Изобретение рельсов в 19 веке сообщение
Обновлено: 14.05.2024
Работа сайта временно приостановлена
Хостинг сайта временно приостановлен
Если вы владелец данного ресурса, то для возобновления работы сайта вам необходимо продлить действие услуги хостинга.
В случае, если приостановка работы сайта вызвана нарушением условий Договора на абонентское обслуживание, то для возобновления работы вам необходимо обратиться в Службу поддержки . Мы будем рады вам помочь!
Если вы уверены, что это недоразумение или ошибка, напишите в Службу поддержки
В письме не забудьте указать ссылку на страницу.
Во время, когда появились рельсы, никто и подумать не мог, что это устройство для перемещения транспорта перевернет представления человечества о пространстве и времени, и получит экономическое и стратегическое значение.Первые рельсы были деревянными. Ученые предполагают, что впервые ими пользоваться стали в Древнем Египте, чтобы доставлять груз к месту строительства пирамид. В XVI веке это приспособление помогало рабочим вывозить из шахты тележки с рудой. Однако по настоящему оценили силу рельсовой дороги лишь в середине XVIII века.
Начало развития рельсовых дорог
В это время в Англии происходило быстрое развитие промышленности. Необходимо было перемещать большие объемы тяжелых грузов на длинные расстояния. Владелец литейных производств Абрагам Дерби стал доставлять руду и уголь к своим заводам по деревянной рельсовой дороге. Оказалось, что таким способом три лошади могут везти телегу с грузом, которым можно навьючить 20 лошадей. Нововведение оказалось настолько удачным, что в 1767 году зять Абрагама Дерби выложил дорогу к заводу не деревянными, а чугунными брусьями. Теперь для перемещения такого же объема груза достаточно было двух лошадей.
Инженеры того времени быстро оценили все достоинства рельс и стали совершенствовать их конструкцию. Владелец угольных копей Шеффилд использовал комбинацию из деревянных брусьев с закрепленными поверх железными уголками.Головчатые рельсы, которые существуют и по сей день, впервые опробовали в 1789 году на угольных месторождениях в Лоуберроу.
История железной дороги в России
Отцом железных дорог России считают изобретателя и инженера П.К.Фролова. Первая дорога, проложенная им, имела протяженность 2 км. На ее постройку ушло четыре года. Примечательно, что эта была первая дорога, которая, в отличие от английских линий не приспосабливалась к рельефу местности. Благодаря усовершенствованиям рельефа — выемкам, насыпям, мостам – железнодорожный путь оказался в пять раз дешевле английского.
Однако чугунные рельсы были слишком хрупкими и быстро изнашивались. Кроме того, хотя технические возможности уже позволяли создавать паровозы, из-за хрупкости рельс еще долго приходилось пользоваться конкой.Изготавливать рельсы из железа смогли только тогда, когда придумали технологию его пудлингования. Благодаря этой технологии металл значительно подешевел. С 1828 года, когда сконструировали прокатный стан, рельсы начинают удлиняться от 4,5 м до 7,25 м.
С 1825 начали прокатывать рельсы из стали, со временем они стали достигать в длину размеров современных рельсов – 12,5 и 25 м.
Сегодня рельсовые дороги для всех привычный и понятный метод передвижения. Но и они постоянно совершенствуются. Новые виды рельс служат дольше и позволяют передвигаться на более высокой скорости.
Параллельные прямые, как известно, не пересекаются. Для РЖД это не только геометрическая аксиома, но и побуждение к строительству новых железных дорог. Ни развитие авиации, ни выкладки Лобачевского не смогли остановить этот процесс — железные дороги в России существуют уже более 170 лет.
Билет из Древнего Египта
Рассуждая о железной дороге, хочется рассказать читателю ее историю от создания и развития до сегодняшних дней. Ведь, не зная прошлого, трудно адекватно заглянуть в будущее. Только хочется сделать это как-то необычно, ведь рассуждать придется не о неподвижной субстанции, а о бесконечно бегущей, никогда не стоящей на месте.
А что если представить, что мы с вами сели на поезд, который поедет от самых истоков создания железной дороги до настоящего времени? Давайте попробуем!
От Стоктона до Дарлингтона
Затем мы очутились в старой доброй Англии. Почему-то путь наш больше лежал под землей, в каких-то туннелях и катакомбах, и лишь изредка выходил на поверхность. Кучер объяснил это тем, что в Англии рельсы чаще применялись в рудниках, для доставки тяжелой породы на поверхность. Позже рельсы стали выводить далеко наружу — до крупных дорог или морских портов.
