Кем был построен первый русский паровоз. Паровозы
Вечером 31 июля 1821 года купец Эдуард Спенс отправился в английский порт Гулля встречать барк "Коттингем". На нем, как ему сообщили, прибудет посланник уральского горнозаводчика Демидова с важным поручением, которое сейчас назвали бы промышленной разведкой. В лодке, доставившей пассажиров на берег, сидел бородатый мужик в долгополой черной одежде, косоворотке и картузе.
"Податель сего, Ефим Черепанов, мастеровой железоделательных заводов Его превосходительства, рекомендуется вашему любезному вниманию... Его превосходительство желает, чтобы Черепанов осматривал в особенности железоделательные заводы и рудники вашей страны, а потому будьте любезны оказать ему всяческое содействие в осмотре этих предприятий. Английского языка он не знает", - рыжего бородача сопровождало рекомендательное письмо из Петербургской конторы Демидовых.
Через неделю Спенс отправил туда ответное растерянное письмо:
"Милостивые государи! Ваше любезное послание вручено мне Черепановым, длинная борода которого возымела несчастные последствия и привлекла внимание, как вы можете убедиться из приложенной газеты. Его приняли за шпиона, и я боюсь, что подозрительная внешность и эта публикация, которую прочтут во всех промышленных районах, может помешать ему получить доступ на многие достопримечательные и важные заводы..."
Бород в Англии не носили уже лет триста - со времен Тюдоров. А Ефим Черепанов был старообрядцем. Предки его бежали за Уральские горы из Вологодского края от религиозных репрессий. Потомки по сей день сохраняют иконописного склада лица выходцев с русского Севера.
Англичане отказались показывать чертежи бородатому "разведчику". Диковинный паровоз он оценивал "вприглядку". И тот ему категорически не понравился:
Смотрел паровую машину Мерея, что возит каменный уголь в один раз по 2 тыс. пудов на расстояние четырех верст три раза в день, - писал Ефим Черепанов в отчете о командировке. - Машина сия зело диковинна, но для нас она негожа по той причине, что аглицкие мастера хошь и скоры до дела, но машины их служат недолго, а потом часто стоят в ремонте".
Да только ведь заело умельца...
"Сии машины для заводов железных и медных не нужны, хотя паровые машины, если будет угодно Их высокопревосходительству, можно завести и пристроить ко всякому действию".
И ведь завели. И пристроили. Но это случилось не скоро.
1774 год. Нижний Тагил
Ефим Черепанов родился в семье крепостного-чернорабочего. В семье - девять детей, у всех понятное и короткое будущее в "империи Демидовых" - от "подай-поднеси" дровишек в восемь лет до смерти в сорок, выкашляв забитые угольной пылью легкие.
Однако отцу чудом удалось устроить мальчишку в мастерскую по выделке воздуходувных мехов. Тот оказался любознательным и рукастым. И неуклонно стал подниматься вверх, как сказали бы сегодня, на социальном лифте. В 20 лет - мастер. В 33 - главный плотинный сначала одного, а затем и всех девяти демидовских нижнетагильских заводов. Тогда же организовал по собственному почину "механическое заведение" - конструкторское и испытательное бюро. Здесь впервые построил маленькую, в две человеческие силы, паровую машину, от которой работали станки...
По сути, Ефим Черепанов стоял у истоков российского машиностроения.
Очень вовремя подрос сын Мирон, такой же рыжий и такой же неуемный в работе. Когда Ефима назначили главным механиком тагильских заводов, сын стал помощником. Вдвоем они построили и "пристроили к действию" 25 паровых машин - для откачки воды из шахт, промывки золота, проката железа...
Но главным дело их жизни стала "паровая телега" для транспортировки руды с рудника на завод.
1833 год. Англия
Через двенадцать лет после отца Мирона тоже командируют в Англию. На нем кафтан, фуражка с лаковым козырьком - обычный костюм мастера. Он, конечно, с бородой. И он тоже вручает рекомендательное письмо уже известному нам Спенсу: мол, направляем за опытом:
Черепанова - сына, как вы можете узнать по цвету волос, того Черепанова, который был у вас в 1821 году... Черепанов не пожелал последовать нашему совету и дать обрить себе бороду. Постарайтесь убедить его сделать это".
