Тернистый путь паровых машин

МЕТОДОМ ПРОБ И ОШИБОК
Первые опыты превращения тепловой энергии пара в механическую были проделаны еще современником Иису­са Христа — Героном Александрийским. Талантливый греческий математик и механик изобрел и опробовал много инженерных решений. Но большинство из них были отвергнуты и значительно позднее «изобретались» заново. Так и созданный им механизм, приводимый в движение струей пара, выходившего по трубкам из котла, остался проигнорированным. А единственное, что роднит железные дороги с Древним Римом, так это ширина колеи в два лошадиных крупа римских колесниц.

Истории было суждено распорядиться так, что с первым в мире паровозом общественное мнение связывает имя Джорджа Стефенсона. И в ряде стран 27 сентября 1825 года считают днем рождения железных дорог. Отчасти это справедливо: в эту дату действительно железные дороги как вид транспорта были открыты для общего пользования. Однако сам Джордж Стефенсон как-то отметил, что «паровоз есть изобретение не одного человека, а целого поколения инженеров и механиков». И это так. Идея паровой тяги к моменту своей реализации прошла 135-летний путь открытий, побед и разочарований.

Еще в 1690 году французский изобретатель Денис Папи провел первый опыт с паром, поршнем и цилиндром. Он же изобрел предохранительный клапан, чтобы пар можно было укоротить, а всю конструкцию не разнесло в клочья. Почти век спустя, в 1763-м, свой двухцилиндровый паровой двигатель создал русский механик Иван Ползунов. В 1771 году Николя Жозеф Кюньо отправил «паровоз» по обычной грунтовой дороге, но не управился с повозкой, и на том все кончилось. Через 13 лет свой паровоз запатентовал Джеймс Уатт, а его помощник воплотил идею в жизнь. В 1803 году Ричард Тревитик создал первый в Европе паровоз, бегущий по гладким рельсам. Но его паровая тяга оказалась дороже гужевой.

В 1811-м Мэттью Мюррей, считавший, что на гладких рельсах колеса самоходного парового экипажа будут проскальзывать, построил первую в мире зубчатую дорогу. Когда в августе 1812 года русская и французская армии готовились к самому кровопролитному в мировой истории однодневному Бородинскому сражению, в далекой Англии паровоз Мюррея начал таскать вагонетки с углем. Трудился он вплоть до 1834 года. С работой этого паровоза в 1816-м ознакомился великий князь Николай Павлович (впоследствии российский император Николай I). К слову, идея Мюррея живет и побеждает на горных зубчатых железных дорогах вплоть до наших дней.

В 1813 году Уильям Брантон решил не мудрствовать с зубчатыми рейками, а просто приделать к паровозу механические «ноги». Эксперимент кончился трагически: взорвавшийся котел разметал конструкцию и убил несколько человек, включая машиниста. И хотя изобретение Брантона локомотивом можно считать с натяжкой, в истории железных дорог это первый взорвавшийся паровоз. В том же году Уильям Хэдли построил «Пыхтящего Билли», который исправно служил до 1862 года.

НАУКА ПРОТИВ ПРЕДРАССУДКОВ
Так мы плавно подошли к появлению на сцене инженера Джорджа Стефенсона, служившего у владельца угольных копей лорда Равенсворта и внимательно изучавшего применение новой техники на соседних шахтах. К этому моменту наполеоновские войны обернулись ростом мировых цен на фураж для лошадей, поэтому лорд счел разумным профинансировать предложение Стефенсона применить вместо гужевой тяги паровую, тем более что топливом для них послужит местный уголь. Символично, что свой первый паровоз, построенный в 1814 году, Стефенсон назвал «Блюхер» в честь прусского фельдмаршала, получившего известность благодаря победам над Наполеоном. Затем он построил несколько паровозов и углевозную дорогу по заказу Хеттонских копей.

Первые эксперименты по применению паровозов начинались в горнозаводской промышленности и исходили из необходимости организовать массовую и недорогую транспортировку угля из шахт и копей к портам. В 1818 году владельцы угольных копей Дарлингтона задумали построить железную дорогу до порта Стоктона. Кроме того, они обратились в парламент Великобритании с просьбой открыть дорогу для общего пользования. Затем пригласили Джорджа Стефенсона, приобретшего к тому времени не только большой положительный опыт в этом деле, но и основавшего локомотивостроительную компанию Robert Stephenson and Company. Причем отцу стал помогать его сын Роберт, возглавив их семейный завод. Первая в мире железная дорога общего пользования Стоктон — Дарлингтон, открытая в сентябре 1825 года, положила начало распространению нового вида транспорта по всему миру.

В те времена возникновение железнодорожного сообщения было сродни открытию космоса полтора века спустя. Раньше в просвещенной Европе в доме отъезжавшего в дальнее путешествие бюргера царил траур, а он сам был обязан оставить завещание, свидетельствуют хроники. Безусловно, гужевой транспорт выполнял свою роль, но только железные дороги принесли человечеству легкость в путешествиях. Хотя еще в начале XIX века многие государственные люди в Европе смотрели на поезда как на не заслуживающее внимания, чрезвычайно ограниченное и второстепенное средство передвижения. А доктора медицины даже предрекали возникновение у пассажиров и зрителей железных дорог тяжелых форм мозговых болезней.

Тем временем завод Стефенсонов начал строить паровозы для других стран. Интересно, что в разные годы движение по новым линиям открывали практически однотипные модели: в 1831 году на ветке Камден — Эмбоу в Нью-Джерси (США) — паровоз John Bull, в 1835 году на первой железной дороге Германии Нюрнберг — Фюрт — паровоз Adler, в 1837 году на первой в России Царскосельской железной дороге — паровоз «Проворный». Но отложим в сторону всемирную ферроэквинологию и попробуем обобщить отечественный опыт.

ОДОБРЕНО ЗНАТОКАМИ
Широко известна фамилия самородков Черепановых. В годы сталинской борьбы с космополитизмом у нас в стране их считали едва ли не основоположниками паровозостроения. Хотя у них были возможности стать родоначальниками отрасли. Подобно Стефенсону, младший из Черепановых, Мирон, в 1833 году изучал в Англии конструкции паровозов и, вернувшись домой, стал вместе с отцом применять полученный опыт. Первый свой паровоз целиком из отечественных материалов они собрали в августе 1834-го. В марте следующего года построили второй, более мощный паровоз. Однако под давлением подрядчиков конского извоза и критически настроенных членов правления Нижнетагильских заводов все дальнейшие работы были прекращены, а построенная колея разобрана.

Гораздо менее известна история о второй, тоже нереализованной возможности наладить отечественное паровозостроение. В 1832 году на Пожвинском машиностроительном заводе в Пермском крае была предпринята попытка начать строить паровозы для транспортной связи рудных промыслов, а конкретно для планировавшейся железной дороги между Александровским и Всеволодо-Вильвенским заводами. Для этого еще в 1828 году собственник предприятия Всеволод Всеволожский заключил контракт на три года с английским механиком Петром Тетом.

Крупный пожар в декабре 1833-го нанес огромный ущерб заводу, и работа над паровозом возобновилась лишь в 1835-м. Однако в конце того же года англичанин, отработав два контрактных срока, убыл на родину, не оставив чертежей строящегося локомотива. Впрочем, через три года заводчане смогли завершить этот проект. Историки предполагают, что это случилось в немалой степени благодаря поступлению паровозов для будущей Царскосельской железной дороги, где заводские мастеровые могли получить недостающую информацию. Этот завод существует ныне и по иронии судьбы занят выпуском противопожарной техники!

В мае 1839 года на очередной выставке российских мануфактурных изделий в Санкт-Петербурге пожвинский паровоз «Пермяк» получил высокую оценку. Современные историки приводят такой факт: 21 июля 1839 года министр финансов, испрашивая утверждения наград участникам выставки, писал Николаю I: «На заводах Всеволожских построен первый в России паровоз, который одобрен знатоками. О сем важном шаге в устроении машин министр финансов считает долгом, по представлению Мануфактурного совета, довести до высочайшего сведения Вашего Императорского Величества». На этом история «Пермяка» обрывается, а память о нем сохранена в модели, выставленной в Эрмитаже.

