Первая железная дорога кратко
Обновлено: 03.07.2024
Мы так привыкли к железным дорогам, что считаем их наличие само собой разумеющимся. Но по историческим меркам, они появились совсем недавно. О том, как это было и с чего все начиналось - в этой статье
До определенного отрезка времени человечество прекрасно передвигалось на лошадях. Однако с увеличением торговых и прочих контактов между городами и целыми странами необходимо было найти новый вид передвижения по суше, с помощью которого можно было бы надежно и быстро перевозить людей и грузы, преодолевая десятки и сотни километров. И такой транспорт появился в первой половине XIX века Прообразом современных железнодорожных рельс стали так называемые лежни, известные еще в середине XVI века - деревянные брусья, уложенные в рудниках, угольных шахтах и на каменных разработках. Вполне возможно, лежни применялись и раньше, однако более ранние исторические упоминания о них не сохранились. Получаемый таким образом колейный путь пригоден для перевозки грузов с помощью лошади, причем лежни позволяли перевозить груз, который был четырехкратно больше того, что можно было перевезти по обычной дороге. Быстрый износ дерева навел на мысль использовать чугунные либо железные полосы для их укрепления, а чтобы предотвратить частые сходы повозок с колейного пути начали делать закраины. Полноценные чугунные рельсы появились в XVIII веке. Одной из первых была построена чугунная дорога на Александровском заводе в Петрозаводске в 1788 году, ее длина составляла примерно 160 метров. Ширина колеи составляла около 0,8 метров, рельс использовался уголковый. Несовершенство конструкции рельсов навел русского горного инженера П. К. Фролова на мысль о выпуклых рельсах с эллиптической формой поверхности. Катящиеся по ним колеса обладали соответствующим желобом. Данная конструкция рельса во многом была сходной с современным железнодорожным рельсом. Первую конно-чугунную дорогу с применением рельс с эллиптической формой поверхности построили в России в 1806-1809 годах, ее протяженность составила примерно два километра. Эта дорога, построенная Фроловым на Змеиногорском руднике Колывано-Воскресенских заводов на Алтае, примечательна тем, что она являлась первой в мире железной дорогой с насыпями, выемками, виадуком и мостом через реку. Одна лошадь была способна по этой дороге везти груз в 25 раз больший, нежели по грунтовой дороге. Стоит отметить, что похожие дороги появились в Америке спустя 17 лет. Большую роль в развитии железнодорожного транспорта внесли отец и сын Черепановы, крепостные заводчиков Демидовых - Ефим Алексеевич (1774-1842) и Мирон Ефимович (1803-1849). В конце 1810-х годов при Выйском заводе Ефим Черепанов создал "механическое заведение", где под его началом трудились слесари, кузнецы и плотники. На этой базе Ефим в 1820 году построил первую опытную паровую машину. Впоследствии "заведение" превратилось в "Выйскую машиностроительную фабрику". В обстановке почти тотального недоверия отец и сын Черепановы с трудом получили в 1824 году разрешение и десять тысяч рублей на постройку полностью функциональной паровой машины. В итоге, была создана 30-сильная паровая машина для медного рудника. С 1824 года Черепановы построили свыше 20 машин мощностью от 2 до 60 лошадиных сил.
Первый паровоз также построил британец. Им оказался Ричард Тревитик (Richard Trevithick), создавший повозку с паровым двигателем, способную двигаться по рельсам со скоростью 7 км/ч и перевозить состав весом 7 тонн (данный локомотив сегодня хранится в Кенсингтонском музее, Великобритания). Для испытания паровоза Тревитика в Лондоне в 1804 году построили скромную рельсовую дорогу. По ней и "бегал" паровоз, которой очевидцы испытаний прозвали "Лови меня, кто сможет". Конструктивно паровоз Тревитика представлял собой двухосную раму с четырьмя колесами, паровым котлом с одной паровой трубой внутри. Поршень рабочего цилиндра выдавался вперед - его движение, c помощью зубчатых колес и кривошипа, передавалось на колеса. Этот паровоз даже был использован на руднике, но своей тяжестью он так давил на чугунные рельсы, что те просто изнашивались, отчего паровоз прекратили эксплуатировать. Следующий паровоз тоже оказался слишком тяжелым, и только третий, появившийся в 1808 году, смог приблизиться к идеалу тех лет, разгоняясь до 30 км/ч. Стоит отметить, что Тревитик являлся создателем первого в Англии паромобиля (1801 год), и именно отталкиваясь от этой паровой автомашины он и построил свой паровоз. Тревитик был механиком на заводе знаменитого Джеймса Уатта (James Watt); последний, являясь изобретателем паровой машины двойного действия, и слышать не хотел о каких-то экспериментах его служащих. Тревитик новаторски предлагал существенно повысить давление пара, на что Уатт высокомерно заявил: "Только убийца, ни во что не ставящий человеческую жизнь, может настаивать на применении пара в 7-8 атмосфер!" История доказала правоту простого механика. К великому сожалению, Ричард Тревитик разорился в 1811 году, а в 1816-м и вовсе уехал жить в Южную Америку. На родину Ричард Тревитик возвратился в 1827-м, где умер в нищете.
