железнодорожный транспорт дорога паровозостроение
В Англии в XVII - XVIII в.в. широко развернулась торговля с колониями, из них был Ливерпуль. Из города Манчестера, расположенного в 48 км от Ливерпуля, доставлялась сюда продукция хлопчатобумажных фабрик, а из окружающих его шахт - каменный уголь. Чтобы удешевить перевозки между этими городами, был построен водный канал. Однако и это не удовлетворяло возрастающие потребности в перевозках, поэтому появление колейных дорог с деревянными рельсами, а потом и дорог с рельсами, обшитыми чугунными или железными полосами, вызвало повышенный интерес, т.к. такие дороги обладали многими преимуществами перед водным и грунтовым транспортом.
Дальнейшему развитию колейных дорог способствовал промышленный переворот. В Англии он начался с использованием машины в текстильном производстве. Вслед за этим появляются машины в горном деле, металлургии, металлообработке. Промышленная революция безостановочно охватывала новые сферы деятельности в целом ряде стран. Закономерным шагом в развитии науки и техники стало создание мощного двигателя. Таким двигателем явилась паровая машина, изобретённая Джеймсом Уаттом в 1769г. Этот механизм, приводимый в движение энергий пара, стал активно использоваться в различных сферах промышленности и транспорта в последнем десятилетии XVIII и XIX столетии. Механизированное производство, создавая гораздо большее количество материальных ценностей, столкнулось в вскоре с узкой транспортной базой, доставшейся от феодализма. Возросшие грузопотоки не могли быть осилены слабым гужевым и парусным морским транспортом. И это противоречие между сравнительно развитой промышленностью и рутинным транспортом было разрешено появлением парового механического транспорта.
Создание первых паровых машин Д.Уатта и Т.Ньюкомета вдохновило инженеров на использование энергии пара для движения повозок. В 1769 г. француз Никола Гюнью построил первую самодвижущуюся повозку, которая развивала скорость до 15 км/ч. Самодвижущейся повозкой было трудно управлять, она издавала сильный шум, и проект был заброшен.
В 1784 г. американец Эванс сконструировал паровую машину «высокого давления» (в 3,5 атмосфер), дав начало развитию парового локомотива. В этом же году Мердоком был построен первый в Англии паровой самоходный экипаж - локомотив, который передвигался на трёх колёсах по безрельсовой дороге со скоростью 10-14 км/ч. Но вследствие гонений со стороны знати и духовенства Мердок был вынужден прекратить свои опыты. Первый паровоз, имевший некоторое практическое значение, был сконструирован в 1803-1804 г. английским изобретателем Ричардом Тревитиком, работавшим на оловянных рудниках в Корнуэльсе. Тревитик построил первую транспортную машину - паровоз, передвигавшуюся по рельсовому пути с помощью паровой машины. Паровоз Р.Тревитик имел все основные элементы строившихся впоследствии паровозов: котёл с внутреннёй топкой, давление пара выше атмосферного, раму с гладкими колёсами, приводимыми в действие механизмом паровой машины; двигался паровоз по гладким рельсам. Во время испытаний в 1804 г 4-х колёсный паровоз Р.Тревитика вёл поезда с 10 т железа и 70 пассажирами со скоростью 8 км/ч. Конструкция была исправной, однако он был очень тяжёлым и ломал под собой чугунные рельсы. Экономический и технический эффект был слишком мал, поэтому промышленники посчитали более целесообразным применять конную тягу.
В 1811 г. по чертежам изобретателя Д.Бленкинсона, уверенного, что гладких колёс недостаточно для развития силы тяги по гладкому рельсу, английский механик Муррей построил паровоз, имевший зубчатое сцепление с рейкой, уложенной вдоль рельсового пути.
В 1813 г. У.Хедли (Северная Англия) установил на повозке сдвоенную паровую машину, назвав паровоз «Пыхтун Билли». «Билли» продемонстрировал, что правильная конструкция обеспечивает сильное сцепление ведущих колёс локомотива с гладкими рельсами, достаточное для транспортировки грузов.
В 1814 г. англичане Блакет и Гедлей доказали, что сцепления гладких колёс с рельсами достаточно для получения необходимой силы тяги. Они построили паровоз с передачей движения от вертикальных паровых цилиндров к колёсам при помощи балансиров и зубчатых колёс. Конструктивное решение было настолько удачным, что этот паровоз проработал 50 лет и был выставлен в качестве памятника в Лондонском музее.
Паровозы Блинкинсона и Муррея, Бедл и Брунтона, Блакета и Бедлея явились важным шагом на пути создания более удачной конструкции паровоза.
Отцом паровозостроения считают англичанина Д.Стефенсона. Талантливый самоучка, он с детских лет работал в шахте коногоном, где и познакомился с паровым двигателем, изучил его и стал машинистом, а затем и сам решил сконструировать такую машину. Первый его паровоз имел мощность около 7 л.с., что позволяло ему вести по рельсам поезд массой более 30 т со скоростью 6 км/ч. Постоянно совершенствуя своё изобретение, Стефенсон стал инженером - паровозостроителем.
В 1823 г. работая инженером на строительстве железной дороги с конной тягой Стоктон - Дарлингтон, Д.Стефенсон доказал целесообразность применения на этой линии взамен конной паровой тяги и получил заказ на постройку трёх паровозов. Благодаря финансовой поддержке друзей Д.Стефенсон в 1823 г. вместе с сыном Робертом открывает в Ньюкасле первый паровозостроительный завод.
