Что на самом деле изобрел Стефенсон
Слово tramway, которое жители больших городов узнали в середине XIX века, было известно англичанам еще с XVI столетия — так в Дерби называли вагонетки с рудой, перекатываемые по деревянному настилу.
С XVIII века «золотом нации» стал уголь, и это слово пришло в Нортамберленд — там колеи укрепляли деревянными «рельсами», по которым вагонетки доставляли уголь из шахт к ближайшему порту, в Ньюкасл.
Вдоль этой дороги (протяженностью до 10 миль) играли дети шахтеров, среди которых был и Джордж Стефенсон, (конечно же, не знавший тогда, что этот прообраз железных дорог — то, с чем ему предстоит связать свою жизнь и что это именно то, что он радикально изменит), главной обязанностью которого тогда, по словам его позднейших биографов, было выхватывать его младших братьев и сестер из-под колес вагонеток.
Впрочем, детство его, как и всех его сверстников, было недолгим: уже в 8 лет он получает свою первую работу — сортировщика угля на шахте.
Вагонетки с деревянными направляющими (сложно назвать их «рельсами», хотя это именно так!) известны, как минимум, с XV века
На шахте же Стефенсон увидел первый механизм, который просто поразил его: это был паровой насос Ньюкомена, откачивавший воду из шахты.
Мальчика тянуло к этой загадочной технике, и в 17 лет он, наконец, добивается места машиниста паровой машины.
Тут самое время пуститься в рассуждение о талантах настоящих, которые точно пробьют себе дорогу, не смотря на обстоятельства, или о том, что талант есть в каждом, просто не всегда раскрывается, но можно и не рассуждать об этом вовсе или отложить эти рассуждения на конец нашей истории.
Нам, людям начала XXI века, невероятно сложно представить себе тот социальный лифт, которой мог бы вознести 17-летнего безграмотного парня к вершинам славы и богатства (правда, и в наше время остается же еще спорт, война и криминал), но, тем не менее, удивительное восхождение этого человека началось.
Впрочем, вряд ли о каком-то своем таланте или славе размышлял сам Стефенсон — наверное, он просто жил тем, что его интересовало.
В 18 лет он понял, что ему не хватает образования, и вложил свои скромные заработки в себя, научившись читать, писать и считать, чему были не обучены люди в шахтерских городках, в том числе, конечно, и родители Стефенсона.
Это паровая машина Уатта, которая послужила толчком для создания множества новых отраслей. Но самое первое и самое распространенное её применение при жизни её изобретателя — это присоединение к машине гидравлического насоса для откачивания воды из шахт. Именно такими механизмами и управлял Стефенсон
Он все еще находится на самом социальном дне — родители его невесты, фермеры, отказывают шахтеру в руке своей дочери — это, с их точки зрения, неравный брак, а его работа в шахте — «слишком скромный статус» для того, чтобы стать зятем даже весьма небогатого фермера.
В скором времени наш герой приобретает квалификацию механика паровой машины. Паровых машин вокруг становится много (кроме несовершенной машины Ньюкомена, которая там очаровала Джорджа-ребенка, на шахтах Нортамберленда во множестве уже используют совершенный двигатель Уатта), профессия была востребована, механики были наперечет и нарасхват, и следующие пятнадцать лет Стефенсон совершенствует свои знания. Между прочим, в 1811 году он получает даже звание инженера, отличившись при ремонте паровых механизмов на шахте, а это звание уже — гигантское отличие от простого шахтера.
Его интерес к паровым двигателям — это уже не детское очарование чудом, оно приобретает вполне прагматические очертания, Стифенсон понимает, какие необыкновенные возможности сулит чудо пара, и в 1814 году он уговаривает руководство своей шахты на эксперимент, обещая невиданное: построить машину, которая станет тащить вагонетки сама.
Он убедителен, ему верят, но первый его локомотив движется со скоростью около километра в час, а всего через месяц и вовсе буквально рассыпается — от тряски.
Но это не останавливает (пожалуй, только подстегивает) изобретателя, его задача — построить машину, которая двигалась бы значительно быстрее лошади и могла бы тащить намного больше груза.
Позже Стефенсон скажет, что, если бы он предполагал, насколько далеко уведет его от любимых паровых машин его эксперимент с перемещением грузов силой пара, то, наверное, он бы испугался и всю свою жизнь провел бы в шахте.
Но в тот момент он еще не знал, сколько гениальных решений ему предстоит найти для того, чтобы мир покрылся сетью железных дорог.
