Omówiliśmy już i rozważaliśmy „Latającą lokomotywę parową”, ale okazuje się, że historia budowy lokomotywy parowej jest pełna ciekawych historii.
Czego nie wymyślili wynalazcy końca XIX - początku XX wieku w poszukiwaniu nowych konstrukcji i sposobów optymalizacji starych? Czasami, patrząc na zdjęcia historycznych lokomotyw parowych, przypominasz sobie film „Powrót do przyszłości”, a nawet zastanawiasz się, że przedstawiony cud to nie wehikuł czasu, tylko parowóz. Ogólnie rzecz biorąc, kiedyś amerykański inżynier Holman pomyślał, że ustawienie lokomotywy parowej bezpośrednio na szynach jest bardzo proste. I skomplikowało zadanie.
A potem w 1887 roku na linii kolejowej New Jersey pojawiło się coś potwornego, wywołując burzę emocji wśród obserwatorów i nie mniej kpiny wśród inżynierów i mechaników. Rzućmy okiem na ten cud technologii i zobaczmy, dlaczego został wynaleziony …
Koniec XIX wieku to okres szybkiego rozwoju transportu kolejowego. W Stanach Zjednoczonych codziennie układano kilometry (a dokładniej mil) linii kolejowych, sieć obejmowała dzikie ziemie zachodnie, potrzebne były nowe lokomotywy i wagony. Liczba firm parowych rosła w zawrotnym tempie, a wiele z nich w swojej historii zbudowało jedną lub dwie lokomotywy parowe i zbankrutowało. Każda nowa nowość techniczna wzbudzała zachwyt i pewność publiczności, że to parowóz przyszłości.
Jednym z najbardziej znanych oszustów technicznych XIX wieku była lokomotywa parowa Holman. Niesamowita maszyna, nazwana Absurdity, została opracowana w połowie lat osiemdziesiątych XIX wieku przez Williama Jenningsa Holmana, brytyjskiego inżyniera i właściciela małej firmy parowozowej.
W 1887 roku na kolei New Jersey pojawiło się coś zupełnie niezwykłego. Nowa lokomotywa parowa firmy Holman Locomotive wywołała zdumienie wśród inżynierów i mechaników, a dla prostych ludzi wiele emocji i ślepej wiary w postęp. Z pozoru ciekawość przypominała zwykłą lokomotywę parową typu „amerykańskiego” (2-2-0 według klasyfikacji radzieckiej lub 4-4-0 według klasyfikacji amerykańskiej), ale jej koła w ogóle nie dotykały szyn …
Film promocyjny:
W rzeczywistości było to zwykłe 4-4-0, po prostu zmodernizowane przez przedsiębiorstwo Holman. Koła niesamowitej maszyny nie były na szynach, ale na dodatkowych wózkach; poprzez przekładnię cierną przenosiły moment obrotowy na napędzane koła wózków, które z kolei stykały się już z szynami. Szerokość toru pozostała zwykła - 1435 mm.
Nie było przyrostu ani prędkości, ani zużycia węgla, ani mocy - lokomotywa parowa tylko się potwornie skomplikowała, dziwnie wyglądała (z przodu - dwa piętra kół, z tyłu - aż trzy piętra!), A straty spowodowane dodatkowym tarciem pogorszyły charakterystykę pracy maszyny …
Tylko William Jennings Holman, właściciel Holman Locomotive Company, potrafił logicznie wytłumaczyć przyczynę powstania dziwactwa. Znacznie później, w 1895 roku, Holman opatentował nawet swój „wynalazek” (US 546153); miał problemy tylko z uzasadnieniem użyteczności projektu, bo technicznie parowóz Holmana był z pewnością pomysłem nowatorskim.
Więc za czym stoi silnik Holmana? Jak już wspomniano, konkurencja w branży kolejowej była w tamtych latach bardzo duża. A maleńka firma Holman radziła sobie bardzo źle. Zamiast gonić za postępami i próbować prześcignąć resztę, pan Holman podjął inną, raczej ryzykowną decyzję. Kupił starą lokomotywę parową typu 4-4-0 (użyjemy klasyfikacji amerykańskiej), założył felgi cierne na koła, włożył powstałe piękno na wozy, wszystko wyregulował - i uruchomił lokomotywę na odnodze drogi w New Jersey. Oczywiście ciekawość przyciągnęła uwagę.
