Джордж Стефенсон

Джордж Стефенсон - основатель мирового паровозостроения

 

 

 

Основоположником железнодорожного транспорта принято считать английскою инженера Джорджа Стефенсона (1781- 1848 гг.). Он родился в семье потомственных рабочих угольных копи Ньюкасла, где и сам начал трудовую деятельность. Рабочая на шахте, он но собственной инициативе изучил паровую машину, стал машинистом, занял должность механика. В 1814 г. Стефенсон сконструировал и испытал свой первый паровоз, способный передвигать восемь повозок массой 30 т. со скоростью 6 км в час. Его двигатель имел два цилиндра и зубчато-колесную передачу. Через год появился второй паровоз Стефенсона, в конструкции которого зубчатая передача была заменена кривошипным механизмом, а также присутствовал конус для выхода отработанного пара в трубу. Паровоз получил название «Блюхер» в честь прусского генерала, победившего Наполеона при Ватерлоо. В 1823 г. Стефенсон был назначен главным инженером компании по строительству первой в мире железной дороги общего пользования «Стоктон-Дарлингтон» протяженностью 53,6 км. Одновременно впервые в истории он создает паровозостроительный завод в Ньюкасле, где состоялся выпуск нового изобретения Стефенсона - «Локомоушен №1» на подвесных рессорах. Этот паровоз сразу поступил на линию «Стоктон-Дарлингтон», а 27 сентября 1825 г. состоялось открытие дороги. В 1829 г. очередной локомотив Стефенсона «Ракета» принял участие в конкурсе достижений паровозостроения в г. Рейхиле. «Бой паровозов», как называла этот конкурс пресса, закончился победой «Ракеты», которая свободно тянула поезд весом 17 т. со скоростью 21 км в час. Этот локомотив после ряда усовершенствований мог достигать невиданной для того времени скорости - 58 км в час, и тем самым оправдывал свое название.  
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Начало карьеры

Джордж Стефенсон родился в Уилэме (англ. Wylam, графство Нортамберленд), в 15 километрах от Ньюкасл-апон-Тайн в семье шахтёра.

С 8 лет работал по найму. Всё детство Стефенсона прошло у построенной в 1748 году от Уилэма до рекиТайн деревянной колейной дороги длиной несколько миль. Она использовалась для вывоза угля с шахты навагонетках с конной тягой и фактически была прародительницей современных железных дорог. В 18 летнаучился читать и писать и путём упорного самообразования приобрёл специальность механика попаровым машинам. В 1802 году Стефенсон устроился на работу машинистом угольной шахты. В 1803 годуего жена Фэнни родила сына, которого назвали Робертом. В течение следующих десяти лет Джорджзанимался изучением паровых двигателей. В 1812 году перестал заниматься только обслуживанием паровыхмашин и приступил к самостоятельному их проектированию. В возрасте 31 года его назначили главныммехаником угольных копей. Здесь Стефенсон в 1815 году разработал рудничную лампу оригинальнойконструкции, получившую название «Лампа Джорди». (Она была изобретена практически одновременно с«Лампой Дэви», предложенной английским учёным Гемфри Дэви. До сих пор не известно, какая изконструкций была первой..)

Проектирование паровозов

Паровоз «Блюхер», 1814

Паровоз Стефенсона,построенный для Геттонскихкопей в 1822 г. и работавший до1903 года.

Чтобы облегчить вывоз угля на поверхность, он сначала построил паровую машину, которая с помощьюканата тянула вагонетки. А в 1814 году Стефенсон спроектировал свой первый локомотив, предназначенныйдля буксировки вагонеток с углём для рудничной рельсовой дороги. Это был первый в мире удачный опытпостройки локомотива, использующего для создания тягового усилия силу трения между гладкими колёсамис ребордами и гладкими металлическими рельсам. Он мог вести состав общим весом до 30 тонн. Машинаполучила название «Блюхер» (нем. Blücher) в честь прусского генерала Гебхарда Леберехта фон Блюхера(нем. Gebhard Leberecht von Blücher), прославившегося своей победой в битве с Наполеоном при Ватерлоо.

С этих пор строительство паровозов стало главным делом его жизни. В следующие пять лет Стефенсонпостроил ещё 16 машин.

