„Lietajúcu parnú lokomotívu“sme už diskutovali a uvažovali, ale ukazuje sa, že história stavby parných lokomotív je plná zaujímavých príbehov.
Čo nevynašli vynálezcovia konca XIX. - začiatku XX. Storočia pri hľadaní nových návrhov a spôsobov, ako optimalizovať staré? Niekedy si pri pohľade na fotografie historických parných lokomotív spomeniete na film „Návrat do budúcnosti“a dokonca sa čudujete, že zobrazený zázrak nie je stroj času, ale iba parná lokomotíva. Všeobecne si kedysi americký inžinier Holman myslel, že umiestniť parnú lokomotívu priamo na koľajnice je veľmi jednoduché. A úlohu skomplikoval.
A potom sa v roku 1887 na železnici v New Jersey objavilo niečo obludné, čo medzi pozorovateľmi vyvolalo búrku emócií a nemenej zosmiešnenie medzi inžiniermi a mechanikmi. Poďme sa pozrieť na tento zázrak technológie a pozrime sa, prečo bol vynájdený …
Koniec 19. storočia bol obdobím rýchleho rozvoja železničnej dopravy. V USA sa každý deň ukladali kilometre (presnejšie míle) železníc, sieť pokrývala divoké západné krajiny, boli potrebné nové lokomotívy a vagóny. Počet spoločností vyrábajúcich parné lokomotívy rástol míľovými krokmi a veľa z nich vo svojej histórii postavilo jeden alebo dva parné rušne - a zbankrotovali. Každá nová technická novinka vzbudila u verejnosti potešenie a dôveru, že ide o parný rušeň budúcnosti.
Jedným z najznámejších technických podvodov 19. storočia bol parný rušeň Holman. Úžasný stroj s prezývkou Absurdity vyvinul v polovici 80. rokov 20. storočia William Jennings Holman, britský inžinier a majiteľ malej parnej lokomotívy.
V roku 1887 sa na železnici v New Jersey objavilo niečo úplne mimoriadne. Nová parná lokomotíva od spoločnosti Holman Lokomotíva spôsobila medzi inžiniermi a mechanikmi zmätok a pre jednoduchých ľudí veľa emócií a slepú vieru v pokrok. Kuriozita svojím vzhľadom pripomínala obyčajný parný rušeň „amerického“typu (2-2-0 podľa sovietskej klasifikácie, alebo 4-4-0 podľa Američana), jeho kolesá sa však vôbec nedotýkali koľajníc …
Propagačné video:
V skutočnosti to bolo obvyklé 4-4-0, jednoducho modernizované Holmanom. Kolesá úžasného stroja neboli na koľajniciach, ale na prídavných vozíkoch; prostredníctvom trecieho prevodu prenášali krútiaci moment na hnané kolesá podvozkov, ktoré sa zasa už dotýkali koľajníc. Šírka rozchodu zostala obvyklá - 1435 mm.
Nebol žiadny zisk ani v rýchlosti, ani v spotrebe uhlia, ani v moci - lokomotíva sa iba obludne skomplikovala, vyzerala čudne (vpredu - dve poschodia kolies, vzadu - až tri poschodia!), A straty kvôli dodatočnému treniu zhoršili jazdné vlastnosti stroja …
Iba William Jennings Holman, majiteľ spoločnosti Holman Locomotive Company, mohol logicky vysvetliť dôvod vzniku čudáka. Oveľa neskôr, v roku 1895, si Holman dokonca nechal patentovať svoj „vynález“(USA 546153); problémy mal iba s odôvodnením užitočnosti konštrukcie, pretože technicky bol Holmanov parný rušeň určite inovatívnym nápadom.
Aký bol teda Holmanov motor? Ako už bolo spomenuté, konkurencia v železničnom priemysle bola v tých rokoch tvrdá. A maličká spoločnosť Holman si počínala veľmi zle. Namiesto stíhania pokroku a snahy prekonať ostatných, urobil pán Holman ďalšie, dosť riskantné rozhodnutie. Kúpil starý parný rušeň typu 4-4-0 (použijeme americkú klasifikáciu), na kolesá nasadil trecie ráfiky, výslednú krásu nasadil na vozíky, všetko upravil - a parnú lokomotívu rozbehol po vetve cesty v New Jersey. Samozrejme zvedavosť pútala pozornosť.
