Изамбард Кингдом Брюнель
Шрифт:
В феврале 1847 года из Эксетера в Турф и обратно ходил экспериментальный поезд, но из-за проблем с двигателями только в сентябре следующего года между Эксетером и Тигнмутом началось регулярное сообщение из четырех атмосферных поездов в день в каждую сторону. В январе 1848 года это сообщение было продлено до Ньютон-Эббота. Некоторое время они ходили с достаточной регулярностью. В своей "Жизни отца" Изамбард III пишет:
Атмосферной системе неопределенно приписывали все задержки, с которыми сталкивался поезд на любом участке своего пути; хотя на самом деле большая часть этих задержек приходилась на ту часть пути, которая выполнялась локомотивами. Часто случалось, что потерянное время наверстывалось на атмосферной части линии, о чем свидетельствует сохранившаяся запись работы. За неделю с 20 по 25 сентября 1847 года атмосферным поездам вменяется в вину задержка на 28 минут; в то время как задержки из-за позднего прибытия локомотивных поездов, в общей сложности составившие 62 минуты, были компенсированы дополнительной скоростью, достигнутой на атмосферной части линии.
Наибольшая скорость, зафиксированная на этих поездах, составила в среднем 64 м./ч. на протяжении четырех миль (максимальная 68 м./ч.) при нагрузке 28 тонн, а 35 м./ч. на том же участке при нагрузке 100 тонн. Это при вакууме в трубе чуть более 16 дюймов, что считается желательным рабочим показателем.
В феврале 1848 года Брюнель представил директорам Южного Девона отчет об Атмосфернике, в котором писал:
Несмотря на многочисленные трудности, я думаю, что в скором времени мы сможем преодолеть механические дефекты и привести весь аппарат к регулярной и эффективной практической работе, и как только мы сможем получить хорошую и эффективную телеграфную связь между машинными отделениями и таким образом обеспечить надлежащую регулярность в работе двигателей, мы сможем проверить экономичность работы. В настоящее время это невозможно, так как отсутствие телеграфа вынуждает нас держать двигатели почти постоянно в работе, для чего мощности котлов недостаточно, и в результате мы не только работаем на двигателях почти вдвое больше времени, чем требуется, но и котлы недостаточны для такого количества пара, топки приходится разжигать, а расход топлива нерегулярен и чрезмерен. Есть все шансы, что это зло будет быстро устранено, и поскольку работа Атмосферника станет предметом реального эксперимента, и его ценность будет проверена на практике, я воздержусь от дальнейших замечаний по этому поводу.
Машинный дом на вершине в Дейнтоне, между Ньютоном и Тотнесом, завершен; идет подготовка к установке двигателей, а на линии прокладываются трубы.
По понятным причинам отчеты Брюнеля директорам редко отличались пессимизмом, так что, читая между строк, мы можем понять, что дела обстояли далеко не лучшим образом. Атмосферное сообщение, действительно, поддерживалось в это время только благодаря неустанной борьбе с морем проблем, которые обескуражили бы любого менее опытного человека. Случались аварии при запуске поездов с помощью вспомогательного поршневого устройства; многочисленные клапаны в трубе часто повреждали или разрушали кожу чашек ходовых поршней; скопление воды в трубе из-за конденсации приводило к неприятностям; на насосных станциях случались поломки, и эти поломки, перегрузки и неэкономичные методы работы, которые их вызывали, объяснялись исключительно, как предполагал Брюнель, отсутствием телеграфа. В гораздо большей степени они были результатом неэффективности клапана непрерывного действия. Это был самый фатальный дефект из всех. Если на одной миле трубы клапан отключался всего на одну тысячную дюйма, то отверстие было эквивалентно отверстию в трубе диаметром 15 дюймов. Поэтому очевидно, что эффективность работы системы в огромной степени зависела от того, насколько герметичным был этот клапан.
Седло клапана представляло собой неглубокую ванночку, заполненную специальным уплотняющим составом. На "Кройдоне" использовалась смесь пчелиного воска и талового масла. Медная лопатка на вагонетке, нагретая 5-футовым поддоном с горячим углем, проходила над уплотнением, чтобы слегка подплавить поверхность в холодную погоду. Когда карета двигалась со скоростью не более улитки, эффект от этого, должно быть, был нулевым, а жарким летом 1846 года состав плавился с весьма плачевными результатами. Поэтому на "Южном Девоне" сначала опробовали состав из известкового мыла, но так как оказалось, что он образует твердую кожу под воздействием света и воздуха, его заменили более вязким составом из мыла и трескового масла. Однако оно засасывалось в трубу потоком воздуха при открытии клапана, и его приходилось постоянно обновлять. В результате этих проблем с герметизацией на прочистку трех миль трубы одним двигателем уходило гораздо больше времени, чем рассчитанные Брюнелем 3-5 минут, а лошадиная сила, затрачиваемая на откачку, превышала расчетную в три раза. Такая работа, разумеется, была совершенно неэкономичной.
С наступлением зимы проявилась еще одна неприятность - кожа клапана застыла, как доска. Причина заключалась в том, что под действием вакуума из кожи вытягивались натуральные масла, и она становилась водонепроницаемой. Хотя система проработала еще несколько месяцев, Брюнелю должно было быть очевидно, что это начало конца, который не за горами. Он наступил в июне 1848 года, когда было обнаружено, что кожа клапана разрушается на всем его протяжении от Эксетера до Ньютон-Эббота. Помимо воздействия вакуума, химическое воздействие оксида железа и танина прогнило так, что кожа начала отрываться от заклепок на шарнире. Этому не было иного выхода, кроме полного обновления клапана, стоимость которого оценивалась в 25 000 фунтов стерлингов.
Именно в этот момент горькой неудачи, к которой привели все его неустанные усилия, Брюнель в полной мере, чем когда-либо ранее, проявил те качества высокого мужества и непоколебимого решения, которые так его отличали. Ему было бы очень легко продолжать атмосферные эксперименты, пытаясь сохранить лицо, ведь, как ни странно, многие люди, включая председателя Южно-Девонской компании, по-прежнему страстно верили в конечный успех системы. Энтузиасты-изобретатели и инженеры по-прежнему занимались этим. Было получено не менее семнадцати патентов на усовершенствование одного только непрерывного клапана; Роберт Маллет, ирландский инженер, предложил ряд разработок, включая метод, с помощью которого машинист поезда мог контролировать силу, действующую на поршень; Сам-уда разработал второй "погодный клапан" для защиты непрерывного клапана; Брунель сам предложил установить гидравлический аккумулятор на каждой насосной станции, что позволило бы двигателям работать более экономично, а трубам - быстро истощаться. Но для него все эти хитроумные усложнения теперь лишь яснее выявляли практические недостатки системы, которая в теории казалась такой привлекательной и на которую он возлагал столько надежд. Перед ним открылся факт, что он несет ответственность за самый дорогостоящий провал в истории инженерного дела того времени. Уклоняться от решения этой проблемы было нельзя; нужно было стереть с лица земли всю вину. Поэтому он рекомендовал своим директорам отказаться от дальнейших экспериментов с атмосферой. Правда, он добавил оговорку, что Самуде должна быть предоставлена возможность обновить клапан за свой счет при условии гарантии поддержания его в исправном состоянии в течение оговоренного срока, но всем должно было быть очевидно, что Самуда никогда этого не сделает и что рекомендация Брюнеля - это бесповоротный смертный приговор. Две насосные станции в Дейнтоне и Тотнесе уже близились к завершению, а 22-дюймовые трубы, которые Брюнель намеревался использовать на склонах Дейнтона в сочетании с расширяющимся поршнем собственной конструкции, были проложены от Ньютон-Эббота до моста через Дарт. Но теперь они были снесены вместе с остальными, оставив поле для всепобеждающего паровоза.
Продажа атмосферной установки составила не менее 42 666 фунтов стерлингов, что позволяет оценить стоимость этого неудачного эксперимента. Моторные вагонетки были переделаны в тормозные фургоны. Насосные двигатели были проданы, один из них - на свинцовый рудник близ Эшбертона, где он стал известен как "двигатель Брунеля" и проработал много лет. Мили атмосферных труб были проданы на металлолом, большинство из них попали в печи Эббв Вейла. Однако в 1912 году отрезок трубы диаметром 22 дюйма был найден в монастыре Святого Харта, Гудрингтон Хаус, Пейгнтон, где она служила в качестве поверхностного стока. Она была приобретена компанией Great Western Railway, которая подарила ее отрезок Музею науки. Это единственная сохранившаяся реликвия, если не считать машинных домов в итальянском стиле с их высокими дымовыми трубами-кампанелями, которые дошли до наших дней как заброшенный памятник тому, что жители Девона называли "Атмосферным капером".
Другие атмосферные предприятия были не столь удачливы. Кройдонская линия вскоре последовала за Южной Девонской, а "Кингстаун и Далки", автор стольких бед, закрылся в 1855 году. Последним, благодаря оптимистичным усилиям месье Малле, был построен пяти с половиной мильный участок от Нантерра под Парижем до Сен-Жермена. С 25-дюймовой трубой и максимальным уклоном 1 к 28 1/2 он продержался до 1860 года.
Одна из загадок атмосферного эксперимента заключается в следующем. Непреодолимым недостатком системы, который сразу бросается в глаза, является то, что труба полностью исключала точки и пересечения. Это было одной из причин, по которой труба была отменена на каждой станции. Можно было бы предположить, что такой неотъемлемый недостаток проклял бы атмосферную систему с самого начала, ведь его не смогла бы преодолеть никакая изобретательность. Однако во всех современных работах на эту тему он практически не упоминается, и даже Роберт Стефенсон в своем отчете не подчеркивает его, хотя из-за него пришлось построить на линии Кройдон первый в мире "эстакадный" переход возле Норвуда. Частичное объяснение заключается в том, что в любом случае в этот ранний период было очень мало движения локомотивов в пределах станции. Функция локомотива, как считалось в те дни, заключалась в том, чтобы провести поезд из пункта А в пункт Б, а не в том, чтобы его сортировать. По простым станционным схемам с их вагонными вертушками и разъездными платформами легкий подвижной состав перемещался людьми и лошадьми, и таким образом поезда подготавливались к отправке локомотивами. Так что, поскольку эра огромных сортировочных станций и сложных путевых работ была еще впереди, этот недостаток атмосферников не был столь очевиден. Однако он все равно возникал при пересечении станций на одной линии, и трудно понять, как сторонники этой системы могли надеяться достичь частого однолинейного сообщения, которое они так уверенно предсказывали. Брюнель упоминал о "простом механическом устройстве для преодоления трудностей с переездами", которое, как он утверждал, он разработал, но никаких следов этого устройства в его записях или книгах с эскизами не обнаружено. Возможно, он имел в виду просто грубую конструкцию вспомогательного поршня.
Атмосферная железная дорога, на которую когда-то возлагались такие большие надежды и на которую было потрачено столько денег, теперь воспринимается большинством людей как фантастическая механическая шутка. Мы аплодируем прозорливости Стивенсонов и удивляемся, что такой талантливый инженер, как Изамбард Брюнель, мог так заблуждаться. Но, как известно, легко быть мудрым после события. Консервативные инженеры вроде Стивенсонов часто осуждали изобретения, которые упорством в конечном итоге приводили к успеху. Прежде чем отвергнуть атмосферный аппарат как отклонение, стоит на время забыть о технических достижениях последних ста лет и попытаться взглянуть на изобретение глазами наших предков. Если бы наш опыт наземных путешествий ограничивался сценическим вагоном или первыми паровозами, мы тоже могли бы назвать атмосферную железную дорогу транспортной системой будущего. Когда силы воздуха несут тебя так плавно, стремительно и бесшумно, ускоряют так быстро и без видимых усилий, это должно было захватывать дух. Более того, он обещал совершенно новые стандарты безопасности в высокоскоростном движении, поскольку по самой природе своей работы налагал систему "абсолютной блокировки", которая в последующие годы была признана единственным безопасным методом эксплуатации железных дорог. В свое время ее характеристики были настолько выдающимися, что решение технических проблем, которые необходимо было преодолеть, чтобы она стала надежной и экономичной, стало для инженеров того времени вызовом, перед которым мало кто мог устоять. И из всех инженеров страны Брюнель по темпераменту и характеру был наиболее склонен принять этот вызов обеими руками. Писатель, включивший атмосферную железную дорогу в недавнюю работу о глупостях, тем самым выдал недостаток исторического воображения. Даже если сравнивать атмосферные машинные дома, итальянский стиль на "Южном Девоне" Брюнеля, готический стиль на "Лондоне и Кройдоне" Кьюбитта, с дворянской башней глупости, аналогия будет ложной, и вместо того, чтобы отмахнуться от них с покровительственной улыбкой, мы бы не отказались от более глубокого изучения мотивов их архитекторов. Брюнель был человеком с острой чувствительностью и прекрасно понимал, что делает. Он предлагал внедрить первые символы новой индустриальной эпохи в прибрежный ландшафт, который не претерпел существенных изменений со времен Средневековья. Поэтому, как свидетельствуют его книги эскизов, он уделил много внимания проектированию машинных отделений, которые, по его мнению, не должны были обезобразить окружающую местность. Результат оказался далеко не безрассудным. Можно считать, что он не справился со своей задачей и что если бы он спроектировал чисто функциональную коробку здания и дымовую трубу, которая выглядела бы как дымовая труба, а не как башня, то он бы лучше послужил потомкам. Но дело не в этом. Главное - это намерение, а не наше мнение о результате. Дело в том, что ему было не все равно, в то время как нам нет. Возможно, он пытался добиться невозможного, но мы больше не делаем никаких попыток примирения в нашей тотальной войне с английским ландшафтом.
Я не могу предположить, что у меня есть какие-либо стимулы для продолжения системы после Ньютона... Если они [патентообладатели] не смогут предоставить какую-то гарантию эффективности клапана, боюсь, что компании не стоит брать на себя эту задачу или нести расходы, связанные с переделкой двигателей". Такие холодные, скованные фразы, адресованные директорам "Саут Девон", представляют собой единственное сохранившееся личное свидетельство Брюнеля об атмосферной катастрофе. Никаких упоминаний в частных письмах или дневниковых записях, похоже, не сохранилось. Неудача нанесла удар по его репутации, от которого он вскоре оправился, но мы, зная о тех ранних устремлениях, которые он лелеял всю жизнь, можем понять, насколько более пронзительным и горьким был удар по его самолюбию. До завершения строительства железной дороги до Плимута 2 апреля 1849 года он принимал за свои услуги лишь номинальное вознаграждение, но после такой катастрофы удивительно, что компания вообще продолжала его нанимать. То, что они это сделали, - дань уважения не только его магнетической личности, но и его огромным способностям и, не в последнюю очередь, его мужеству в признании неудачи. Если бы ему не хватило этого мужества и он попытался оправдаться, пустые машинные отделения в Южном Девоне могли бы означать конец многообещающей карьеры. Как бы то ни было, он смог пронести свою широкую колею еще дальше на запад и оставить после себя более достойные памятники.
На первоначальной магистрали Great Western Брюнель перевел объездную дорогу Сэндфорд - Соннинг через просеку Соннинг с помощью деревянного моста. Он был настолько доволен этой конструкцией, что использовал древесину для ряда своих ранних железнодорожных мостов, сначала для моста через Эйвон в Бате, затем на железной дороге Cheltenham & Great Western Union Railway в Стоунхаусе, Сент-Мэри и Борне, а позже на Южно-Уэльской линии в Ньюпорте и Ландоре. Таким образом, он приобрел очень большой опыт строительства деревянных мостов, и в эти годы он провел множество экспериментов, чтобы определить прочность деревянных балок и лучшие методы их сохранения. В результате ни один инженер в истории не довел искусство строительства деревянных мостов до такого высокого уровня совершенства. Пока другие инженеры-железнодорожники использовали каменную кладку или коварный чугун, Брюнель строил деревянные конструкции, подобных которым еще не было и уже никогда не будет. В использовании каменной кладки или кованого железа он также был мастером, но чугун он избегал после одного неудачного опыта с косым мостом через дорогу Уксбридж в Хануэлле, где чугунные балки сломались в результате того, что деревянная платформа загорелась от проходящего поезда. Чугунные мосты всегда доставляют неприятности, - писал он впоследствии... Я никогда не использую чугун, если могу помочь; но в некоторых случаях он необходим, и для их решения я отлил балки из определенной смеси железа..... У меня их немного, потому что, как я уже говорил, они мне не нравятся".