Стоит ли говорить, что вторая попытка Спенсу тоже не удалась?
Но и Мирону не удалось, как и отцу, взглянуть на чертежи: англичане пуще глаза берегли секреты своих паровых машин, до 1841-го государство запрещало вывозить их за границу. Мирон сетовал на "затруднения как по незнанию языка, так и по возможности видеть внутреннее расположение машин, в действии находящихся".
Но ни его, ни отца уже было не остановить.
1834 год. Нижний Тагил
Паровоз они строили почти полгода, в свободное от работы время - как хобби. Несмотря на распоряжение начальства "дать Черепановым способ устроить паровые телеги для перевозки тяжестей", тагильские приказчики не освободили умельцев от их многочисленных обязанностей. Попутно были проложены рельсы по Подсарайной улице, которую вскоре переименовали в Пароходную (так она называется и в наши дни). Построен сарай для "сухопутного дилижанца" - первое российское депо...
А в первых числах сентября 1834 года было закончено главное дело.
"Открывают!" - крикнул кто-то в толпе. Тяжелые ворота медленно приоткрылись..., - читаем репортаж в майском номере петербургского "Горного журнала" за 1835 год: - Еще минута ожидания, и в раме ворот появился сухопутный пароход - машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящей трубой, сверкающая начищенными бронзовыми частями. На площадочке у рукояток стоял Мирон Черепанов. Пароход покатил мимо молчаливой толпы...".
Никакого "веселится и ликует весь народ". Он, обескураженный, безмолвствует.
За устройство паровых машин, которые "приносят честь как строителю их, простому практику заводскому служителю Черепанову, так и Демидовым, которые доставили ему случай к большему усовершенствованию себя", Ефима наградили серебряной медалью "За полезное". Государь император награждение высочайше утвердить соизволил. Вместе с медалью Ефим и его жена получили вольную. Через три года от крепостной зависимости освободили Мирона. Слава и воля пришли к Черепановым.
А их любимое детище впало в немилость...
По чугунной 400-саженной (854 метра) дороге стали возить руду с рудника на завод и катать высоких гостей. Но Великого князя Александра Николаевича, будущего императора Александра II, сподвигнуть на поездку не удалось: он даже не вышел из коляски, глянул на пыхтящий паровоз, спросил: "Кем устроен?" - и отбыл. Да и тагильское начальство относилось к новшеству, мягко говоря, недоверчиво: во-первых, паровоз отнимал хлеб у откупщиков, хорошо кормившихся на транспортных перевозках, во-вторых, требовал квалифицированного персонала. Когда потребовался ремонт, решили, что это "слишком коштовато" (дорого), и паровоз заменили лошадьми. Так и таскали коняги вагонетки с рудой по черепановским рельсам...
А первенца Черепановых, на котором они даже украсили фигурной решеткой трубу, в последний момент не отправили на Петербургскую промышленную выставку. Как знать, попади их паровоз (обошедшийся в 1500 рублей) на смотрины в столицу, и не пришлось бы закупать втридорога заграничные (47,5 тыс. рублей каждый)...
Так канул в безвестность черепановский "дилижанец". Три паровоза, построенные отцом и сыном, бесславно ржавели сброшенные с рельсов, по которым пустили конку. Первой в России считается железная дорога Санкт-Петербург - Москва, вдоль которой "веселится и ликует весь народ". И паровозы для которой закупали в Англии.
Через четыре года после Петербургской выставки, в разгар железнодорожной "лихорадки" в России, уральскому горнозаводчику Анатолию Демидову принесли проект о создании рельсопрокатного производства. Резолюция Хозяина: это невозможно, поскольку "в Нижнетагильских заводах нет специалистов по постройке паровозов..."
Каково было слышать это Мирону Черепанову, ненадолго пережившему отца...
1842 год. Нижний Тагил
Ефим Черепанов сгорел на работе в 68 лет. Он много раз просился в отставку "за преклонностью лет". Прошение рассматривали три года, решение так и не вынесли. Ефим Алексеевич "помер от апоплексического удара, выезжавши еще накануне смерти по делам службы", говорилось в донесении заводоуправления. А через шесть лет "после болезни помер механик Мирон Черепанов, служивший около 34 лет при заводах, который занимался многими устройствами по механической части, а равно оказал немаловажные услуги по перестройке заводских плотин, которые производились под его наблюдением и руководством". Ему было 46.