Holman inzeroval svoj parný vlak najlepšie, ako vedel. Uskutočnil množstvo prezentácií, kúpil celé stránky novín a polovica krajiny bola pokrytá plagátmi. Divákom vysvetlil Holman (pomocou tvrdení, ktoré sú z hľadiska fyziky úplne absurdné), že táto konštrukcia povedie k trojnásobnému zvýšeniu rýchlosti pri rovnakom výkone parného zariadenia a väčší počet kontaktných miest s koľajnicami zabráni preklzávaniu kolies, čo bude tiež pracovať na zvýšení rýchlosti a znížení rýchlosti strata energie. Vrcholom reklamnej kampane bol nakoniec návrh na rýchlu a ľahkú „modernizáciu“ľubovoľného existujúceho parného rušňa, ktorý sa zmenil na holmanský typ. Samozrejme, takúto službu poskytla iba spoločnosť Holman Locomotive Company.
Zároveň jednoducho vynásobil počiatočný počet náprav (2) konečným počtom (3) pre vedúci vozík, to je celá matematika. Holman tvrdil, že väčší počet bodov v styku s koľajnicami by negoval sklz a výrazne by sa zvýšila účinnosť rušňa. Po celom New Jersey viseli plagáty spoločnosti Holman Locomotive Company a vytlačili sa desaťmiliónové akcie spoločnosti v hodnote od 25 do 100 dolárov - hoci historici sa domnievajú, že táto suma je nadhodnotená. Holmanova dôvera v úspech podniku bola spôsobená aj skutočnosťou, že jeho spoločnosť bola pripravená „modernizovať“akýkoľvek existujúci parný rušeň, to znamená, že „Holmanovcov“nebolo treba stavať od nuly.
Holmanov podiel na druhom čísle (očíslovaný, podpísaný osobne Holmanom).
A čo je najdôležitejšie: Holman vydal akcie v hodnote od 25 do 100 dolárov - v celkovej hodnote 10 miliónov dolárov (aspoň tak bolo uvedené). Venujte pozornosť - na konci 19. storočia môžu pár dolárov žiť týždeň. A zatiaľ čo inžinieri a železničiari trumfovali podvod, Holman predal takmer všetky akcie - kúpili ich obyčajní ľudia, ktorí ničomu vo fyzike a mechanike nerozumeli, ale ľahko viedli k reklame. Angus Sinclair vo svojej knihe „Development of the Locomotive“píše, že jeden z jeho známych menom Marion French investoval do akcií spoločnosti Holman s ťažkosťami 570 dolárov a nasledujúcich 20 rokov čakal, kým začne vyplácať dividendy.
Kúpili si ho obyčajní ľudia. Mnoho z nie tak bohatého Jersey investovalo svoje posledné peniaze do akcií spoločnosti Holman, aby čakali na sľúbené dividendy dvadsať rokov. Boli tu aj veľkí investori, ktorí získali významné bloky akcií.
Ale súčasne strojársky svet zaznel poplach. Začalo to tým, že množstvo novín, ktoré uverejnili inzerát na projekt, sa obrátilo na technických špecialistov a tí, čo videli, boli zhrození. Odhalenia pršali, Holman bol vyhlásený za technického odpadlíka, ktorý nerozumel elementárnym fyzikálnym zákonom.
Iba o rok neskôr, keď Holman zmizol so všetkými peniazmi a zanechal svoju jedinečnú parnú lokomotívu ako odkaz na železnicu v New Jersey, vysvitlo, že je génius. Vynašiel a skonštruoval najjednoduchšie zariadenie so svojou zdanlivou zložitosťou, ktoré dokáže klamať masy a prilákať rozsiahle investície. Technické demonštrácie sa uskutočňovali pri nízkych rýchlostiach a skutočné údaje o spotrebe uhlia neboli nikde uvedené - Holman všetkých prekonal.
Trpezlivý parný rušeň bol prestavaný späť na 4-4-0 a slúžil svojmu životu ako pravidelný transport. Rušeň sa stal známym ako Holman Absurd.
Ale v roku 1894 sa Holman náhle vrátil (peniaze sa zjavne minuli) a objednal si lokomotívu Baldwin až pre tri lokomotívy jeho systému, pričom vopred zaplatil iba jednu. Systém bol mierne odlišný. Vodiace kolesá boli priamo na koľajniciach a na vozíkoch spočívali iba dve hnacie nápravy. A podvozky boli trochu iného dizajnu a vzoru zapojenia; Holman na ňu tiež dostal patent - v roku 1898 (US 597557). Výsledkom bolo, že z brán továrne vyšiel iba jeden Baldwin Holmanovho systému o tri roky neskôr, v roku 1897.
Ale aj na ňom sa Holmanovi podarilo dobre zarobiť, opäť vydal sériu akcií novovzniknutej spoločnosti The Holman Locomotive and Speeding Truck Co a predal ich píšťalkou. Po ďalšom zmiznutí Holmana bol nešťastný parný rušeň prerobený na riadny 4-4-0 a poslaný, aby vykúpil svoju hanebnú minulosť v Kansase.
O samotnom Holmanovi vlastne nikto nič nevie - prvý patent za jeho menom sa objavil v roku 1856, posledný v roku 1926, ale Holman dostal sedem patentov na vylepšenia železnice vrátane jeho šialených vozíkov. Rôzne patenty označujú rôzne miesta bydliska a pri porovnaní dátumov sa ukazuje, že Holman žil najmenej deväťdesiat rokov, pretože rozdiel medzi prvým a posledným patentom je sedemdesiat. Po zmiznutí podvodníka tlačili mnohé noviny a časopisy karikatúry jeho návrhov, niekedy „vrstvili“až osem poschodí kolies. A Holman niekde prežil svoj život v sýtosti, pretože peniaze prijaté z dvoch po sebe nasledujúcich podvodov by obyčajnému človeku vydržali päťdesiat rokov. Zdá sa, že Holman už mal dosť, pretože nešiel na tretí podvod.
Ale v histórii technológie zostane Holman ako vynálezca najabsurdnejšieho parného rušňa na svete. A možno aj ako človeka, ktorý všetkých veľmi šikovne podviedol. A dvakrát.
Lokomotíva Laferrera
Holman nebol prvý, kto sa stal priekopníkom myšlienky položenia jedného kolesa na druhé. V roku 1850 francúzska spoločnosť Entreprise Geneve Laferrère vytvorila jednu kópiu rovnako originálneho dizajnu.
Problém bol v tom, že v polovici 19. storočia neexistoval štandard pre jednotný rozchod. Všeobecne platí, že aj dnes môže mať železničná trať v rôznych krajinách sveta inú šírku - od 610 do 2 000 mm (bez započítania detských železníc). A Veľká západná železnica vo Veľkej Británii mala dlhú dobu (do roku 1892) šírku 2140 mm. Návrh Laferrère bol jedným z pokusov o prechod z jedného rozchodu na druhý.
Vrcholom rušňa bol konvenčný rušeň typu 0-6-0 pre koľajovú trať dlhú 1000 mm. Ak bolo potrebné prevádzkovať parný rušeň na trati 1435 mm, potom sa vozíky jednoducho zmenili: horný klesol a spodný stúpal. Zariadenie navyše umožňovalo zmeniť stopu bez zastavenia parného stroja! Musím povedať, že z hľadiska mechaniky je Laferrerov dizajn brilantný, najmä pre polovicu 19. storočia. Ďalšou otázkou je, že to v skutočnosti nikto nepotreboval a vývoj sa zastavil.
Parný rušeň Laferrera je zo všetkých strán zahalený tajomstvom. Na tento dizajn neexistujú žiadne patenty, jediný obraz systému sa zachoval dodnes a dokonca aj meno výrobcu bolo prečítané z tabuľky zreteľne viditeľnej na obrázku. Kombinácia „inžinier Laferrer“sa našla v rovnakom článku časopisu Scientific American z roku 1888, pre ktorý bola lokomotíva prepracovaná z niektorého francúzskeho vydania (s najväčšou pravdepodobnosťou Genie Civil).
Parný stroj Fontaine
Na záver stojí za zmienku ďalšia úžasná konštrukcia, dnes známa ako „Fontaine's Freak“.
V roku 1881 spoločnosť Grant Locomotive Works (Paterson, NJ) postavila pre kanadskú železnicu jedinečnú lokomotívu, ktorú navrhol inžinier z Detroitu Eugene Fontaine. Tento rušeň vydával veľký hluk a ešte niekoľko rokov priťahoval pozornosť strojných inžinierov i nečinnej verejnosti.
