В середине XIX века паровозы правили бал. Но у них был огромный минус – дым, искры и открытый огонь. В городских условиях это создавало пожароопасность, а в шахтах и заводских цехах паровозы были просто смертельно опасны.
Инженеры искали альтернативу. Сжатый воздух казался идеальным решением – он не горит, не дымит и его можно запасать. В Европе уже экспериментировали с пневматическими локомотивами. В 1839 году французы Андро и дю Мотай построили первые машины, а в 1840-х британец Артур Парси предлагал проекты с фантастическими характеристиками.
В России эту идею взялся воплотить Степан Иванович Барановский – профессор, полиглот, изобретатель и отец будущего создателя первой скорострельной пушки.
Удивительно, но главным конструктором «Духохода» стал не сам Степан Иванович, а его 15-летний сын – Владимир Барановский (тот самый, который позже прославится революционной артиллерийской системой).
Юный гений спроектировал пневматический двигатель, который установили на двухосную платформу. Сам отец назвал машину «духоход» или «духовой самокат».
«Духоход» представлял собой двухколёсную платформу (по другим данным – с двумя осями):
- Цилиндры: 2 (диаметр 150 мм, ход поршня 300 мм)
- Баллоны для воздуха: 34 трубы (150 мм × 2100 мм каждая)
- Давление: 50 атмосфер
- Запас хода: 2–3 часа
- Место испытаний: Николаевская железная дорога (СПб – Москва)
Воздух нагнетался в баллоны специальным гидравлическим компрессором (тоже разработки Барановского) от стационарной паровой машины. Машинист управлял кранами, регулируя подачу воздуха в цилиндры, которые вращали колёса через шатуны.
Сам изобретатель скромно назвал своё детище «передаточным механизмом прямого действия».
Зимой 1861–1862 годов на Николаевской железной дороге прошли публичные испытания. Свидетелем стал будущий знаменитый конструктор Павел Кузьминский. Он оставил яркое описание:
«Из локомотивного сарая пришел локомотив и привел за собой какое-то собрание труб, окрашенных дикой краской... К духоходу прицеплен был один вагон, который, разумеется, тотчас же по приходе был наполнен любопытными... Поезд тронулся, и громкое "ура!" понеслось за ним».
В газете «Северная почта» в феврале 1862 года сообщили о начале эксплуатации. «Духоход» возил небольшие составы, «дышал» сжатым воздухом и не коптил небо.
Но…
Несмотря на техническое совершенство (в машине использовались передовые цилиндрические золотники), «Духоход» отправили в отставку уже летом 1862 года.
Основными причинами являлись:
1. Технологическая сложность. Машина оказалась слишком сложной для ремонта и обслуживания в полевых условиях. Давление в 50 атмосфер – огромная величина даже по меркам конца XIX века.
2. Проклятие «двойного преобразования». КПД «Духохода» был ужасающе низким. Сначала топливо грело пар. Пар крутил паровую машину. Та – компрессор. Компрессор сжимал воздух в баллоны. Воздух – пневмодвигатель. На каждом этапе энергия терялась.
3. Морозная проблема. При расширении сжатый воздух резко охлаждается. Влага, всегда присутствующая в воздухе, замерзала в цилиндрах и трубопроводах. Двигатель «задыхался» от холода изнутри.
4. Судьба изобретения. Сам Барановский передал разработку в распоряжение Морского министерства. Там «Духоход» бесследно и заглох.
Идея пневмолокомотива не умерла. В шахтах Европы и США такие машины проработали до середины XX века – там безопасность важнее КПД. А в 1902 году в Швейцарии построили мощный пневматический локомотив для Симплонского тоннеля.
«Духоход» Барановского остался эпизодом – красивым, смелым и… забытым. Он показал: даже самая блестящая инженерная идея разбивается о физику, экономику и несовершенство технологий своего времени.
- Использованы фото с общедоступных ресурсов: Wikimedia Commons, Wiki
ЕЩЕ про удивительные ...возы на "НМ":
Паровозы Pearson: когда размер действительно имеет значение
Шаропоезд Ярмольчука, "застрявший" в истории
Локомотив рекомпрессии Холкрофта-Андерсона
Дорогой читатель. "Невероятные Механизмы" вернулись, надеемся, наши материалы тебе по прежнему понравятся. Пожалуйста, ставь лайк, комментируй материалы и подписывайся на канал. Это всегда актуально для существования "НМ".
Спасибо, что ты с нами!