БОРИС БУРДА: как везти тяжелые грузы паром
Тревитикский локомотив из Коулбрукдейла, 1803 год / wikipedia.org
ВНИМАНИЕ — ВОПРОС!
Во время одного из первых испытаний паровоза одна дама все время кричала: «Не поедет! Не поедет!» Когда паровоз поехал, она продолжала кричать. Что именно?
ВНИМАНИЕ — ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ!
«Не остановится! Не остановится!»
У ПАРА ЕСТЬ СИЛА
Пожалуй, первым человеком, который что-то двигал при помощи пара, был ровесник нашей эры Герон Александрийский, изобретатель кучи забавных автоматов. Один из них, «Эолов мяч», как раз и был вертушкой, которую крутил пар, — что-то вроде маленькой паровой турбины. Пользы от нее не было никакой, и Герона, типичного античного ученого, это устраивало.
Так люди и таскали тяжести на собственных спинах. Только не рассказывайте сказки про тысячетонные камни из сирийского Баальбека, которые якобы только инопланетянам были под силу — подножие памятника Петру I в Петербурге было тяжелее любого камня Баальбека, а его прекрасно доволокли вручную. Применяли и животных, вплоть до слонов. А пар — нет.
Лишь к XVII веку два главных двигателя культуры — наука и просвещение — создали критическую массу знаний, позволивших использовать пар для движения. И уже в 1690 году француз Дени Папен создал паровой двигатель, а в 1707-м установил его на лодке и поплыл по реке Везер, но местные лодочники испугались конкуренции и разломали его изобретение на кусочки.
Только в 1769 году француз Кюньо перенес эту идею с воды на сушу, соорудив паровой экипаж для перевозки пушек. Ездил он прилично, а управлялся так себе, и на испытаниях врезался в стену парижского Арсенала. К тому же министр-покровитель Кюньо угодил в опалу, и дело завяло. Но современные копии машины Кюньо вполне нормально ездят — значит, и она могла!
Потерпев неудачу на воде и на земле, паровая машина переместилась под землю — Томас Ньюкомен еще в 1705 году приспособил ее для откачки воды из шахт. Позже машину Ньюкомена усовершенствовал Джеймс Уатт, который резко повысил ее качество, придумав для нее конденсатор. Такая машина явно могла что-то двигать, и ждать пришлось недолго.
Следующий шаг сделал Ричард Тревитик, который в 1801 году построил первый в истории паровоз. Его паровозы передвигались еще не по рельсам, а по дорожкам из стальных пластин, время от времени ломая под собой пути. Но машина Тревитика, названная Catch Me Who Can («Поймай меня, кто сможет») уже достигала скорости 30 км/час. Оставался всего один шаг…
НЕ СОВСЕМ ОБЫЧНЫЙ
К такой заманчивой цели, как серьезное изобретение, обычно бегут толпой — время талантливых одиночек закончилось, если вообще когда-то было. И приз не всегда получает тот, кто прибежит первым (вот Меуччи даже Конгресс США признал изобретателем телефона, а у людей в голове только Белл, и ничего с этим не поделать). Нужно добежать с блеском!
Джордж Стефенсон именно этого и добился — да, не он создал первый паровоз, но без него паровозы долго оставались бы забавным аттракционом или неудачным проектом. Человек он был крайне незаурядный — выходец из самых низов, сын бедняка-коногона, работал на шахте с 8 лет, а читать-писать начал учиться в 18, причем за свои деньги. Не всякий бы сумел так…
Он был лишен возможности посвататься к своей первой любви — для такого бедняка это было немыслимо. Поэтому женился на дочке бедного фермера, которая была на 12 лет старше, родил сына, ставшего потом его верным помощником, но от вторых неудачных родов его жена умерла, отец ослеп из-за ожога паром, и он не смог даже уехать в США, как его сестра, — надо было кормить отца.
Кстати, его первая любовь Элизабет Хиндмарш ждала его 20 лет, и уже взрослым и успешным он все-таки женился на ней, и они счастливо жили много лет. Как видите, Стефенсон умел ждать, да еще и учиться при этом — он стал механиком паровых машин, а потом научился сам их конструировать. Он придумал даже вечный двигатель, но тот почему-то не заработал…
Будучи человеком разносторонним, он придумал еще и безопасную лампу для шахт — не хуже, чем у известного химика Хэмфри Дэви, сделавшего аналогичное изобретение и получившего за него солидную премию. Нашлось довольно много англичан, которые считали, что Стефенсон тоже заслуживает награды, и они собрали для него ту же сумму — молодцы, нам бы так…
НАШ ПАРОВОЗ, ВПЕРЕД ЛЕТИ!