Где могилы отца и сына, неизвестно.
ВЗГЛЯД СКВОЗЬ ГОДЫ
Кладбище паровозов
Кладбище паровозов.
Ржавые корпуса.
Трубы полны забвенья,
свинчены голоса.
Словно распад сознанья -
полосы и круги.
Грозные топки смерти.
Мертвые рычаги.
Градусники разбиты:
цифирки да стекло -
мертвым не нужно
мерить,
есть ли у них тепло.
Мертвым не нужно
зренья -
выкрошены глаза.
Время вам подарило
вечные тормоза.
В ваших вагонах
длинных
двери не застучат,
женщина не засмеется,
не запоет солдат.
Вихрем песка ночного
будку не занесет.
Юноша мягкой тряпкой
поршни не оботрет.
Больше не раскалятся
ваши колосники.
Мамонты пятилеток
сбили свои клыки.
Эти дворцы металла
строил союз труда:
слесари и шахтеры,
села и города.
Шапку сними, товарищ.
Вот они, дни войны.
Ржавчина на железе,
щеки твои бледны.
Произносить не надо
ни одного из слов.
Ненависть молча зреет,
молча цветет любовь.
Тут ведь одно железо.
Пусть оно учит всех.
Медленно и спокойно
падает первый снег.
Ярослав Смеляков
Д
ва года назад, к 180-летнему юбилею паровоза, весь Нижний Тагил в память о Черепановых клеил цветные паровозики из бумаги: музейщики хотели устроить красочную инсталляцию. Планировался состав из 240 локомотивов - по числу лет от рождения Ефима Алексеевича. Горожане принесли 1827...Их составили вдоль улицы, на которой стоит дом Черепановых и где когда-то пыхтел по рельсам их любимый маленький "пароход".
Первый паровоз в 1803 году
Самый первый в мире паровоз сконструировал английский горный инженер Ричард Тревитик (Richard Trevithick) в 1804 году. Этот первый паровоз стал прообразом дальнейших разработок всех паровозов в мире. Он возил железную руду на заводе Пен-и-Даррен (Южный Уэльс). С грузом в 25 тонн, этот паровоз одолевал маршрут протяженностью в 14,5 километров со скоростью около 8 км/час и доказал, что машина с гладкими колесами может успешно передвигаться по гладким металлическим рельсам.
Работу над будущим паровозом, Ричард Тревитик начал в 1797 году с постройки паровых повозок для рудников. В 1800-1801 годах первые модели паровых повозок Тревика, стали использовать на рудниках в Корнуэлле и Лондоне, которые заменили вагонетки, что катали по деревянным рельсам женщины, дети и лошади, начиная с 1550 года.
Устройство первого паровоза
В 1803-1804 годах, при помощи Джоржа Стила, Ричард Тревитик сконструировал для заводской Мертир-Тидвилской чугунной дороги в Южном Уэльсе, первый в истории паровоз. Он представлял собой паровой котел, который устанавливался на две оси. Топка располагалась впереди, поэтому повозку с углём, где сидел кочегар, прицепляли впереди паровоза. По большинству показателей этот первый в истории паровоз имел потрясающие возможности. При весе в 5 тонн он перевозил со скоростью 8 км/час 5 вагонов массой в 25 тонн. Порожняком он передвигался со скоростью около 26 км/час.
Тревитик не был убежден в том, что трения между рельсами и колесами будет вполне достаточно для поступательного движения паровоза. Поэтому к колесам, были приделаны гвозди, которые сцеплялись с брусьями, уложенными параллельно рельсам. Очень скоро Тревитик понял, что надобности в этих дополнительных устройствах нет: паровоз мог легко двигаться по гладким рельсам и тянуть за собой вагоны с грузом.
Проблемы с первыми паровозами
Несмотря на свои превосходные характеристики, первый паровоз не произвёл большого интереса. Дело в том, что Тревитику пришлось демонстрировать свой паровоз на конной железной дороге. Тяжелый паровоз постоянно ломал чугунные рельсы конной дороги. Несомненно, было ясно, что для него не подходят эти рельсы и придётся строить специальные пути, которые смогут выдержать огромную массу. Однако владельцы рудников, которых Тревитик пытался заинтересовать паровозом, не желали вкладывать деньги в строительство новых рельсовых путей и отказались финансировать первого паровозостроителя.
