Он был не один. Его окружало несколько человек, желавших услышать мнение знатока. Между прочим разговор неизменно вертелся вокруг одной и той же темы об опасности этих двигающихся машин. У всех был в памяти взрыв котла на паровозе Брунтона, сопровождавшийся человеческими жертвами.
— Все это не имеет никакого значення, — заметил Стефенсон. — Дайте мне средства, и я построю вам «огненного коня», который будет бегать значительно лучше, чем машина Брунтона с ее механическими ногами, а мои котлы будут работать спокойно. Все дело в знании машины. Надежный в эксплоатации «огненный конь» может сделать для человечества не меньше, чем машина Уатта…
Спокойная уверенность, с которой произносил эти слова старший механик, внушала доверие. Случайно находившийся вблизи лорд Ревенсворт, один из арендаторов Келлингвортских шахт, немного знавший Стефенсона, заинтересовался его словами.
— Мистер Стефенсон, — окликнул он его, — я еду в Келлингворт и подвезу вас. Заодно мы побеседуем с вами о вашем «огненном коне»…
Стефенсон охотно принял предложение и в тот же день получил от Ревенсворта обещание дать ему средства на постройку паровоза, в котором очень нуждались шахты.
Так Джордж Стефенсон вступил в кооперацию современников, работавших над созданием паровоза.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Джордж Стефенсон и его сын
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Этот человек, которому суждено было «научить человечество ходить», родился в 1781 г, в Уэйлеме, близ Ньюкестля в полунищей семье кочегара. Его отец всю свою жизнь простоял у машины, выкачивавшей воду из колодцев каменноугольных копей. У этого, едва зарабатывавшего на хлеб, кочегара была большая семья из шести человек, и маленький Стефенсон уже с семилетнего возраста должен был помогать отцу добывать пропитание. К четырнадцати годам, когда он, наконец, мог стать помощником кочегара при отце, — крепкий, выносливый, любопытный и очень проворный мальчуган успел уже перебывать пастухом, работником на огородах и погонщиком в шахтах.
Очутившись возле машины, юноша, удовлетворяя свое любопытство, принялся изучать ее конструкцию с энергией и восторгом, свойственным, может быть, только детям, в руки которых попадает впервые интересная игрушка. Не получив еще никакого образования, Стефенсон начал в это же время учиться, выкраивая из своего крохотного жалованья деньги на оплату занятий в вечерней школе грамотности.
Он обладал не только способностями, но и изумительной энергией. Работая в шахтах, занимаясь в школе, он кроме того находил еще время починять обувь, чистить часы и выполнять массу всевозможных заказов соседей, все более и более доверявших этому универсальному мастеру.
Восемнадцатилетним юношей он уже опередил своего отца: ему был поручен надзор за машиной. Машины были всегда близки его сердцу. Подготовляя себе преемника, отец с детства водил сына в шахту и рассказывал ему, при разборке и чистке машины о ее назначении и устройстве. Задолго до своего поступления на работу к отцу, маленький Стефенсон, в компании с одним из товарищей, смастерил себе подъемную машину, подобную работавшей в копях. К удивлению всего поселка, приятели сработали и печку, и паровик и самую машину из разных обломков и отбросов. Машина действовала, печка топилась, из паровика шел пар, крохотные ящички с углем поднимались и опускались, совершенно, как в копях.
Очутившись возле настоящей машины, Стефенсон принялся придумывать к ней разные мелкие усовершенствования и вскоре мог показать себя в деле.
Общий подъем английской промышленности вынуждал к расширению угольных копей. Основной бедою всех углепромышленников являлось затопление шахт подземными водами. Для отливки вод, еще задолго до паровой машины Уатта, применялась паровая водоотливная машина Ньюкомена, ставшая предшественницей двигателя Уатта. Такую машину решили поставить и в копях, где работал Стефенсон. Несмотря на все усилия инженеров и механиков, ее однако никак не удавалось пустить в ход. Вода угрожала затопить шахты и администрация искала мастера, который мог бы, наконец, сладить с капризным механизмом.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Стефенсон несколько раз говорил товарищам, что он, наверное, смог бы пустить машину, если ему это было поручено, но сам не предлагал своих услуг. Отчаявшаяся администрация, до которой дошли об этом слухи, решила доверить дело ему. С величайшим усердием он принялся да работу.
