Первые паровозы в мире: история, создатели и значение

Технологию, которая легла в основу строительства паровозов, создал современник Иисуса Христа. Герон Александрийский считается древнеримским да Винчи, изобретения которого опередили время: он построил автоматический кукольный театр, торговый автомат, создал одометр, придумал прототип парового двигателя. Разработка инженера не обрела популярность, поэтому 1,6 тыс. лет находилась в забвении и была переизобретена в XVII веке. Паровой двигатель произвел революцию в машиностроении: появились пароходы, автомобили, первые паровозы. Подробнее о последних – в материале 24СМИ.

Создатель первого паровоза

В 1690-м Дени Папен создал двигатель, который выполнял полезную работу за счет нагревания воды и конденсации пара. Изобретатель собрал паровой котел с предохранительным клапаном, который позволял убрать лишний пар и не допустить взрыва устройства.

В 1705 году Томас Севери и Томас Ньюкомен построили вакуумную паровую машину для выкачивания воды из шахт. Паровой двигатель 50 лет использовался в горной промышленности. Джеймс Уатт заинтересовался машиной в 1759-м. Инженер разобрался в принципе работы, пытался усовершенствовать двигатель насоса, но у Джеймса получилось только пересоздать машину Севери-Ньюкомена, у которой обнаружились недостатки, и Уатт забросил работу с паровым мотором.

Интерес британского инженера вернулся в 1763 году, когда профессор университета попросил Джеймса отремонтировать действующий макет машины Севери-Ньюкомена. Уатт провел эксперименты с машиной и понял, что изобретение предшественников тратит 3/4 энергии впустую. Инженер сделал усовершенствованный двигатель, который впоследствии стал основой первого паровоза в мире.

Прототип паровоза построил в 1769 году военный инженер Николя-Жозе Кюньо. Образец прошел испытания и предназначался для нужд армии, но больше напоминал паровой автомобиль. В 1770-м Кюньо приступил к постройке второго экземпляра, но попал в ссылку после обвинений в оппозиционных взглядах.

Британский конструктор Ричард Тревитик родился в семье потомственного шахтера. В 19 лет новатор устроился на работу в шахту, где получил практический опыт и начал разрабатывать устройства, облегчающие труд горняков. Тревитик заинтересовался паровым двигателем высокого давления. Изобретатель дружил с конструктором Уильямом Мердоком, который проводил опыты по созданию автомобилей на паровом ходу.

В 1801 году Тревитик собрал колесный прототип паровоза, который назвал «Пыхтящий дьявол». Новаторство британца заключалось в использовании компактных двигателей. Уменьшить размер мотора удалось за счет увеличения атмосферного давления. Уатт осуждал решения Тревитика, предупреждая о возросшей вероятности взрыва.

Ричард Тревитик выяснил, что соприкосновение гладких колес с рельсами создает силу трения, которой хватает для движения паровоза с 3-4 вагонами. В феврале 1804-го изобретатель собрал и запатентовал первую в истории рельсовую машину.

Паровоз «Пенидаррен»:

• грузоподъемность: 10 т железа и 70 пассажиров;
• расстояние и время прохождения: 15,69 км, 4 ч 5 мин;
• скорость: 5–8 км/ч.

История развития

Тревитик усовершенствовал «Пенидаррен» и в 1808 году представил паровоз, который получил название «Поймай меня, кто сможет». Презентацию машины Ричард решил превратить в пиар-акцию. В пригороде Лондона изобретатель за личный счет построил кольцевой рельсовый путь – аттракцион. Тревитик устроил шоу, на которое продавал билеты, но презентация провалилась, и проект конструктора не обрел инвесторов.

Паровоз разгонялся до 19 км/ч и тащил пассажирские вагоны. Но 8-тонная машина разрушала хрупкие чугунные рельсы. У предыдущих моделей Тревитика была аналогичная проблема. Израсходовав все деньги на разработку паровозов, Ричард объявил о банкротстве в 1811-м и через пять лет отправился на войну в Перу. В 1827 году изобретатель вернулся в Британию и через шесть лет умер в нищете.

«Блюхер»

Джордж Стефенсон – создатель одного из первых паровозов – родился в Англии в семье шахтера. С 8 лет будущий изобретатель работал по найму. Он начинал с сортировки угля, занимался самообразованием и к 18 годам получил специальность механика по паровым машинам. Через десять лет Стефенсон занялся проектированием паровозов.

