Найти тему
Smart Simulation

"Ракета" Джоржа Стефенсона

Под руководством отца и сына, Джорджа и Роберта Стефенсонов, в 1829 году был сконструирован один из первых паровозов. И он был уникальный в своем роде, благодаря чему является одним из самых популярных. Но что же в нем такого уникального?

В 1829 году почти завершалось строительство железной дороги Ливерпуль — Манчестер. С приближением завершения стройки все больше и больше идей и патентов появлялось в компании относительно способов тяги поездов. Главным вопросом было недоверие общественности, включая авторитетных инженеров, к паровозам. В ответ на это Джордж Стефенсон, опытный конструктор паровозов и главный сторонник строительства общественных железных дорог, заявил, что сможет создать паровоз, который удовлетворит самые высокие требования. Он также признал, что это могли бы сделать и другие конструкторы.

Один из членов правления, увлеченный любитель конных скачек, предложил устроить соревнования паровозов для выбора лучшего и для привлечения внимания к компании и будущей дороге. Стефенсон поддержал это решение. В конце апреля того же года дирекция Ливерпуль-Манчестерской железной дороги объявила условия предстоящего конкурса паровозов, поддержанного рядом инженеров, включая самого Джорджа Стефенсона. Теперь ему предстояло создать паровоз, который сможет победить на предстоящих соревнованиях.

"Ракета". Источник: https://myskillsconnect.com/uploads/posts/2023-06/1686355218_myskillsconnect-com-p-parovoz-raketa-foto-5.webp
"Ракета". Источник: https://myskillsconnect.com/uploads/posts/2023-06/1686355218_myskillsconnect-com-p-parovoz-raketa-foto-5.webp

Основной принцип конструкции, примененной в новом паровозе, успешно использовался Стефенсоном с момента создания его первых моделей в 1815 году для Киллингвортской железной дороги. Главная идея заключалась в выводе лишнего пара в трубу после оказания давления на цилиндры, что обеспечивало лучший доступ к чистому воздуху, хорошую тягу, более эффективное сгорание топлива и повышенный коэффициент полезного действия. Перед работой над новым паровозом без внимания не осталась и другая проблема — недостаточная площадь поверхности нагрева. Стефенсон планировал решить эту проблему путем расширения котла и увеличения площади поверхности жаровых труб.

Благодаря водотрубному котлу, созданному Артуром Вулфом и усовершенствованному инженером У. Х. Джеймсом, было найдено решение. Основная идея заключалась в прохождении воды и пара через параллельные трубки, проложенные через топку. Джеймс представил свое изобретение Стефенсону в 1827 году, утверждая, что на его основе паровоз сможет развивать скорость 20 или даже 30 миль в час, что казалось фантастическим и опасным в то время. К 1828 году трубчатые котлы уже были изготовлены на заводе Стефенсона по заказу французского инженера Марка Сегена для Сент-Этьенской железной дороги. Эти котлы работали так, что вода подавалась через трубки, проходящие через нагретую зону в котле. Хотя принцип был считался удачным Стефенсоном, его практическая реализация оказалась неудачной из-за образования накипи и прогорания трубок.

Подлинная «Ракета» в Музее науки. Источник: ru.wikipedia.org Авторство: William M. Connolley Собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1233520
Подлинная «Ракета» в Музее науки. Источник: ru.wikipedia.org Авторство: William M. Connolley Собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1233520

В результате экспериментов для "Ракеты" был выбран определённый вариант, разработанный совместно с Генри Бутом. В этом варианте разогретый газ должен был пропускаться через трубки, проходящие через воду в котле. Другим важным улучшением стало сужение диаметра паровой трубы, что увеличило скорость движения пара в системе. И наконец, третьим улучшением по сравнению с предыдущими моделями было прямое соединение золотников паровой машины с ведущими колёсами локомотива.

На конкурс паровозов были допущены четыре модели, в том числе и паровоз Стефенсона. Однако у всех остальных участников, соревновавшихся с "Ракетой", были выявлены конструктивные проблемы, из-за которых дата соревнований неоднократно переносилась. В дни перед конкурсом Стефенсон проводил несколько демонстрационных заездов на "Ракете", включая поездку с 30 пассажирами в вагонетке. Конкурирующая модель "Настойчивость", на предварительных испытаниях не смогла разогнаться выше 6 миль в час, что не соответствовало требованиям конкурса, и была исключена. Двум другим паровозам удалось успешно завершить заезды, но частые поломки не позволили им бороться за победу. Только "Ракета" смогла пройти всю дистанцию без поломок, перевозя нагрузку, и развивала среднюю скорость 15 миль в час (23 км/ч), что делало ее явным победителем. После официальных соревнований Стефенсон совершил две поездки без нагрузки, достигнув скорости 35 миль в час (56 км/ч).

«Ракета» на Рейнхильских состязаниях, 1829 год. Источник: ru.wikipedia.org 
Общественное достояние: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=216014
«Ракета» на Рейнхильских состязаниях, 1829 год. Источник: ru.wikipedia.org Общественное достояние: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=216014

Удачные конструктивные особенности "Ракеты" были быстро внедрены. К 1830 году семь новых паровозов, которые курсировали по Манчестерско-Ливерпульской железной дороге, были непосредственными наследниками "Ракеты", с небольшими изменениями, направленными на повышение эффективности. Однако темпы развития железнодорожного сообщения в Англии были настолько быстрыми, что даже небольшая "Ракета" вскоре оказалась устаревшей, несмотря на существенные изменения в ее конструкции, внесенные в начальные годы регулярной эксплуатации. В конечном итоге, после достижения соглашения между семьями Стефенсонов и Томпсонов, которым паровоз принадлежал с 1837 года, "Ракета" была передана в музей в качестве подарка 14 июля 1862 года.

Так в чем же уникальность? Во-первых, она одержала победу в уникальных соревнованиях паровозов — "Рейнхильские состязания", а во-вторых, стала первым в мире паровозом с водотрубным котлом. Дальше такой дизайн котла начали использовать на всех последующих моделях паровозов.

Вот такая история у данного паровоза. А на этом все. Благодарим за внимание, не забывайте подписываться и ставить лайки!

Как всегда, на связи Smart Simulation!