Андрей Ваганов
|
|
Рис. 1. Паровоз-рекордсмен Rocket, 1829. Гравюра из книги «Die Denkwurdigften Erfindungen im neunzehnten Jahrhundert Fur die reifere jugent dargeftellt von Lois Thomas». Leipzig, 1908 |
Как видоизменялись в России восприятие и образ такого технического шедевра, как паровоз? При первом появлении в России (1836–1837) этот шедевр эпохи промышленной революции живописался современниками с мифологическим придыханием: «…конь пышет огненною пеною, оставляя за собой белое облако пара»; «сей грозный исполин, пыша пламенем, дымом и кипячими брызгами, двинулся вперед…» (цитаты из газет того времени).
Правда, глядя сегодня на книжную гравюру с изображением одного из первых образцов этого «грозного исполина» (первый запатентован англичанином Ричардом Треветиком в 1804 году) – паровоза-рекордсмена Rocket (в 1829 году выиграл так называемую гонку паровозов Rainhill Trials, развив скорость около 23 км/ч) Роберта Стефенсона, можно только улыбнуться (рис. 1). Но даже при своей неказистости стефенсоновская «Ракета» хороша…
Впрочем, кроме генератора эстетических чувств, эта машина на тот момент стала ориентиром для всех последующих конструкций паровых локомотивов. Дело в том, что в ней впервые был применен трубчатый котел: 25 медных трубок диаметром 3 дюйма – по ним шел поток горячего газа в дымовую трубу. При собственном весе в 4 и 1/3 т, «Ракета» везла почти 13 т. (Для сравнения: некоторые паровозы ХХ века с тендерами весили до 500 т.) Без груза «Ракета» развивала просто космическую скорость – до 43 км/ч!
|
|
Рис. 2. Число медных трубок в котле паровозов в середине XIX века составляло от 80 до 150. Гравюра из книги М.С. Хотинского «История паровых машин, пароходов и паровозов». Санкт-Петербург, 1853 |
Похожая конструкция паровоза приводится на гравюре в переводной книге, изданной в России в 1861 году, «Библиотека технических и промышленных производств. Часть III» (Санкт-Петербург. Издание товарищества «Общественная польза»). Переводчик и издатель Гремин главу «Паровозы (локомотивы)» начинает так: «Теперь нужно сказать несколько и о той машине, посредством которой сила пара применяется к железным дорогам. мы скажем только о подвижных машинах, которые имеют то же значение на железных дорогах, как лошадь на обыкновенных. Это так называемый локомотив; в сущности, он не что иное, как поставленная на колеса весьма сильно действующая машина высокаго давления, в которой все движущиеся части расположены так, что находятся как можно ближе к тому пункту, в котором должны действовать, и которая везет вместе с собою и паровик. Подобный локомотив состоит из крепкой рамы, утвержденной на колесах, на которой и около которой помещены все составныя части машины. Смотря по величине локомотива, у него бывает четыре или шесть колес, из которых только два большие суть собственно движущие колеса, остальныя же служат для поддержания машины и облегчения ея движения, увеличением трения об рельсы, и называются беговыми. Движущие колеса потому и делаются больше, что от диаметра их отчасти зависит скорость движения. Машина обыкновенно составляется так, что полному размаху поршня соответствует один оборот колеса».
После детального описания процессов движения пара в трубчатом котле Гремин заканчивает эту главу следующим резюме: «Между тем как 40 лет тому назад старались избегать всякаго поворота (рельсового пути. – «НГ»), теперь делают их даже на мостах, если это необходимо.
В начале устройства железных дорог самые большие подъемы были в 1 фут на 200; потом постепенно увеличили до пропорции 1 фут на 100; теперь же на Земмерингской и Виртембергской дорогах это отношение увеличилось до 1 на 40 фут.
Как видите, искусство построения железных дорог, как и всякое другое искусство, имело свое младенчество, и много миллионов было истрачено на них напрасно, которые были бы сбережены, если бы прежние инженеры имели всю опытность настоящих. Впрочем, нет человека, который не был бы прежде дитятею!» Однако паровозной экзотики хватало и в то время…
|
|
Рис. 3. Схема тендер-маховоза Шуберского. Иллюстрация из книги «Маховоз как средство дешевому построению железных дорог в России». Санкт-Петербург. Типография братьев Круг, 1864 |
«Маховоз состоит главным образом, как это изображает приложенный рисунок, из двух маховых колес aa, которыя чрез посредство малых колес bb опираются на три ведущие колеса c, с, d, таким образом, что каждое из них равномерно нагружено, – начинает описание конструкции маховоза Шуберский. – Только это расположение делает возможным употребление маховых колес на железных дорогах, ибо чрез это, во первых, значительно уменьшается сопротивление снаряда, а во вторых, связь между маховыми колесами и ведущими совершается одним сцеплением, без пособия зубчатых колес, хорошее действие которых в этом случае сомнительно, как это оказалось из опыта земерингской дороги».
А принцип действия маховоза предложен следующий: «Маховоз таким образом устроенный помещается в поезде за тендером и скрепляется как с ним, так и с вагонами.
|
|
Рис. 4. Локомотивы конструкции англичанина Томаса Крэмптона больше прижились в континентальной Европе. Немецкая гравюра на металле, конец XIX века |
Брошюру с описанием своего изобретения Шуберский заканчивает вполне самокритично: «Представляя мое изобретение на суд общества, я не имею притязания считать его совершенным; напротив, я первый уверен, что при приведении его в исполнение практика, как всегдашняя помощница теории, укажет на необходимые в нем изменения и усовершенствования». И все-таки это была экзотика.
Между тем можно отметить одну внешнюю, но важную особенность дизайна паровозов, которая начала проявляться уже во второй половине XIX века, – явно наметившуюся тенденцию к «зализанным», аэродинамическим, как сказали бы сейчас, формам. И это была мировая тенденция – так начиналась эпоха обтекаемости в технике в целом. «Если мы присмотримся к современным высокоскоростным паровозам, то сможем подметить в них те же характерные черты, что и у локомотивов, показавших рекордные скорости в прошлом столетии, – отмечалось в журнале «Техника – молодежи» № 8 за 1936 год. – Мы видим колеса сравнительно большого диаметра, весьма мощные машины, дающие очень быстрое движение поршней, и, наконец, обтекаемую форму кузова… Эта форма не только технически целесообразнее, но и более красива. Обтекаемые паровозы становятся уже модой».
Отличный образец, иллюстрирующий это высказывание, – локомотивы типа Crampton (рис. 4). Англичанин Томас Рассел Крэмптон был одним из выдающихся пионеров паровозостроения и железных дорог. Происходя из зажиточной семьи, он в 23 года занял свою первую должность инженера. «С тех пор он показал себя плодовитым, хотя и довольно причудливым изобретателем, – отмечается в английской карманной энциклопедии The Pocket Encyclopedia of British Steam Locomotives in Color, by O.S. Nock. (New Edition published in 2009 by Bounty Books, a pision of Octopus Publishing Group. 195 + 192 p.). – Его навсегда запомнят в связи с созданным им локомотивом типа «Крэмптон», который имеет одну пару ведущих колес большого диаметра на крайнем заднем конце шасси. Идея заключалась в том, чтобы оставить переднюю часть локомотива полностью свободной от ведущих осей и ходовой части, чтобы использовать большой котел».
|
|
Рис. 5. В 1929 году это был самый быстрый в мире паровоз – пропеллеровоз «Рельсовый цеппелин» (Германия). Рекламный вкладыш в пачке сигарет, 1930-е |
Логика обтекаемости вполне понятна: скорость, скорость, скорость... А ведь между Rocket и Crampton прошло всего-то около 20 лет.
А ровно через 100 лет после стефенсоновской «Ракеты», в 1929 году, в Германии инженеры поставили на рельсы «самый быстрый в мире поезд» – пропеллеровоз «Рельсовый цеппелин» (Schienenzeppelin). Этот легкий (20 т по паровозным меркам – не вес) «Шиненцеппелин» в мае 1931 года установил рекорд скорости на железных дорогах – 225 км/ч. Этот рекорд продержался 23 года. Железнодорожный «дирижабль» был выпущен в единственном экземпляре, и жизнь ему была отведена короткая: в 1939 году «Рельсовый цеппелин» был разобран ради алюминия. Но след от него остался, например на рекламном вкладыше в сигаретной пачке того времени (рис. 5).
