Mēs jau esam apsprieduši un apsvēruši "Lidojošo tvaika lokomotīvi", bet izrādās, ka tvaika lokomotīvju celtniecības vēsture ir pilna ar interesantiem stāstiem.
Ko XIX gadsimta beigu - XX gadsimta sākuma - izgudrotāji nav izgudrojuši, meklējot jaunus dizainus un veidus, kā optimizēt vecos? Dažreiz, apskatot vēsturisko tvaika lokomotīvju fotogrāfijas, jūs atceraties filmu "Atpakaļ nākotnē" un pat brīnāties, ka attēlotais brīnums nav laika mašīna, bet tikai tvaika lokomotīve. Kopumā reiz amerikāņu inženieris Holmans domāja, ka tvaika lokomotīves ievietošana tieši uz sliedēm ir ļoti vienkārša. Un viņš sarežģīja uzdevumu.
Un tad 1887. gadā Ņūdžersijas dzelzceļā parādījās kaut kas briesmīgs, izraisot emociju vētru novērotāju vidū un ne mazāk izsmieklu starp inženieriem un mehāniķiem. Apskatīsim šo tehnoloģiju brīnumu un redzēsim, kāpēc tas tika izgudrots …
19. gadsimta beigas bija dzelzceļa transporta straujas attīstības periods. Amerikas Savienotajās Valstīs katru dienu tika uzlikti kilometri (precīzāk, jūdzes) dzelzceļa, tīkls aptvēra savvaļas rietumu zemes, bija nepieciešamas jaunas lokomotīves un vagoni. Tvaika lokomotīvju kompāniju skaits pieauga strauji, un daudzi no viņiem savā vēsturē uzcēla vienu vai divas tvaika lokomotīves un bankrotēja. Katrs jauns tehniskais jaunums izraisīja sabiedrības sajūsmu un pārliecību, ka šī ir nākotnes tvaika lokomotīve.
Viena no vispazīstamākajām 19. gadsimta tehniskajām krāpšanām bija Holmana tvaika lokomotīve. Apbrīnojamo mašīnu ar iesauku Absurdity 1880. gadu vidū izstrādāja britu inženieris Viljams Dženings Holmans, neliela tvaika lokomotīvju uzņēmuma īpašnieks.
1887. gadā Ņūdžersijas dzelzceļā parādījās kaut kas pilnīgi ārkārtējs. Jaunā Holmana lokomotīves tvaika lokomotīve izraisīja neizpratni inženieru un mehāniķu vidū, un vienkāršiem cilvēkiem bija daudz emociju un akla ticība progresam. Pēc izskata ziņkārība atgādināja parastu "amerikāņu" tipa tvaika lokomotīvi (pēc padomju klasifikācijas 2-2-0 vai pēc amerikāņa 4-4-0), taču tās riteņi vispār nepieskārās sliedēm …
Reklāmas video:
Faktiski tas bija parastais 4-4-0, kuru Holmana uzņēmums vienkārši modernizēja. Pārsteidzošās mašīnas riteņi atradās nevis uz sliedēm, bet gan uz papildu ratiem; caur berzes transmisiju viņi nodeva griezes momentu ratiņu piedzītajiem riteņiem, kuri savukārt jau bija saskarē ar sliedēm. Trases platums palika ierasts - 1435 mm.
Ne ātrumā, ne ogļu patēriņā, ne jaudā nebija nekāda pieauguma - tvaika lokomotīve tikai kļuva briesmīgi sarežģīta, izskatījās dīvaini (priekšā - divi riteņu stāvi, aizmugurē - pat trīs stāvi!), Un papildu berzes dēļ radītie zaudējumi pasliktināja mašīnas darbības īpašības …
Tikai Holmaņa lokomotīves uzņēmuma īpašnieks Viljams Dženings Holmans varēja loģiski izskaidrot ķēma radīšanas iemeslu. Daudz vēlāk, 1895. gadā, Holmans pat patentēja savu "izgudrojumu" (ASV 546153); viņam bija problēmas tikai ar dizaina lietderības pamatojumu, jo tehniski Holmana tvaika lokomotīve noteikti bija novatoriska ideja.