На станциях мы покупали свежие газеты. В одной из них мы узнали, что в 1738 году рельсы станут металлическими. Это оказалось правдой — вскоре под колесами загромыхало железо. Но дорога оказалась не такой, к какой мы привыкли сейчас. Это была полоса чугуна с повозку шириной с двумя желобами — весьма затратное и хрупкое сооружение. Лишь в 1767 году рельсы стали привычными — их придумал Ричард Рейнольдс.
Мы все ждали, когда же потных и разгоряченных лошадей сменит паровой двигатель, ведь в 1763 году русским изобретателем Ползуновым была изобретена паровая машина для подачи воздуха в плавильные печи. Эстафету в 1784 году должен был подхватить англичанин Джеймс Уатт, разработав будущий двигатель паровозов.
И вот мы дождались! В 1802 году нас пересадили на странную конструкцию — творение инженера Ричарда Тревитика. Двухосная рама с четырьмя колесами и в середине огромный котел — вот и все, что из себя представлял наш новый вагон. Мы и не знали, радоваться нам или горевать. Но вскоре под вагоном от тяжести конструкции лопнули рельсы, и нас опять пересадили на лошадей.
Вся надежда сейчас оставалась на Стефенсона. В 1814 году 8 вагонов, толкаемые локомотивом его производства, уже могли двигаться со скоростью 6 км/ч. Мы снова предпочли лошадей. Но Стефенсон не сдавался. Он доказал, что железная дорога должна быть ровной, без спусков и подъемов. Несмотря на дороговизну строительства, такая дорога должна окупиться.
Долго мы будем с благодарностью вспоминать этот счастливый день! Первая в мире железнодорожная линия Стоктон — Дарлингтон напоминала о нашем родном двадцать первом веке, хотя бы ровностью передвижения. Вагон по-прежнему толкали лошади — лишь в 1830-м стараниями Стефенсона (он разработал поочередно три типа паровозов) железная дорога стала паровой.
Наконец-то после жаркой Африки и туманного Альбиона нас ждала родина! В 1837 году в России начала действовать первая постоянная железная дорога между Царским Селом и Петербургом. Длина дороги была 26,7 километра, а ездил по ней, сами понимаете, кто. Село-то ведь не какое-нибудь, а Царское!
Уж и не знаю, насколько нам повезло, что мы попали на этот поезд. Хотя, по нынешним меркам, не слишком он и комфортный был: зимой холодно, летом жарко, на стыках трясет прилично.
…В Питере нам пришлось подождать — линию, соединяющую столицы, построили лишь в 1851 году. Ее длина составила 650 километров.
В вагонах того времени уже наладился комфорт, фактически равный нынешнему: было отопление, свет, туалеты, вагоны обслуживались проводниками. Конечно, все эти блага начинались со второго класса — в третьем классе пассажиры спали вповалку на деревянных скамьях.
Личности
В сентябре 1834 г. в России появилась первая рельсовая дорога. Инициатива её постройки принадлежит управляющему Медным рудником Нижне-Тагильских заводов Фотий Ильичу Швецову (бывшему крепостному), а руководили постройкой Мирон Ефимович Черепанов (1803-1849) и его отец Ефим Алексеевич Черепанов (1774-1842).
Создание Черепановыми как паровых двигателей универсального назначения, так и рельсовой дороги с паровой тягой было вызвано потребностями развития русской промышленности и русского транспорта в первой трети XIX в.
Заводской транспорт того времени был малопроизводительным и вызывал огромные расходы.
Хозяин заводов Демидов отнёсся к замыслу Козопасова очень одобрительно, однако, по-видимому, Козопасов не дал подробной технической разработки выдвинутой им идеи, и его проект даже не пытались проводить в жизнь.
В конце 30-х годов заводская администрация вновь обсуждала подобный же проект. На этот раз повозки с железной рудой должны были передвигаться посредством канатной тяги от водяного колеса к засыпному отверстию одной из домен.
Ф.И. Швецов, активный сторонник и один из инициаторов постройки чугунной дороги с паровой тягой, писал директору Выйского завода М.Д. Данилову (бывшему крепостному) в январе 1830 г.:
По-видимому, в цитируемом здесь письме речь шла о возможности постройки дороги от Выйского завода до Полевского рудника. Но к 1834 г. этот рудник был оставлен и дорога прошла по другой трассе.
Письмо Швецова показывает, что к началу 30-х годов в кругу передовых нижнетагильских мастеров был уже принципиально решён вопрос о необходимости постройки чугунной рельсовой дороги с паровой тягой для доставки руды с Медного рудника на Выйский завод. Из письма Швецова видно также, что заводская контора в то время отнюдь не была склонна поддержать это начинание.
