 1811 году Мэттью Мюррей создал кардинально новое решение, которое позволяло избежать боксование колес. Он построил первую в мире зубчатую железную дорогу и создал для нее паровоз с зубчатым колесом, за счет которого и реализовывалась сила тяги. Идея изобретателя, без преувеличений, оказалась гениальной, ведь по сей день существуют горные зубчатые железные дороги. Об одной из таких дорог мы рассказывали в нашей статье: "Пилатусбан - самая крутая железная дорога".
Через несколько лет, после изобретения зубчатой железной дороги, Уильяму Хедли удалось разрушить суждение о том, что невозможно реализовать силу тяги за счет сцепления гладких колес с гладкими рельсами. Он создал свой легендарный паровоз под названием “Пыхтящий Билли”, который эксплуатировался почти целых 50 лет.
Удачнее других паровозов оказались детища Джорджа Стефенсона, который сделал неоценимый вклад во всемирное паровозостроение. Свой первый паровоз Стефенсон построил в 1814 году, в последующие два года он строит еще несколько паровозов и изобретает рессоры. По поручению шахтовладельца Дарлингтона, Стефенсон начинает занимать строительством железной дороги от Дарлингтона к Стоктону протяженностью в 61 километр. В сентябре 1825 года состоялось торжественное открытие первой в мире железной дороги общего пользования, по которой проехал поезд с 34 вагонами во главе с паровозом Стефенсона под именем “Locomotion”. Такое масштабное событие позволило паровозам Стефенсона конкурировать с конной тягой. А одержанная победа на соревнованиях в городе Рейнхилл в 1829 году, доказала многим скептикам того времени преимущества паровой тяги. Вскоре завод Стефенсона начал полномасштабное строительство паровозов для других стран.
В последующие пять лет произошло разделение поездов по роду деятельности, конструкция паровозов стала активно дорабатываться, появилась кабина машиниста, осветительные приборы, свисток и многое другое. Без преувеличений говоря, наступила эра паровозов!
Паровозостроение в Российской империи
Каждому из нас доводилось слышать фамилию талантливых изобретателей Черепановых. Именно они, отец Ефим Алексеевич и сын Мирон Ефимович, построили первый в России паровоз. Мирон, находясь в Англии, тщательно изучал конструкцию паровозов. В его поле зрения попал паровоз Стефенсона, который и послужил прообразом первого русского паровоза. Вернувшись на родину в 1833 году, он вместе с отцом начал применять полученный опыт. Во время строительства своего детища Черепановы столкнулись с проблемой создания устройства реверса, которое позволило бы менять направление движения паровоза без разворота. Проблему успешно удалось решить при помощи незамысловатого механизма, состоящего из эксцентрического колеса, приводящего в движение паровые золотники, которые отвечали за регулировку направления впуска пара в цилиндр. Закончить свое изобретение им удалось к августу 1834 года, а к марту следующего года они построили второй паровоз, который был в разы больше предыдущего и отличался от первого тем, что имел одинаковый диаметр всех колес.
Спустя год Черепановы построили первую в России железную дорогу длиной всего 854 метра, соединяющую Выйский завод и Меднорудянский рудник. Именно по этой дороге в 1837 году проехал и спустился в шахту будущий император Александр II. Однако к такому развитию прогресса отнеслись очень скептически, в основном те же, что и в других странах, владельцы конной тяги. Колоссальному вкладу Черепановых не было уделено должного внимания, их постигла та же участь, что и Ползунова - все их дальнейшие работы были попросту прекращены.
Примерно в одно время с Черепановыми пытались предпринять попытки строительства паровоза в Пермском крае. Для реализации этой цели был приглашен английский механик, но череда неудач во время строительства привела к тому, что спустя несколько лет он уехал обратно на родину, забрав с собой чертежи строящегося паровоза. Россия сильно отставала от стремительно развивающейся Европы, в результате чего, для открытия первой в Российской империи железной дороги между Санкт-Петербургом и Царским Селом в 1837 году, паровозы были закуплены в Англии. Интересным фактом является то, что паровозы доставлялись в Россию в разобранном виде и их достраивали непосредственно в Санкт-Петербурге. Опыт сборки английских моделей позволил к 1839 году завершить строительство паровоза в Пермском крае, который получил имя “Пермяк”. О таком важном достижении доложили самому императору, но, к сожалению, на этом история паровоза заканчивается.
Новый виток развития паровозостроения в России начался во время строительства Николаевской железной дороги. Тогда решили особо не мудрствовать и заключили шестилетний контракт с американскими инженерами, которые должны были строить подвижной состав для российской колеи 1524 миллиметра на Александровском заводе. Первые паровозы были выпущены в 1845 году, но и они оказались весьма несовершенными. В последующие годы с возрастанием спроса на железнодорожные перевозки, по заданию Управления дороги, были спроектированы и построены паровозы с четырьмя движущими осями. Несмотря на скромно развивающуюся отрасль, по сравнению с другими странами, эти паровозы опередили европейский опыт. Это событие послужило поводом к стремительному развитию отечественного паровозостроения. За 35 лет выдающиеся инженеры и механики сформировали российскую школу паровозостроения, построив порядка двух тысяч отечественных паровозов, при этом сокращая заграничные поставки.
Бурное развитие железнодорожной отрасли к концу XIX века позволило российским ученым заложить основы учения о тяге поездов, превратив их в целую науку. Появились точные расчеты определения массы поезда, скорости и времени движения поездов, тормозного пути в зависимости от профиля пути, и многое другое. К началу февральской революции 1917 года, паровозный парк Российской империи насчитывал порядка шестнадцати тысяч паровозов. К этому времени, из-за большой разнотипности паровозов, появилась буквенная система обозначений серий паровозов.
