Положение России в начале ХIХ века и зарождение рельсовых дорог

   Наступал  век паровых машин. Паровая машина в роли двигателя появилась в XVIII в., но еще за 120 лет до новой  эры греческий физик Герон  Александрийский соорудил аппарат  – механическую игрушку, приводимую во вращательное движение силой пара. Это был прообраз современных  паровых турбин.

Начало  промышленному использованию энергии  пара положило изобретение француза Дени Папена. Он изобрел кастрюлю с  герметической крышкой, снабженной специальным клапаном, который регулировал  давление пара внутри кастрюли. Это  было то, что мы сейчас называем автоклавом. В 1690 г. Папен пытался соединить  паровой котел с цилиндром  и поршнем водяной помпы. По этому  принципу были построены первые паровые  машины, нашедшие применение в горной промышленности в качестве парового насоса, откачивающего воду из затопляемых  шахт и рудников.

В 1763 г. русский инженер И.И.Ползунов сделал проект парового двигателя для подачи воздуха в плавильные печи. Машина Ползунова имела удивительную по тем временам мощность – 40 лошадиных  сил.

Настоящую революцию в промышленности произвела  паровая машина, созданная инженером  Джеймсом Уаттом в 1784 г. Идея паровой  машины зародилась у Уатта еще  в детстве, когда он наблюдал за прыгающей  крышкой кипящего горшка. Универсальность  паровой машины Уатта позволяла  применять ее на любом производстве и на транспорте. Паровой двигатель  дал мощный толчок развитию транспорта.  

Борьба  за новые виды транспорта в России первых десятилетий XIX в. происходила  в условиях углубленного кризиса  крепостного хозяйства и развития товарно-капиталистических отношений. Господство устаревших, но охраняемых самодержавием крепостнических  отношений, сковало развитие производительных сил страны, обрекло Россию на хозяйственную, культурную и военную отсталость. До 60-х годов XIX столетия в России было очень мало фабрик и заводов. Преобладало крепостническое хозяйство  дворян и помещиков. В 30-х гг. XIX в. в России по разным подсчетам проживало  от 50 до 52 млн чел. Наиболее заселенными  были лишь центральные и западные районы Европейской России.

Первые 4 десятилетия XIX в. были временем прогрессивных  сдвигов в области техники  и экономики. В конце XVIII и начале XIX вв. господствующей формой производства в России была крепостная мануфактура. Вместе с тем на мануфактурах и горно-металлургических заводах находили применение машины, механизмы и устройства, рассчитанные на использование энергии воды, ветра, а также силы животных. Горно-металлургическое производство в России этого периода достигло выдающихся успехов. По выработке металла Россия стояла на первом месте в мире. В XVIII в. железо было одной из главных статей экспорта России. Русские домны конца XVIII в. превосходили по своей производительности зарубежные, включая английские. Это признавали и иностранцы.

Зарождение  первых русских внутризаводских  рельсовых дорог было непосредственно  связано с успехом горно-металлургического  производства конца XVIII – начала XIX вв. в России.

Целая плеяда изобретателей XVIII–XIX вв. создавала  новые виды паровых двигателей, рабочих  машин, средств транспорта и связи. Но эти изобретения при господстве отсталых общественных отношений имели  незначительное применение или вообще не внедрялись.

С развитием  народного хозяйства и культуры перед транспортом выдвигались  все более серьезные задачи. Но транспорт при Александре I и Николае I являлся одной из наиболее отсталых отраслей хозяйства.  
В транспортной отрасли были недостаточно развиты даже достижения мануфактурного периода, преобладали средневековые виды техники и такие варварские формы эксплуатации, как бурлацкий промысел. Отсталость транспорта тормозила рост других отраслей народного хозяйства.

В первой трети XIX в. бездорожье было подлинной  бедой русского хозяйства. Грунтовые  дороги являлись почти единственными  путями и находились в плачевном  состоянии. Гужевые перевозки занимали массу крестьянского населения, существовало «сословие» ямщиков.

Водные  перевозки по рекам и каналам  тоже плохо удовлетворяли запросы  народного хозяйства. Перевозки  осуществлялись бурлаками. Этот промысел был самым распространенным среди  видов труда в крепостной России. Ямской и бурлацкий труд не давал  положительных результатов в  осуществлении перевозок и отрывал  от хозяйства сотни тысяч рук. Бедой русских водных коммуникаций была небольшая продолжительность  срока навигации. Каждую зиму на водных путях сообщения зимовали тысячи судов с грузами стоимостью десятки  миллионов рублей. Пропускная способность  многих водных систем была недостаточной.

В 1809 г. во главе Главного управления путей  сообщения стояли злейшие реакционеры  иноземного происхождения. Принц Ольденбургский, герцог Вюртембергский, Толь, Клейнмихель  – начальники ведомства путей  сообщения на протяжении половины столетия. Их ближайшими советниками были российские инженеры. Всем им была присуща твердая  уверенность в том, что Россия не должна соперничать с Западной Европой в области производства, что России подлежит быть простой  поставщицей сырья для Запада, а для этого развитие транспорта не требуется. Подобных взглядов, придерживался  и министр финансов Кан Крин.

Развитию  новых видов транспорта противодействовали группы судовладельцев и извозопромышленников, извлекавшие огромные доходы из бесплатной эксплуатации труда возчиков и бурлаков. Политика ведомства путей сообщения  была серьезной помехой новаторам  транспортной техники. Стремление оказывать  предпочтение всему иностранному поощрялось лично Александром I и Николаем I, и их окружением.

Вопрос  о сооружении рельсовых дорог  в России возник в первой трети  ХIХ в. В то время, когда создавались первые железнодорожные проекты в стране, на заводах, рудниках и промыслах уже действовали отдельные конные рельсовые линии.

Элементы  будущего железнодорожного транспорта России возникали в XVII–XVIII вв. в горно-металлургическом производстве. Декабрист Н.А. Бестужев писал из далекой ссылки на Петровском заводе в 1837 г.: «...нельзя не упомянуть, что по части применения техники мы, русские, опережали других европейцев; чугунные дороги не новы, они существовали на многих заводах для перевозки руды, бог знает с какой поры...». Он был прав. Лежневые колеи (колея из выступающих или врытых вровень с грунтом деревянных продольных брусьев) на горных заводах в России имеют, по крайней мере, такую же давность, как в наиболее передовых промышленных районах Западной Европы, если не относятся к более раннему периоду.

При расчистке  старого медного рудника под  Соликамском (Урал), разрабатывавшегося еще при Алексее Михайловиче, была найдена «малая часть и половина горной тележки» такого типа, который  в то время применялся на лежневых путях. Подобного рода тележки (т.е. ручные повозки) были устроены так, что не могли сходить с лежневой колеи. В одних случаях этому препятствовал направляющий стержень, который укреплялся на нижней поверхности повозки. Стержень входил в промежуток между лежнями и удерживал повозку на колее. В других случаях верхней части лежней придавалась округленная форма, а деревянные колеса тележек снабжались желобчатыми углублениями. Поскольку тележки двигались обычно с сильным скрипом, напоминающим лай и визг, горняки прозвали их «собаками». Этот термин встречается в русских документах XVIII в.

В Западной Европе движение «собак» производилось  исключительно вручную. В России же было сделано важное техническое  нововведение – на многих уральских  и алтайских заводах XVIII в. повозки  на лежневой колее приводились в  движение силой воды.

В 60-х  годах XVIII в. знаменитый русский гидротехник  и создатель различных оригинальных механизмов Кузьма Дмитриевич Фролов проложил на Колывано-Воскресенских  заводах рельсолежневые пути, повозки  по которым приводились в движение также силой водяного колеса. Лежневый путь был поднят на подмостки, причем дно «тележки» («собаки») имело направляющий стержень, удерживающий колеса на колее.

В Древнем  Египте, Греции и Риме существовали колейные дороги, предназначавшиеся  для перевозки по ним тяжелых  грузов. Устроены они были следующим  образом: по выложенной камнем дороге проходили две параллельные глубокие борозды, по которым катились колеса повозок.

В средневековых  рудниках существовали дороги, состоящие  из деревянных рельсов, по которым передвигали  деревянные вагоны. Есть версия, что  отсюда пошло название «трамвай», т.е. «бревенчатая дорога».

Примерно  в 1738 г. быстро изнашивавшиеся деревянные рудничные дороги были заменены металлическими. Вначале они состояли из чугунных плит с желобами для колес, что  было непрактично и дорого. И вот  в 1767 г. Ричард Рейнольдс уложил на подъездных путях к шахтам и рудникам Колбрукдейла стальные рельсы. Конечно, они отличались от современных: в сечении они  имели форму латинской буквы U, ширина рельса была 11 см, длина 150 см. Рельсы «пришивались» к деревянному  брусу желобом кверху. С переходом  на чугунные рельсы стали делать и  колеса у телег чугунными. Для  передвижения вагонеток по рельсам  использовалась мускульная сила человека или лошади [1].