В четыре дня он разобрал машину, вычистил, поправил и собрал, на пятый день он пустил ее в ход, а на шестой день вся вода была выкачана и копи начали работать.
Это было в 1810 году. Вскоре Стефенсон становится видным специалистом. Сначала его назначают главным механиком, а через год инженером Келлингвортских копей.
Вместе со своим подрастающим сыном Робертом с этих пор Джордж Стефенсон посвящает все свободное время самообразованию. Желая дать сыну настоящее и полное техническое образование, учась иной раз вместе с ним, Стефенсон проверял вместе с мальчиком на опыте все приобретаемые знания и развивал в нем изобретательские способности.
За это время они совместно построили множество диковинных вещей, служивших наукой отцу и игрушками сыну. Тут был и замок, который они только вдвоем знали, как открыть; тут была и лампа, светящаяся под водой, которой они пользовались для рыбной ловли; тут были и солнечные часы, поставленные в саду, и ветряная мельница для спугивания птиц.
Эти полудетские забавы послужили началом одного серьезного изобретения, благодаря которому Стефенсон приобрел широкую известность: одновременно с Дэви он сконструировал безопасную лампу для рудокопов.
Из достижений техники, Стефенсона однако больше всего интересовали движущиеся паровые машины. Он видел их все и пришел к выводу, что для решения задачи полностью, нужно не только создать экономический, мощный локомотив, но и построить одновременно железную дорогу.
Встреча с лордом Ревенсвортом застала Стефенсона в то время, когда в уме его давно уже был готов проект локомотива. Ревенсворт жадно ухватился за идею Стефенсона. Построить этот локомотив на отпущенные им средства для Стефенсона было не трудным делом. Через десять месяцев паровоз был готов.
Он получил название «Блюхер», по имени командующего армией союзников, одержавшего совместно с Веллингтоном победу над Наполеоном при Ватерлоо. Первый пробный пробег был совершен «Блюхером» 25 июля 1814 года. С грузом в 30 тонн паровоз проходил в час не больше шести километров и таким образом дал более низкие показатели, чем паровоз Тревитика. Рекорд Тревитика был превзойден Стефенсоном только после постройки третьего паровоза.
Конструкция «Блюхера» не была оригинальна.
В этом паровозе было налицо конструктивное подражание Муррею и Хедлею, а зубчатоколесная передача напоминала первый паровоз Тревитика. От зубчатой рейки Стефенсон отказался, но многих удачных конструктивных частей своих предшественников он еще не понял. Так, пар из цилиндров в этом первом паровозе Стефенсона вырывался непосредственно наружу, брызгами и шипеньем пугая лошадей и коров. Местное население стало вскоре грозить, что добьется проведения закона, запрещающего пользование такими опасными машинами, какой считали они паровоз.
Угроза сослужила свою службу. Изобретатель стал искать выхода из положения. Заметив, что газы выходят из дымовых труб с меньшей скоростью, чем пар из цилиндров, Стефенсон при помощи соединительных труб отвел отработавший пар в дымовую трубу. При этом он опять-таки заново открыл то, что было известно Тревитику, а именно, что пар, увлекая с собою отходящие газы через дымовую трубу наружу, производит в топке разрежение воздуха, вследствие чего притекающий снизу внешний воздух вызывает усиленное сгорание топлива, тем самым заметно повышая парообразование.
Таким образом, вслед за Тревитиком, Стефенсон пришел к идее аппарата, получившего впоследствии название конуса.
В следующем году Стефенсон построил второй, улучшенный паровоз. На этот раз он выкинул из конструкции зубчатую передачу и соединил непосредственно через систему шатуна и кривошипа поршни цилиндров с ведущими колесами паровоза. Спаривание ведущих колес он произвел посредством цепи, однако цепь скоро изнашивалась. Впоследствии этот способ был заменен другим: на колеса стали накладывать снаружи соединительные дышла. В этом виде паровоз Стефенсона конструктивно пошел уже значительно дальше своих предшественников: машина обладала двумя цилиндрами, конусом, внешним спариванием колес и непосредственной связью между паровыми цилиндрами и ведущими колесами. Для того, чтобы вполне приблизиться в общих чертах своих к современному нам паровозу, этой машине нехватало только многотрубного котла.