В последующие годы Ричард Тревитик сконструировал и построил ещё несколько усовершенствованных моделей паровозов, однако его проекты также не были поддержаны промышленниками, и в 1811 году он разорился.
В 1804 году локомотив, приводимый в движение энергией пара, выкатился со сталелитейного завода в Уэльсе, таща за собой железную поклажу. Это событие открыло эру железнодорожных перевозок. А спустя двадцать пять лет британский инженер Джордж Стефенсон построил "Ракету" - паровоз, который благодаря своему конструктивному совершенству произвел революцию на железнодорожном транспорте.
Когда компания "Ливерпуль энд Манчестер рейл-роуд" провела конкурс на звание "Лучший в мире локомотив", победу в нем одержала "Ракета", а ее создатель получил в качестве приза 500 фунтов стерлингов. Железнодорожная линия Манчестер-Ливерпуль стала пользоваться успехом и положила начало периоду строительства железных дорог по всей Европе и в Соединенных Штатах.
Схема устройства "Ракеты"
Паровоз "Ракета" (схема устройства и рисунок этого паровоза даны выше) состоял из трех основных частей: локомотива, топки и тендера. Локомотив представлял собой паровой котел и цилиндры двигателя, в топке сгорал уголь, а в тендере размещался запас топлива, то есть уголь, и охлаждающая вода. Пар из парового котла приводил в действие два больших цилиндра. Причем каждый цилиндр был соединен с обоими передними колесами (рисунок снизу). Конструкция паровоза, содержащая топку и паровой котел, сделала "Ракету" первым по-настоящему полезным локомотивом и привела к бурному началу строительства железных дорог!
Ведущее колесо с паровым приводом
Пар, поступая в цилиндр сверху, заставляет поршень двигаться вниз. Это движение через поршневую и главную тягу передается на кривошип, который заставляет поворачиваться колесо. Затем пар входит в цилиндр снизу и толкает поршень вверх, через две же две тяги поворачивая колесо дальше.
Другие конструкции первых паровозов
Английский инженер Ричард Тревизик построил первый паровоз. В 1804 году его детище протащило 10 тонн на расстояние 10 миль.
В 1825 году в Англии была построена "Локо-машина". Это был первый паровоз, который начал ходить по государственной железной дороге. Он был ненадежным и имел мало преимуществ по сравнению с конкой - поездом, который тянула настоящая лошадь.
ИСТОРИЯ ПАРОВОЗА
Изобретение, изменившее мир
Долгое время железнодорожные пути сооружались только на рудниках,
но потом получили распространение пассажирские дороги с конной тягой.
Первая такая рельсовая дорога была устроена в 1801 году в Англии
между Уондсвортом и Кройдоном.
Первый паровоз был построен в 1804 году Ричардом Тревитиком, в молодости знакомым с Джеймсом Уаттом, изобретателем паровой машины. Однако железо в те годы было слишком дорого, а чугунные рельсы не могли выдерживать тяжелую машину.
В последующие годы многие инженеры пытались создавать паровозы, но самым удачливым из них оказался Георг Стефенсон, который в 1812-1829 гг. не только предложил несколько удачных конструкций паровозов, но и сумел убедить шахтовладельцев построить первую железную дорогу из Дарлингтона к Стоктону, способную выдержать паровоз. Позднее, паровоз Стефенсона «Ракета» выиграл специально устроенное соревнование и стал основным локомотивом первой общественной дороги Манчестер-Ливерпуль.
Создание железнодорожной сети привело к взрывному росту промышленности с середины XIX век а, особенно металлургической. Во многом, именно изобретение паровоза дало толчок к созданию того мира, в котором мы сейчас живем.
Усложнение конструкции
В основном, конструкция паровоза сформировалась к 1900 г. и сохранилась до последних лет его постройки.
