Olemme jo keskustelleet ja harkinneet "Lentävää höyryveturia", mutta käy ilmi, että höyryveturin rakentamisen historia on täynnä mielenkiintoisia tarinoita.
Mitä XIX-luvun lopun - XX-luvun alkupuolen keksijät eivät keksineet etsimään uusia malleja ja tapoja optimoida vanhat? Joskus katsellessasi valokuvia historiallisista höyryvetureista muistat elokuvan "Takaisin tulevaisuuteen" ja jopa ihmettelet, että kuvattu ihme ei ole aikakone, vaan vain höyryveturi. Yleensä kerran amerikkalainen insinööri Holman ajatteli, että höyryveturin asettaminen suoraan kiskoille oli hyvin yksinkertaista. Ja monimutkainen tehtävä.
Ja sitten vuonna 1887 New Jerseyn rautatielle ilmestyi jotain hirvittävää, mikä aiheutti tunteiden myrskyn tarkkailijoiden keskuudessa ja yhtä vähän pilkkaa insinöörien ja mekaanikkojen keskuudessa. Katsotaanpa tätä tekniikan ihmeä ja katsotaan, miksi se keksittiin …
1800-luvun loppu oli rautatieliikenteen nopea kehitys. Yhdysvalloissa ajettiin päivittäin kilometrejä (tarkemmin sanottuna mailia) rautatiereittejä, verkko peitti villit länsimaat, tarvittiin uusia vetureita ja vaunuja. Höyryveturiyritysten määrä kasvoi harppauksin, ja monet heistä rakensivat historiansa aikana yhden tai kaksi höyryveturia ja menivät konkurssiin. Jokainen uusi tekninen uutuus herätti yleisössä iloa ja luottamusta siihen, että tämä oli tulevaisuuden höyryveturi.
Yksi 1800-luvun tunnetuimmista teknisistä petoksista oli Holman-höyryveturi. Hämmästyttävän koneen, lempinimeltään Absurdity, kehitti 1880-luvun puolivälissä brittiläinen insinööri William Jennings Holman ja pienen höyryveturiyrityksen omistaja.
Vuonna 1887 New Jerseyn rautatielle ilmestyi jotain aivan poikkeuksellista. Holman Locomotiven uusi höyryveturi aiheutti insinöörien ja mekaanikkojen sekä yksinkertaisen kansan hämmennystä - paljon tunteita ja sokeaa uskoa edistymiseen. Ulkonäöltään uteliaisuus muistutti tavallista "amerikkalaista" höyryveturia (Neuvostoliiton luokituksen mukaan 2-2-0 tai amerikkalaisen mukaan 4-4-0), mutta sen pyörät eivät koskettaneet kiskoja lainkaan …
Mainosvideo:
Itse asiassa se oli tavallinen 4-4-0, jonka Holman-yritys yksinkertaisti modernisoi. Hämmästyttävän koneen pyörät eivät olleet kiskoilla, vaan lisäkärrillä; kitkavoiman välityksellä ne välittivät vääntömomentin telien vetäville pyörille, jotka puolestaan olivat jo kosketuksissa kiskojen kanssa. Radan leveys säilyi tavallisena - 1435 mm.
Nopeudesta, hiilen kulutuksesta tai tehosta ei ollut hyötyä - veturi muuttui vain hirvittävän monimutkaiseksi, näytti oudolta (edessä - kaksi kerrosta pyörää, takana - peräti kolme kerrosta!) …
Ainoastaan Holman Locomotive Companyn omistaja William Jennings Holman osasi loogisesti selittää syyn friikin syntymiseen. Paljon myöhemmin, vuonna 1895, Holman jopa patentoi "keksintönsä" (US 546153); hänellä oli ongelmia vain suunnittelun hyödyllisyyden perustelemisen kanssa, koska teknisesti Holmanin höyryveturi oli varmasti innovatiivinen idea.
Joten mikä oli Holmanin moottori takana? Kuten jo mainittiin, kilpailu rautatiealalla oli noina vuosina kovaa. Pienellä Holman-yrityksellä meni hyvin huonosti. Sen sijaan, että jahtaisi edistystä ja yrittäisi voittaa muita, herra Holman teki toisen, melko riskialtisen päätöksen. Hän osti vanhan tyypin 4-4-0 höyryveturin (käytämme amerikkalaista luokitusta), laittoi kitkalevyt pyöriin, pani tuloksena olevan kauneuden vaunuihin, sääti kaiken - ja aloitti veturin New Jersey -tien haaraa pitkin. Tietysti uteliaisuus herätti huomiota.
Holman mainosti höyryjunaansa niin hyvin kuin pystyi. Hän piti lukuisia esityksiä, osti kokonaisia sanomalehtisivuja ja puolet maata peitettiin julisteilla. Katsojille Holman selitti (käyttäen fysiikan näkökulmasta täysin järjettömiä lausuntoja), että tämä muotoilu johtaa nopeuden kolminkertaiseen kasvuun samalla höyrylaitoksen teholla, ja suurempi kosketuspisteiden määrä kiskoihin estää pyörän luistamisen, ja tämä myös lisää nopeutta ja laske energian tuhlausta. Lopuksi mainoskampanjan huipentuma oli ehdotus "päivittää" nopeasti ja helposti kaikki olemassa olevat höyryveturit muuttamalla siitä holman-tyyppinen. Tietenkin vain Holman Locomotive Company tarjosi tällaista palvelua.
Samalla hän yksinkertaisesti kertoi akselien alkuperäisen lukumäärän (2) johtavan kärryn lopullisella numerolla (3), siinä kaikki matematiikka. Suurempi määrä pisteitä, jotka ovat kosketuksissa kiskojen kanssa, Holman väitti, että kumoaisi liukastumisen ja veturin tehokkuus lisääntyisi merkittävästi. Holman Locomotive Companyn julisteet ripustettiin koko New Jerseyssä, ja kymmenen miljoonaa yhtiön osaketta, joiden arvo oli 25–100 dollaria, painettiin - vaikka historioitsijoiden mielestä määrä on yliarvioitu. Holmanin luottamus yrityksen menestykseen johtui myös siitä, että hänen yrityksensä oli valmis "modernisoimaan" olemassa olevaa höyryveturia, toisin sanoen "Holmanien" ei tarvinnut rakentaa tyhjästä.
Holmanin osuus toisesta numerosta (numeroitu, Holman allekirjoittanut henkilökohtaisesti).
Ja mikä tärkeintä: Holman laski liikkeeseen osakkeita 25-100 dollaria - yhteensä 10 miljoonaa dollaria (ainakin niin sanottiin). Kiinnitä huomiota - 1800-luvun lopulla voit elää pari dollaria viikossa. Ja vaikka insinöörit ja rautatieliikenteen työntekijät trumpetoivat petoksen, Holman myi melkein kaikki osakkeet - tavalliset ihmiset ostivat ne, jotka eivät ymmärtäneet mitään fysiikassa ja mekaniikassa, mutta johtivat helposti mainontaan. Angus Sinclair kirjassaan "Veturin kehitys" kirjoittaa, että yksi hänen ystävistään nimeltä Marion French sijoitti vaikeuksissa Holmanin osakkeisiin 5 000 dollaria ja seuraavat 20 vuotta odottivat hänen alkavan maksaa osinkoja.
Tavalliset ihmiset ostivat sen. Monet ei-varakkaasta jerseystä kaatoivat viimeisen rahansa Holmanin osakkeisiin odottamaan lupausta osingoksi 20 vuoden ajan. Oli myös suuria sijoittajia, jotka hankkivat merkittäviä osakelajeja.
Mutta samaan aikaan tekninen maailma antoi hälytyksen. Se alkoi siitä, että monet sanomalehdet, jotka julkaisivat ilmoituksen projektista, kääntyivät teknisten asiantuntijoiden puoleen, ja he olivat kauhistuneita näkemistään. Ilmoitukset satoivat, Holman julistettiin tekniseksi keskeyttäjäksi, joka ei ymmärtänyt fysiikan peruslakia.
Vasta vuotta myöhemmin, kun Holman katosi kaikilla rahoilla, jättäen ainutlaatuisen höyryveturinsa perinnöksi New Jerseyn rautatielle, kävi selväksi, että hän oli nero. Hän keksi ja rakensi yksinkertaisimman laitteen, jonka näennäinen monimutkaisuus kykenee pettämään massat ja houkuttelemaan suuria investointeja. Teknisiä mielenosoituksia tehtiin pienillä nopeuksilla, eikä kivihiilen todellisia lukuja ilmoitettu missään - Holman huijasi kaikkia.
Pitkäkestoinen höyryveturi rakennettiin takaisin 4-4-0: ksi ja jatkoi säännöllisen kuljetuksen palvelua. Veturi tunnettiin nimellä Holman Absurd.
Mutta vuonna 1894 Holman palasi yhtäkkiä (ilmeisesti rahat loppuivat) ja tilasi Baldwin-veturitehtaan jopa kolmelle järjestelmän veturille maksamalla vain yhden ennakkoon. Järjestelmä oli hieman erilainen. Välipyörät olivat suoraan kiskoilla, ja vain kaksi vetävää akselia lepäsi vaunuilla. Ja telillä oli hieman erilainen muotoilu ja kiinnityskuvio; Holman sai siitä myös patentin - vuonna 1898 (US 597557). Tämän seurauksena vain yksi Baldman Holmanin järjestelmästä tuli ulos tehdasportista kolme vuotta myöhemmin, vuonna 1897.
Mutta jopa siinä Holman onnistui ansaitsemaan hyvää rahaa, laskemalla jälleen sarjan osakkeita äskettäin perustetuista The Holman Locomotivesta ja Speeding Truck Co: sta ja myymällä niitä pillillä. Holmanin seuraavan katoamisen jälkeen epätoivoinen höyryveturi muutettiin tavalliseksi 4-4-0: ksi ja lähetettiin lunastamaan häpeällisen menneisyytensä Kansasissa.
Kukaan ei todellakaan tiedä mitään Holmanista itsestään - ensimmäinen patentti hänen nimensä takana ilmestyi vuonna 1856, viimeinen vuonna 1926, mutta Holman sai seitsemän patenttia rautateiden parannuksista, mukaan lukien hänen hullut vaunut. Eri patentit osoittavat eri asuinpaikat, ja päivämääriä verrattaessa käy ilmi, että Holman asui vähintään yhdeksänkymmentä vuotta, koska ensimmäisen ja viimeisen patentin ero on seitsemänkymmentä. Petoksen katoamisen jälkeen monet sanomalehdet ja aikakauslehdet painivat sarjakuvia hänen suunnitelmilleen, joskus "kerrostamalla" jopa kahdeksan kerrosta pyörää. Ja Holman asui elämänsä kylläisyydessä, koska kahdesta peräkkäisestä huijauksesta saadut rahat olisivat kestäneet tavalliselle ihmiselle viisikymmentä vuotta. Holmanilla näytti olevan tarpeeksi, koska hän ei käynyt kolmannessa huijauksessa.
Mutta tekniikan historiassa Holman pysyy maailman absurdimman höyryveturin keksijänä. Ja ehkä ihmisenä, joka petti kaikki hyvin taitavasti. Ja kahdesti.
Veturi Laferrera
Holman ei ollut ensimmäinen, joka aloitti ajatuksen yhden pyörän asettamisesta toisen päälle. Vuonna 1850 ranskalainen yritys Entreprise Geneve Laferrère teki yhden kopion yhtä alkuperäisestä mallista.
Ongelmana oli, että 1800-luvun puolivälissä ei ollut standardia yhtenäiselle raideleveydelle. Yleensä nykyään rautatieradalla voi olla eri leveys eri maissa - 610 - 2000 mm (lukuun ottamatta lasten rautateitä). Ja Ison-Britannian läntisen rautatien leveys oli pitkään (vuoteen 1892 asti) 2140 mm. Laferrèren muotoilu oli yksi yrityksistä siirtyä raideleveydestä toiseen.
Veturin yläosa oli tavanomainen 0-6-0-tyyppinen veturi 1000 mm raiteille. Jos höyryveturia oli tarpeen ajaa 1435 mm: n radalla, kärryt yksinkertaisesti vaihtivat paikkaa: ylempi laski alas ja alempi. Lisäksi laite mahdollisti radan vaihtamisen pysäyttämättä höyrykoneita! Minun on sanottava, että mekaniikan näkökulmasta Laferrerin muotoilu on loistava, erityisesti 1800-luvun puolivälissä. Toinen kysymys on, että itse asiassa kukaan ei tarvinnut sitä ja kehitys pysähtyi siihen.
Laferrera-höyryveturia ympäröi mysteeri kaikilta puolilta. Tälle mallille ei ole patentteja, järjestelmästä on säilynyt yksi kuva tähän päivään saakka, ja jopa valmistajan nimi luettiin kuvasta selvästi näkyvästä kilpestä. Yhdistelmä "insinööri Laferrer" löydettiin samasta Scientific American -artikkelista vuodelta 1888, jota varten veturi piirrettiin uudelleen joistakin ranskalaisista painoksista (todennäköisesti Genie Civil).
Fontaine-höyrykone
Lopuksi on syytä mainita toinen hämmästyttävä muotoilu, joka tunnetaan tänään nimellä Fontaine's Freak.
Vuonna 1881 Grant Locomotive Works (Paterson, NJ) rakensi ainutlaatuisen veturin Kanadan rautateille, jonka suunnitteli Detroitin insinööri Eugene Fontaine. Tämä veturi aiheutti paljon melua ja herätti vielä useita vuosia sekä mekaanisten insinöörien että tyhjäkäynnin yleisön huomion.
Fontainen veturin vetopyörä sijaitsi kattilan tasolla ja pyöritti kitkavoiman avulla suoraan kiskoja pitkin liikkuvaa pyörää. Fontaine itse väitti, että tämä kehitys lisäisi merkittävästi veturin nopeutta. "Tänään meillä on tilanne, jossa nopeuden kasvu on mahdollista vain lisäämällä toimitetun polttoaineen määrää, mikä aiheuttaa lisäkustannuksia", Fontaine kirjoitti. "Suunnitteluni tuhoaa illuusion mahdottomuudesta liikkua eri polkua pitkin …" Hän teki päätelmänsä perustuen siihen, että suuren halkaisijan (72 tuumaa) vetopyörän pyöriminen vaatii vähemmän energiaa kuin perinteinen järjestelmä. Alemmalla kitkapyörällä (käytetyllä), joka sijaitsi samalla akselilla kosketuksen kanssa kiskojen kanssa, oli pienempi halkaisija, 56 tuumaa,mikä alensi myös kustannuksia ja lisäsi nopeutta. Lopuksi Fontainen järjestelmä paransi liikenneturvallisuutta. Tunnustamme, että Yhdysvaltojen rautatiet olivat melko kömpelöitä (varsinkin lännessä), ja melko usein junat lähtivät raiteilta yksinkertaisesti muninnan huonon laadun vuoksi. Fontaine asetti vetojärjestelmän ja vetopyörät erilleen, mikä vähensi voimakkaasti kaarevan tien palautetta käyttövarsiin, mikä lisäsi rakenteen luotettavuutta ja kestävyyttä.rakenteen luotettavuuden ja kestävyyden lisääminen.rakenteen luotettavuuden ja kestävyyden lisääminen.
Valitettavasti Fontaine oli hieman väärässä, mikä todistettiin usean vuoden ajan höyryveturin toiminnassa Kanadan eteläisellä rautateellä, jota varten se luotiin. Toisin kuin Holman, jonka todennäköisesti inspiroi Detroitin insinöörin idea, Fontaine toivoi vilpittömästi parantavansa moottoria. Hänen järjestelmänsä ei osoittautunut paremmaksi eikä huonommaksi kuin tavallinen, ja siksi se oli taloudellisesti epäasianmukainen teknisen monimutkaisuuden vuoksi. Myöhemmin ainutlaatuinen höyryveturi rakennettiin uudelleen tavalliseksi 4-2-2-tyyppiseksi työhevoseksi.
Fontaine-järjestelmän mukaan aluksi, vuonna 1882, valmistettiin kuitenkin vielä kaksi höyryveturia: ensimmäinen Pennsylvanian rautatielle, toinen Wheeling- ja Lake Erie Railroad -radoille. Kaikkia tällaisia vetureita hyödynnettiin aktiivisesti.
Yhteenvetona voidaan todeta, että ihmisen mielikuvitus on rajaton. Huolimatta siitä, kuinka järjetön tämä tai tuo rakenne tuntuu ensi silmäyksellä, on syytä luoda se ainakin, jotta edistyminen ei pysähdy hetkeksi.
Nathaniel Gruen jääveturi
Raja höyryveturin ja höyrytraktorin välillä on hyvin ohut: ensimmäinen kulkee kiskoilla ja toinen mille tahansa pinnalle. Näyttää siltä, että laitat veturin renkaisiin tai raiteisiin, ja se lakkaa olemasta rautatieliikenteen edustaja. Ja vuonna 1861 englantilainen Nathaniel Grue suunnitteli ja rakensi herruiden osallistuessa. Neilson & Co. veturi … liukuovilla! Gru oli käynyt Venäjällä vähän aikaisemmin, missä hänet järkytti paljon lunta ja vaikeita tieolosuhteita. Veturit liukasivat avoimesti lumisten kaiteiden varrella. Ja Gru keksi erityisesti Venäjälle suunnitellun höyryveturin.
Grun upea (ja naiivi) keksintö oli 15 jalkaa pitkä ja painoi noin 12 tonnia, ja sen piti liikkua takapyörillä lyhyillä teräspiikeillä pidon parantamiseksi. Mutta eteen pyörän sijaan asennettiin kelkka, joka Grun ajatuksen mukaan pystyi liukumaan täydellisesti lumisella tiellä, mikä vapautti tien vetäville pyörille. Jo toimitettuaan Moskovaan veturi oli varustettu suljetulla hytillä, jossa oli höyrykattilasta tuotettu lämmitys.
Kummallista kyllä, Venäjä hyväksyi projektin, ja Gru-höyryveturin osti kauppias Solodornikov, jota hän palveli säännöllisesti koko talven 1861/62 - vaikkakaan ei rautateillä, vaan jokijäällä, kuljettaen rahtia ja matkustajia. Lisäksi veturin reitti on kadonnut historiassa, vaikka joidenkin raporttien mukaan se jo seuraavana talvena kaatui jään läpi ja pysyi siellä ikuisesti.