Tātad, kāds bija Holmana dzinējs? Kā jau minēts, konkurence dzelzceļa nozarē šajos gados bija sīva. Un sīkajam uzņēmumam Holman klājās ļoti slikti. Tā vietā, lai vajātu progresu un mēģinātu pārspēt pārējo, Holmana kungs pieņēma vēl vienu, diezgan riskantu lēmumu. Viņš nopirka vecu 4-4-0 tipa tvaika lokomotīvi (izmantosim amerikāņu klasifikāciju), uz riteņiem uzlika berzes lokus, iegūto skaistumu uzlika uz ratiem, visu noregulēja - un palaida lokomotīvi pa Ņūdžersijas ceļa atzaru. Protams, zinātkāre piesaistīja uzmanību.
Holmans reklamēja savu tvaika vilcienu pēc iespējas labāk. Viņš uzstājās ar daudzām prezentācijām, nopirka veselas avīzes lapas, un puse valsts bija pārklāta ar plakātiem. Skatītājiem Holmans paskaidroja (izmantojot pilnīgi absurdus apgalvojumus no fizikas viedokļa), ka šī konstrukcija izraisīs trīskārtīgu ātruma pieaugumu ar tādu pašu tvaika rūpnīcas jaudu, un lielāks saskares punktu skaits ar sliedēm ļautu izvairīties no riteņu slīdēšanas, un tas arī darbotos, lai palielinātu ātrumu un samazinātu enerģijas izšķiešana. Visbeidzot, reklāmas kampaņas kulminācija bija priekšlikums ātri un viegli "uzlabot" jebkuru esošo tvaika lokomotīvi, pārvēršot to par holmana tipa. Protams, šādu pakalpojumu sniedza tikai Holman Locomotive Company.
Tajā pašā laikā viņš vienkārši reizināja sākotnējo asu skaitu (2) ar gala skaitli (3) vadošajam grozam, tā ir visa matemātika. Lielāks punktu skaits, kas nonāk saskarē ar sliedēm, Holmans apgalvoja, ka tas noliegtu slīdēšanu, un lokomotīves efektivitāte ievērojami palielināsies. Holmana lokomotīves uzņēmuma plakāti karājās visā Ņūdžersijā, un tika izdrukāti desmit miljoni uzņēmuma akciju, kuru vērtība ir no 25 līdz 100 ASV dolāriem, lai gan vēsturnieki uzskata, ka summa ir pārspīlēta. Holmana pārliecība par uzņēmuma panākumiem bija saistīta arī ar faktu, ka viņa uzņēmums bija gatavs "modernizēt" jebkuru esošo tvaika lokomotīvi, tas ir, "Holmani" nevajadzēja būvēt no jauna.
Holmaņa daļa otrajā laidienā (numurēta, Holmana parakstīta personīgi).
Un pats galvenais: Holmans emitēja akcijas no USD 25 līdz 100 - kopā par USD 10 miljoniem (vismaz tā tika teikts). Pievērsiet uzmanību - 19. gadsimta beigas, nedēļu var iztikt ar pāris dolāriem. Un, lai gan inženieri un dzelzceļa darbinieki izkropļoja krāpšanos, Holmans pārdeva gandrīz visas akcijas - tās nopirka vienkārši cilvēki, kuri neko nesaprata fizikā un mehānikā, bet viegli noveda pie reklāmas. Angus Sinclair savā grāmatā "Lokomotīves attīstība" raksta, ka viens no viņa paziņām, vārdā Mariona Franča, ar grūtībām ieguldīja Holmana akcijās, uzkrāja 570 USD un nākamie 20 gadi gaidīja, kad viņa sāks maksāt dividendes.
Parastie cilvēki to nopirka. Daudzi no ne tik turīgajiem Džērsiem ir ieguldījuši savu pēdējo naudu Holmana akcijās, lai divdesmit gadus gaidītu solītās dividendes. Bija arī lieli investori, kuri iegādājās ievērojamus akciju paketes.
Bet tajā pašā laikā inženierzinātņu pasaule atskanēja trauksme. Tas sākās ar to, ka vairāki laikraksti, kas publicēja projekta sludinājumu, vērsās pie tehniskajiem speciālistiem, un viņi bija šausmās par redzēto. Atklāsmes lija lietus, Holmans tika pasludināts par tehnisko pametēju, kurš nesaprata elementārus fizikas likumus.
Tikai gadu vēlāk, kad Holmans pazuda ar visu naudu, atstājot savu unikālo tvaika lokomotīvi kā mantojumu Ņūdžersijas dzelzceļam, kļuva skaidrs, ka viņš ir ģēnijs. Viņš izgudroja un konstruēja vienkāršāko ierīci ar šķietamo sarežģītību, kas spēj maldināt masas un piesaistīt liela mēroga ieguldījumus. Tehniskās demonstrācijas tika veiktas ar nelielu ātrumu, un faktiskie ogļu patēriņa rādītāji nekur netika norādīti - Holmans visus pārspēja.
Ilgi cietusī tvaika lokomotīve tika pārbūvēta atpakaļ uz 4-4-0 un turpināja kalpot kā regulārs transports. Lokomotīve kļuva pazīstama kā Holmaņa absurds.
Bet 1894. gadā Holmans pēkšņi atgriezās (acīmredzot nauda beidzās) un pasūtīja Baldvina lokomotīves rūpnīcu pat trīs savas sistēmas tvaika lokomotīvēm, iepriekš samaksājot tikai vienu. Sistēma bija nedaudz atšķirīga. Dīkstāves riteņi atradās tieši uz sliedēm, un uz ratiem balstījās tikai divas piedziņas asis. Ratiņiem bija nedaudz atšķirīgs dizains un iesaistīšanās modelis; Holmans par to arī saņēma patentu - 1898. gadā (ASV 597557). Rezultātā trīs gadus vēlāk, 1897. gadā, ārpus rūpnīcas vārtiem parādījās tikai viens Holmana sistēmas Baldvins.
Bet pat par to Holmanam izdevās nopelnīt labu naudu, atkal izlaižot virkni jaunizveidoto The Holman Locomotive un Speeding Truck Co akciju un pārdodot tās ar svilpi. Pēc Holmana nākamās pazušanas nelaimīgā tvaika lokomotīve tika pārveidota par parastu 4-4-0 un nosūtīta, lai izpirktu tās apkaunojošo pagātni Kanzasā.
Neviens neko īsti nezina par pašu Holmanu - pirmais patents aiz viņa vārda parādījās 1856. gadā, pēdējais - 1926. gadā, kopumā Holmans saņēma septiņus patentus par dzelzceļa uzlabojumiem, tostarp par saviem trakajiem ratiem. Dažādi patenti norāda dažādas dzīvesvietas, un, salīdzinot datumus, izrādās, ka Holmans dzīvoja vismaz deviņdesmit gadus, jo atšķirība starp pirmo un pēdējo patentu ir septiņdesmit. Pēc krāpnieka pazušanas daudzi laikraksti un žurnāli uz viņa zīmējumiem drukāja karikatūras, dažreiz "slāņojot" līdz pat astoņiem riteņu stāviem. Un Holmans kaut kur nodzīvoja savu dzīvi sātīgi, jo nauda, kas saņemta no divām secīgām izkrāpšanām, parastam cilvēkam būtu ilga piecdesmit gadus. Šķita, ka Holmanam ir gana, jo viņš netika uz trešo krāpšanos.
Bet tehnoloģiju vēsturē Holmans paliks kā pasaules absurdākā tvaika lokomotīves izgudrotājs. Un, iespējams, kā cilvēks, kurš visus ļoti gudri pievīla. Un divreiz.
Lokomotīve Laferrera
Holmans nebija pirmais, kurš uzsāka ideju par viena riteņa novietošanu virs otra. 1850. gadā franču uzņēmums Entreprise Geneve Laferrère izgatavoja vienu vienlīdz oriģināla dizaina kopiju.
Problēma bija tā, ka 19. gadsimta vidū nebija vienota gabarīta standarta. Kopumā mūsdienās dažādās pasaules valstīs dzelzceļa sliežu ceļam var būt atšķirīgs platums - no 610 līdz 2000 mm (neskaitot bērnu dzelzceļus). Un Great Western Railway dzelzceļš Lielbritānijā ilgu laiku (līdz 1892. gadam) bija 2140 mm platumā. Laferrère dizains bija viens no mēģinājumiem veikt pāreju no viena sliežu ceļa platuma uz otru.
Lokomotīves augšdaļa bija parastā 0-6-0 tipa lokomotīve 1000 mm sliežu ceļam. Ja vajadzēja vadīt tvaika lokomotīvi pa 1435 mm sliežu ceļu, tad ratiņi vienkārši mainījās vietām: augšējais nogāja lejā, bet apakšējais - augšā. Turklāt ierīce ļāva mainīt sliežu ceļu, neapturot tvaika dzinēju! Man jāsaka, ka no mehānikas viedokļa Laferrera dizains ir izcils, it īpaši 19. gadsimta vidum. Cits jautājums ir tāds, ka patiesībā tas nevienam nebija vajadzīgs, un attīstība tur apstājās.
Laferrera tvaika lokomotīve ir noslēpumaina no visām pusēm. Šim dizainam nav patentu, līdz šai dienai ir saglabājies viens sistēmas attēls, un pat ražotāja nosaukums tika nolasīts no attēlā skaidri redzamās plāksnes. Kombinācija "inženieris Laferrers" tika atrasta tajā pašā 1888. gada Scientific American rakstā, kurai lokomotīve tika pārzīmēta no kāda franču izdevuma (visticamāk, Genie Civil).
Fontaine tvaika dzinējs
Visbeidzot, ir vērts pieminēt vēl vienu pārsteidzošu dizainu, kas mūsdienās pazīstams kā Fontaine's Freak.
1881. gadā Grant Locomotive Works (Patersona, NJ) uzbūvēja unikālu lokomotīvi Kanādas dzelzceļam, kuru projektējis Detroitas inženieris Eižens Fontēns. Šī lokomotīve radīja lielu troksni un vēl vairākus gadus piesaistīja gan mašīnbūves inženieru, gan dīkstāves sabiedrības uzmanību.
Fontaine lokomotīves piedziņas ritenis atradās katla līmenī un ar berzes transmisijas palīdzību pagrieza riteni, kas tieši pārvietojās pa sliedēm. Pats Fontēns apgalvoja, ka šī attīstība ievērojami palielinātu lokomotīves ātrumu. "Šodien mums ir situācija, kad ātruma palielināšana ir iespējama tikai palielinot piegādātā degvielas daudzumu, kas rada papildu izmaksas," raksta Fontēns. "Mans dizains iznīcinās ilūziju par neiespējamību pārvietoties pa citu ceļu …" Viņš izdarīja savu secinājumu, pamatojoties uz to, ka liela diametra piedziņas riteņa (72 collu) rotācija, kas nav pakļauta lokomotīves masas spiedienam, prasa mazāk enerģijas nekā parastā shēma. Apakšējā berzes riteņa (piedziņas), kas atrodas uz tās pašas ass kā kontakts ar sliedēm, diametrs bija mazāks, 56 collas,kas arī samazināja izmaksas un ļāva lielāku ātrumu. Visbeidzot, Fontaine sistēma uzlaboja satiksmes drošību. Mēs atzīsim, ka Amerikas Savienoto Valstu dzelzceļš bija diezgan neveikls (it īpaši rietumos), un diezgan bieži vilcieni nobrauca no sliedēm tikai sliktas dēšanas kvalitātes dēļ. Fontaine izvietoja piedziņas sistēmu un piedziņas riteņus, kas ievērojami samazināja izliektā ceļa atgriezenisko saiti uz piedziņas svirām, palielinot konstrukcijas uzticamību un izturību.palielinot konstrukcijas uzticamību un izturību.palielinot konstrukcijas uzticamību un izturību.
Diemžēl Fontaine nedaudz kļūdījās, kas tika pierādīts vairāku gadu tvaika lokomotīves darbības laikā Kanādas dienvidu dzelzceļā, kuram tā tika izveidota. Atšķirībā no Holmana, kuru, visticamāk, iedvesmoja Detroitas inženiera ideja, Fontēna no sirds cerēja uzlabot motoru. Viņa sistēma izrādījās ne labāka, ne sliktāka par parasto, tāpēc tehnoloģiski sarežģītas dēļ bija ekonomiski nepiemērota. Pēc tam unikālā tvaika lokomotīve tika pārbūvēta par parastu 4-2-2 tipa darba zirgu.
Tomēr saskaņā ar Fontaine sistēmu sākotnēji 1882. gadā tika ražotas vēl divas tvaika lokomotīves: pirmā Pensilvānijas dzelzceļam, otra - Wheeling un Erie ezera dzelzceļam. Visas šādas lokomotīves tika aktīvi izmantotas.
Apkopojot, mēs varam teikt, ka cilvēka iztēle ir neierobežota. Un neatkarīgi no tā, cik absurda šī vai tā struktūra varētu šķist no pirmā acu uzmetiena, ir vērts to izveidot vismaz tā, lai progress neapstātos ne uz mirkli.
Nataniela Grē ledus lokomotīve
Robeža starp tvaika lokomotīvi un tvaika traktoru ir ļoti plāna: pirmā iet pa sliedēm, bet otrā - uz jebkuras virsmas. Šķiet, ielieciet lokomotīvi uz riepām vai sliedēm, un tā vairs nebūs dzelzceļa transporta pārstāve. Un 1861. gadā anglis Nathaniel Grue projektēja un uzcēla, piedaloties kungiem. Neilson & Co. lokomotīve … uz sānslīdēm! Neilgi pirms tam Gru bija bijis Krievijā, kur viņu šokēja sniega daudzums un sarežģītie ceļa apstākļi. Lokomotīves atklāti slīdēja pa sniegotajām sliedēm. Un Gru nāca klajā ar tvaika lokomotīvi, kas īpaši paredzēta Krievijai.
Gru brīnišķīgais (un naivais) izgudrojums bija 15 pēdas garš un svēra apmēram 12 tonnas, un labākai saķerei viņam vajadzēja pārvietoties pa aizmugurējiem riteņiem ar īsiem tērauda tapām. Bet priekšā riteņu vietā tika uzstādītas ragavas, kas pēc Gru idejas lieliski varēja slīdēt pa sniegotu ceļu, tādējādi atbrīvojot ceļu braucošajiem riteņiem. Jau pēc piegādes uz Maskavu lokomotīve bija aprīkota ar slēgtu kabīni ar apkuri, ko piegādāja no tvaika katla.
Dīvainā kārtā Krievija šo projektu pieņēma, un tvaika lokomotīvi Gru nopirka tirgotājs Solodornikovs, kuru viņš regulāri apkalpoja visu 1861./62. Gada ziemu - kaut arī nevis uz dzelzceļa, bet gan uz upes ledus, pārvadājot kravas un pasažierus. Tālāk lokomotīves taka ir zaudēta vēsturē, lai gan, pēc dažām ziņām, jau nākamajā ziemā tā nokrita pa ledu un palika tur uz visiem laikiem.