Почему же внедрил паровоз именно Стефенсон, который его не придумал? Потому, что он был достаточно дотошен, чтобы снабдить его массой усовершенствований, благодаря которым использовать паровоз стало выгодно, — от современных рельсов до нормальной дымовой трубы, не говоря уже о качественной передаче. Короче говоря, он довел машину до ума.
Предшественники Стефенсона так боялись крутых подъемов, что заменяли колеса зубчатой рейкой, и это если не считать паровоз Брантона, который отталкивался от земли подобием ног. Опасались даже того, что все будут пугаться раскаленных докрасна трубы и топки — Стефенсон спокойно возразил, что эти части паровоза просто сочтут выкрашенными в красный цвет.
В 1821 году британский парламент одобрил строительство железной дороги от Стоктона до Дарлингтона на конной тяге, но потом разрешил использовать и паровозы. Именно по предложению Стефенсона рельсовую колею на этой дороге сделали шириной 1435 миллиметров, что стало потом стандартом почти во всем мире (кроме России, понятно…).
Конечно, не стоит верить инженерной байке о том, что Николай I поставил на предложении сделать колею русских железных дорог шире, чем на Западе, резолюцию «На хрен шире!» (пардон), а послушные чиновники измерили и сделали шире ровно на пол-фута, как у царя… Просто воспользовались консультациями американца Уистлера, а в США колея шире…
В 1823 году в Ньюкасле для этой дороги построили первый в мире паровозостроительный завод, в который Стефенсон вложил свою премию за безопасную рудничную лампу. А в 1825 году лично Стефенсон провел по ней первый паровоз из 34 вагонов общим весом в 80 тонн с пассажирским вагоном, имеющим скамейки для публики, со скоростью до 24 км/час.
МАНЧЕСТЕР — ЛИВЕРПУЛЬ
Помните, под какую мелодию шли прогнозы погоды на советском ТВ? Она называлась «Манчестер — Ливерпуль», причем не просто так — для Британии это была первая железная дорога между двумя большими городами. Гужевой транспорт и судоходные каналы физически не справлялись с объемами грузов на этом маршруте, и было решено дать дорогу новому.
Придумали провести гонки нескольких паровозов, чтобы выбрать наилучший. Паровоз «Циклопед» сняли с соревнований — внутри его обнаружили лошадь, которая и крутила колеса (могли и не снимать, она бы и так проиграла). А паровозы «Новинка», «Настойчивость» и «Несравненный» вступили в соревнование с новейшим паровозом Стефенсона «Ракета».
Стефенсон победил — только его «Ракета» прошла все испытания без аварий. Поэтому 15 сентября 1830 года он сам повел из Манчестера в Ливерпуль свой паровоз (два других вели его сын и брат). Все было хорошо, исключая то, что член парламента Уильям Хаскиссон побежал приветствовать премьера и попал под поезд. К счастью, Стефенсона в этом не обвинили.
В то время в Англию приехал изучать передовую технику Мирон Черепанов. Вернувшись, он вместе со своим отцом Ефимом соорудил на Урале первую в Российской империи паровозную линию. Окрестные леса быстро вырубили на дрова, и ее работа кончилась. Лет 80 назад в советских учебниках их называли изобретателями паровоза. Смешно, конечно…
А паровозы Стефенсона вскоре покрыли всю планету сетью путей (на 2022 год их общая длина составляла примерно 1 370 000 километров). Паровозы давно заменили тепловозами и электровозами, выражение «КПД, как у паровоза» употребляется для подчеркивания неэффективности — но начал строить эту сеть Джордж Стефенсон, сын бедного коногона…
И еще одна интересная деталь. Лично Альберт Эйнштейн сообщил, что его интерес к науке начался с красивой игрушки, которую ему подарил в раннем детстве родной дядя. Знаете, что это была за игрушка? Уменьшенная соответствующим образом копия паровоза «Ракета» Джорджа Стефенсона — да-да, того самого… Так что и теория относительности ему сродни.