Рост грузооборота железных дорог, прокладка трасс в горных условиях потребовали создания паровозов со все большим количеством тяговых осей, число которых доходило до 7. Опасаясь сильного бокового разрушения пути многоосным жёстким экипажем, паровозная техника пошла по пути создания мощных паровозов с сочленённым экипажем. Наибольшее распространение получил паровоз типа «Маллет», впервые построенный в 1894 г.
 |
Известны также другие типы сочленённых паровозов, не получившие, однако, широкого распространения из-за своей сложности и дороговизны: паровозы Ферли, Гарратта, Гольве, Дю-Буске и др. Паровоз типа «Маллет» имел, как правило, две рамы: заднюю, жёстко прикрепленную к котлу, и подвижную переднюю, соединенную с задней при помощи шарнира. Каждая рама располагалась на отдельной группе движущих осей (от двух до пяти), имевших свою паровую машину. Наиболее широко эти паровозы использовались на железных дорогах США и Канады.
В 1915-1916 гг. в Соединенных Штатах Америки был создан
тройной сочлененный грузовой паровоз (триплекс) «Маллет» с 12 сцепными
осями типа 1-4-0+0-4-0+0-4-1. Третья группа ведущих осей этого паровоза
с машиной располагалась под тендером. Для увеличения мощности американских
грузовых паровозов применяли вспомогательный паровой двигатель -
«бустер» (паровозы Лайма), который располагался на задней (поддерживающей)
тележке паровоза и включался в действие при трогании и разгоне.
Паровозы России и СССР
В России первая железная дорога протяжённостью 27 километров была открыта 12 ноября 1837 года между Петербургом и Царским Селом. Паровоз, который вёл поезд, был куплен у Георга Стефенсона в Англии.
В конце XIX века Россия по густоте железных дорог резко отставала от Европы. А потребность в интенсивных пассажирских перевозках, усугубляемая огромными расстояниями, была очень высокой и все увеличивалась. Наблюдался устойчивый рост пассажирского движения, которое только с 1893 по 1913 год возросло в 4 раза.
Раньше, чем в других странах, на российских железных дорогах появились спальные вагоны, в которых пассажиру случалось жить с неделю и больше. Раньше, чем в Европе, возникла и потребность в увеличении веса пассажирских поездов до 500 т и выше.
Первый паровоз в России был построен механиками отцом и сыном на Нижне-Тагильском заводе в 1833-1834. Паровоз Черепановых возил поезда с рудой весом более 200 пудов (3,2 т) со скоростью 12-13 вёрст в час (13-14 км/час).
 |
|
Паровоз |
В первой половине XIX века паровозы в Россию, в основном, ввозились из-за рубежа. Cерийное производство было налажено только в 1870-е годы. До этого, с 1845 года в России производилось небольшое количество паровозов иностранной разработки. И если в 1869 году было выпущено всего около 20 машин, то уже к 1880 году производство паровозов выросло почти до трех сотен и продолжало увеличиваться. Считается даже, что Россия была первой страной, разрушившей монополию Англии на их производство. Но, несмотря на это, в конце 1870-х годов отечественные паровозы составляли чуть более 1/3 общего парка, во многом благодаря чиновникам, полагавшим, что импортное заведомо лучше своего.
Во время Гражданской войны и в начале 1920-х годов собственные паровозы в России практически не производились, нужное количество заказывалось в Германии и Швеции (часть серии Э). С 1925 года выпуск паровозов был восстановлен и продолжался до 1956 г.
С 20-х годов на паровозы стали устанавливать электрическое освещение. Сначала фонари питали от генераторов вагонов (при этом ацетиленовые фонари не снимали и использовали при движении без состава), а потом стали устанавливать паровые турбогенераторы и на сам паровоз.
С 1914 по 1931 годы техническое состояние паровозов резко ухудшилось, что было связано с введением т. н. «обезличенной» езды. Если ранее каждый паровоз закреплялся за своей бригадой машинистов, которая следила за техническим состоянием «своего» паровоза, но его работа была привязана к рабочим сменам бригады, то при обезличенной езде локомотив мог работать круглые сутки. Однако такой подход имел существенный недостаток - машинистам стало невыгодно бережно относиться к паровозу и следить за его состоянием. Поэтому, из-за катастрофического технического состояния локомотивов, в 1931 году была восстановлена «прикреплённая» езда. Следует отметить, что в связи с повсеместным переходом на тепловозы и электровозы, обезличенная езда была восстановлена в 1960-е годы, что опять негативно сказалось на состоянии подвижного состава, но преимущества этого способа в современных условиях превысили его недостатки.
В СССР наиболее распространёнными типами паровозов были: Ов («овечка»), СУ, Э, ЭУ, ЭМ, ЭР, СО, ФД, ИС (ФДП), Л, ЛВ, П36. Производство паровозов в СССР было полностью прекращено в 1956 г.
Закат паровозной эры
Эра паровозов продолжалась до 1950-х годов, когда их производство было полностью свернуто. В большинстве стран оставшиеся паровозы эксплуатировались до середины 1970-х, за это время они, в основном, были уничтожены, небольшая часть - оставлена в резерве на случай энергетического кризиса, а единицы переданы в музеи или на туристические маршруты.
История паровоза тесно связана с возникновением рельсового пути и локомотива. Существуют сведения об использовании деревянных рельсов на шахтах и рудниках уже в первой половине 16-го века. В 18-м веке появились чугунные рельсы, которые вскоре заменили из-за хрупкости чугуна на рельсы из мягкого железа. До начала 19-го века по этим путям вывозили руду и уголь с рудников и шахт. Вагоны передвигались по рельсам с помощью лошадей. В 1801 году в Англии появилась первая пассажирская рельсовая дорога с конной тягой. С изобретением паровой машины и ее распространением многие изобретатели пытались использовать ее для транспортных нужд, например, в роли двигателя у самодвижущейся повозки.
В 1801—1803 годах англичанин Р. Тревитик изобрел несколько таких паровых повозок, которые не всегда успешно преодолевали скверные грунтовые дороги. В результате у изобретателя появилась идея построить паровую машину, передвигающуюся по рельсам. В 1803 году Р. Тревитик сконструировал свой первый паровоз, а в феврале 1804 года было проведено его испытание. Это был цилиндрический котел, закрепленный на двух осях. Т
опка находилась впереди под дымовой трубой, поэтому и тендер (повозка, в которой был уголь и сидел кочегар) цепляли впереди паровоза. В горизонтальном цилиндре с диаметром 210 мм ход поршня был равен 1,4 метра. Шток поршня сильно выдвигался впереди паровоза, поддерживался он специальным кронштейном. С одной стороны на осях имелась зубчато-колесная сложная передача, с другой стороны — большое маховое колесо. У паровоза были отличные характеристики. Так, при весе в 5 тонн он мог перевезти 5 вагонов общим весом 25 тонн со скоростью 8 км в час. Порожняком скорость увеличивалась до 26 км в час. Правда, паровоз сжигал очень много угля и изобретение не приносило коммерческих выгод. Кроме того, тяжелый паровоз часто ломал хрупкие чугунные рельсы и тендер дополнительно загружали запасом рельс.
Удачнее других оказались паровозы Дж. Стефенсона. Свой первый паровоз он построил в 1812 году, который перевозил грузы до 30,5 тонн, однако не брал крутых подъемов, а скорость с нагрузкой достигала всего 6 км в час. В 1815 году изобретателем был построен второй паровоз, а в 1816 году — третий, в котором он изобрел рессоры.
В 1821 году по поручению шахтовладельца Дарлингтона, основавшего компанию по строительству железной дороги, Стефенсон занимается строительством железной дороги протяженностью в 61 км от Дарлингтона к Стоктону. 
В сентябре 1825 года прошел первый поезд, состоявший из 34 вагонов. В 6-ти вагонах был груз с углем и мукой, остальные вагоны предназначались для перевозки пассажиров. Тащил вагоны созданный изобретателем паровоз «Передвижение». Средняя скорость паровоза составляла 10 км в час, на отдельных участках поезд набирал скорость до 24 км в час. Вес перевозимого груза достигал 90 тонн. В 1829 году Стефенсон представил на конкурсе на лучший локомотив свою знаменитую «Ракету», которая при весе 4,5 тонн легко передвигала поезд весом 17 тонн, при этом скорость паровоза достигала 21 км в час. С одним пассажирским вагоном и 36 пассажирами поезд развивал скорость до 38 км в час. «Ракета» была на порядок выше других локомотивов, она имела основные черты локомотивов более позднего периода. В России первый паровоз построили в 1834 году отец и сын Черепановы.
Наступила эра паровоза, которая продолжалась до 1950-х годов, затем их производство было остановлено. Паровозы продолжали эксплуатировать еще до середины 1970-х годов.