Hnacie koleso lokomotívy Fontaine bolo umiestnené na úrovni kotla a pomocou trecieho prevodu točilo koleso, ktoré sa priamo pohybovalo po koľajniciach. Samotný Fontaine tvrdil, že tento vývoj výrazne zvýši rýchlosť lokomotívy. „Dnes máme situáciu, keď je zvýšenie rýchlosti k dispozícii iba prostredníctvom zvýšenia množstva dodaného paliva, čo vedie k ďalším nákladom,“napísal Fontaine. „Môj návrh zničí ilúziu nemožnosti pohybu po inej dráhe …“Záver urobil na základe skutočnosti, že otáčanie hnacieho kolesa s veľkým priemerom (72 palcov), ktoré nepodlieha tlaku hmotnosti lokomotívy, vyžaduje menej energie ako zvyčajná schéma. Dolné trecie koleso (poháňané), ktoré sa nachádzalo na rovnakej osi ako koleso v styku s koľajnicami, malo menší priemer, 56 palcov,čo tiež znížilo náklady a umožnilo vyššiu rýchlosť. Nakoniec systém Fontaine zlepšil bezpečnosť premávky. Železnice v USA boli, pripustíme, dosť nemotorné (najmä na západe) a pomerne často išli vlaky z koľají len kvôli zlej kvalite kladenia. Fontaine rozmiestnil pohonný systém a hnacie kolesá, čo výrazne znížilo spätnú väzbu krivky vozovky na hnacích ramenách, čo zvýšilo spoľahlivosť a životnosť konštrukcie.zvýšenie spoľahlivosti a trvanlivosti konštrukcie.zvýšenie spoľahlivosti a trvanlivosti konštrukcie.
Fontaine sa, bohužiaľ, trochu mýlil, čo sa preukázalo počas niekoľkých rokov prevádzky parného rušňa na južnej železnici v Kanade, pre ktorú bol vytvorený. Na rozdiel od Holmana, ktorého pravdepodobne inšpirovala myšlienka detroitského inžiniera, Fontaine úprimne dúfal, že parný rušeň vylepší. Ukázalo sa, že jeho systém nebol lepší a horší ako obvyklý, a preto bol z dôvodu technologickej zložitosti ekonomicky nevýhodný. Následne bol unikátny parný rušeň prestavaný na konvenčného ťažného koňa typu 4-2-2.
Podľa systému Fontaine sa však najskôr v roku 1882 vyrobili ďalšie dve parné lokomotívy: prvá pre železnicu Pennsylvania Railroad, druhá pre železnicu Wheeling a Lake Erie Railroad. Všetky tieto rušne sa aktívne využívali.
Ak to zhrnieme, môžeme povedať, že ľudská predstavivosť je neobmedzená. A bez ohľadu na to, ako absurdne sa táto alebo tá štruktúra môže na prvý pohľad zdať, stojí za to ju aspoň vytvoriť, aby sa pokrok nezastavil ani na chvíľu.
Ľadová lokomotíva Nathaniela Grue
Hranica medzi parnou lokomotívou a parným traktorom je veľmi tenká: prvá ide po koľajniciach a druhá po akomkoľvek povrchu. Zdá sa, nasadiť lokomotívu na pneumatiky alebo na koľaje a prestane byť zástupcom železničnej dopravy. A v roku 1861 Angličan Nathaniel Grue navrhol a postavil za účasti pánov. Neilson & Co. lokomotíva … na šmykoch! Gru bol krátko predtým v Rusku, kde ho šokovalo množstvo snehu a ťažké podmienky na ceste. Rušne sa otvorene šmýkali na zasnežených koľajniciach. A Gru prišiel s parnou lokomotívou špeciálne navrhnutou pre Rusko.
Gruov úžasný (a naivný) vynález bol dlhý 15 stôp a vážil asi 12 ton. Pre lepšiu trakciu sa musel pohybovať na zadných kolesách s krátkymi oceľovými hrotmi. Ale vpredu boli namiesto kolies namontované sane, ktoré sa podľa Gruovej myšlienky mohli perfektne šmýkať po zasneženej ceste, čím uvoľňovali cestu hnacím kolesám. Už pri dodávke do Moskvy bol rušeň vybavený uzavretou kabínou s kúrením napájaným z parného kotla.
Kupodivu Rusko tento projekt prijalo a parnú lokomotívu Gru kúpil obchodník Solodornikov, ktorému pravidelne slúžil počas zimy 1861/62 - aj keď nie na železnici, ale na riečnom ľade na prepravu nákladu a cestujúcich. Ďalej sa stopa lokomotívy stratila v histórii, hoci podľa niektorých správ hneď nasledujúcu zimu prepadla cez ľad a zostala tam navždy.