Советские стальные труженики
Советское рвение по быстрому развитию народного хозяйства сыграло немаловажную роль в развитии паровозостроения. Так, к 1925 году был спроектирован и построен новейший пассажирский паровоз серии СУ, который являлся техническим прорывом, по сравнению с его предшественниками. Он открыл собой дальнейший ряд достижений советской техники. К слову говоря, в народе же, этот паровоз получил прозвище “Сушка”.
Начавшаяся индустриализация в стране повлекла за собой существенный рост объемов перевозок, с чем существующие на тот момент паровозы справиться никак не могли. К 1926 году началась реконструкция заводов, выпускавших паровозы, а также занялись укладкой новых рельс, которые, в свою очередь, позволили поднять осевые нагрузки. На протяжении длительного времени на заводах стали строить усовершенствованные грузовые паровозы подсерий ЭУ, ЭМ и ЭР. Именно паровозы серии Э различных модификаций в период с 1926 по 1935 годы выполняли основной объем грузоперевозок на территории страны. Между прочим, серия Э является абсолютным рекордсменом в истории мирового паровозостроения по длительности производства, за годы их постройки было произведено свыше десяти тысяч паровозов.
В 1930 году советские инженеры получили задание создать новейшие паровозовы, которые имели бы увеличенную провозную способность. Классическая конструкция не отвечала этим требования, поэтому за основу пришлось вновь взять заграничный опыт. Так, за рекордно короткий срок в 170 дней, был спроектирован и построен мощнейший грузовой паровоз с пятью движущими осями серии ФД. Год спустя, на Ворошиловградском (ныне Луганском) паровозостроительном заводе началось серийное их производство. На их основе был построен пассажирский паровоз серии ИС для ведения особо тяжелых составов. На момент постройки являлся самым мощным пассажирским паровозом в Европе, а в 1937 году стал обладателем премии Гран-при на Всемирной парижской выставке.
В годы Великой Отечественной войны выпуск паровозов в стране практически прекратился. Производственные мощности многих заводов пришлось экстренно эвакуировать вглубь на восток и использовались они, в годы войны, в основном для оборонного производства. Знаменитые Луганский, Брянский и Харьковский заводы были значительно разрушены, и их восстановление могло начаться не раньше 1943 года. По всем известному ленд-лизу, Соединенные Штаты в период войны поставили порядка двух тысяч паровозов в СССР.
В послевоенное время, к 1955 году, было выпущено два серийных типа грузовых паровозов: Коломенским заводом паровоз серии Л в количество двух тысяч экземпляров и Луганским заводом серии ЛВ - порядка пятисот паровозов. Одновременно с грузовыми паровозами, в 1950 году началось производство советского пассажирского паровоза серии П36. По своей мощности он был эквивалентен паровозам серии ИС, но имел меньшую нагрузку от осей на рельсы, что позволило эксплуатировать эти паровозы на большинстве железных дорог страны, заменив при этом паровозы серии СУ. К слову говоря, П36-251 стал последним паровозом, выпущенным Коломенским заводом. В последующие годы завод занимался выпуском тепловозов серии ТЭ3.
Прогресс не стоял на месте, стали появляться новые виды тяги - тепловозная и электрическая, которые в значительной степени превосходили паровозную. Ввиду явной низкой экономичности постройка паровозов в СССР с 1956 года была прекращена. Количество паровозов в стране стало стремительно сокращаться, к середине 80-х годов на магистральных направлениях встретить их было практически невозможно. К слову говоря, в одной из наших прошлых статей, мы рассказывали про тепловозы и зачем они нужны в век электричества.
Паровозы в XXI веке
Несмотря на то, что закат эпохи паровозов пришелся во многих странах примерно на середину XX века и большинство экземпляров были распилены на металлолом, вплоть до настоящего времени паровозы продолжают конструироваться и выпускаться. Одни из них представляют собой историческую реконструкцию и используются в качестве туристических ретропоездов, в мире насчитывается несколько сотен железнодорожных линий, имеющих культурное и историческое значение. Другие же сконструированы с нуля и способны конкурировать с современными локомотивами.
Главной причиной, почему все-таки паровозы остаются в нашем поле зрения, является стратегическое значение. Паровоз, в сравнении с тепловозами и электровозами, имеет массу преимуществ, таких как:
- способен выдерживать значительные перегрузки относительно своей расчетной мощности;
- без преувеличений, может отапливаться всем, что только попадется под руку (уголь, дрова, солярка, мусор и т.д.);
- простота строительства, неприхотливость в ремонте и обслуживании;
- независим от современной энергетической и информационной инфраструктуры.
Все вышеописанные преимущества подтверждены на практике в период военного времени, когда паровозы обеспечивали бесперебойность работы железных дорог несмотря ни на что. В России достаточный парк паровозов был законсервирован и сохранен в качестве национального резерва. Также, что немаловажно, по сей день продолжается обучение по профессии машинист паровоза железнодорожного транспорта. Все эти действия направлены на то, чтобы в кратчайшие сроки, в случае необходимости, работоспособность паровозов могла быть восстановлена.
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
Согласны ли Вы с мнением, что паровозы до сегодняшнего дня остаются уникальным творением человечества? А быть может лично Вы или Ваши друзья имели непосредственный опыт работы с паровозами? Оставляйте комментарии под этой статьей, нам интересно узнать Ваше мнение.
Если Вам понравилась статья, будем благодарны, если Вы поставите лайк и поделитесь публикацией в социальных сетях. Подписка на наш канал позволит Вам быть всегда в теме и не пропустить новые, интересные и полезные публикации.