Holman reklamował swój pociąg parowy najlepiej, jak potrafił. Dał liczne prezentacje, kupił całe strony gazet, a połowa kraju była pokryta plakatami. Holman wyjaśnił obserwatorom (używając stwierdzeń całkowicie absurdalnych z punktu widzenia fizyki), że ten projekt doprowadzi do trzykrotnego zwiększenia prędkości przy tej samej mocy parowozu, a większa liczba punktów styku z szynami pozwoli uniknąć poślizgu kół, a to również wpłynie na zwiększenie i zmniejszenie prędkości. strata mocy. Ostatecznie zwieńczeniem kampanii reklamowej była propozycja szybkiego i łatwego „unowocześnienia” dowolnej istniejącej lokomotywy parowej na lokomotywę typu holman. Oczywiście tylko firma Holman Locomotive Company świadczyła taką usługę.
W tym samym czasie po prostu pomnożył początkową liczbę osi (2) przez końcową liczbę (3) dla wózka wiodącego, to cała matematyka. Większa liczba punktów styku z szynami, argumentował Holman, zniwelowałaby poślizg, a sprawność lokomotywy znacznie by wzrosła. Plakaty dla Holman Locomotive Company rozwieszono w całym New Jersey i wydrukowano dziesięć milionów akcji firmy o wartości od 25 do 100 dolarów - chociaż historycy uważają, że kwota jest zawyżona. Zaufanie Holmana w powodzenie przedsięwzięcia wynikało również z faktu, że jego firma była gotowa do „modernizacji” każdej istniejącej lokomotywy parowej, to znaczy „Holmans” nie musiał być budowany od podstaw.
Udział Holmana w drugim numerze (numerowany, podpisany osobiście przez Holmana).
A co najważniejsze: Holman wyemitował akcje w wysokości od 25 do 100 dolarów - łącznie za 10 milionów dolarów (przynajmniej tak było napisane). Uwaga - pod koniec XIX wieku przez tydzień możesz żyć za kilka dolarów. I podczas gdy inżynierowie i kolejarze trąbili o oszustwie, Holman sprzedał prawie wszystkie akcje - kupili je zwykli ludzie, którzy nie rozumieli nic z fizyki i mechaniki, ale łatwo prowadzili do reklamy. Angus Sinclair w swojej książce „Rozwój lokomotywy” pisze, że jeden z jego przyjaciół, Marion French, zainwestował w akcje Holmana z trudem zgromadził 570 dolarów i przez następne 20 lat czekał, aż zacznie wypłacać dywidendy.
Kupili go zwykli ludzie. Wielu niezbyt zamożnych Jersey zainwestowało ostatnie pieniądze w akcje Holmana, aby czekać na obiecane dywidendy przez dwadzieścia lat. Byli też duzi inwestorzy, którzy nabyli znaczne pakiety akcji.
Ale w tym samym czasie świat inżynierii zabrzmiał na alarm. Zaczęło się od tego, że wiele gazet, które opublikowały ogłoszenie o projekcie, zwróciło się do specjalistów technicznych i byli przerażeni tym, co zobaczyli. Spadły rewelacje, Holman został uznany za wyrzutka technicznego, który nie rozumiał elementarnych praw fizyki.
Dopiero rok później, kiedy Holman zniknął ze wszystkimi pieniędzmi, pozostawiając swoją wyjątkową lokomotywę parową jako dziedzictwo kolei New Jersey, stało się jasne, że jest geniuszem. Wynalazł i skonstruował najprostsze urządzenie, którego pozorna złożoność może oszukać masy i przyciągnąć inwestycje na dużą skalę. Demonstracje techniczne odbywały się przy niskich prędkościach, a rzeczywiste dane dotyczące zużycia węgla nie zostały nigdzie podane - Holman przechytrzył wszystkich.
Wieloletnia lokomotywa parowa została przebudowana z powrotem na 4-4-0 i nadal służyła jako regularny transport. Lokomotywa stała się znana jako Holman Absurd.
Ale w 1894 r. Holman nagle wrócił (najwyraźniej skończyły się pieniądze) i zamówił w Baldwin Locomotive Works aż trzy lokomotywy swojego systemu, płacąc tylko jedną z góry. System był nieco inny. Koła napinające znajdowały się bezpośrednio na szynach, a na wózkach spoczywały tylko dwie osie napędowe. A wózki miały nieco inną konstrukcję i wzór zaangażowania; Holman również otrzymał na nią patent - w 1898 r. (US 597557). W rezultacie tylko jeden Baldwin z systemu Holmana wyszedł z bram fabryki trzy lata później, w 1897 roku.
Ale nawet na tym Holman zdołał zarobić niezłe pieniądze, ponownie emitując serię akcji nowo powstałych The Holman Locomotive and Speeding Truck Co i sprzedając je z gwizdkiem. Po kolejnym zniknięciu Holmana nieszczęsna lokomotywa parowa została przerobiona na zwykłą 4-4-0 i wysłana, aby odkupić swoją haniebną przeszłość w Kansas.
Nikt tak naprawdę nic nie wie o samym Holmanie - pierwszy patent na jego nazwisko pojawił się w 1856 roku, ostatni - w 1926 roku Holman otrzymał w sumie siedem patentów na ulepszenia kolei, w tym na swoje szalone wozy. Różne patenty wskazują różne miejsca zamieszkania, a porównując daty okazuje się, że Holman żył co najmniej dziewięćdziesiąt lat, ponieważ różnica między pierwszym a ostatnim patentem wynosi siedemdziesiąt. Po zniknięciu oszusta wiele gazet i czasopism drukowało na jego projektach karykatury, czasami „nakładając” na osiem pięter kół. A Holman gdzieś przeżył swoje życie w sytości, ponieważ pieniądze otrzymane z dwóch kolejnych oszustw wystarczyłyby zwykłemu człowiekowi przez pięćdziesiąt lat. Wydawało się, że Holman miał dość, ponieważ nie zdecydował się na trzecie oszustwo.
Ale w historii technologii Holman pozostanie wynalazcą najbardziej absurdalnej lokomotywy parowej na świecie. I być może jako osoba, która bardzo sprytnie oszukała wszystkich. I dwukrotnie.
Lokomotywa Laferrera
Holman nie był pierwszym, który wprowadził pomysł umieszczenia jednego koła na drugim. W 1850 roku francuska firma Entreprise Geneve Laferrère wykonała pojedynczą kopię równie oryginalnego projektu.
Problem polegał na tym, że w połowie XIX wieku nie było normy na jednolity miernik. Generalnie już dziś w różnych krajach świata tor kolejowy może mieć różną szerokość - od 610 do 2000 mm (nie licząc kolei dziecięcych). A Great Western Railway w Wielkiej Brytanii przez długi czas (do 1892 roku) miała szerokość 2140 mm. Projekt Laferrère był jedną z prób przejścia z jednej szerokości toru na drugą.
Wierzchołek lokomotywy był konwencjonalną lokomotywą typu 0-6-0 na tor o szerokości 1000 mm. Gdyby istniała potrzeba uruchomienia lokomotywy parowej na torze 1435 mm, wozy po prostu zamieniły się miejscami: górny zjechał, a dolny poszedł w górę. Ponadto urządzenie umożliwiało zmianę toru bez zatrzymywania silnika parowego! Muszę powiedzieć, że z punktu widzenia mechaniki konstrukcja Laferrera jest genialna, zwłaszcza na połowę XIX wieku. Inną kwestią jest to, że w rzeczywistości nikt tego nie potrzebował i na tym rozwój się zatrzymał.
Lokomotywa parowa Laferrera jest owiana tajemnicą ze wszystkich stron. Na ten projekt nie ma patentów, do dziś zachował się pojedynczy obraz systemu, az tabliczki wyraźnie widocznej na zdjęciu odczytano nawet nazwę producenta. Kombinacja "inżynier Laferrer" została znaleziona w tym samym artykule z Scientific American z 1888 r., Dla którego lokomotywa została przerysowana z jakiegoś francuskiego wydania (najprawdopodobniej Genie Civil).
Silnik parowy Fontaine
Na koniec warto wspomnieć o innym niesamowitym projekcie, znanym dziś jako Freak Fontaine'a.
W 1881 roku Grant Locomotive Works (Paterson, New Jersey) zbudowało unikalną lokomotywę dla Canadian Railroad, zaprojektowaną przez inżyniera z Detroit Eugene Fontaine. Lokomotywa ta robiła dużo hałasu i jeszcze przez kilka lat przyciągała uwagę zarówno inżynierów mechaników, jak i bezczynnej publiczności.
Koło napędowe lokomotywy Fontaine znajdowało się na poziomie kotła i za pomocą przekładni ciernej obracało koło poruszające się bezpośrednio po szynach. Sam Fontaine twierdził, że rozwój ten znacznie zwiększy prędkość lokomotywy. „Dziś mamy sytuację, w której wzrost prędkości możliwy jest tylko poprzez zwiększenie ilości dostarczanego paliwa, co prowadzi do dodatkowych kosztów” - napisał Fontaine. „Mój projekt pozwoli zniweczyć iluzję niemożności poruszania się po innej ścieżce…” Swoją konkluzję wyciągnął z faktu, że obrót koła napędowego o dużej średnicy (72 cale), nie poddawanego naciskowi masy lokomotywy, wymaga mniej energii niż schemat konwencjonalny. Dolne koło cierne (napędzane), umieszczone na tej samej osi, co koło stykające się z szynami, miało mniejszą średnicę, 56 cali,co również zmniejszyło koszty i pozwoliło na większą prędkość. Wreszcie system Fontaine poprawił bezpieczeństwo ruchu. Koleje w USA były, trzeba przyznać, dość niezdarne (zwłaszcza na zachodzie) i często pociągi wypadały z szyn po prostu z powodu złej jakości ułożenia. Fontaine rozstawił układ napędowy i koła napędowe, co znacznie zmniejszyło sprzężenie zwrotne zakrzywionej drogi z ramionami napędowymi, zwiększając niezawodność i trwałość konstrukcji.zwiększenie niezawodności i trwałości konstrukcji.zwiększenie niezawodności i trwałości konstrukcji.
Niestety Fontaine nieco się pomylił, czego dowodem jest kilkuletnia eksploatacja lokomotywy parowej na Kanadyjskiej Kolei Południowej, dla której została stworzona. W przeciwieństwie do Holmana, którego prawdopodobnie zainspirował pomysł inżyniera z Detroit, Fontaine miał szczerą nadzieję na ulepszenie lokomotywy parowej. Jego system okazał się nie lepszy ani gorszy od zwykłego, a zatem był ekonomicznie niecelowy ze względu na złożoność technologiczną. Następnie unikatową lokomotywę parową przebudowano na zwykłego konia pociągowego typu 4-2-2.
Jednak zgodnie z systemem Fontaine'a, początkowo, w 1882 roku, wyprodukowano jeszcze dwie lokomotywy parowe: pierwszą dla Pennsylvania Railroad, drugą dla Wheeling i Lake Erie Railroad. Wszystkie takie lokomotywy były aktywnie eksploatowane.
Podsumowując, możemy powiedzieć, że ludzka wyobraźnia jest nieograniczona. I bez względu na to, jak absurdalna może się wydawać ta lub inna struktura na pierwszy rzut oka, warto ją przynajmniej stworzyć, aby postęp nie zatrzymywał się ani na sekundę.
Lokomotywa lodowa Nathaniela Grue'a
Granica między lokomotywą parową a ciągnikiem parowym jest bardzo cienka: pierwsza porusza się po szynach, a druga po dowolnej powierzchni. Wydaje się, że postawić lokomotywę na oponach lub torach, a przestanie być reprezentantem transportu kolejowego. A w 1861 roku Anglik Nathaniel Grue zaprojektował i zbudował z udziałem panów. Neilson & Co. lokomotywa … na płozach! Gru był krótko wcześniej w Rosji, gdzie był zszokowany ilością śniegu i trudnymi warunkami drogowymi. Lokomotywy otwarcie ślizgały się po zaśnieżonych szynach. Gru wymyślił lokomotywę parową zaprojektowaną specjalnie dla Rosji.
Cudowny (i naiwny) wynalazek Gru miał 15 stóp długości i ważył około 12 ton i musiał poruszać się na tylnych kołach z krótkimi stalowymi kolcami dla lepszej przyczepności. Ale z przodu zamiast kół zamontowano sanki, które zgodnie z pomysłem Grua mogły doskonale ślizgać się po zaśnieżonej drodze, torując tym samym drogę kołom napędowym. Już przy dostawie do Moskwy lokomotywa była wyposażona w zamkniętą kabinę z ogrzewaniem zasilanym z kotła parowego.
Co dziwne, Rosja zaakceptowała projekt, a parowóz Gru został zakupiony przez kupca Sołodornikowa, któremu regularnie służył przez całą zimę 1861/62 - choć nie na kolei, ale na lodzie rzecznym, przewożąc ładunki i pasażerów. Co więcej, ślad lokomotywy ginie w historii, chociaż według niektórych doniesień już następnej zimy spadł przez lód i pozostał tam na zawsze.