Одновременно с постройкой паровоза для Келлингвортских рудников Стефенсон стремился улучшить и самый путь.
— Паровоз и рельсы должны подходить друг к другу, как отец и мать… — смеясь говорил Стефенсон.
В те времена рельсы делались очень короткими, стыки их поэтому были очень часты. К тому же стыки покоились на железных подкладках, уложенных в свою очередь на каменных подушках, так что если подушки были положены не вполне горизонтально, то под тяжестью паровоза один конец рельса поднимался, а конец другого опускался. Дергание, тряска были на стыках так сильны, что скачки паровоза вели к разрушению его непрочных частей. Стефенсон начал исправление пути с того, что раздвинул подушки, а стыковым подкладкам придал форму дуги, в которую укладывались рельсы, оструганные так, что они входили один в другой. Снабдив затем паровоз подвесными рессорами, Стефенсон достиг того, что толчки значительно смягчились.
Произведя одновременно ряд тщательных опытов, он убедился, что путь должен быть проложен по возможности горизонтально и что неизбежные при таком пути насыпи и выемки, как бы ни были они дороги, все же являются наиболее выгодным способом постройки железной дороги.
Улучшения, внесенные Стефенсоном на Келлингвортских рудничных путях, превратили эту линию в показательную. Стефенсон начал получать приглашения от других рудников. В 1819 году он переоборудовал, по просьбе владельцев, рудничную дорогу Хеттонских угольных копей в железную дорогу с паровой тягой. Дорога эта, протяжением в двенадцать километров, соединила копи с пристанью на реке Сендерленд.
Местность здесь была гористой. Не имея возможности перестроить линию согласно своим взглядам на дело, Стефенсон применил на более горизонтальных участках паровозную тягу, а на крутых подъемах поставил стационарные паровые машины, которые втягивали вагоны наверх при помощи канатов. Эта дорога, увеличившая опыт Стефенсона, начала работать в 1822 году. Она обслуживалась пятью паровозами, тянувшими поезда в 17 вагонов, со скоростью не более шести-семи километров в час. О перевозке людей в это время еще никто не думал.
Еще до открытия этой линии, Стефенсон был приглашен в качестве главного инженера, на постройку линии Стоктон-Дарлингтон. Инициатором постройки дороги, столетие которой Англия праздновала в 1925 году с большим торжеством, как первой железной дороги в мире, был некий Эдуард Пиз из Дарлингтона. Он организовал нечто в роде акционерного общества, которое и обратилось в парламент за разрешением построить деревянно-колейную дорогу между Стоктоном и Дарлингтоном.
Вокруг проекта разгорелись ожесточенные споры. Пользовавшийся огромным влиянием герцог Кливелендский решительно восстал против него, главным образом потому, что дорога могла помешать его охоте на лисиц. Обществу пришлось оставить в покое герцога и его лисиц и выбрать другое направление пути, на которое согласился парламент. Узнав обо всем этом предприятии, Стефенсон отправился в Дарлингтон и, как свое кровное дело, стал защищать перед Пизом свой проект. Вместо деревянной — он предлагал строить железную дорогу, а наряду с конной и канатной тягой, применить также и паровозную. Пиз не только согласился с доводами Стефенсона, но и поручил ему строительство.
Вместе с Пизом и Джоном Диксоном, Стефенсон основал в это же время специальный паровозостроительный завод. Компанионы понимали, что простая кузница при рудниках ни в коем случае не может построить машины высокого качества, требующей точности и опытных мастеров. Они начали с того, что занялись привлечением на новый завод наиболее квалифицированных рабочих.
Отмечая обедом заключение договора с компанионами, Стефенсон, обращаясь к сыну и к гостям, говорил с непоколебимой уверенностью:
— Я думаю, что вы доживете до того дня, когда железные дороги заменят все другие способы перевозки товаров, когда почтовые кареты будут двигаться только по рельсам и новыми дорогами будут пользоваться, как короли, так и их подданные. Будет время, когда станет так же дешево путешествовать с помощью паровоза, как и пешком… Я знаю, что на пути встретятся трудно преодолимые препятствия, но сказанное мною так же верно, как то, что я живу. Я желал бы увидеть этот день… К сожалению я не могу на это надеяться, так как знаю, как медлителен прогресс и какие трудности мне самому пришлось преодолеть, прежде чем я увидел дальнейшее распространение моих локомотивов теперь, несмотря на более чем десятилетнюю успешную работу их в Келлингворте…
Торжественное открытие Стоктон-Дарлингтонской дороги состоялось 25 сентября 1825 года. Оно привлекло все местное население. Большинство из пришедших желало более всего видеть своими глазами, как взорвется паровоз.
На вершине первого холма стоял паровой двигатель, который поднимал по западному склону груженные вагоны и спускал их затем по восточному. У подножья холма вагоны ожидал специально построенный для этой линии паровоз «Локомотив», что в переводе означает «самоход». Это название укрепилось впоследствии, как нарицательное имя для всех самодвижущихся машин вообще, предназначенных для перевозки вагонов.
К «Локомотиву» был прицеплен состав из 38 вагонов, груженных углем и пшеницей. Значительная часть из них была оборудована скамейками и предназначалась для участников торжества, которых насчитывалось около шестисот человек. Единственный собственно пассажирский вагон, в котором поместились директора дороги и акционеры, по виду своему был довольно непригляден.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Необычайно длинный поезд, который вел сам Стефенсон, поразил умы современников. В местной газете это событие описывалось так:
«Сигнал был дан. Машина тронулась, таща за собой целый ряд вагонов. Она шла так быстро, что в некоторых местах скорость доходила до восемнадцати километров в час. Пассажиров в вагонах было не менее 450, так что вместе с углем, товарами и вагонами общий вес поезда составлял девяносто тонн. Машина со всем этим грузом пришла в Дарлингтон через 65 минут. Шесть вагонов с углем были оставлены в Дарлингтоне, на месте назначения. Сделав новый запас воды и захватив из Дарлингтона хор музыкантов и новых пассажиров, поезд тронулся в обратный путь и прибыл в Стоктон, пройдя восемнадцать километров за три часа семь минут, считая и остановки в пути».
Так началась работа этой железной дороги. Единственный пассажирский вагон, названный Стефенсоном «Эксперимент», начал регулярно курсировать по линии. Разумеется никто в то время не думал еще о том, что именно пассажирское движение будет одной из основных задач железнодорожного транспорта.
Успех Стоктон-Дарлингтонской дороги много способствовал популяризации нового вида транспорта. Немедленно после открытия Стоктон-Дарлингтонской линии возник проект постройки дороги между Ливерпулем и Манчестером. Это были весьма оживленные промышленные центры. Единственным средством сообщения между ними — небольшим каналом Бриджуотер — они уже не могли удовлетворяться.
Постройка новой дороги была также поручена Стефенсону. При проведении ее через горы и болота пионеру железнодорожного строительства пришлось выдержать не только борьбу с природой, но и не менее жестокую схватку с людьми, главным образом с владельцами земельных участков, через которые предполагалась прокладка линии.
Английские помещики заявили, что они скорее согласятся «впустить в свои владения ночного вора или разбойника, чем инженера». При прокладке пути, Стефенсона и его помощников встречали бранью и насмешками. Взрослые и дети ходили за ними толпами, бросали камни, ломали инструменты. Рабочих-одиночек, попадавшихся этим толпам, просто били и раздевали. Особенную ярость населения возбуждал теодолит, работать с которым можно было только под охраной. При изыскательных работах приходилось итти на военные хитрости, то маскируя работу, то отвлекая внимание жителей в другом направлении, то пользуясь сумерками. Нередко, несмотря на все хитрости, изыскатели сталкивались с засадой и тогда гремели выстрелы, как в настоящем бою.
