Początek rewolucji przemysłowej w Europie wiąże się z wynalezieniem silnika parowego, pierwotnie używanego w górnictwie i tkactwie. Genialny wynalazek zainspirował wielu inżynierów do dostosowania go do potrzeb transportowych. Tematem artykułu jest pierwsza na świecie lokomotywa parowa oraz ciekawostki związane z jej wyglądem.
Tło
Pompa wodna jest znana ludzkości od starożytności. Musiało minąć kilka stuleci, aby nauczyć się wykorzystywać energię pary, o której praktycznym zastosowaniu po raz pierwszy wspomniał wielki Leonardo da Vinci. Prawdziwą ciekawostką były pojedyncze maszyny parowe powstałe pod koniec XVII wieku - kocioł parowy Francuza Denisa Papina (1680), pompa Anglika Thomasa Savery'ego (1898).
Stworzenie bezpiecznego silnika tłokowego, do którego wtryskiwana była woda, wiąże się z nazwiskiem Anglika Thomasa Newcomena (1711). Ulepszenie tych wynalazków przyniosło światową sławę mechanikowi Glasgow Jamesowi Wattowi. To on otrzymałpatent na stworzenie silnika parowego (1769), nadającego się do szerokiego zastosowania w produkcji.
Pierwsza na świecie lokomotywa parowa powstanie po fundamentalnym wynalazku: oddzieleniu głównego cylindra i skraplacza, co pozwoliło nie marnować energii na ciągłe nagrzewanie silnika. Produkcja maszyn parowych została uruchomiona w 1776 roku dzięki pojawieniu się tokarek, frezarek i strugarek.
Do 1785 zbudowano 66 silników. Jednak, aby nadać ruch obrotowy wałowi roboczemu, potrzebny był silnik parowy dwustronnego działania. Watt opatentował go w 1784 r., a do 1800 r. był używany w każdej branży, napędzając inne maszyny.
Richard Trevithick
Kto wynalazł pierwszą lokomotywę parową na świecie? Jednym z pierwszych, który spróbował wykorzystać lokomotywę parową do celów transportowych, był Francuz Nicolas Cugno, który stworzył wóz samobieżny (1769). W tym czasie Richard Trevithick jeszcze się nie urodził.
Pochodzący z Kornwalii (Anglia), słynnego regionu górniczego, przyszły wynalazca urodził się w dużej rodzinie w 1771 roku. Jego ojciec był szanowanym górnikiem, a Richard, który zakochał się w matematyce od dzieciństwa, starał się ułatwić pracę pod ziemią, ulepszając silniki parowe i pompy górnicze. W 1801 roku na potrzeby przedsiębiorstwa stworzył wagon - prototyp pierwszego autobusu, który później stał się powszechny jako samodzielny środek transportu. Była to bezszynowa lokomotywa parowa (rok patentu 1802) o nazwie Puffing. Diabeł.
Jeśli silniki Watta były nieporęczne z powodu użycia pary o niskim ciśnieniu, to R. Trevithick nie bał się jej kilkukrotnego zwiększenia (do 8 atmosfer). Moc pozostała ta sama, ale znacznie zmniejszono wielkość silnika, co miało znaczenie dla rozwoju transportu. Watt zareagował na to wyjątkowo negatywnie, biorąc pod uwagę, że wysokie ciśnienie krwi jest niebezpieczne.
Testy
Szyny żeliwne powstały w południowej Walii, sam wynalazca mieszkał w tym czasie w Cambourne. Trevithick udowodnił empirycznie, że gdy gładkie koła zetkną się z gładkimi szynami, powstanie siła tarcia wystarczająca do przemieszczenia lokomotywy, nawet jeśli przyczepione są do niej wagony załadowane węglem. Było to bardzo ważne, biorąc pod uwagę praktyczne cele przedsiębiorstw.
Na potrzeby przemysłu w roku poprzedzającym testy (1803) zbudowano pierwszą na świecie lokomotywę parową. Pisały o nich angielskie gazety w lutym 1804 r., donosząc o wykorzystaniu wynalezionej maszyny do transportu 10 ton żelaza. Wagon samojezdny na szynach pokonywał dystans 9 mil, a w trakcie przejazdu ciężar ładunku wzrósł do 15 ton – około 70 osób odważyło się wspiąć na górę, by jechać pod aprobującym hukiem tłumu. Prędkość wynosiła 5 mil na godzinę, a kocioł nie musiał dodawać wody. Ale zbyt nieporęczna lokomotywa nie mogła być dystrybuowana, więc Trevithick kontynuuje ulepszanie projektu.
Złap mnie, kto potrafi
Dla nowego modelu o nazwie „Złap mnie, kto potrafi”, na obrzeżach Londynu firma Trevithick buduje zobwodnica szynowa. Uważa, że nową maszyną zainteresuje się producentów. Otoczywszy teren testowy wysokim ogrodzeniem, zaczyna nawet sprzedawać bilety wstępu tym, którzy chcą jeździć, mając nadzieję na pokrycie kosztów i zarobienie. Nowy silnik pozwalał na prędkość do 30 km/h.
Ale pomysł się nie powiódł. Pierwsza na świecie lokomotywa parowa dla pasażerów, stworzona dla rozrywki, nie przyciągnęła uwagi przemysłowców. Z powodu pękniętej żeliwnej szyny przewrócił się, otrzymując poważne obrażenia. Trevithick nawet nie zaczął go odrestaurowywać, zajmując się innymi wynalazkami. W 1816 wyjeżdża do Peru, aby rozstawić swoje silniki w lokalnych kopalniach.
Los Trevithicka: ciekawe fakty
Do 1827 r. wybitny wynalazca pozostał w Ameryce Południowej. Po powrocie do kraju stwierdził, że jego osiągnięcia były z powodzeniem wykorzystywane i rozwijane przez innych inżynierów. Zmarł w 1833 roku, prawie żebrak. Głównym problemem uniemożliwiającym realizację jego pomysłów na przełomie wieków był brak dróg. Wydał swoją fortunę na oczyszczanie specjalnych torów dla wagonów parowych, uwalniając je od drzew i kamieni.
Pierwsza lokomotywa parowa na świecie skłoniła Jamesa Watta do apelu do parlamentu Anglii, aby ustawodawcy zabronili używania silników parowych pod wysokim ciśnieniem. Ustawa nie została uchwalona, ale nadal wstrzymała rozwój Trevithick.
Watt oskarżył swojego ucznia o kradzież pomysłów na silniki parowe od Botton & Watt. To spowodowałoogromny skandal, zmuszający Trevithicka do obrony swojego dobrego imienia.
Dopiero w latach 20. XX wieku powstały warunki do transportu pary. Wiąże się to z imieniem George'a Stephensona.
Otwarcie kolei miejskiej
Nawet za życia Trevithicka, w 1825 roku, otwarto linię kolejową łączącą Stockton i Darlington. Inżynier samouk George Stephenson wymyślił wygodną konstrukcję, która pozwala lokomotywie ciągnąć ciężki pociąg po gładkich szynach. W jego wynalazku ważną rolę odegrały same szyny, których rozstaw jest nadal powszechnie akceptowany w Europie Zachodniej (1435 mm). Podczas otwarcia kolei lokomotywa była prowadzona przez samego Stephensona, a kawalkada jeźdźców podążała w pobliżu, pozostając w tyle podczas zjazdu. Zdumienie tłumu nie miało granic. Prędkość wynosiła 24 km/h.
Na potrzeby publiczne pierwsza na świecie lokomotywa parowa została stworzona przez Stephensona w 1814 roku. Pokonał dystans 30 km, a do połowy stulecia cała Europa pokryta była siecią kolei. Parowozy zaczęły przewozić nie tylko towary, ale także ludzi.
Wersja radziecka
W Związku Radzieckim przez długi czas twierdzono, że Stephenson i Rosjanie Czerepanow wynaleźli lokomotywę parową. Ojciec i syn rzekomo robili to niezależnie od Europy Zachodniej. W rzeczywistości Miron Czerepanow odwiedził Anglię, gdzie zobaczył konstrukcję na szynach. Wracając do fabryki Vyisky, próbował skopiować to, co zobaczył, ale opracowanie swojego pomysłu zajęło jeszcze dwa lata. Pierwsza na świecie lokomotywa parowa na szynach została przetestowana w 1804 roku (wielu uważa tę datę za urodzinyparowóz), a „parowiec lądowy” pojawił się w Rosji w 1833 r.
Był używany do transportu rudy, dopóki cały las w okolicy nie został zniszczony. Lokomotywy zostały zastąpione trakcją konną, pamiętając wynalazek dwa lata później.
To ciekawe
W Cambourne znajduje się posąg: Richard Trevithick trzymający swój pierwszy bezśladowy wóz o nazwie „Snoring Devil”. Model można zobaczyć w wielu muzeach poświęconych historii budowy lokomotyw. A gdzie jest pierwsza na świecie lokomotywa parowa?
Pewnego dnia wynalazca zatrzymał się w tawernie, zapominając wyłączyć ogrzewanie, które utrzymywało ciepło w kotle. Gdy woda się wygotowała, wóz zapalił się. Minęło kilka minut, zanim jej nie było. Nie zdenerwowało to jednak prężnego Trevithicka, który kontynuował prace nad nowymi wynalazkami.
Miejsce jego pochówku niestety zaginęło, ale nazwisko utalentowanego inżyniera zapisane jest złotymi literami w historii świata.