С 1880 года начались эксперименты по возможности использования электричества на железной дороге. Не остался в стороне и знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон (Thomas Edison), испытав электрическую тягу на железной дороге в Менло-Парк. Спустя девять лет под Петербургом, в Гатчине, русский инженер И. В. Романов построил первую в России электрическую железную дорогу длиной 0,2 километра. А в 1895 году в США (на линии Балтимор-Огайо) впервые в мире железнодорожный подвижной состав тронулся с помощью электрической тяги. Электровоз, в отличие от тепловоза, является неавтономным локомотивом, требующим снабжения электрическим током для своего движения. Электроэнергию он может получать из внешней электросети либо от собственных аккумуляторов. Большое значение для развития электровозов имели работы американского изобретателя Лео Дафта (Leo Daft), который в 1883 году построил электровоз "Ампер". Данный локомотив весил 2 тонны и мог везти 10 тонн с максимальной скоростью 16,7 км/ч. С начала ХХ века электровозы, ввиду своей экономичности, начинают приобретать популярность. Например, в 1902 году немцы стали выпускать электровозы с конструкционной скоростью 210 км/ч. Правда, паровые локомотивы пока не собирались сдавать позиции, и в той же Германии в 1904 году был испытан паровоз "Борзиг N 05", развивавший рекордную скорость - 201 км/ч. Правда, уже на следующий год американцы испытали паровоз со скоростью 204 км/ч. (в штате Пенсильвания). Примерно в это же время инженеры задумались о создании тепловозов. Первый локомотив c двигателем внутреннего сгорания построил Готтлиб Даймлер (Gottlieb Daimler). Двигатель был двухцилиндровым. Первая демонстрация тепловоза состоялась 27 сентября 1887 года в Штутгарте на фольклорном фестивале.
У тепловоза первичным двигателем служит двигатель внутреннего сгорания, как правило, дизель. Тепловозы появились в начале XX века, как эффективная замена паровозам. Несмотря на создание в то же время электровозов, тепловозы не утратили своего значения до сих пор, поскольку выгодно отличаются своей автономностью. Первый тепловоз для работы на магистральных линиях начали создавать под руководством Рудольфа Дизеля (Rudolf Diesel) в 1909 году. В июле 1913 года компания General Electric (США) представила тепловоз, работавший на бензине, но спустя несколько лет отказалась от подобных локомотивов, разработав собственный дизель. Первые опытные тепловозы General Electric были выпущены в 1917-1918 годах. Однако уже с 20-х годов прошлого века тепловозы начинают использоваться на железных дорогах (сначала маневровые, а затем - пассажирские). Однако, несмотря на очевидные преимущества тепловозов и электровозов, паровозы очень долго служили человечеству повсеместно. Производство пассажирских паровозов в СССР, например, было прекращено в 1956 году. А из эксплуатации советские паровозы были выведены лишь в 1974 году (на Забайкальской железной дороге). В некоторых странах третьего мира паровозы эксплуатируются до сих пор, а в развитых - используются для развлечения.
Первая железная дорога в России была построена в царствование императора Николая I. В 1837 году состоялось открытие дороги Санкт-Петербург — Царское Село. Она связала столицу империи с резиденцией императора, поэтому называлась в XIX веке Царскосельской.
Предыстория и строительство
Рис. 1. Первая железная дорога в России.
К началу XIX века в Российской империи существовали железные дороги на заводах, например, в 1788 году в Петрозаводске построили Чугунный колесопровод. В 1834 году в Нижнем Тагиле была построена первая в стране промышленная железная дорога протяженностью 3,5 километра. Ее спроектировали крепостные мастера Черепановы.
К 1834 году первая железная дорога была построена не только в Англии, но и в Австрии. Австрийский инженер Франц Герстнер прибыл в 1834 году в Россию и предложил Николаю I построить железную дорогу от Москвы до Петербурга, но на выгодных для себя условиях монополиста.
В результате ему разрешили построить только небольшой участок вблизи Петербурга. Строительство первой в России железной дороги финансировала частная компания, а почти все ее акции купил граф Алексей Бобринский, внук Екатерины II. Строительством руководил инженер Франц Герстнер. Почти все материалы были импортными. Ширина колеи составила 1829 мм, а протяженность железнодорожной линии — 27 километров.
Первая поездка состоялась 27 сентября 1836 года. Состав был без паровоза, его везли лошади. Первый паровоз в Россию привезли из Англии в октябре 1836 года. Торжественное открытие железной дороги произошло 30 октября 1837 года.
Рис. 2. Царскосельская железная дорога.
Эксплуатация
Осенью 1837 года составы ходили со скоростью порядка 40 верст в час. Они могли перевезти сразу 300 пассажиров. Для железной дороги в Великобритании закупили 6 локомотивов и более 60 вагонов разного типа.
Почетным гостем на открытии дороги стал император Николай I, а машинистом состава — инженер Франц Герстнер. Поездка до Царского села занимала около 30 минут. С апреля 1838 года железная дорога была полностью переведена на паровую тягу, а с мая появилось постоянное расписание и открылось движение до Павловска.
Эта небольшая железная дорога просуществовала до января 1900 года. При императоре Николае II ее включили в состав Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги и перешили на стандартную для России колею в 1524 мм.
В 1840-е на линии Петербург-Царское Село проходили практику путейцы, которые позже работали на Николаевской железной дороге.
Почти все паровозы на ней были импортные: английские, германские, бельгийские. Два изготовили в Петербурге. Они имели личные имена — Проворный, Орел, Мария и т. д.
Рис. 3. Император Николай I.
Что мы узнали?
Строительство Царскосельской железной дороги стало первым крупным событием в сфере железнодорожного транспорта в России. Торжественное открытие произошло 30 октября 1837 года. Следует знать, кто построил первые железные дороги с паровой тягой, которые соединили столицу с Царским Селом и Москвой: австрийский инженер Франц Герстнер.
Наступлением века пара, позволившего свершиться промышленной революции, человечество обязано английской инженерной мысли. В Российской империи множество технических нововведений появилось благодаря Николаю I. До вступления на престол он занимал должность генерал-инспектора по инженерной части, а потому хорошо понимал важность технического прогресса. И все-таки власти империи длительное время не могли решиться на строительство пассажирской железной дороги. И неспроста в России достаточно долго паровозы называли пароходами или сухопутными пароходами – по аналогии с водяными пароходами, известными в России с 1815 года.
Две дороги
Самая первая железная дорога в России открылась в 1834 году, была промышленной, частной и обслуживала нижнетагильские заводы. На ней использовался тот самый знаменитый первый российский паровоз Черепановых. Первая же российская железная дорога, общественного пользования, соединила Павловск, Царское Село и Петербург. Она могла бы связать Питер с Москвой, но австрийскому инженеру и предпринимателю Францу Герстнеру царские власти разрешили построить лишь небольшую опытную дорогу.
Особенности
На сегодняшний день на территории ведущих стран мира проложено почти миллион километров железнодорожных путей. Придумано множество разработок по усовершенствованию железнодорожного транспорта: от поездов, двигающихся от электричества, до составов, которые двигаются на магнитной подушке, не касаясь рельсов.
Одни изобретения прочно вошли в нашу жизнь, другие же так и остались на уровне планов. Например, разработка локомотивов, которые двигались бы на атомной энергии, но из-за высокой опасности для экологии и больших финансовых затрат их так и не построили.
Сейчас разрабатывается первая в мире железная дорога для гравитационного поезда, который будет двигаться за счет своей инерции и силы тяжести.
У железнодорожного транспорта большой потенциал. Изобретаются все новые и новые способы передвижения по железной дороге, несмотря на то, что, кажется, в этой области все уже давно изобретено.