Нужно было обладать необычайной настойчивостью и верою в свою идею, чтобы преодолевать все новые и новые преграды, возникавшие ежечасно на пути. Стефенсон и становившийся ему помощником его сын, в высшей мере обладали этими качествами.
Были преодолены и горы и болота, было сломлено и сопротивление землевладельцев. Оставалось еще победить консерватизм самих строителей, колебавшихся в выборе тяги для новой дороги.
Историческая «битва локомотивов» в Ренгилле решила и этот вопрос в пользу Стефенсона.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Битва локомотивов в Ренгилле
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
В самом начале октября 1829 года Ренгилл, — маленькая станция вновь строющейся и далеко не оконченной железной дороги Манчестер-Ливерпуль, — неожиданно очутился в центре общественного внимания всей Англии. Первого октября этого года истекал срок конкурса, объявленного дирекцией дороги, с премией в пятьсот фунтов, стерлингов, на лучший паровоз.
К назначенному сроку в Ренгилл было доставлено четыре паровоза: «Ракета» Джорджа Стефенсона из Нью-кестля на Тайне, «Новость» — Бретвета и Эриксона из Лондона, «Несравненный» — Раккворта из Дарлингтона и «Настойчивость» — Бурсталля из Эдинбурга.
Кроме того на конкурс были представлены еще две механические повозки, впрочем, ни в какой мере не отвечающие условиям конкурса: «Циклоп» и «Манумотик». Имена конструкторов их история нам не сохранила.
Оба эти «локомотива» являлись новыми вариациями старых самодвижущихся повозок, приводимых в движение «живым» двигателем.
«Циклоп» представлял собою ничто иное, как конский топчак[5] на колесах. На подвижной платформе повозки бегала лошадь, приводя в движение колеса. Этот комичный «локомотив» едва ли мог рассчитывать выйти победителем на конкурсе, так как он двигался значительно медленнее, чем если бы лошадь была непосредственно впряжена в повозку.
Не большую скорость хода мог развивать и «Манумотив».
«Манумотив» в переводе означает просто «руками двигающийся». Эта повозка приводилась в движение, посредством рычагов, связанных через зубчатую передачу с осями, силою двух рабочих. Изобретатель предлагал пользоваться для ее передвижения силою самих пассажиров из числа тех, кто пожелал бы прокатиться по железной дороге на льготных условиях.
Оба эти конкурента не были приняты на конкурс, так как совершенно не отвечали объявленным условиям. Но в появлении их не было ничего удивительного, так как самый конкурс и состязание паровозов, представленных в Ренгилл, должны были решить принципиальный вопрос, обсуждавшийся дирекцией дороги о том, какую тягу — конную или паровую — применять по новой дороге для перевозки грузов и пассажиров?
В те времена вопрос этот был очень острым. Он разделял на два лагеря не только широкую публику, но и самих строителей линии Манчестер — Ливерпуль.
Железные дороги, в буквальном смысле слова, не были уже большой новостью в Англии. Почти в каждом графстве существовали подъездные рельсовые пути, обслуживавшие шахты и заводы. Обычно они соединяли предприятие с ближайшим промышленным центром, находившимся на берегу реки или включенным посредством канала в сеть широко развитых в Англии водных путей сообщения. На этих железных дорогах для передвижения вагонов применялась лошадиная тяга, а иногда и ручная.
Правда, уже в течение четырех лет работала, открытая для общественного пользования, железная дорога Стоктон — Дарлингтон. Но и здесь курсировал пассажирский вагон с впряженной в него лошадью, а грузовые вагоны поднимались на вершину холма и спускались с него при помощи канатов паровой машиной, стоявшей наверху. Хотя в распоряжении дороги имелся и паровоз, построенный Стефенсоном, однако, пользовались им очень редко, только для доставки вагонов к холму, да и то часто к нему припрягали лошадей.
Несмотря на то, что к этому времени в Англии, в дополнение к естественным речным путям сообщения, было прорыто очень много каналов, соединявших промышленные центры, широко развивавшаяся промышленность, особенно железоделательная, весьма нуждалась в транспортных средствах. Не было ничего удивительного поэтому, что рельсовые дороги вызывали всеобщий интерес. Но для передвижения грузов одних рельсовых путей было мало. Нужна еще была тяговая сила. Вопрос о замене силы животного механической стоял в центре внимания передовых людей того времени. Многие уже начинали отдавать себе отчет в значении для культурной и промышленной жизни страны усовершенствованных путей сообщения.
«Паровозные гонки» в Ренгилле, как окрестили английские спортсмены предстоящие испытания представленных на конкурс паровозов, привлекали всеобщее внимание еще и потому, что им предшествовала продолжительная и страстная полемика в прессе между защитниками идеи паровой тяги и яростными ее противниками. К последним принадлежал, между прочим, очень влиятельный в то время журнал «Куортерли Ревью», который, не будучи вообще противником железных дорог, писал по поводу предстоящего конкурса:
«Нет ничего более смешного и глупого, чем обещание построить паровоз, который двигался бы в два раза быстрее почтовой кареты. Так же мало вероятно, впрочем, что англичане доверят свою жизнь такой машине, как и то, что они дадут себя добровольно взорвать на ракете».
Обещание, о котором говорил почтенный журнал, было дано Стефенсоном, строителем дороги. Это он, принимая условия конкурса, требовавшего от паровоза скорости не менее чем в шестнадцать километров в час, заявил:
— Я построю паровоз, который будет иметь скорость не меньше тридцати двух километров в час…
Этот рослый, крепкий нортумберлендец, бывший кочегар, теперь виднейший английский инженер, был совсем лишен способности объяснять, убеждать и доказывать, но он умел давать обещания таким тоном, что люди, знавшие его, верили им более, чем самым убедительным доводам.
Когда в английском парламенте обсуждался вопрос о проекте дороги Манчестер — Ливерпуль, Стефенсону указывали на невероятные трудности ее проведения: в одном месте нужно было пробить гору в восемнадцать метров вышиною, в другом — соорудить насыпь почти такой же высоты, а в третьем пересечь болото длиною в восемь километров, которое затягивает даже воткнутую в него легкую палку; на все вопросы, как он сможет преодолеть эти трудности, Стефенсон, на своем певучем нортумберлендском наречии, отвечал только одно:
— Я не могу вам объяснить, как я это сделаю, но я говорю вам, что я это сделаю!
Депутаты парламента махнули рукою на этого «мечтателя», как его тут же прозвали, но ливерпульские купцы, к которым явился вслед затем Стефенсон, больше знавшие «мечтателя», поверили ему и нашли средства для осуществления стефенсоновских проектов. Нисколько не сомневавшийся в успехе своего паровоза, как и в успехе строившейся дороги, Стефенсон, со свойственной его речи меткостью и лаконичностью, в ответ на статью журнала «Куортерли Ревью» назвал паровоз «Ракетой».
Уверенность Стефенсона в том, что манчестерцы и ливерпульцы не побоятся довериться его «Ракете», и что именно «Ракета» выйдет победительницей в состязаниях, покоилась на прочном основании.
Все строившиеся Стефенсоном до этого времени паровозы обладали одним основным недостатком. Их паровые котлы имели лишь одну сквозную дымогарную трубу. При усиленной топке она накалялась докрасна, но благодаря небольшой площади нагрева очень мало способствовала парообразованию, вследствие чего паровозы эти не могли развить большой мощности.
Между тем на «Ракете» был впервые применен многотрубный котел, где общая площадь нагрева дымогарных труб во много раз увеличилась против прежних паровозов.
Любопытно заметить, что идея многотрубного котла принадлежала человеку, который никогда не занимался этим вопросом, и даже, как будто, не был техником.
Сам Стефенсон отлично понимал, в чем заключается недостаток его паровозов. Незадолго до объявления конкурса, при постройке двух паровозов для французской железнодорожной линии, он пытался увеличить площадь нагрева в котле тем, что снабдил котлы большим количеством труб. Но в этих трубах находилась вода, а тяга из топки проходила между ними. Это была первая попытка создания водотрубного котла, впоследствии усовершенствованного и ныне очень распространенного. У Стефенсона, однако, новое устройство оказалось неудачным и паровозы работали хуже прежнего.