Первый из этих паровоз поступил на линию Стоктон - Дарлингтон в сентябре 1825 г. Конструкция его была совершенной, он заметно отличался от всех предыдущих, т.к. имел уже спаренные колёсные пары, подвесные рессоры и механизм для изменения скорости хода. Через два дня после прибытия паровоза на Стоктон - Дарлингтонскую железную дорогу (27 сентября 1825г.) состоялось её открытие. В присутствии большого количества зрителей Д.Стефенсон успешно провёл поезд из 34 вагонов массой 90 т со скоростью 18 км/ч, причём на уклоне удалось реализовать скорость 24 км/ч. Это была победа паровой тяги над конной, и уже к концу года на угольных копях в Англии работало 18 паровозов. Паровоз, построенный для железной дороги Стоктон - Дарлингтон, был назван Стефенсоном «Локомошен». Это название распространилось впоследствии на все тяговые машины рельсового транспорта.
Однако у паровоза в Англии были и противники. Борьба развернулась при обсуждении проекта строительства железной дороги Ливерпуль - Манчестер. Владельцы водных каналов, действующих между этими городами, яростно сопротивлялись строительству дороги, справедливо видя в новом транспорте серьёзного конкурента. Д.Стефенсон сумел доказать в парламенте целесообразность строительства именно железной дороги с паровой тягой и был в 1829 г. назначен главным инженером строительства дороги Ливерпуль - Манчестер, которая проектировалась длиной 48 км.
Эта железная дорога строилась в довольно трудных условиях. Нужно было построить 2-километровый тоннель, соорудить земляное полотно на земляное полотно на большом протяжении на зыбких болотистых почвах, пробить в скалах выемку глубиной 30 м. Эту задачу Стефенсон и его помощники успешно решили. На этой линии впервые были применены цельнокатные железные рельсы. В 1829 г. дирекция строившейся дороги объявила конкурс на лучший паровоз. В октябре 1829 г. состоялись «состязания» четырёх представителей разными конструкторами паровозов, которые в истории называют «битвой паровозов». Победу одержал паровоз Стефенсона «Ракета», автор получил большую премию и ему заказали построить для дороги Ливерпуль - Манчестер 8 паровозов. Эти паровозы 17 сентября 1830 г. повели на новой линии 8 поездов с 600 пассажирами.
Новый вид транспорта - железнодорожный - надолго стал ведущим видом транспорта во всём мире.
Железные дороги имели ряд значительных преимуществ перед другими путями сообщения, способствовали развитию производительных сил, открыли возможности для кооперации и специализации промышленных производств, оживили торговые отношения между городами, ускорили рост производства промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Поэтому почти сразу бурно началось железнодорожное строительство в Бельгии, Америке, Австрии, России, Германии и других странах. Однако во многих странах строительство железных дорог встречало сильное противодействие. Постройке железных дорог сопротивлялись духовенство, медики, владельцы других транспортных средств.
Железнодорожное строительство широко развернулось уже в 30-е годы XIX века. Только в 1836 г. английский парламент выдал разрешение на строительство 29 железнодорожных участков протяжённостью около 1600 км. В 1840 г. длина эксплуатируемых железных дорог Англии уже составляла 1348 км, в 1850 г. - 10653 км, в 1870 г. - 24990 км и в 1900 г. - 35186 км. Во Франции в 1828 г. введена в эксплуатацию дорога Сент - Этьен - Лион длиной 58 км на конной тяге. В 1832 г. у Стефенсона были закуплены два паровоза, и линия Сент - Этьен - Лион была открыта для регулярного грузового и пассажирского движения. В первые годы решение о строительстве дорог бойкотировалось палатой депутатов Франции, что привело к задержке ввода в эксплуатацию линий от Парижа до Руана, Гавра, Марселя и до Орлеана, однако уже в 1844г. началась настоящая «строительная лихорадка». К 1846г. уже выдано разрешение на строительство 4034 км железных дорог. Если в 1840г. во Франции было только 497 км линий, то в 1860г. уже 9528 км, в 1880г. - 26189км, в 1900г. - 42827км. В Германии железные дороги развивались более медленными темпами, чем в других государствах. После строительства первой небольшой линии в 1826г. недалеко от города Эрбельфельд только в 1835г. была построена дорога Нюрнберг - Фюрт длиной около 6км. Затем в 1835-1840гг. построены небольшие участки Лейцинг - Дрезден, Берлин - Потсдам и Маннгейм - Гейдельберг. В 1840г. в Германии было 549км железнодорожных линий. Темпы строительства возрастали и в 1850г. было построено уже 6044км, в 1880 - 33898км и в 1900г - 51 398км.
Железные дороги в этих странах строились частными компаниями, что не могло не сказаться на условиях их работы. Безудержная конкуренция приводила к разорению небольших компаний, неуправляемой тарифной политике. При строительстве дорог каждая частная компания применяла свою ширину колеи. Это вызвало большие затруднения в эксплуатации железных дорог. В Англии более 70 дорог оказались с разной шириной колеи. 1825 - 1860гг - начальный этап развития железных дорог и их распространения на все континенты мира. В этот период были созданы основные технические средства: паровоз, грузовые и пассажирские вагоны, тормозные устройства, сцепка вагонов; сформировалась конституция пути; вводились новые искусственные сооружения: мосты, виадуки, тоннели; конструировались станции и вокзалы; разрабатывались средства управления движением поездов.
Строительство дорог стало одним из важнейших направлений развития промышленного потенциала в мире.
Список литературы
1.Ежеля У.В. История развития железнодорожного транспорта на Дальнем Востоке России. - Хабаровск, 2000.
2.Лысков С.И. Введение в специальность. Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог. - М., 2005.
.Калиничев В.П. Великий Сибирский путь (историко-экономический очерк). - М., 1991.