Опыты Стефенсона получили признание, и в 1820 году его привлекли к проектированию и строительству 13-километровой (8 миль) железнодорожной линии от угольной шахты Хэттон (англ. Hetton) до Сандерлэнда(англ. Sunderland). На ней использовалась комбинированная тяга: в одном направлении (вниз) составдвигался под действием сил гравитации, а обратно (наверх) затягивался с помощью парового локомотива.Эта дорога стала первой, на которой удалось полностью отказаться от мускульной силы животных в пользумеханической тяги.

В 1821 году началось проектирование железной дороги Стоктон—Дарлингтон (англ. Stockton and DarlingtonRailway — S&DR). Первоначальным проектом предусматривалось использование конной тяги дляпередвижения телег с углём по металлическим рельсам. После консультации со Стефенсоном директоркомпании Эдвард Пис (англ. Edward Pease) согласился изменить планы и перейти на паровую тягу. В 1822году Стефенсон приступил к работе. В 1823 году он основал в Ньюкасле первый в мирепаровозостроительный завод, на котором уже в сентябре 1825 года был готов новый локомотив, получившийназвание «Эктив» (англ. Active), а впоследствии переименованный в «Локомоушн № 1»(англ. Locomotion No 1). Открытие линии состоялось 27 сентября 1825 года. «Локомоушн», управляемыйсамим Стефенсоном, провёл состав, нагруженный 80 тоннами угля и муки. 15 километров (9 миль) поездпреодолел примерно за два часа, показав среднюю скорость порядка 7,5 км/ч, но на некоторых участках онразгонялся до 39 км/ч (24 мили в час). Помимо груза в составе поезда был открытый пассажирский вагон«Эксперимент» (англ. Experiment), в котором ехали члены приёмочной комиссии. Это был первый в мировойпрактике случай использования железной дороги с паровой тягой для перевозки пассажиров.

Расцвет карьеры

«Ракета». Рисунок 1830-х гг.

Подлинник паровоза «Ракета» вМузее науки, Лондон.

Поезд на линии Ливерпуль-Манчестер

Пассажирский вагон налинии Ливерпуль-Манчестер

Отрезок дороги черезболото Чэт Мосс

Уже при строительстве железной дороги Стоктон—Дарлингтон Стефенсон убедился в том, что малейшиеподъёмы существенно снижают скорость движения локомотива, а на уклонах примитивные тормозастановятся неэффективны. Исходя из этих наблюдений, Стефенсон пришёл к выводу, что в будущем нановых железных дорогах следует избегать больших неровностей рельефа. При проектировании линий Болтон—Лей (англ. Bolton and Leigh Railway) и Ливерпуль—Манчестер (англ. Liverpool and Manchester Railway —L&MR) Стефенсоном были решены сложные задачи железнодорожной техники: заложены несколько сложныхвыемок, насыпей, мостов и виадуков, призванных сгладить продольный профиль пути, применены железныерельсы на каменных опорах, способствующие увеличению скорости движения паровоза. Проект L&MRвызвал серьёзное недовольство землевладельцев, интересы которых он затрагивал, и в ходе парламентскихслушаний был отклонён. На следующей сессии существенно переработанный проект был принят кисполнению. Сложность его состояла в том, что изменение маршрута привело к необходимости прокладкилинии через торфяные болота Чет Мосс (англ. Chat Moss).

В 1829 году, когда строительство L&MR уже близилось к завершению, решено было провести сравнительныеиспытания нескольких локомотивов от разных поставщиков, с тем чтобы выбрать наилучший. Стефенсонвыставил на конкурс свой паровоз «Ракета» (англ. Rocket). Его соперниками были:

• «Cайклопед» (англ. Cycloped) Томаса Шоу Брэндрета (англ. Thomas Shaw Brandreth)

• «Новелти» (англ. Novelty — Новинка) Джона Эрикссона (англ. John Ericsson) и Джона Брэйтвэйта (англ. JohnBraithwaite)

• «Персёверэнс» (англ. Perseverance — Настойчивость) Тимоти Бёрстола (англ. Timothy Burstall)

• «Сан-Парей» (англ. Sans Pareil — Несравненный) Тимоти Хэкворта (англ. Timothy Hackworth)

6 октября 1829 при большом стечении народа состоялись гонки, вошедшие в историю, как «Рэйнхильскиеиспытания» (англ. Rainhill Trials).

Паровоз Стефенсона оказался единственным, успешно завершившим все испытания. Он показал среднююскорость 12 миль в час (~19 км/ч) с грузом 13 тонн. При этом максимальная скорость достигала 30 миль вчас (~48 км/ч). Блистательная победа стефенсоновской «Ракеты» сделала её, пожалуй, самым знаменитыммеханизмом в истории техники.

Состоявшаяся 15 сентября 1830 года церемония открытия железной дороги Ливерпуль—Манчестер сталаочень важным событием государственного масштаба. На ней присутствовали многие члены правительства,включая премьер-министра герцога Веллингтона. Праздник был омрачён трагической гибелью членаПарламента от Ливерпуля Уильяма Хаскиссона. Желая переговорить со стоящим по другую сторону путиВеллингтоном, Хаскиссон попытался перебежать пути, не обращая внимания на приближение поезда, былсбит стефенсоновской «Ракетой» и скончался по дороге в больницу, став первым в мире человеком,попавшим под паровоз. Тем не менее, новая железная дорога, в целом, была воспринята общественностьюположительно.

Закат карьеры

В 1836 году Стефенсон организовал в Лондоне проектную контору, ставшую научно-техническим центромжелезнодорожного строительства. Будучи человеком консервативным, он был склонен предлагатьпроверенные временем и потому более надёжные варианты. Но зачастую выбранные им маршруты илипроекты сооружений оказывались более дорогими, чем предлагали оппоненты. Так, при проектированиижелезнодорожной линии West Coast Main Line Джозеф Лок (англ. Joseph Locke) предлагал построить попрямой между Ланкастером и Карлайлом. При этом наивысшая точка линии находилась на высоте914 футов (~279 м) над уровнем моря. Предложенный Стефенсоном вариант предполагал прокладкусущественно более длинной линии через Алверстон (англ. Ulverston) и Уайтхэвен (англ. Whitehaven). Послесравнения обоих вариантов был выбран проект Лока.

В 1847 году Стефенсон стал первым президентом Института инженеров-механиков (англ. Institution ofMechanical Engineers — IMechE). К этому времени он практически отошёл от дел, курируя лишьстроительство тоннелей железной дороги North Midland Railway и горную промышленность в Дербишире.Открыв неразработанные угольные пласты, Стефенсон вложил большую часть своих средств в их освоение.

По проектам Стефенсона стали строиться паровозы и в других странах. Он принадлежал к тем счастливымизобретателям, кому довелось при жизни увидеть воплощёнными свои замыслы.

Стефенсон умер 12 августа 1848 в Тэптон-хаусе (англ. Tapton House) в Честерфилде (графство Дербишир).

Ученики Стефенсона

Джордж Стефенсон

Сын Джорджа Стефенсона — Роберт (1803—1859) — принимал активное участие в проектах отца, начинаяс создания «Локомоушн № 1». Впоследствии стал видным инженером-паровозостроителем.[1]

Ученик Стефенсона Джозеф Лок (англ. Joseph Locke) стал главным инженером многих железных дорогАнглии, включая Grand Junction Railway — GJR; позже — членом Парламента.

Интересные факты

• Построенный в 1825 году паровоз Стефенсона «Локомоушн № 1» уцелел до настоящего времени. Ониспользовался по назначению до 1857 года, а сейчас экспонируется в Дарлингтонском железнодорожноммузее.

• В 1979 году, в честь 150-летия создания паровоза «Ракета», в Англии была построена его действующаякопия. Она немного отличается от оригинала укороченной дымовой трубой. Это вызвано тем, что запрошедшие полтора столетия высота насыпи в Рэйнхилле (англ. Rainhill) заметно увеличилась, оставивменьший просвет под мостом.

• Портрет Джорджа Стефенсона был помещён на банкнотах серии Е Государственного банка Великобританиидостоинством £5. В обращении эти купюры находились с 7 июня 1990 года по 21 ноября 2003 года.

Стефенсон и Россия: