Чтение онлайн

У подающих надежды изобретателей было мало средств для проведения экспериментов, и первая атмосферная железная дорога 1840 года состояла из i миль плохо уложенных подрядных рельсов, которые они купили подержанными у Ливерпульской и Манчестерской железной дороги. Посередине между этими рельсами проходила труба диаметром 9 дюймов, которую можно было выпустить перед вагоном с помощью небольшого парового двигателя. Вдоль щелевого верха этой трубы располагалась ключевая особенность изобретения - непрерывный откидной клапан из кожи, подбитый железом, который можно было открывать и снова закрывать, чтобы обеспечить проход поршневого рычага с помощью роликов, установленных на каретке. С этой первой грубой схемой изобретателям удалось перевезти 5 тонн со скоростью 30 м./ч. по уклону 1 к 120 и достичь скорости 22 м./ч. с 11 тоннами. Железнодорожный мир замер и обратил на это внимание. Самые выдающиеся инженеры того времени, включая Брюнеля, посетили маленький испытательный трек, и мнения резко разделились. Джордж Стефенсон отверг идею как "большую глупость", и его сын Роберт и Джозеф Локк последовали его примеру. Брунель, Кьюбитт и Виньоль, напротив, считали, что у атмосферного аппарата есть будущее и что он заслуживает более широкого испытания.

Среди многих заинтересованных лиц, которые увидели экспериментальную линию и были достаточно впечатлены, были директора и служащие компании Dublin & Kingstown Railway. В частности, их казначей Джеймс Пим стал ярым энтузиастом, и во многом благодаря его поддержке компания решила провести полномасштабные испытания атмосферной системы на короткой ветке между Кингстауном и Далки. Линия, которая была проложена в вырубке рядом с дорожным полотном уже существовавшего конного трамвая (что позволило избежать расходов на получение новых парламентских полномочий), была построена подрядчиком компании, а братья Самуда поставили и установили атмосферное оборудование, включая насосный двигатель. Очевидно, они решили подстраховаться, поскольку последний был настолько велик, что его никогда не приходилось использовать более чем на половину мощности. Это был кривошипно-шатунный двигатель Fairbairn мощностью 100 л.с. с 36-футовым маховиком. Питаемый тремя корнуэльскими котлами, он был установлен на конце линии в Далки. Железная дорога поднималась от Кингстауна со средним уклоном 1 к 128, на некоторых участках гораздо круче, и имела резкий изгиб. Труба диаметром 15 дюймов имела длину 2490 ярдов и остановилась в 100 ярдах от конечной станции в Далки, предполагалось, что поезда преодолеют это расстояние за счет собственного импульса.

Метод работы был следующим. За пять минут до того, как поезд должен был отправиться из Кингстауна, машинист в Далки начинал откачивать воду, чтобы выпустить ее из трубы. Затем поезд толкали вперед до тех пор, пока поршень моторного вагона не входил в трубу через оригинально сконструированный входной клапан, управляемый бегунком, и удерживался там на тормозах. Когда тормоза были отпущены, вагон быстро и плавно втягивался вверх по склону. Обратный путь осуществлялся под действием силы тяжести.

Как только линия была открыта 19 августа 1843 года, толпы людей стекались из Дублина, чтобы увидеть новое чудо механики и насладиться ощущением движения без дыма, гари или каких-либо видимых и слышимых свидетельств усилий, связанных с паровозом. Средняя скорость обычных поездов, поднимавшихся по склону, составляла тридцать миль в час, но энтузиасты-экспериментаторы добились гораздо более впечатляющих результатов. Рекордный подъем был случайно совершен студентом-инженером по имени Фрэнк Эбрингтон, сыном профессора Дублинского университета и одним из невоспетых героев Ирландии. Однажды Эбрингтон собирался совершить пробный заезд, когда моторный вагон, в котором он сидел, внезапно унесло без поезда - кто-то забыл прикрепить его. Единственный раз за всю свою короткую и избитую историю атмосферная железная дорога развила огромную скорость: большой насос дотащил перепуганного Эбрингтона до Далки за поразительное время - 1 1/4 минуты, что соответствует средней скорости 84 м./ч. Эту историю рассказал комитету, созданному для исследования атмосферной железной дороги, преподобный Т. Р. Робинсон, который уверенно предсказал скорость в 100 м./ч. Поскольку кривые на линии были проложены со значительным подъемом, а поршень вагона должен был удерживать его и противостоять силе "G", это не кажется невероятным. Даже если допустить некоторое преувеличение, кажется, что Эбрингтон мог бы смело претендовать на звание "самого быстрого человека на земле". Во всяком случае, он получил убедительную демонстрацию одного из недостатков, присущих этой системе. Он заключался в том, что люди, управлявшие поездом, находились в полной зависимости от машинистов на насосной станции, расположенной на расстоянии до трех миль, и единственным средством самозащиты для них были неэффективные тормоза. Можно сравнить их положение с положением водителя автомобиля, который обнаружил, что дроссельная заслонка полностью открыта, нет возможности выключить зажигание или отключить привод, а тормоза отказали. Из-за такого почти полного отсутствия контроля заезд на конечную станцию в Далки с поездами разного веса был опасным мероприятием, где никакая рассудительность тормозного мастера не могла гарантировать успеха. Поршень моторного вагона вырывался из трубы, как пробка из бутылки шампанского - с такой силой, что между рельсами приходилось прокладывать кожаный мешок, набитый соломой, чтобы амортизировать выходной клапан, - и последние 100 ярдов движение поезда было во власти богов. Иногда он останавливался, и его приходилось с позором заталкивать на станцию с помощью пассажиров; иногда его динамика была такова, что он переваливал через платформу и сходил с рельсов в конце, а конечные буферные остановки были очень разумно не предусмотрены.

Если не считать этих недостатков, маленькая железная дорога какое-то время работала хорошо, и изобретательным изобретателям будущее, должно быть, представлялось очень радужным. Специалисты по железным дорогам не только из Англии, но и с континента проводили тщательные эксперименты и записывали результаты, а инициаторы многих новых железнодорожных проектов рассматривали возможность отказа от локомотивной тяги. Месье К. Ф. Малле из французского Департамента общественных работ был настолько впечатлен своим визитом, что рекомендовал повсеместно внедрить атмосферник на французских железных дорогах. Уильям Кьюбитт увидел и был покорен, в результате чего атмосферник был установлен на железной дороге London & Croydon Railway. После двух визитов в Кингстаун Брюнель рекомендовал внедрить атмосферную тягу не только на железной дороге Южного Девона, но и на железной дороге Ньюкасл и Бервик в самом сердце страны Стефенсона. Комиссия по торговле, проведенная сэром Фредериком Смитом и профессором Барлоу, положительно оценила возможности этой системы. Только Стефенсоны оставались скептиками.

Роберт Стефенсон получил задание от директоров Честерской и Холихедской железной дороги, инженером которой он являлся, составить отчет об этой линии. Его выводы были явно неблагоприятными. Он сомневался в значительной экономии на работе локомотива, которую утверждали братья Самуда, а также не соглашался с утверждением, что на одной линии атмосферной железной дороги можно с полной безопасностью перевозить столько же грузов, сколько на двойной линии паровой железной дороги. Если, как он считал, это было неправдой, то стоимость установки атмосферного оборудования для работы на двойной линии была бы непомерно высокой. Два его помощника, Джордж Беркли и Уильям Маршалл, провели сравнительные эксперименты в Далки и на канатной дороге Кэмден из Юстона, и результаты оказались немного в пользу первого варианта в отношении механической эффективности, но, продолжал Стивенсон, "износ продольного клапана и степень внимания, которого он будет постоянно требовать, - это вопросы, по которым у нас пока нет информации. В Кингстауне около двух человек на милю заняты нанесением состава для поддержания герметичности клапана". В отличие от этого, Брюнель в своем отчете Совету Южного Девона выразил мнение, что "простые механические трудности могут быть преодолены" и что "как механическое устройство, атмосферный аппарат прекрасно справился с ролью эффективного средства для работы поездов с помощью стационарной энергии, будь то на длинных или коротких линиях, с большей скоростью и с меньшей вероятностью перерыва, чем это делается сейчас с помощью локомотивов". Но даже если все, что говорил Брюнель, было правдой, главное возражение Роберта Стефенсона все равно оставалось. Оно заключалось в ошибочности системы. Предположим, говорил он, что атмосферная система будет установлена на Лондонской и Бирмингемской железной дороге, она будет включать в себя цепь из не менее чем 38 насосных станций. Механическая поломка любой из этих станций полностью остановит движение, так как ни одно колесо не сможет вращаться на пострадавшем участке, пока насос не возобновит работу. На это возражение ни один из сторонников атмосферной системы, похоже, не предложил ответа.

Когда Брюнель посетил Ньюкасл в связи с проектом атмосферной железной дороги Ньюкасл и Бервик, он встретил Джорджа Стефенсона, который игриво схватил его за воротник и спросил, как он осмелился отправиться на север от Тайна. Конечно, если нам нужно доказательство общенациональной репутации, которую приобрел Брюнель, то оно заключается в том, что эта его затея на севере страны потерпела поражение только после длительной борьбы. На западе Англии его влияние было неоспоримым, и установка атмосферной системы на железной дороге Южного Девона шла полным ходом.

11 апреля 1846 года газета Railway Chronicle представила своим читателям следующий отчет о ходе работ:

Первый участок от Эксетера до Тейнмута должен быть открыт в мае. Рельсы уже уложены до Тейнмута, также уложено и заделано от семи до восьми миль атмосферных труб. Шестнадцать миль труб были доставлены с литейных заводов Бриджуотера и Бристоля. Материал для клапана находится на станции, но он еще не закреплен. Труба начинается на мосту, в нескольких шагах к югу от первого машинного отделения. Затем она идет к следующему машинному отделению у Графини Вейр, где на небольшом расстоянии есть заглушка, чтобы можно было свернуть. После этого труба конопатится до станции Терф. Каменщики и инженеры приступают к строительству машинных отделений, которые выглядят солидно. Дом в конце Эксетера почти завершен, котлы закрыты, а здания возведены. Цилиндры сорокалошадного двигателя установлены, а двенадцатилошадный двигатель запущен. Машинный дом не так далеко продвинулся, как в Эксетере. Котлы двигателя покрыты и закончены, а сам двигатель находится на земле и находится в процессе возведения. Двигатель для станции в Турфе также находится на земле, а котлы уже установлены. Между Эксетером и Ньютоном включительно находится восемь паровозов...1

Из этого рассказа мы можем очень четко представить себе интенсивную деятельность, которая велась на побережье Южного Девона, и вообразить, какой переполох она должна была вызвать в окрестностях. В своей рекомендации директорам Южного Девона Брюнель утверждал, что затраты на строительство и установку атмосферного аппарата будут с лихвой компенсированы экономией на других направлениях. При всех своих недостатках атмосферный вагон был самой легкой формой движущей силы, когда-либо перемещавшейся по рельсам, поскольку не имел силовой установки, а вес клея не имел значения. Поэтому вес рельсов и размер продольных брусьев можно было существенно уменьшить. Опять же, благодаря предполагаемой способности атмосферника подниматься на холмы, можно было усилить уклоны, значительно сэкономив на земляных работах. Первоначальный проект линии к западу от Ньютон-Эббота был фактически изменен таким образом, в результате чего ее грозные уклоны с того дня и по сей день являются серьезной нагрузкой на двигательные мощности Great Western. Затем была экономия средств за счет прокладки одинарной, а не двойной линии и, наконец, экономия на стоимости паровозов. Под этим последним пунктом Брюнель утверждал, что средний срок службы паровоза составляет всего десять лет, - пример особого ходатайства, который, должно быть, заставил Дэниела Гуча поднять брови.

В конечном итоге именно локомотивы Гуча, которые так звали, пустили первые поезда в Тейнмут в мае и в Ньютон-Эббот в декабре 1846 года, оказались гораздо более дорогостоящим и затяжным делом, чем предполагал Брунель. Прежде всего, как оценит любой создатель железной дороги, 15-дюймовые трубы с продольным пазом оказалось трудно отлить с достаточной точностью. Эту проблему в конце концов решил Т. Р. Гуппи, который разработал специальное оборудование и инструменты для этой работы, что позволило достичь весьма достойной скорости поставок - миля в неделю. Каждый 10-футовый отрезок трубы (против 9 футов на Kingstown & Dalkey) должен был быть тщательно подогнан к своему собрату, а стыки заделывались пряжей, смоченной в шпаклевке и льняном масле. Непрерывный клапан из лучшей воловьей кожи, приклепанный к железной арматуре, был еще одним дорогостоящим элементом, который требовал искусной и кропотливой подгонки. Затем были многочисленные клапаны: выходные и входные клапаны на станциях, а также разделительные клапаны на каждой насосной станции, чтобы изолировать одну секцию от другой. На каждой пассажирской станции был установлен короткий патрубок . Он был оснащен пилотным поршнем, к которому можно было прицепить поезд и таким образом тянуть его вперед до тех пор, пока движущийся поршень не войдет в основную трубу. Еще одно приспособление необходимо было установить на каждом переезде. Откидная железная пластина, соединенная с поршнем в цилиндре, закрывала атмосферную трубу и позволяла телегам пересекать тоннель. Когда труба истощалась для проезда поезда, поршень опускался вниз, поднимая железную пластину, как разводной мост. Это хитроумное устройство угрожало опасающимся извозчикам, словно перевернутый дамоклов меч. Что помешает ему подняться, когда телега будет переезжать дорогу? спросил кто-то в ходе атмосферного расследования. Это был неудобный вопрос, на который не было удовлетворительного ответа.

Несмотря на все эти сложности, самым большим источником проблем и задержек на начальном этапе были насосные двигатели. Брюнель предвидел трудности, но не в этом квартале, и мы можем разделить его удивление. Двигатели были единственной ортодоксальной инженерной особенностью всей системы, и их поставляли Boulton & Watt, Maudslay, Son.& Field и Rennie Brothers - три фирмы с высочайшей репутацией, которые уже много лет строили стационарные паровые машины, доказавшие свою надежность. В чем заключались проблемы, не сообщается, но трудно избежать подозрения, что они были связаны со спецификациями, которые Брюнель составил для этих строителей. И снова он мог потребовать слишком многого от производственных ресурсов того времени. Безусловно, предусмотренное им рабочее давление в 40 фунтов на кв. дюйм было высоким для крупных двигателей такого типа и даты.