Постепенно  рельсовые пути выходили за пределы  рудничного двора. Их стали прокладывать до реки или канала, где груз перекладывался на суда и дальше перемещался водным путем.

Решалась  проблема предотвращения схода колес  с рельсов. Использовали угловое  железо (сплав), но это увеличивало  трение колес. Затем стали применять  закраины (реборды) у колес одновременно с грибовидной формой рельса в  разрезе. Сходы с рельсов прекратились.

В 1803 г. Тревитик решил использовать свой паровой  автомобиль для замены конной тяги на рельсовых путях. На двухосной  раме с четырьмя колесами находился  паровой котел с одной паровой  трубой внутри. В котле над паровой  трубой горизонтально размещался рабочий  цилиндр. Шток поршня далеко выдавался  вперед и поддерживался кронштейном. Движение поршня передавалось колесам  при помощи кривошипа и зубчатых колес [1].

Имелось и маховое колесо. Этот паровоз  короткое время работал на одной  из рудничных дорог. Чугунные рельсы быстро выходили из строя под тяжестью паровоза. Вместо того чтобы заменить слабые рельсы более прочными, отказались от паровоза. Но Тревитик не отрекся  от своей идеи. Он устроил аттракцион, где катал желающих на паровозе новой  конструкции. Однако этот аттракцион не заинтересовал лондонцев. Уже после  Тревитика, забыв о его изобретении, многие пытались создать паровоз. Его  делали с зубчатыми колесами, с  толкачами в виде ног, протягивали вдоль пути цепь, которая навивалась на шкив, укрепленный на паровозе, и т. д.

На первой в мире железнодорожной линии  Стоктон – Дарлингтон предполагалось в качестве тяги использовать лошадей  как наиболее надежное средство. В 1823 г. Стефенсон стал работать на строительстве  этой линии, и в том же году он основал первый в мире локомотивостроительный завод в Ньюкастле.

Первый  вышедший из этого завода паровоз  назывался «Локомашен № 1». Он мало отличался от предыдущих и перевозил грузы со скоростью  
18–25 км/ч. Для передвижения пассажирских вагонов на линии Стоктон–Дарлингтон использовались лошади. На наиболее крутых участках составы передвигались с помощью канатов. Были уложены и чугунные, и стальные рельсы.

Первая  паровая железная дорога Ливерпуль–Манчестер  была открыта в 1830 г. С этого времени  началось быстрое развитие железнодорожного транспорта. В том же 1830 г. первая железная дорога была построена в  Америке между Чарльстоном и  Огеста протяжением 64 км. Паровозы сюда были доставлены из Англии. Затем железнодорожное  строительство начали одна за другой европейские страны:

1832 –  1833 гг. Франция, Сен-Этьен – Лион, 58 км;

1835 г.  Германия, Фюрт – Нюрнберг, 7 км;

1835 г.  Бельгия, Брюссель – Мехельн, 21 км;

1837 г.  Россия, Санкт-Петербург – Царское  Село, 26,7 км.

Здесь необходимо заметить, что еще в 1834 г. в Нижнем Тагиле была сооружена  чугунная дорога протяженностью 854 м  с паровой тягой. Паровоз был  построен отцом и сыном Черепановыми. Первый их «сухопутный пароход» (так  в России в то время называли паровозы) перевозил 3,3 т руды со скоростью 13–15 км/ч. Кроме груза, паровоз мог  везти до 40 пассажиров. Вскоре Черепановы сделали второй, более мощный паровоз, который водил составы массой до 16 т. Но эту дорогу не принято считать  первой железной дорогой в России, так как она вскоре прекратила свое существование – хозяева  предпочли гужевой транспорт.

Интересно отношение общества к появлению  железных дорог. Оно не было однозначным. Говорили, что железные дороги не выгодны, так как уменьшают доходы государства  от использования шоссе и почты. Некоторые врачи утверждали, что  поездки по железной дороге вызовут  тяжелые мозговые заболевания. Говорили даже, что коровы перестанут пастись, куры – нести яйца, что отравленный  паровозом воздух будет убивать  птиц и т.д. Но было и другое отношение... Генрих Гейне в 1843 г. писал о железной дороге: «... то же самое должны были переживать наши предки, когда была открыта Америка, когда изобретение пороха возвестило о себе первыми выстрелами, когда книгопечатание пустило в мир первые заглавные листы божественного слова. Железная дорога также является таким решающим событием, которое изменяет цвет и внешний вид жизни; начинается первая глава всемирной истории, и наше поколение должно гордиться тем, что оно живет в такое время».