ПО СУШЕ, ВОДЕ И ВОЗДУХУ (ПУТИ СООБЩЕНИЯ)

ОПЕРВЫХ «КОЛЁСОПРОВОДАХ» И ПЕРВЫХ ПАРОВОЗАХ

Знаете ли вы, что железнодорожные рельсы по своему «возрасту» значительно «старше» паровоза?

Рельсовый путь, сначала деревянный, а позднее чугун­ный, был создан задолго до изобретения паровоза. Дере­вянные рельсовые дороги применялись на рудниках ещё в XVI—XVII веках. По ним было легче катить тяжёлые вагонетки с углём и рудой.

В 1764 году сын уральского рабочего, известный рус­ский гидротехник К. Д. Фролов построил на Алтае первую в мире чугунную рельсовую дорогу. Вагонетки с рудой на этой дороге приводились в движение с помощью каната, наматывающегося на колесо, которое приводилось во вращение водой.

К концу XVIII века такие дороги существовали уже на многих рудниках и металлургических заводах России.

Дальнейшее развитие железной дороги в России свя­зано с именем русского инженера П. К. Фролова, сына К. Д. Фролова. В 1809 году он построил на Алтае двух­километровую железную дорогу с конной тягой. Она соединяла Змеиногорский рудник с заводом. Эта до­рога была выдающимся достижением железнодорожного искусства того времени; она имела насыпи, мост и даже тоннель. Здесь впервые в мире был применён выпуклый рельс.

Однако у нового вида транспорта всё ещё не было главного — мощного механического двигателя, способного быстро перемещать по рельсам большие количества грузов.

Такой двигатель был создан знаменитым русским изо­бретателем, механиком Барнаульских плавильных заво­дов, И. И. Ползуновым. Это была первая паровая машина непрерывного действия, машина, преобразующая энергию водяного пара в механическую работу.

Водяной пар в паровом двигателе получается в парообразователе (котле с топкой) за счёт энергии топлива. Под большим давлением он поступает в ци­линдры и приводит в движение находящиеся в них поршни.

Поршень совершает прямолинейное возвратно-поступа­тельное движение. Это движение преобразуется с помощью кривошипного механизма во вращение рабочего вала паровой машины.

Двигатели, использующие силу пара, были известны и до Ползунова. Но это не были машины непрерывного действия; они имели один цилиндр и использовались только для откачки воды.

Русский механик решил создать универсальную «огнедействующую машину» способную приводить в дви­жение многие заводские механизмы. «Я должен, — писал Ползунов, — все возможные труды и силы на то устре­мить, коим бы образом огонь к машинам склонить, облег­чить труд по нас грядущим».

Над созданием своего двигателя изобретатель тру­дился около двух лет. Только для короткого сна уходил Ползунов из сарая, где строилась машина.

И вот, наконец, в 1765 году двухцилиндровая паровая машина непрерывного действия была создана. Она имела мощность в сорок лошадиных сил. Её высота равнялась

11 метрам.

Но творцу первой промышленной паровой машины так и не удалось увидеть её в действии. Перед самым пуском машины он скончался от туберкулёза. Бессонные ночи, тя­жёлое детство, полуголодная юность, болезни сделали своё дело.

Паровая машина Ползунова работала около года. В ноябре 1766 года у неё прогорели печные своды и дал течь котёл. Машина была остановлена навсегда и надолго забыта.

Паровая машина непрерывного действия и была ис­пользована для создания самодвижущихся повозок.

Многие изобретатели старались, например, создать паровые кареты. Однако первые сухопутные «пароходы» были маломощны, главным образом, благодаря несовер­шенству конструкции котла паровых машин.

Более совершенную самоходную карету создал в 1830 году русский артиллерийский мастер Янкевич. Он построил «быстрокат» — паровую карету, в которой уста­новил новый, изобретённый им котёл — с жаровыми тру­бами. Такой котёл давал большое количество пара.

После того, как был изобретён котёл с жаровыми тру­бами, удалось создать и первый надёжно работающий паровоз. Такой паровоз построил в 1825 году английский механик Джордж Стефенсон.

Интересно, что в Англии до паровоза Стефенсона дол­гое время не могли правильно решить одного вопроса: думали, что паровоз не сможет двигаться по гладким рельсам, так как его колёса будут скользить и он не сдви­нется с места. Поэтому изобретатели паровозов придумы­вали различные сложные нежизнеспособные конструкции.

В 1811 году инженер Бленкинсон построил паровоз с зубчатыми ведущими колесами, которые цеплялись за зуб­чатую рейку, прикреплённую вдоль рельс. Паровоз раз­вивал скорость всего около 4 километров в час и часто выходил из строя из-за поломки зубцов.

Был создан даже шагающий паровоз — повозка, со­стоящая из котла, лежащего на колёсной раме. Позади котла были приделаны две железные ноги (рис. 2). Сила пара действовала не на колёса, а на ноги паровоза; шагая, они толкали паровоз вперёд со скоростью около трёх-че - тырёх километров в час.

В России творцами железной дороги с паровой тягой были выдающиеся механики — отец и сын Черепановы, работавшие на Нижнетагильских заводах (Урал).

Ещё до создания первых русских паровозов они стро­или паровые машины для откачки подземной воды из рудников. Наблюдая, как много труда затрачивается на заводах и рудниках на перевозку руды и угля, Черепа* новы решили построить сухопутный «пароход», заменить конную тягу на железных дорогах, которые в то время уже широко применялись на уральских заводах, силой пара.

В начале 1833 года чертежи сухопутного «парохода» были созданы, и Черепановы приступили к его постройке.

Первый паровоз оказался неудачным: при испытании вышел из строя паровой котёл. Но неудача не сломила упорство механиков. Через год они построили другой па­ровоз. Он передвигался со скоростью шестнадцати кило­метров в час и вёз за собой несколько вагонеток с рудой, общим весом более 3 тонн.

В 1835 году Черепановы построили третий, более мощ­ный паровоз, способный тащить состав весом 16 тонн со скоростью 18 километров в час. Этот паровоз по своей конструкции намного превосходил паровозы, построенные Стефенсоном. Цилиндры его паровой машины были распо­ложены горизонтально; впоследствии так стали делать у всех паровозов, во всех странах мира. Паровоз Стефенсона имел наклонные цилиндры.

Первая русская железная дорога с паровой тягой, от­крытая в 1834 году, перевозила не только грузы, но и пас­сажиров.