Использование М.Е. Черепановым опыта его предшественников и современников — новаторов транспортной техники — могло иметь место лишь в ограниченных пределах.
Ефим Алексеевич (отец) и Мирон Ефимович (сын) Черепановы
Черепанов (пользуясь к тому же консультацией Швецова) мог ознакомиться с рядом заметок и статей, опубликованных в русской печати за первую четверть XIX в. и освещавших зарубежный и отечественный опыт в создании и проектировании рельсовых дорог и паровых безрельсовых повозок. Но все эти заметки носили общий характер и почти не касались подробностей устройства паровозов.
Черепанову могла быть известна и та полемика между сторонниками и противниками новых видов транспорта, которая отражалась в журналах и газетах того времени. Эта полемика имела международный характер. В странах Запада — особенно во Франции, в германских государствах и в США — на протяжении 20-х годов XIX в. шли острые споры между защитниками и противниками парового транспорта. Очень вероятно, что Черепанов знал о Змеиногорской чугунной дороге Фролова, о которой писали Г.И. Спасский, Н.П. Щеглов и ряд других авторов в печати 20-30-х годов XIX в.
Поездка в Англию летом 1833 г., организованная хозяином заводов Демидовым для приобретения передового опыта, несомненно, оказалась очень полезной для Мирона Черепанова, имевшего теперь случай ознакомиться с последними достижениями английских конструкторов в области железнодорожного транспорта.
Отец Мирона Черепанова – Ефим Алексеевич в ходе своей поездки в Великобританию 26 июля 1821 г. около г. Лидс впервые увидел рельсовую дорогу с паровой тягой, проложенную Бленкинсопом и Мэрреем от угольных копией Миддлтона до Лидса.
Однако в то время он считал применение подобной дороги на тагильских заводах невозможным. Черепановы начали борьбу за введение рельсовой дороги с паровой тягой на демидовских заводах примерно 10 лет спустя, когда для постройки паровоза была подготовлена необходимая техническая база. Впрочем, и тогда они стали строить паровоз иной, более усовершенствованной системы, чем локомотив Бленкинсопа — Мэррея, который имеет зубчатые ведущие колёса.
К началу 30-х годов XIX в. такие неуклюжие и тихоходные локомотивы, как паровоз Бленкинсопа — Мэррея (с которым когда-то знакомился Ефим Черепанов), являлись пройденным этапом. После того как в устройство верхнего строения пути (балластный слой, шпалы, рельсы и их скрепление, предназначенные для направления движения подвижного состава и восприятия давления от колёс) были внесены существенные усовершенствования, распространение стали получать паровозы с гладкими ведущими колёсами, более мощные и быстроходные (речь идёт об условиях обычной местности. Для дорог с крутыми подъёмами и в дальнейшем применяли зубчатоколёсные паровозы, канатную или цепную тягу от паровых машин и т.д.)
Паровоз Бленкинсопа — Мэррея
Одной из величайших заслуг Стефенсона было то, что он с самого начала считал необходимым совершенствовать одновременно как подвижной состав, так и железнодорожный путь. Строя только паровозы с гладкими ведущими колёсами, Стефенсон стремился повысить сцепной вес (а значит, и силу тяги) паровозов. А чтобы они не ломали рельсов, Стефенсон сначала пытался повысить прочность чугунных рельсов, а позже отказался от чугунных рельсов и перешёл к применению железных.
Вместе с тем Стефенсон стремился по возможности смягчить уклоны на своих дорогах и вести их по кратчайшему прямому направлению. Это, понятно, требовало производства больших работ по сооружению мостов и виадуков, прорезке выемок, прокладке тоннелей. Но Стефенсон доказывал, что расходы на строительство быстро окупятся после сдачи дороги в эксплуатацию.
Сначала он переводил на паровую тягу уже существующие конные дороги. Затем приступил к постройке новых линий.
Джордж Стефенсон (1781-1848)
К 1825 г. под его руководством была сооружена Стоктон-Дарлингтонская дорога (на северо-западе Англии) в основном для перевозки угля в портовый город Стоктон. По своему техническому устройству она была переходного типа: в качестве тяги применялись как паровозы, так и лошади. На некоторые участки с крутыми подъёмами составы вытаскивались паровыми машинами при помощи каната. На одной части дороги были уложены железные, а на другой чугунные рельсы. Точного графика движения грузовых поездов и пассажирских фургонов не было. Система сигнализации отсутствовала.