Паровоз «Блюхер» Джордж представил в 1814-м – через три года после банкротства Тревитика. Машину назвали в честь прусского фельдмаршала Гебхарда фон Блюхера, победившего войска Наполеона Бонапарта. Испытания паровоза прошли на пути с подъемом 0,3 %. К машине прицепили 8 груженых вагонов массой 30 т. Состав развивал скорость 6,4 км/ч.

«Пыхтящий Билли»

Опыты Тревитика вдохновили конструкторов на изыскания в сфере паровозостроения. «Пыхтящий Билли» в двухосном варианте построили в 1814-м, но 9-тонная английская машина ломала чугунные рельсы. В 1816 году инженеры представили четырехосный вариант. Нагрузка на рельсы снизилась, и паровоз с четырьмя осями успешно использовали до 1830 года, когда появились дороги из железа, поэтому «Билли» начали вновь выпускать с двумя осями.

«Ракета»

Англичанин Стефенсон и его паровоз «Ракета» победили в рейнхильских состязаниях. 6 октября 1829 года – дата, когда разработка Джорджа сделала инженера известным не только в Британии, но и во всей Европе. Паровоз пришел к финишу первым и был отобран для регулярного использования на новой дороге «Ливерпуль – Манчестер» (расстояние около 50 км).

«Ракета»:

• вес: 4,32 т;
• скорость: 48 км/ч;
• двигатель: два цилиндра.

«Персеверэнс»

Паровоз сконструировал Тимоти Берстол, который участвовал в рейнхильских гонках. На разработку инженер возлагал большие надежды. Победа означала старт производства серии паровозов, вложения инвесторов и славу. Но «Персеверэнс» стал аутсайдером испытаний еще до участия в гонках. Берстол не успел к началу состязаний: машина сломалась по пути к месту старта, и на ремонт потратили пять дней. Конструктор попытался нагнать соперников, но паровоз дал скорость 9,6 км/ч. Берстол получил утешительный приз – £ 25.

Первые паровозы в России

Информация о машинах Стефенсона разошлась по всему миру. Промышленники из Франции, Германии, США, России закупали паровозы у английского конструктора. Русские изобретатели присматривались к наработкам западных коллег и оценивали возможность создать паровоз российского производства в XIX веке.

Первая паровая рельсовая машина в России могла появиться в XVIII веке благодаря конструктору Ивану Ползунову. Изобретатель родился в Екатеринбурге и в 18 лет, проявив незаурядные способности, получил работу на медеплавильном заводе. Ползунов совершенствовал знания в механике и в 1763-м представил проект парового двигателя мощностью 1,8 л. с., а через год начал строить машину на паровой тяге. Начинания Ползунова оценила Екатерина II, которая наградила изобретателя премией в 400 руб. Для сравнения: в 1780-х крестьянской семье на год хватало 25 руб.

В 1764–1766 годах Ползунов строил новый паровой двигатель для плавильных печей. Мощность машины – 32 л. с., что стало рекордом того времени. Инженер неделю не дожил до испытания двигателя – скончался от чахотки в 38 лет. Мотор прошел проверку, окупился и принес прибыль, но через три месяца эксплуатации сломался. Умения для починки у мастеров не хватило, поэтому двигатель Ползунова заменили на более простую установку.

Паровые двигатели всколыхнули промышленность Российской империи. Конструкторы проводили опыты с моторами, которые в страну привозили из Англии. Первые паровозы в России появились в год, когда умер Ричард Тревитик. История создания началась в 1833 году в мастерской отца и сына Ефима и Мирона Черепановых, собравших паровоз, который прошел ходовые испытания в 1834-м.

Первый паровоз Черепановых:

• грузоподъемность: 3,3 т;
• скорость: 13–16 км/ч;
• пройденное расстояние: 853,5 м.

Второй паровоз Черепановых:

• грузоподъемность: 16,4 т;
• скорость: 16 км/ч;
• пройденное расстояние: 3,2 км.

Черепановы стали новаторами в России, но чиновники ориентировались на западные разработки, поэтому до 1870-х паровозы поставлялись из-за рубежа, а проекты русских конструкторов составляли только 1/3 общего парка паровиков. Значение разработок Черепановых признали позже. В Нижнем Тагиле конструкторам установлен памятник. Несмотря на преобладание импорта, с 1844 года в Россию приезжали европейские и американские специалисты, которые обучали отечественных инженеров строительству паровозов.

Паровоз «О»

Обмен опытом с западными инженерами создал условия для разработки серийного паровоза в дореволюционной России. Модель «О» («Основной») начали массово собирать в 1890 году и за 25 лет выпустили 9 тыс. единиц. Локомотив двигал бронепоезда в годы Гражданской и Великой Отечественной войн.

Паровоз «О»:

• вес без груза: 47 т;
• служебная масса: 50–55 т;
• мощность: 550–720 л. с.;
• скорость: 55 км/ч.

Первая железная дорога, которую построили в 1834 году в Нижнем Тагиле, предназначалась для перевозки грузов. Пассажирские вагоны в России пустили в первый рейс в 1837 году из Санкт-Петербурга в Царское Село. Кстати, на российских дорогах впервые в мире пустили спальные вагоны, в которых пассажиры жили от нескольких дней до недели. К 1917 году длина железнодорожных путей в России достигла 70,3 тыс. км.

Профессия — машинист

Массовое производство железнодорожного транспорта вызвало потребность в кадрах, которые занимались управлением локомотивов, обслуживанием пассажиров (проводники), ремонтом дорог и составов. Самой крупной железной дорогой в России считалась Московско-Казанская (2606 км к 1913 году), на которой трудились 40 тыс. человек. Всего в империи к 1916 году в ж/д сфере был занят 1 млн рабочих.

Элитой индустрии считались машинисты, которые становились во главе локомотивов и совершали рейсы на тысячи километров. Труд специалистов оплачивался выше других работников сферы – 80–100 руб. в месяц. По доходу водители паровозов уступали начальникам ж/д станций – 150–300 руб. в месяц. Машинист не только управлял рельсовым транспортом, но и отвечал за сохранность груза, ремонтировал машину в случае поломки, старался пригнать состав в срок.

Стоит учитывать, что в конце XIX – начале XX века аренда обычной квартиры стоила 15 руб. в месяц. Хлеб стоил 3–7 копеек, мясо (1 кг) – 30–50, рыба – 20–50, картофель – 5. Рубаха обходилась в 3 руб., пальто – в 15, яловые сапоги – в 5, а летние ботинки – в 2. Автомобиль считался роскошью, стоил 2 тыс. руб. и был по карману министрам и другим высшим чиновникам, которые ежемесячно получали от 1,5 тыс. руб. В СССР зарплаты машинистов находились на уровне 275–450 руб.

В Австрии на содержание одного работника в среднем выплачивалось 458 руб. в месяц, в Германии – 602 руб., в США – 1100 руб.

Значение изобретения

Строительство рельсовых дорог благоприятно влияло на развитие городов, а в некоторых случаях становилось основой для создания новых населенных пунктов. Появление станции Магнитогорск стало первым шагом к возникновению одноименного города в 1929 году.

Развитие железнодорожного транспорта требовало создания новых путей. В 1927–1930 годах в СССР строилась Туркестано-Сибирская магистраль (Турксиб) протяженностью 2375 км. Стройка стала главной в стране за всю первую пятилетку, поэтому активно освещалась в прессе. Фото процесса прокладывания дороги, которая индустриализировала сибирские регионы и Казахстан, публиковались на первых полосах советских газет. Вблизи Турксиба появлялись новые населенные пункты, расширялись существующие: к 1931 году построили 50 тыс. кв. м жилых домов, больниц, учебных заведений.

Железнодорожный транспорт породил индустрию, которая создала миллионы рабочих мест, ускорила развитие населенных пунктов, увеличила торговый оборот между государствами, сделала путешествия между городами и странами быстрее.

Аварии с участием первых паровозов

Первые паровозы – это не только транспортная революция, но и первые жертвы на рельсовых путях. 31 июля 1815 года в Британии во время испытания паровоза «Механический путешественник» произошел взрыв котла – погибло 13–16 человек. Происшествие считается первой железнодорожной катастрофой.

В ночь с 11 на 12 августа 1840 года на станции Шушары Царскосельской железной дороги произошло лобовое столкновение двух паровозов. Скончались шесть пассажиров, 78 получили ранения.

В 1851-м столкновение паровых железнодорожных машин случилось у станции Клин (ныне Московская область). В результате аварии погибли четыре человека.

22 октября 1875 года произошло крушение грузо-пассажирского поезда, который перевозил новобранцев для армии и нефть. Из-за метели на Одесском железном пути машинист не увидел заградительных сигналов, и паровоз вышел на участок разобранной дороги. Вагоны пошли под откос, а возгорание нефти вызвало пожар. 70 человек погибли, 120 получили ранения.

Разумеется, список происшествий далеко не полный. Но, несмотря на наличие столь неприятной статистики, нельзя не признать, что если бы не появились в свое время первые паровозы, привычный современному человеку мир выглядел бы совершенно по-другому. И это очень непросто – представить себе Землю без миллионов километров железнодорожных путей, опутывающих континенты и соединяющих города, страны и народы.