Зарождение железнодорожного транспорта
Самые первые железные дороги стали появляться в середине 16 века по всей Европе. Это нельзя было назвать железнодорожным транспортом в полной мере. По путям ездили вагонетки, которые тянули лошади.
В основном такие дороги использовались на разработках камня, в рудниках и шахтах. Сделаны они были из дерева, и лошади могли перевезти по ним груз весом намного больше, чем по обычной дороге.
Но у таких рельсовых путей был существенный недостаток: они быстро изнашивались, и повозки сходили с путей. Для того чтобы уменьшить износ дерева, стали применять чугунные или железные полосы для укрепления.
Первые железные дороги, рельсы которых сделаны полностью из чугуна, стали использовать только в 18 веке.
Первая железная дорога общественного пользования
Первая в мире железная дорога для перевозок пассажиров была построена в Англии 27 октября 1825 года. Она соединяла города Стоктон и Дарлингтон, и изначально предполагалось, что по ней будут перевозить уголь из шахт в порт Стокона.
Проектом железной дороги занимался инженер Джорж Стефенсон, который уже имел опыт эксплуатации и управления железными дорогами в Килингуорете. Чтобы начать строительство дороги, пришлось ждать одобрения парламента целых четыре года. У нововведения было много противников. Владельцы лошадей не хотели лишаться своего дохода.
Самый первый состав, который перевозил пассажиров, был переоборудован из вагонеток для угля. А в 1833 году для быстрой перевозки угля дорогу достроили до Мидлсбро.
В 1863 году дорога вошла в состав Северо-Восточной железной дороги, которая и по сей день находится в эксплуатации.
Железная дорога под землей
Первая в мире железная дорога, которая проходила под землей, стала прорывом в сфере общественного транспорта. Первыми построили ее англичане. Необходимость в подземке появилась в тот момент, когда жители Лондона в полной мере познакомились с пробками на дороге.
Проект лондонского подземного туннеля был изобретен французом Марком Изамбаром Брюнелем, который проживал в Великобритании.
Строительство тоннеля завершилось в 1843 году. Сначала он использовался лишь как пешеходный переход, но позже родилась идея метрополитена. И 10 января 1893 года состоялось торжественное открытие первой подземной железной дороги.
На ней использовалась паровозная тяга, и длина путей составляла всего лишь 3,6 километров. Среднее количество перевозимых пассажиров составляло 26 тысяч человек.
В 1890 году произошла модификация составов, и они стали двигаться не на паровой тяге, а на электричестве.
Магнитная железная дорога
Первая в мире железная дорога, по которой поезда двигались на воздушной подушке, была запатентована в 1902 году немцем Альфредом Зейденом. Попытки возведения были предприняты во многих странах, но первая была представлена на Международной выставке транспорта в Берлине в 1979 году. Проработала она всего лишь три месяца.
Поезда по магнитной железной дороге передвигаются, не касаясь рельсов, и единственная тормозящая сила для состава – это сила аэродинамического сопротивления.
На сегодняшний день поезда на магнитной подушке не могут конкурировать с железной дорогой и метрополитеном, потому что, несмотря на высокую скорость передвижения и бесшумность (некоторые поезда могут развивать скорость до 500 км/ч), имеют ряд существенных недостатков.
Во-первых, потребуются большие финансовые вливания для создания и обслуживания магнитных дорог. Во-вторых, поезда на магнитной подушке. В-третьих, электромагнитное поле наносит большой вред окружающей среде. И, в-четвертых, у магнитной железной дороги очень сложная путевая инфраструктура.
Во многих странах, в том числе и в Советском Союзе, планировали создание таких дорог, но позже отказывались от этой идеи.
Железные дороги в России
Впервые в России предшественницы полноценных железных дорог были применены на Алтае в 1755 году - это были деревянные рельсы на рудниках.
В 1788 году в Петрозаводске построили первую железную дорогу для заводских нужд. А для пассажирских перевозок в 1837 году появилась железная дорога Санкт-Петербург - Царское Село. По ней ходили составы на паровой тяге.
Позже, в 1909 году, Царскосельская железная дорога вошла в состав Императорской ветки, которая соединила Царское Село со всеми линиями Санкт-Петербургской железной дороги.
Читайте также: