Выпуск 3 (36). Паровозы Ракета, Саламанка, Рак, Саксония, Су, СО, Слон

«Ракета» — один из первых паровозов, построенный в 1829 году отцом и сыном Джорджем и Робертом Стефенсонами. Из ранних локомотивов «Ракета» является самым известным, причём во многом потому, что во-первых она выиграла единственные в своём роде соревнования паровозов — «Рейнхильские состязания», а во-вторых — это был первый в мире паровоз с трубчатым паровым котлом. В дальнейшем такая конструкция котла стала применяться на всех выпускавшихся паровозах. Весьма распространено заблуждение, что «Ракета» является первым паровозом, однако на самом деле первый паровоз был запатентован ещё Ричардом Тревитиком в 1804 году, то есть на четверть века раньше стефенсонской «Ракеты». В 1829 году строительство железной дороги Ливерпуль — Манчестер подходило к концу. По мере приближения стройки к завершению, в компанию стало приходить всё больше идей и патентов о способах тяги поездов по дороге.

В основном связано с большим недоверием общественности, в том числе и многих авторитетных инженеров, к паровозам. Тогда Джордж Стефенсон, будучи опытным конструктором паровозов и основным инициатором строительства общественных железных дорог, заявил что сможет построить паровоз, который бы удовлетворял всем притязательным требованиям. При этом Стефенсон допускал, что нужный паровоз мог бы быть построен и другими конструкторами. Тогда один из членов правления, будучи большим фанатом конных скачек, предложил устроить соревнования паровозов, тем самым выбрав лучший из паровозов, а заодно устроить рекламу компании и будущей дороге. Стефенсон такое решение полностью поддержал. В конце апреля того же года дирекция Ливерпуль-Манчестерской железной дороги при поддержке ряда инженеров, в том числе и самого Джорджа Стефенсона, опубликовала условия предстоящего конкурса паровозов. Теперь Стефенсону предстояло создать паровоз, который бы смог выиграть предстоящие состязания. Главный принцип конструкции, использованной в новом паровозе, успешно эксплуатировался Стефенсоном начиная с его первых моделей, построенных в 1815 году для Киллингвортской железной дороги. Основная идея заключалась в том, что лишний пар, после оказания давления на цилиндры, выводился в трубу, облегчая доступ чистого воздуха, обеспечивая хорошую тягу, скорейшее сгорание топлива и более высокий КПД. До начала работы над новым паровозом оставалась, однако, нерешённой другая проблема — малой площади поверхности нагрева. Стефенсон намеревался устранить этот недостаток экстенсивным путём — удлиняя котёл и увеличивая площадь поверхности жаровых труб. В последней перед «Ракетой» модели паровоза, разработанной для Стоктон-Дарлингтонской железной дороги, Стефенсон пришёл к концепции сдвоенной трубы, заметно увеличивающей площадь поверхности нагрева. Однако такая модель была слишком тяжёлой — основанные на этом принципе паровозы весили 12 тонн, тогда как требования организаторов конкурса предусматривали вдвое меньшую массу. Решение было найдено благодаря водотрубному котлу, разработанному Артуром Вулфом и усовершенствованному инженером У. Х. Джеймсом. Основная идея водотрубного котла заключалась в прохождении воды и пара по параллельным трубкам, проложенным через топку. Джеймс, предложивший свою разработку вниманию Стефенсона в 1827 году, настаивал, что основанный на ней паровоз сможет развивать скорость в 20 и даже 30 миль в час, что по тем временам казалось беспочвенными и опасными фантазиями. Уже в 1828 году трубчатые котлы для двух паровозов были изготовлены на заводе Стефенсона по заказу французского инженера Марка Сегена для строившейся Сент-Этьенской железной дороги — в этом варианте по трубкам, проходившим через воду в котле, подавалась также вода, только уже разогретая. Хотя принцип был признан Стефенсоном удачным, его конкретное воплощение не стало успешным — трубки быстро покрылись накипью и прогорели. Для «Ракеты» в результате экспериментов был выбран разработанный совместно с Генри Бутом вариант, в котором по трубкам через воду в котле должен был пропускаться разогретый газ. Второй важной деталью стало сужение диаметра паровой трубы, благодаря чему скорость движения пара в системе возросла. Наконец, третьим усовершенствованием по сравнению с предыдущими моделями было прямое соединение золотников паровой машины с ведущими колёсами локомотива. Техническое воплощение первой и главной идеи заняло определённое время: вначале система, в которой трубки для горячих газов держались на винтах, сильно протекала, и только после того, как медные трубки были пропущены напрямую через отверстия в торцах котла и приварены, гидравлическое давление обеспечило герметичность конструкции. В конечной своей форме котёл «Ракеты» был цилиндрическим с плоскими торцами, длиной 6 футов и 3 фута и 4 дюйма в диаметре. Верхняя половина котла представляла собой резервуар для пара, в нижней части была вода, через которую были пропущены 25 медных трубок диаметром по 3 дюйма, одним концом открывающиеся в топку, а другим в паровозную трубу. Топка размерами 2 на 3 фута была расположена непосредственно перед котлом и тоже была окружена водой. Цилиндры паровой машины, направленные более горизонтально, чем в предыдущих моделях, чтобы минимизировать колебания во время движения, были расположены у задней части котла и соединены шатунами с осью передней — ведущей — пары колёс. Колёс было всего две пары, и поддерживали они паровую машину общим весом 4,5 тонны. Конструкция тендера была простейшей — он представлял собой четырёхколёсную тележку, в передней части которой было топливо, а в задней ёмкость с водой. Достроенная «Ракета» прошла испытания на Киллингвортской железной дороге, по всем показателям превзойдя предшествующие модели. Она не только развивала скорость до 20 миль в час, что вдвое превосходило казавшиеся жёсткими условия конкурса, но и тратила меньше топлива, чем предыдущие стефенсонские паровозы, и реже требовала пополнения запаса воды. Удачные конструктивные особенности «Ракеты» были незамедлительно взяты на вооружение. Уже в 1830 году семь паровозов, открывавших сообщение по Манчестерско-Ливерпульской дороге, были её прямыми потомками, с незначительными модификациями, призванными ещё больше увеличить эффективность. В день открытия дороги «Ракета» вошла в число паровозов, проходивших маршрут в первый раз, и участвовала в первой аварии на новой дороге: ливерпульский член парламента Уильям Хаскиссон, прогуливавшийся по железнодорожному полотну, не успел уйти с дороги мчащегося паровоза и был тяжело ранен. Доставленный с рекордной скоростью в ближайший город Хаскиссон скончался к вечеру того же дня, но сама оперативность доставки стала для новых паровозов только дополнительным источником рекламы. Конструкция «Ракеты» также легла в основу паровоза «Инвикта», обслуживавшего открывшуюся в 1830 году ветку Витстабл — Кентербери. Принципы в основе конструкции «Ракеты» продолжали использоваться в паровозах вплоть до 1960-х годов. Однако развитие железнодорожного сообщения в Англии с этого момента пошло такими темпами, что небольшая «Ракета» скоро оказалась устаревшей, даже несмотря на значительные изменения в конструкции, сделанные в первые годы регулярной эксплуатации. Она использовалась на Ливерпульско-Манчестерской дороге лишь до 1837 года, после чего была продана. На протяжении пяти или шести следующих лет прославленный локомотив возил уголь в Карлайл из близлежащих копей по Миджхолмской дороге. Простояв после этого некоторое время в депо в Киркхаузе, он был вновь выкуплен Стефенсоном и выставлен на публичное обозрение в Ньюкасле. Планировалось, что «Ракета» станет частью Всемирной выставки 1851 года в Лондоне, но в конечном итоге этого не произошло, и паровоз оставался в Ньюкасле вплоть до 1862 года. Уже в 1857 году к Стефенсону обратились представители недавно открывшегося Музея патентного бюро с просьбой об аренде «Ракеты», спустя три года предложив уже приобрести паровоз в полную собственность музея. В конечном счёте «Ракета» был передана музею в виде дара 14 июля 1862 года после того, как удалось прийти к соглашению между семействами Стефенсонов и Томпсонов, которым паровоз принадлежал с 1837 года. «Ракета» остаётся частью экспозиции Музея науки по настоящее время. В ряде музеев мира выставлены точные копии «Ракеты». С 1990 года изображение «Ракеты» вместе с портретом Стефенсона размещено на британской пятифунтовой купюре.

Саламанка — первый коммерчески успешный паровоз, построенный в 1812 году Мэттью Мюрреем из Лидса для Миддлетонской железной дороги, проходившей от Миддлтона до Лидса. Паровоз стал первым с двумя цилиндрами. Своё название он получил в честь победы герцога Веллингтона в битве при Саламанке, произошедшей в том же году. Саламанка была также первым локомотивом с реечной передачей, использовавший запатентованную систему Джона Блекинсопа зубчатой железной дороги. Единственная зубчатая рейка была проложена с внешней стороны путей и задействовалась колесом с левой стороны паровоза. Зубчатое колесо приводилось в движение парными цилиндрами, встроенными в верхнюю часть котла. Поршни работали с передаточным рычагом, а не управлялись противоходом, как у большинства ранних паровозов. Эти двигатели проработали до 20 лет. Всего было построено 4 таких паровоза. Первый, Саламанка, был уничтожен спустя 6 лет из-за взрыва котла. Согласно Джорджу Стефенсону, давашему показания созданному комитету Парламента для расследования происшествия, машинист повредил клапан безопасности котла.

Паровоз «Рак» — маневровый танк-паровоз с двумя спаренными осями и вертикально расположенным котлом. Выпускался Невским, а затем и Харьковским заводами для внутризаводской работы. Был оборудован парораспределительным механизмом Вальсхарта. Получил широкое применение на металлургических и машиностроительных заводах.

«Саксония» — первый немецкий паровоз, построенный в 1838 году. Его конструктор — Иоганн Андреас Шуберт разработал его по примеру английского паровоза «Comet» для использования на железной дороге Лейпциг-Дрезден. Разработкой и изготовлением паровоза занималась созданная 1 января 1837 года фирма «Maschinenbauanstalt Übigau» под Дрезденом. Шуберт с самого начала руководил предприятием. Строение локомотива для фирмы был техническим и экономическим риском. С одной стороны не было ни малейшего опыта паровозостроения, с другой не было заказа на строение паровоза. Было предусмотрено, что «SAXONIA» идёт в эксплуатацию с открытием Лейпцигско-дрезденской железной дороги 8 апреля 1839 года. Но англичане, у которых до тех пор была железнодорожная монополия, не позволили Шуберту и «Саксонии» этот успех. Первый поезд на новых рельсах тянуло два английских локомотива. «Саксония» могла только следовать за первым поездом. Было замечено несколько случаев саботажа. «Саксонию» позже всё равно использовали. Для 1843 года есть данные о пройденном пути в 8666 километров. О её дальнейшей судьбе нет заверенных данных, но она до 1856 года относилась к составу Лейпцигско-дрезденской железной дороги, потому что её имя только тогда было повторно использовано.

«Слон» — паровоз, изготовленный на заводе Гакворта в Англии для Царскосельской железной дороги. 3 октября 1836 года судно «Барбара» доставило в Кронштадт первый паровоз, который частями перевезли в Царское Село, где произведена сборка. Стоимость паровоза составила 14 300 руб серебром. 6 ноября этот паровоз с двуми вагонами совершил публичную поездку на перегоне Царское Село — Павловск. 3 ноября 1838 года паровозу было присвоено имя «Слон». Паровоз оказался неудачным и из-за частых поломок в 1839 году был снят с линии, и отправлен на маневровые работы. В архиве сохранились записи о переделкe локомотива.