История паровозостроения

Паровоз не сразу стал таким, как мы его знаем. И дело не во внешнем виде, а в основных принципах построения, "архитектуре", так сказать. Последние лет так 100 существования паровозов она если и менялась, то по мелочи. Котлы высокого давления и турбопаровозы до дела не дошли: тепловозы и электровозы потеснили вековых тружеников. Но это 20-й век, а тогда ещё шёл 1828 год. В центральной Франции уже существовали дороги на конной тяге для вывоза угля, а на дороге Лион - Сан-Этьен даже трудился паровоз Стефенсона. Один из ранних, он даже не имел выхлопа мятого пара в трубу. И вот француз по имени Марк Сёген (Marc Seguin) решает его переделать. У него это семейное: Жозеф и Этьен Монгольфьеры были его дядями по материнской линии. В итоге он переделывает котёл так, как показано на рисунке. Теперь продукты сгорания, проходя под котлом и нагревая его снизу, возвращались через тонкие трубы уже сквозь котёл, выбрасываясь в итоге в трубу.



Марк Сёген не был первым изобретателем жаротрубного котла. Оный был запатентован аж в 1791 году в Северной Америке Ридом, а в 1826 в Англии - Невиллем. Однако он первый поставил его на рельсы!
А вот тендер заслуживает отдельного внимания.

Тяга в невысокой трубе паровоза недостаточна для поддержания горения, потому Марк снабжает тендер воздуходувкой, работающей от второй оси. Решение громоздкое, и оно просуществовало недолго, так как было менее эффективно, чем изобретённый в той же Франции М. Пеллетаном конус. Суть конуса в том, что после совершения работы в цилиндре мятый пар выбрасывается по оси трубы через специальное устройство, таким образом создавая тягу. То есть из трубы паровоза идёт не только дым, а дым с паром. До сих пор так, да... Не считая паровозов с конденсацией пара, которые так любил нарком путей сообщения Каганович. Так вот, Сёген ставит конус, получая паровоз почти в таком виде, в каком мы его знаем. Впрочем, с 1835 года он бросает паровозы и начинает строить мосты...
Забавно бывает: паровоз как паровой котёл на рельсах изобрёл Ричард Тревитик, схему с жаротрубным котлом - Марк Сёген, а спроси кого далёкого от техники, кто изобрёл паровоз, скажут, что Джордж Стефенсон.




Ну и можно добавить, что французы сделали рабочую реплику первого варианта паровоза Сёгена, причём не на аккумуляторах, как некоторые паровоз Черепановых выкатывали, а на пару, как положено...

Большая Западня железная дорога (Great Western Railway) была построена к 1838 году инженером Изамбардом Кингдомом Брунелем. Брюнель был соперником и даже конкурентом Стефенсона, хотя железными дорогами не ограничивался, проектируя пароходы, водопроводы, мосты, тоннели. Был фанатом широкой колеи, а это целых 7 футов (2 133 мм)! При том, что в России годом ранее поехали первые паровозы с колеёй в 6 футов, а прижились в итоге и вообще - пятифутовые. А в самой Англии Стефенсон применял колею в 4 фута и 8 с половиной дюймов (1 435 мм). 18 августа 1846 британским парламентом был принят закон о регулировании ширины железнодорожной колеи. Всем многочисленным калибрам ЖД, существовавшим на тот момент в островной Великобритании и мешавшим торговле за счёт необходимости перегрузки товаров (и пассажирам за счёт необходимости пересадки) предписывалось урезаться (или расшириться) до "нормальной" колеи, она же "стефенсоновская". Каким-то образом, однако, GWR под запрет не попала и просуществовала аж до 1892 года, имея длину 320 км, после чего была за 31 час перешита на "нормальную" колею. Широкая колея не показала особых преимуществ перед нормальной, однако сначала требовала больше денег и работы при постройке, а затем больших эксплуатационных расходов, нежели чем стефенсоновская колея.
На этой дороге "родились" два интересных паровоза, которых звали "Ураган"(Hurricane) и "Громовержец"(Thunderer). Оба были построены на заводах "R. & W. Hawthorn & Co" по конструкции Томаса Эллиота Гаррисона, взявшим на это дело патент. В чём была суть предложения: тогда паровозные машины и котлы были несовершенны, а последние, кроме того, требовали промывки. Чтобы как-то сократить простои, была запатентована конструкция, которая подразумевала размещение котла на одном экипаже, а паровой машины на другом. Таким образом, можно было пускать паровоз, сцепив исправную пару из машины и котла. Правда, видится уже хотя бы один, но очень очевидный минус: малый вес(сцепной), приходящийся на ведущие колёса. Нужно как-то утяжелять экипаж с машиной и возить бесполезный груз. Правда, нет проблем с малой площадью колосниковой решётки, которую тогда размещали внутри рамы. Хотя, при 7-футовой колее этой проблемы и так бы не было.
"Ураган" имел осевую формулу 1-1-1 и был построен как скоростной паровоз. Ведущие колёса имели диаметр 3 048 мм и приводились через коленчатую ось, на которую работали шатуны паровой машины.



"Громовержец" же имел ещё более странную конструкцию. Осевая формула его была 0-1-1, и цилиндры работали не на ведущую ось, а на специальное зубчатое колесо с коленчатой осью - вот на рисунке видно вверху. Затем это колесо передавала вращение на шестерню, укреплённую на оси ведущего колеса. Соотношение передачи было 3:1, так повышалась скорость без чрезмерного увеличения диаметра ведущего колеса.


Оба паровоза, утверждалось, могли достичь скорости 160 км/час, но вследствие сложности по такой схеме больше не строились, да и на Большой Западной дороге проработали недолго...

Вот такая красота попалась в журнале "The Engineer" за 30 апреля 1869 года