Для Царскосельской железной дороги инициатор строительства Франц Антон фон Герстнер заказал паровозы за границей. Всего семь штук — шесть английских и один бельгийский, впрочем, строившийся по лицензии Стефенсона. Первым прибыл паровоз постройки завода Гакворда. 3 ноября 1836 года он прошел обкатку на дороге, а 6 ноя­бря совершил публичную поездку с двумя вагонами. Затем поступили еще два, постройки Стефенсона и Кокериля. Стоит отметить, что паровозы приходили несобранными и их достраивали в Петербурге.

Кстати, интересно происхождение самого слова «паровоз». Одно время в печати утверждалось, что этот термин был придуман журналистами петербургской «Северной пчелы», которые, описывая открытие и отправление поезда по первой железной дороге России в октябре 1837 года, назвали локомотив «паровозом», хотя тогда бытовал термин «пароход», заимствованный с флота. Между тем в официальном отчете Царскосельской железной дороги уже 8 февраля того же года был употреблен термин «паровоз».

В 1843 году приступили к строительству Санкт-Петербурго-Московской (позже названной Николаевской) железной дороги. По рекомендации совещательного члена строительного комитета дороги американского инженера Уистлера из Америки были вызваны механики Гаррисон и Уайнэнс. Им было предложено заняться изготовлением локомотивов и вагонов в России. И российское правительство в 1844 году заключило с обществом «Гаррисонъ, Уайненсъ и Истуикъ» контракт на 6 лет, подразумевавший изготовление подвижного состава для колеи 1524 мм на казенном Александровском заводе в Санкт-Петербурге.

Первые паровозы там были выпущены в 1845 году — с этого момента отсчитывается история русского заводского локомотивостроения. Вторым паровозостроительным предприятием стал Лейхтенбергский завод Петербурго-Варшавских железных дорог. Однако он проработал совсем недолго, выпустив с 1851 по 1858 год семнадцать паровозов, в том числе два для Царскосельской железной дороги. Затем завод был ликвидирован, а его оборудование использовали в новых мастерских. Впрочем, помимо ремонта, с 1865 по 1874 год было построено 22 паровоза (по другим данным, только шесть).

Первые паровозы Александровского завода были несовершенны. Это особенно проявилось, когда на отечественные дороги стали поступать локомотивы с закрытыми будками и парораспределительными механизмами, и предприятие производило их модернизацию. Когда возросло движение товарных поездов, по заданию Управления дороги Александровский завод спроектировал и построил в 1858–1859 гг. паровозы с четырьмя движущими осями. Эти локомотивы значительно опередили европейский опыт. Так, в Бельгии такие машины стали строить лишь в 1879-м, в Германии — в 1882-м, а в Англии — в 1889 году.

В 1866 году правительство страны стало принимать меры по развитию отечественного локомотивостроения, организации новых заводов и переоборудованию под выпуск локомотивов имевшихся. Всего с 1845 по 1880 год российской промышленностью было выпущено 2207 паровозов. Что касается заграничных, то по мере наращивания выпуска внутри страны их поставки сокращались.

В отличие от Великобритании, где без малого два столетия бережно хранят свои первые паровозы, в нашей стране традиция сохранения отечественного культурного наследия железных дорог появилась, пожалуй, лишь на закате советской эпохи. Оттого неудивительно, что до нас не дошли те паровозы. Более того, до недавнего времени считалось, что даже заводских чертежей не сохранилось. В 1987 году к 150-летнему юбилею была сделана реплика паровоза Стефенсона «Проворный». Впрочем, его воссоздавали по имевшейся в Центральном музее железнодорожного транспорта модели. В 2001 году еще одна реплика «Проворного» была построена деповскими умельцами в Новосибирске к столетию Транссиба.

Уже в наши дни благодаря интернету российские историки железных дорог сделали сенсационное открытие: на сайте National Railway Museum Великобритании ими был обнаружен перечень документов Robert Stephenson & Co Ltd, содержащий рабочие чертежи двух паровозов для России на 6-футовой колее и датированные 26 июля 1836 года. А в архиве семьи Hackworth был найден рисунок паровоза Гакворда — того самого, совершившего первую поездку по русской колее.

Об истории открытия электродвигателя читайте в статье «Тяга к электричеству».