Победа паровой тяги на английском рельсовом транспорте и окончательный переход к железным рельсам относится лишь к 1830 г., т.е. ко времени открытия Манчестер-Ливерпульской дороги. Эта линия протяжением более 40 км соединила центр текстильной промышленности Манчестер и крупнейший порт Ливерпуль. Дорога также строилась под руководством Стефенсона. Она сделала известным его имя далеко за пределами Англии.
Дело было, конечно, не в первой, а во второй из названных причин. Черепанова, как и его отца в 1821 г., сопровождали демидовские служащие, знающие английский язык. Но хозяева дорог не позволяли сколько-нибудь подробно изучать устройство локомотивов, а тем более снимать чертежи с паровозов и их деталей.
Конечно, Мирону Черепанову даже внешнее ознакомление с паровозами в действии дало много ценных идей. Скажем, подобно Стефенсону, Черепанов по возвращении на Урал стал строить паровоз с трубчатым котлом.
Вскоре после возвращения М.Е. Черепанова в Нижний Тагил в октябре 1833 г. на Выйском заводе начались работы по сооружению первого русского паровоза.
Чертёж первого паровоза Черепановых, выполненный Аммосом Черепановым
То, что Черепановым пришлось применять чугунные рельсы, было существенным недостатком их дороги. Чугунные рельсы уступали железным по прочности и долговечности.
Продолжение дороги до Медного рудника, т.е. превращение опытной линии в часть работающей заводской дороги, было предложено Черепановым ещё в конце 1834 г. Но заводское начальство вначале игнорировало эти предложения. Оно было твердо уверено, что гужевые перевозки, выполняемые трудом крепостных крестьян, обойдутся дешевле.
За постройку дороги Мирону Черепанову в 1836 г. была дана вольная.
Однако тем дело и кончилось. Никакой помощи от пермского начальства Черепановы не видели. Никакой поддержки не получили Черепановы и от петербургского начальства.
Современная модель второго паровоза Черепановых
В Нижне-Тагильском архиве хранится очень интересный документ.
Далее указывалось, что заявители просят заводовладельцев позволить им приготовить при Выйском заводе все необходимые детали парохода, заняв этим делом механический штат заведения Черепановых с тем, чтобы все металлы, которые потребуются на постройку пароходной машины и иных деталей, отпущены им были натурой по заводской цене с начислением 5%.
Если это было почему-либо неудобно, то заявители просили отпустить из этого расчёта все необходимые материалы, а рабочих освободить от других работ с сохранением содержания на всё время приготовления парохода.
Ефим и Мирон Черепановы со своей семьёй занимали принадлежавший им двухэтажный каменный дом на углу улицы, которая сейчас называется Верхней Черепановской.
Дом Черепановых (г. Нижний Тагил)
Семья была многочисленна. Кроме старшей и младшей четы Черепановых, она насчитывала теперь двух сыновей и пять дочерей Мирона Ефимовича.
Высшим достижением Черепановых явилось создание паровой рельсовой дороги. Черепановы могли прочесть в газетах, что под Петербургом строится железная дорога, причём паровозы выписываются из Англии и Бельгии, а об уральских творцах паровозов никто даже не вспоминает.
Другие их замыслы осуществлялись в урезанном, узком масштабе или просто откладывались.
Точные обстоятельства смерти Мирона Черепанова до сих пор неизвестны.
Аммос Черепанов (1816-?, сын Алексея Алексеевича Черепанова (1786-1817), младшего брата Ефима Алексеевича) ещё в течение ряда лет продолжал дело старших Черепановых. С конца 1840 г. Аммос преподавал в Выйском училище, которое в своё время окончил.
С 1845 г. Аммос Черепанов работал приказчиком на Лайских заводах, где под его руководством вводились новые машины и механизмы. Заводоуправление вынуждено было отметить, например, его заслуги в деле устройства кричных мехов.
В литературе упоминалось о постройке А.А. Черепановым паровой самоходной повозки, в течение многих десятилетий перевозившей грузы с Верхне-Салдинского завода на Нижне-Салдинский и обратно. К сожалению, ни одному из исследователей деятельности Черепановых не удалось найти каких-либо документов, содержащих данные об этом изобретении Аммоса Черепанова.
Они же закладывали основы железнодорожной науки в России и готовили кадры будущих строителей железных дорог. Многие из них сами возглавляли потом строительство железнодорожных линий.
Но первые, кто в России сделали практические шаги в механизации транспорта были Черепановы.
Читайте также: