Raket (damplokomotiv)

"Rocket" ( engelsk  "Rocket" ) - et af de første damplokomotiver , bygget i 1829 af far og søn George og Robert Stephenson . Af de tidlige lokomotiver er Rocket den mest berømte, og i høj grad fordi den for det første vandt den eneste damplokomotivkonkurrence af sin art - Rainhill Trials , og for det andet var det verdens første damplokomotiv med rørformet dampkedel . I fremtiden begyndte dette design af kedlen at blive brugt på alle producerede damplokomotiver.  

Det er en meget almindelig misforståelse, at "Rocket" er det første damplokomotiv, men faktisk blev det første damplokomotiv patenteret af Richard Trevithick i 1804 , det vil sige et kvart århundrede tidligere end Stephenson "Rocket".

Forudsætninger for fremkomsten af

I 1829 var byggeriet af Liverpool-Manchester- jernbanen ved at være slut. Efterhånden som byggeriet nærmede sig færdiggørelsen, begyndte flere og flere ideer og patenter at komme til virksomheden om måder at trække tog langs vejen. Dette skyldtes hovedsageligt den store mistillid til offentligheden, herunder mange velrenommerede ingeniører, til damplokomotiver. Derefter erklærede George Stephenson, som er en erfaren designer af damplokomotiver og hovedinitiativtageren til konstruktionen af ​​offentlige jernbaner, at han kunne bygge et damplokomotiv, der ville tilfredsstille alle de krævende krav. Stephenson indrømmede samtidig, at det ønskede lokomotiv kunne være bygget af andre designere. Derefter foreslog et af bestyrelsesmedlemmerne, som var en stor elsker af hestevæddeløb , at arrangere konkurrencer for damplokomotiver, og derved udvælge de bedste af damplokomotiverne, og samtidig arrangere annoncering for virksomheden og den fremtidige vej. Stephenson støttede fuldt ud denne beslutning. I slutningen af ​​april samme år offentliggjorde ledelsen af ​​Liverpool-Manchester Railway, med støtte fra en række ingeniører, herunder George Stephenson selv, vilkårene for den kommende konkurrence for damplokomotiver . Nu skulle Stephenson skabe et lokomotiv, der kunne vinde den kommende konkurrence.

Design og konstruktion af et damplokomotiv

Det vigtigste designprincip, der blev brugt i det nye lokomotiv, blev med succes udnyttet af Stephenson fra hans første modeller bygget i 1815 til Killingworth Railway. Hovedideen var, at overskydende damp, efter at have påført tryk på cylindrene , blev udledt i røret, hvilket letter adgangen til ren luft, giver god trækkraft, hurtigere brændstofforbrænding og højere effektivitet . Inden arbejdet på et nyt lokomotiv blev påbegyndt, forblev et andet problem dog uløst - et lille varmeareal . Stephenson havde til hensigt at eliminere denne ulempe på en omfattende måde - ved at forlænge kedlen og øge overfladearealet af flammerørene . I den sidste damplokomotivmodel før Rocket, designet til Stockton-Darlington Railway , kom Stephenson med konceptet med et tvillingrør, som mærkbart øger varmeoverfladearealet. En sådan model var dog for tung - damplokomotiverne baseret på dette princip vejede 12 tons, mens konkurrencearrangørernes krav sørgede for halvdelen af ​​massen [1] .

Løsningen blev fundet takket være vandrørskedlen , designet af Arthur Wolfe og forbedret af ingeniør W. H. James. Grundtanken bag vandrørskedlen var at lede vand og damp gennem parallelle rør gennem brændkammeret. James, som gjorde Stephenson opmærksom på sit design i 1827, insisterede på, at et damplokomotiv baseret på det kunne nå hastigheder på 20 og endda 30 miles i timen, hvilket på det tidspunkt virkede grundløse og farlige fantasier. Allerede i 1828 blev rørkedler til to damplokomotiver fremstillet på Stephenson-fabrikken efter ordre fra den franske ingeniør Marc Seguin til Saint-Etienne-jernbanen under opførelse - i denne version blev vand også tilført gennem rørene, der gik gennem vandet i kedel, kun allerede opvarmet. Selvom princippet blev anerkendt af Stephenson som vellykket, blev dets konkrete udførelsesform ikke vellykket - rørene blev hurtigt dækket af kalk og brændte ud [2] .

Til "Rocket" blev der som resultat af forsøgene valgt en variant udviklet i fællesskab med Henry Booth , hvor opvarmet gas skulle ledes gennem rørene gennem vandet i kedlen. Den anden vigtige detalje var indsnævringen af ​​damprørets diameter, på grund af hvilken damphastigheden i systemet steg. Endelig var den tredje forbedring i forhold til tidligere modeller den direkte forbindelse af dampmaskinespolerne til lokomotivets drivhjul [3] . Den tekniske implementering af den første og hovedideen tog en vis tid: i første omgang lækkede systemet, hvor rørene til varme gasser blev fastholdt af skruer, kraftigt, og først efter at kobberrørene var ført direkte gennem hullerne i ender af kedlen og svejset, sikrede det hydrauliske tryk strukturens tæthed [4] .

I sin endelige form var Rocket-gryden cylindrisk med flade ender, 6 fod (ca. 180 cm) lang og 3 fod 4 tommer (ca. 100 cm) i diameter. Den øverste halvdel af kedlen var et reservoir for damp, i den nederste del var der vand, hvorigennem 25 kobberrør 3 tommer (7,5 cm) i diameter blev ført, den ene ende åbnede ind i ovnen, og den anden ind i lokomotivrøret . Et brændkammer på 60 x 90 cm var placeret direkte foran kedlen og var også omgivet af vand. Dampmaskinens cylindre, der er rettet mere vandret end i tidligere modeller for at minimere vibrationer under bevægelse, var placeret på bagsiden af ​​kedlen og forbundet med forbindelsesstænger til akslen på det forreste - drivende - hjulpar. Der var kun to par hjul, og de understøttede en dampmaskine med en totalvægt på 4,5 tons (inklusive vand i kedlen). Udformningen af ​​tilbuddet var det enkleste - det var en firehjulet vogn, foran hvilken der var brændstof, og bagerst en beholder med vand [5] .

Den færdige "Rocket" blev testet på Killingworth Railway og overgik tidligere modeller i alle henseender. Hun nåede ikke kun hastigheder på op til 20 miles i timen, hvilket var det dobbelte af konkurrencens tilsyneladende hårde forhold, men brugte også mindre brændstof end tidligere Stephenson-lokomotiver, og krævede sjældnere genopfyldning af vand [6] .

Rainhill Contest

Fire designs blev optaget i konkurrencen om damplokomotiver, blandt forfatterne af hvilke var en tidligere ansat hos Stephenson, chefingeniør for Stockton-Darlington jernbanen, Timothy Hackworth [6] (motor "Incomparable" - fransk  Sans pareil ). Hackworths model var ikke meget anderledes end eksisterende damplokomotiver – den eneste nyskabelse var indsnævringen af ​​rørdiameteren, hvilket også var involveret i Stephensons nye design. En anden kandidat til sejren var den usædvanligt økonomiske nyhed for sin tid , hvis  designere var englænderen John Braithwaite og den fremtidige skaber af Monitor, John Ericsson . I Novinka blev der blæst luft ind i ovnen af ​​ventilatorer, og brændstofforbruget var så lavt, at der ikke var behov for et bud. Lokomotivet fra Braithwaite og Eriksson, der kun vejede tre tons med brændstof, var det letteste af dem, der deltog i konkurrencen [7] .

• Damplokomotiver, der deltager i Rainhill-konkurrencen

• " Ny "

• " udholdenhed "

• "Usammenlignelig"

Imidlertid havde alle modeller, der konkurrerede med "Rocket" designfejl, på grund af hvilke konkurrencedatoen blev udskudt flere gange. I dagene forud for konkurrencen gennemførte Stephenson gentagne gange demonstrationsløb af Rocket, herunder med en trolley, hvori 30 passagerer sad [6] . Den fjerde konkurrerende model, "Perseverance" ( eng.  Perseverance ), kunne på indledende tests ikke nå hastigheder på mere end 6 miles i timen, og opfyldte dermed ikke konkurrencens grundlæggende betingelser, og blev fjernet fra konkurrencen. De resterende to lokomotiver havde succesfulde løb, men hyppige sammenbrud tillod dem ikke at kæmpe for den samlede sejr. Usammenlignelig viste sig desuden at være overdrevent spild, idet den forbrugte 314 kg koks pr. times rejse i lastet form. Generelt lykkedes det kun "Rocket" at tilbagelægge hele den foreskrevne distance uden sammenbrud med den tildelte belastning, udvikle en gennemsnitshastighed på 15 miles i timen (23 km/t), og i nogle områder accelerere næsten dobbelt så hurtigt og dermed blive den ubestridte vinder af konkurrencen. Ved afslutningen af ​​den officielle konkurrence foretog Stephenson to ture uden belastning, mens han udviklede en hastighed på 35 miles i timen (56 km/t) [8] .

Yderligere skæbne

De vellykkede designfunktioner i "Rocket" blev straks vedtaget. Allerede i 1830 var de syv lokomotiver, der åbnede forbindelsen på Manchester-Liverpool-vejen, dens direkte efterkommere, med mindre ændringer designet til yderligere at øge effektiviteten (for eksempel på 12-tons Northumbrian var cylindre monteret skråt på raketten allerede i forvejen. næsten helt vandret). På vejens åbningsdag var Rocket blandt de damplokomotiver, der passerede ruten for første gang, og deltog i den første ulykke på den nye vej: Liverpool MP William Huskisson , der gik langs jernbanesporet, havde ikke tid at forlade vejen af ​​et fartende damplokomotiv og blev alvorligt kvæstet. Huskisson blev leveret med rekordhastighed til den nærmeste by om aftenen samme dag, men selve leveringshastigheden blev kun en ekstra kilde til reklame for nye lokomotiver [6] .

Designet af "Rocket" dannede også grundlaget for damplokomotivet "Invicta", som betjente Whitstable-Canterbury-linjen, der åbnede i 1830 [9] . Principperne bag designet af "Rocket" blev ved med at blive brugt i damplokomotiver indtil 1960'erne [3] . Udviklingen af ​​jernbanekommunikation i England fra det øjeblik gik dog i et sådant tempo, at den lille "Rocket" hurtigt blev forældet, selv på trods af betydelige ændringer i design foretaget i de første år af regulær drift [10] . Den blev kun brugt på Liverpool-Manchester-vejen indtil 1837 , hvorefter den blev solgt. I de næste fem eller seks år slæbte det berømte lokomotiv kul til Carlisle fra nærliggende miner langs Midgeholme Road. Efter at have stået i nogen tid i depotet i Kirkhouse, blev han igen købt af Stephenson og stillet til offentlig skue i Newcastle [11] (sandsynligvis efter at have vendt tilbage til ham det udseende, som han havde under Rainhill Race [10] ).

Det var meningen, at raketten skulle være en del af verdensudstillingen i London i 1851 , men dette skete i sidste ende ikke, og damplokomotivet forblev i Newcastle langt ind i 1862. Allerede i 1857 henvendte repræsentanter for det nyligt åbnede Museum of the Patent Office (nu Londons Science Museum ) Stephenson med en anmodning om at leje Rocket, tre år senere tilbød at købe et damplokomotiv i museets fulde ejerskab. I sidste ende blev Raketten doneret til museet den 14. juli 1862, efter at der var indgået en aftale mellem Stephenson- og Thompson-familierne, som havde ejet lokomotivet siden 1837 [12] . "Rocket" forbliver en del af Videnskabsmuseet indtil i dag [3] . Præcise kopier af Rocket er udstillet på en række museer rundt om i verden. Siden 1990 er "Rocket"-billedet sammen med Stephensons portræt blevet placeret på den britiske fem-pundsseddel [13] .

I kultur

I den animerede serie Thomas & Friends præsenteres motoren Rocket som en karakter ved navn Stephen, en ven af ​​Sir Robert Norrumby, greven af ​​Sodor. Steven optrådte første gang i filmen "King of the Railroad". Selvom hans design er baseret på modifikationen efter Rainhill, omtalte Stephen sig selv som den originale "Rocket", der beskriver Rainhill-konkurrencen og hans efterfølgende arbejdsår.

Noter

1. ↑ Smil, 1859 , s. 247-248.
2. ↑ Smil, 1859 , s. 248-250.
3. ↑ 1 2 3 Stephensons "Rocket" lokomotiv, 1829 Arkiveret 18. september 2007. på London Science Museums  hjemmeside
4. ↑ Smil, 1859 , s. 251-252.
5. ↑ Smil, 1859 , s. 252-253.
6. ↑ 1 2 3 4 Zabarinsky P. Kapitel VII // Stephenson. - M . : Tidsskrift- og avisforening, 1937. - (Vidunderlige menneskers liv).
7. ↑ Smil, 1859 , s. 255-256.
8. ↑ Smil, 1859 , s. 256-258.
9. ↑ Zabarinsky P. Kapitel VIII // Stephenson. - M . : Tidsskrift- og avisforening, 1937. - (Vidunderlige menneskers liv).
10. ↑ 1 2 Links i lokomotivets historie  // Scientific American Supplement . - 1884. - Bd. 18, nr. 460 .
11. ↑ Smil, 1859 , s. 259-260.
12. ↑ Bailey & Glithero, 2000 , s. 41-43.
13. ↑ A. Renkel. Klatring på en seddel  // Intellektuel ejendom. Industriel ejendomsret. - 2007. - Nr. 11 . - S. 40-50 . Arkiveret fra originalen den 31. januar 2016.

Litteratur

• Zabarinsky P. Stephenson (serie "Life of Remarkable People") . - Moskva: Tidsskrift og avisforening, 1937.
• Samuel smiler. The Rocket // George Stephensons liv, jernbaneingeniør . - Boston, MS: Ticknor & Fields, 1859. - S. 243-253.
• Michael Reeves Bailey og John P. Glithero. The Engineering and History of Rocket: A Survey Report . - London: The Board of Trustees of Science Museum, 2000. - S. 243-253. — ISBN 1-900747-18-9 .