Уоллатонская вагонная дорога — первое в истории наземное сооружение с использованием подложки для колес и перемещения по ней тележек с углем. Около Ноттингема, 1603-1604 г.г.
На смену первой его, не очень удачной модели, появляется локомотив «Блюхер» (названный в честь прусского генерала, героя Ватерлоо), который мог тянуть целых 30 тонн груза.
Одновременно возникла проблема дорог — деревянные настилы в колее просто не выдерживала эту тяжесть и рассыпалась, и Стефенсон предложил заменить её чугунными рельсами — так появилось недостающее инфраструктурное звено, и в течении нескольких следующих лет Стефенсон производит еще 16 паровозов, постоянно совершенствуя их конструкцию, устройство рельсов, механизм сцепки, колесные пары, соединительные конструкции.
И еще — стандарты. Понимая перспективы железнодорожного строительства, Стефенсон с самого начала говорит о четких стандартах во всем, касающемся железнодорожного дела, он сразу видит, что все дороги должны иметь стандартную колею, для удобства строительства подвижного состава и перемещения локомотивов по разным путям.
Locomotion No 1, одна из первых и лучших разработок Стефенсона, давшая название всем машинам тяги на железных дорогах в мире
Тема паровозов неизбежно должна была привести к теме строительства железных дорог — без инфраструктурных изменений его изобретению не жить.
Прообразом железной дороги стала спроектированная и построенная Стефенсоном 13-километровая линия от шахты Хэттон до Сандерленда, ставшая первой в мире дорогой, где мускульная сила не использовалась: в одну сторону вагонетки просто катились сами, по склону, а обратно их затягивал паровоз.
Но этот крохотный проект чисто технической и мало загруженной дороги был всего лишь предвестником железнодорожного бума, который совсем скоро охватит сначала всю Англию, а за ней — весь мир, и изменит его кардинально: то, что было далеким, станет вдруг близким, люди и товары станут перемещаться быстро и дешево, мировая экономика вступит на путь тех самых постоянных перемен, все ускоряющиеся волны которых мы наблюдаем и сегодня.
В 1821 году несколько английских джентльменов, обладающих некоторым состоянием (весьма немалым), решило построить железную дорогу Стоктон — Дарлингтон.
Фантазии джентльменам, в отличии от денег, недоставало: предполагалось, что вагоны с грузами и пассажирами будут двигать лошади.
Стефенсон убедил акционеров в преимуществе паровой тяги, и был назначен директором нового строительства.
Продвигалась стройка сложно — например, выяснилось, что хрупкие чугунные рельсы не годились и Стефенсон уговорил компаньонов заменить их более дорогими, стальными, а попутно изменил их конструкцию для обеспечения большей устойчивости состава.
Кроме того, им была изобретена шпала, и железная дорога обрела весьма близкий к современной вид.
Первая в мире «настоящая» железная дорога, 1825 год
Проблема локомотивов и вагонов заставляет Стефенсона открыть в Ньюкасле первый в мире завод по производству паровозов и подвижного состава. Сам Джордж занимается проектированием, а производством на этом предприятии заведует его 20-летний сын Роберт (завод даже называется «Robert Stephenson and Company»).
Именно на этом заводе построен паровоз, названный Locomotion No 1 (прослуживший довольно долго) и парк вагонов, в который, кроме грузового, входил и открытый пассажирский — в нем, на открытии дороги, в 1825 году, проехала приемная комиссия, а управлял локомотивом сам Джодж Стефенсон.
9 миль пути поезд преодолел за два часа и перевез, кроме пассажиров, еще и 80 тонн груза.
Это был невероятный успех, слава о котором мгновенно облетела весь мир и сделала Джоджа Стефенсона, совсем еще недавно неграмотного шахтера из Дербишира, мировой знаменитостью.
Чертежи, сделанные на заводе Стефенсонов
Тут же появились решения о строительстве еще двух магистралей: Болтон — Ли и Ливерпуль — Манчестер, причем последняя стала знаковой, связав два самых быстрорастущих и самый промышленно развитых города страны.
Надо ли говорить, что обе дороги строились под руководством Стефенсона, равных которому по опыту и по изобретательности в мире тогда просто не могло существовать.
Он учитывает проблемы своего первого опыта — на склонах состав разгонялся так, что тормозить было практически невозможно, а в гору двигался еле-еле. Плюс крутизна изгибов дороги создавала проблемы и при прокладке магистрали, и при её эксплуатации (базового образования не хватало, очевидно, и многое приходилось компенсировать наблюдательностью и умением анализировать), и в дальнейшем и сам Стефенсон занимался проектированием всей магистрали: холмы срезались для прокладки железных дорог, мосты, эстакады и туннели «спрямляли» путь.
Кроме того, Стефенсон понял, что при проектировании дороги надо обязательно строить пункты для дозаправки локомотивов водой и углем, а так же предположил, что стоит создавать специальные площадки для погрузки и выгрузки грузов и для посадки и высадки пассажиров.
Депо, Лондон. Стефенсон создал не только паровоз, но и всё, что касается обслуживания, ремонта и контроля состояния техники и путей (разумеется, вся инфраструктура развивалась после него и продолжает развиваться сейчас)
В 1829 году владельцы дороги Ливерпуль — Манчестер решили провести конкурс на лучший локомотив, вошедший в историю как «Рейнхильские испытания», в котором участвовали целых пять паровозов (можете себе представить, насколько популярной стала идея их строительства в Англии — всего за несколько лет, прошедших с постройки первой железной дороги и особенно — учитывая тот факт, что им в те годы особенно просто негде было ездить!), но только паровоз Стефенсона прошел все испытания, поразив современников своей мощью: он развивал скорость почти в 20 км/час при нагрузке в 13 тонн, а максимальная его скорость достигла 48 км/час.
Историки утверждают, что этот паровоз, названный изобретателем «Ракетой», является самым знаменитым механизмом в истории техники. И я не уверен, что с этим, может быть, слишком решительным заявлением, есть смысл спорить.
Железнодорожный мост на дороге Стоктон — Дарлингтон. Массовое строительство железных дорог придало новую жизнь профессиям строителей мостов и туннелей — любые изгибы пути, подъемы и спуски были крайне нежелательны, потому что сильно усложняли управление поездом, отсюда — стремление «спрямить» любой путь. Железнодорожные моты, в отличии от своих предшественников, не «горбатые», а исключительно прямые
Стефенсон построил огромное количество дорог и механизмов, но в какой-то момент он, как сказали бы сейчас, ушел в консалтинг, открыв собственное проектное бюро, неизбежно выигрывая тендеры на проектирование дорог и поставку механизмов. Но в 1836 году он неожиданно для себя проигрывает конкурс на строительство одной из дорог своему ученику, Джозефу Локку, будущему знаменитому железнодорожному инженеру и члену парламента.
Зато другой его ученик, его сын Роберт, продолжает делать то, чем занимался его отец — всего ему суждено будет построить 33 железные дороги, не только в Англии, но и еще почти в десятке стран.
Царскосельская железная дорога, 1837 год, одна из самый первых в мире, не имевших, впрочем, совершенно никакого промышленного значения и созданная исключительно в увеселительных целях. Проект австрийца Герстнера, считавшего себя учеником Стефенсона и до этого уже успевшего поучаствовать в строительстве железных дорог у себя на родине
В 1847 году Джордж Стефенсон открыл Институт инженеров-механиков, фактически просто легализовав то, чем занимался всю жизнь: он обучал всех железнодорожному делу. Мало того, он сам, всю свою жизнь, был институтом: рядом с ним постоянно находилось множество инженеров, причем не только из Англии — к нему приезжали американцы, французы, итальянцы, немцы — весь мир жадно впитывал совершенно новаторские идеи этого шахтера-самоучки.
Сам Стефенсон говорил, что ему очень помогали споры с образованными людьми, но секреты он передает только своим любимым ученикам, хотя… какие от образованных инженеров секреты?
При всем этом слава и авторитет Стефенсона были столь высоки, что почти весь XIX век, даже после смерти изобретателя (умер Стефенсон в 1848 году), ньюкастельские паровозы считались лучшими в мире и поставлялись по всей планете.
Начиная с середины XIX века мир стал медленно, но уверенно меняться: можно сказать, что его меняли железные дороги.
Они перекроили мировую экономику, поскольку до их появления в зоне экономической активности находилась, как принято считать, только стомильная морского прибрежья, так как определяла экономическую карту мира океанская торговля.
С появлением железных дорог люди стали проникать вглубь континентов, был найден остающийся и по сей день самым дешевым способ перемещения грузов и людей по суше.
Современная железная дорога, скоростной поезд. Качественно поменялось всё, но основные элементы, придуманные Стефенсоном, по-прежнему востребованы
Остается разве что рассеять популярное заблуждение насчет того, что Стефенсон изобрел паровоз — хотя он очень много чего в своей жизни изобрел, и паровоз, конечно, тоже, но все же главное создание его жизни — это железнодорожный транспорт, ставший новой отраслью и новым маркером цивилизации.
