БОРИС БУРДА: як везти тяжкі вантажі парою
Тревітікський локомотив із Коулбрукдейла, 1803 рік / wikipedia.org
УВАГА — ПИТАННЯ!
Під час одного з перших випробувань паровоза якась пани постійно кричала: «Не поїде! Не поїде!» Коли паровоз поїхав, вона продовжувала кричати. Що саме?
УВАГА — ПРАВИЛЬНА ВІДПОВІДЬ!
«Не зупиниться! Не зупиниться!»
ПАРА МАЄ СИЛУ
Мабуть, першою людиною, яка щось рухала за допомогою пари, був ровесник нашої ери Герон Александрійський, винахідник купи кумедних автоматів. Один із них, «Еолів м’яч», якраз і був вертушкою, яку обертала пара, — щось на кшталт маленької парової турбіни. Користі від неї не було жодної, і Герона, типового античного вченого, це влаштовувало.
Так люди й тягали важке на власних спинах. Тільки не розповідайте байки про тисячотонні камені з сирійського Баальбека, які нібито лише інопланетянам були під силу — підніжжя пам’ятника Петру I в Петербурзі було важчим за будь-який камінь Баальбека, а його чудово дотягли вручну. Застосовували і тварин, аж до слонів. А пару — ні.
Лише до XVII століття два головні двигуни культури — наука і просвітництво — створили критичну масу знань, що дали змогу використовувати пару для руху. І вже 1690 року француз Дені Папен створив паровий двигун, а 1707-го встановив його на човні і поплив річкою Везер, але місцеві човнярі злякалися конкуренції й розтрощили його винахід на друзки.
Тільки 1769 року француз Кюньо переніс цю ідею з води на сушу, спорудивши паровий екіпаж для перевезення гармат. Їздив він пристойно, а управлявся поганенько, і на випробуваннях врізався у стіну паризького Арсеналу. До того ж міністр-покровитель Кюньо потрапив в опалу, і справа зів’яла. Але сучасні копії машини Кюньо цілком нормально їздять — отже, й вона могла!
Зазнавши невдачі на воді й на землі, парова машина перемістилася під землю — Томас Ньюкомен ще 1705 року пристосував її для відкачування води з шахт. Пізніше машину Ньюкомена вдосконалив Джеймс Ватт, який значно підвищив її якість, придумавши для неї конденсатор. Така машина вочевидь могла щось рухати, і чекати довелося недовго.
Наступним став Річард Тревітік, який 1801 року побудував перший в історії паротяг. Його паротяги пересувалися ще не рейками, а доріжками зі сталевих пластин, час від часу ламаючи під собою колії. Але машина Тревітіка, названа Catch Me Who Can («Зловіть мене, хто зможе») вже досягала швидкості 30 км/год. Залишався лише один крок…
НЕ ЗОВСІМ ЗВИЧАЙНИЙ
До такої привабливої мети, як серйозний винахід, зазвичай біжить цілісінький натовп — час талановитих одинаків скінчився, якщо взагалі колись був. І приз не завжди отримує той, хто прибіжить першим (ось Меуччі навіть Конгрес США визнав винахідником телефону, а в людей в голові тільки Белл, і нічого з цим не вдієш). Потрібно добігти з блиском!
Джордж Стефенсон саме цього й домігся — так, не він створив перший паровоз, але без нього паровози довго залишалися б кумедним атракціоном або невдалим проєктом. Людиною він був вкрай непересічною — родом із самих низів, син злидаря-коногона, працював на шахті з 8 років, а читати-писати почав вчитися у 18, причому за свій кошт. Не кожен би так зумів…
Він був позбавлений можливості посвататися до свого першого кохання — такому бідняку про це не можна було й помислити. Тож побрався з донькою бідного фермера, яка була на 12 років старшою, народив сина, що став потім його вірним помічником, але від других невдалих пологів його дружина померла, батько осліпнув від опіку парою, і він не зміг навіть поїхати до США, як його сестра, — треба було годувати батька.
До речі, його перше кохання Елізабет Гіндмарш чекала на нього 20 років, і вже дорослим та успішним він усе ж таки взяв з нею шлюб, і вони щасливо жили багато років. Як бачите, Стефенсон умів чекати, та ще й вчитися при цьому — він став механіком парових машин, а потім навчився сам їх конструювати. Він придумав навіть вічний двигун, але той чомусь не запрацював…
Оскільки він був людиною різнобічною, то вигадав ще й безпечну лампу для шахт — не гірше, ніж у відомого хіміка Гемфрі Деві, який зробив аналогічний винахід і отримав за нього солідну премію. Знайшлося досить багато англійців, які вважали, що Стефенсон теж заслуговує на нагороду, і вони зібрали для нього таку саму суму — молодці, нам би так…
НАШ ПАРОТЯГ, ВПЕРЕД ЛЕТИ!
Чому ж впровадив паротяг саме Стефенсон, який його не придумав? Тому, що він був досить прискіпливий, аби забезпечити його купою вдосконалень, завдяки яким використовувати паротяг стало вигідно, — від сучасних рейок до нормальної димової труби, не кажучи вже про якісну передачу. Отже, він довів машину до розуму.
Попередники Стефенсона так боялися крутих підйомів, що замінювали колеса зубчастою рейкою, і це якщо не брати до уваги паротяг Брантона, який відштовхувався від землі чимось подібним до ніг. Побоювалися навіть того, що всі лякатимуться розпечених до червоного труби й топки — Стефенсон спокійно заперечив, що ці частини паровоза просто вважатимуть пофарбованими в червоний колір.
1821 року британський парламент схвалив будівництво залізниці від Стоктона до Дарлінгтона на кінній тязі, але потім дозволив використовувати і паротяги. Саме за пропозицією Стефенсона рейкову колію на цій дорозі зробили завширшки 1435 міліметрів, що стало потім стандартом майже в усьому світі (окрім Росії, ясна річ…).
Звісно, не варто вірити інженерній байці про те, що Микола I поставив на пропозиції зробити колію російських залізниць ширшою, ніж на Заході, резолюцію «На хрін ширше!» (пардон), а слухняні чиновники виміряли й зробили ширше рівно на півфута, як у царя… Просто скористалися консультаціями американця Вістлера, а в США колія ширша…
1823 року в Ньюкаслі для цієї дороги побудували перший у світі паровозобудівний завод, у який Стефенсон вклав свою премію за безпечну лампу для копальні. А 1825 року особисто Стефенсон провів нею перший паротяг із 34 вагонів загальною вагою 80 тонн із пасажирським вагоном, що мав лавки для публіки, зі швидкістю до 24 км/год.
МАНЧЕСТЕР — ЛІВЕРПУЛЬ
Пам’ятаєте, під яку мелодію йшли прогнози погоди на радянському ТБ? Вона називалася «Манчестер — Ліверпуль», причому недаремно — для Британії це була перша залізниця між двома великими містами. Гужовий транспорт і судноплавні канали фізично не справлялися з обсягами вантажів на цьому маршруті, і було вирішено дати дорогу новому.
Придумали провести перегони кількох паротягів, щоб вибрати найкращий. Паротяг «Циклопед» зняли зі змагань — усередині його виявили коня, який і крутив колеса (могли й не знімати, він би й так програв). А паротяги «Новинка», «Наполегливість» і «Незрівнянний» вступили у змагання з новітнім паровозом Стефенсона «Ракета».
Стефенсон переміг — тільки його «Ракета» пройшла всі випробування без аварій. Тож 15 вересня 1830 року він сам повів із Манчестера до Ліверпуля свій паровоз (два інших вели його син і брат). Усе було добре, за винятком того, що член парламенту Вільям Гаскіссон побіг вітати прем’єра і потрапив під потяг. На щастя, Стефенсона в цьому не звинуватили.
У той час до Англії приїхав вивчати передову техніку Мирон Черепанов. Повернувшись, він разом зі своїм батьком Юхимом спорудив на Уралі першу в Російській імперії паровозну лінію. Навколишні ліси швидко вирубали на дрова, і її робота скінчилася. Років 80 тому в радянських підручниках їх називали винахідниками паротяга. Смішно, звісно…
А паровози Стефенсона невдовзі вкрили всю планету мережею шляхів (на 2022 рік їхня загальна довжина становила приблизно 1 370 000 кілометрів). Паровози давно замінили тепловозами та електровозами, вираз «ККД, як у паровоза» вживається для підкреслення неефективності — але почав будувати цю мережу Джордж Стефенсон, син бідного коногона…
І ще одна цікава деталь. Особисто Альберт Ейнштейн повідомив, що його інтерес до науки почався з гарної іграшки, яку йому подарував у ранньому дитинстві рідний дядько. Знаєте, що це була за іграшка? Зменшена відповідним чином копія паровоза «Ракета» Джорджа Стефенсона — так-так, того самого… Тож і теорія відносності йому не чужа.
