Стефенсон - [38]
Паровоз имел четыре колеса, диаметром по 0,9 метра. Котел, снабженный одной жаровой трубой, имел в длину 2,4 метра. Машина состояла из двух вертикальных цилиндров, помещенных почти рядом и введенных в котел до половины своей высоты. При помощи зубчатой передачи движение поршней передавалось обеим парам колес.
Машину испытывали 25 июля 1815 года на участке дороги, имевшем небольшой подъем. По словам очевидца, она оказалась в состоянии тащить, помимо собственной тяжести, восемь груженых повозок общим весом около тридцати тонн, со скоростью четыре мили в час, а затем продолжала работать регулярно.
Первое детище Стефенсона было неуклюже, крикливо и непослушно. Применение зубчатой передачи вызывало оглушительный металлический визг, зазоры между зубцами, которые по мере сноса зубцов все увеличивались, были причиной сильных толчков и ударов. Производительность котла оказалась весьма слабой; из-за недостатка пара часто происходили остановки. Тем не менее, ни сам Стефенсон, ни его знатный покровитель разочарованы не были. Было решено построить новый паровоз, учтя все недостатки первой машины. Если при постройке «Блюхера» Стефенсон подражал другим, копируя во многом уже известные ему конструкции, то теперь, уверенный в своих силах, он не страшится проявить инициативу и вносит ряд нововведений.
«Блюхер» — первый паровоз, построенный Стефенсоном в 1814 году.
Стремясь обеспечить за собой материальные выгоды, которые, быть может, принесет его изобретение, Стефенсон решает взять патент на новую конструкцию паровоза. Не имея средств на оплату необходимых расходов, он пригласил участвовать в этом деле Ральфа Додда, который и внес причитающуюся сумму.
Главный смотритель шахты Додд хорошо помнил, как Стефенсон посрамил инженеров и опытных мастеров при установке старинного «огненного» насоса. Он верил в способности Стефенсона и надеялся получить выгоду, помогая ему. В качестве компаньона Додд выговорил себе часть патентной премии, которую должны были вносить лица, пожелавшие применить паровозы такого устройства. Патент не принес никаких выгод — срок его истек гораздо раньше, чем началась усиленная постройка паровозов, но внесенные усовершенствования оказались очень удачными и вполне целесообразными.
Новый паровоз был готов в марте 1815 года. Стефенсон отказался от применения быстро изнашивающейся, вызывающей шум и толчки зубчатой передачи. Шатуны непосредственно сочленяются с ведущими колесами, как у всех современных паровозов. Помимо устранения зубчатой передачи, Стефенсон сделал в новом паровозе и другие изменения. Цилиндры были расположены не посредине, а по концам котла, непосредственно над коленчатыми осями. Оси были соединены с дышлом с таким расчетом, чтобы сохранить постоянное взаимное смещение кривошипов под прямым углом. Колеса тендера, представлявшего собой небольшую двухколесную тележку, были для увеличения сцепления соединены с парой ведущих колес при помощи бесконечной зубчатой цепи. Эта система впоследствии была Стефенсоном оставлена.
«Машина этой конструкции, — писал Николь Вуд, — была испытана на Киллингвортской рельсовой дороге 6 марта 1815 года и работала превосходно».
Успех, достигнутый Стефенсоном, обеспечил ему дальнейшее покровительство лорда Равенсворта и необходимые средства. Он приступает к постройке третьего паровоза. Новая машина получает название «Киллингворт». Внешним видом она напоминает предыдущую машину — такое же расположение цилиндров, сходное устройство котла и передачи к ведущим колесам. Обе оси соединялись между собой при помощи бесконечной цепи, перекинутой через насаженные на оси барабаны. Важным нововведением было применение паровых рессор. Они представляли собой четыре вертикальных цилиндра, присоединенных к котлу; вставленные в цилиндры поршни опирались на оси. Таким образом достигалось значительное смягчение толчков и ударов. Впоследствии это устройство было заменено металлическими рессорами. «Киллингворт» оказался вполне удачной конструкцией и послужил прототипом всех первых паровозов, построенных Стефенсоном. В продолжение сорока лет он возил уголь от Киллингворта к пристани на реке Тайна.
Уже при испытании своих первых паровозов Стефенсон установил, что их успешная работа во многом зависит от состояния пути. «Путь и локомотив — это муж и жена, — говорил он шутя, — если среди них разлад, то все пойдет прахом». Действительно, частые поломки и порча рельсов объяснялись не только скоростью движения и значительным весом паровоза, но также и плохим состоянием пути. Рельсы укладывались весьма небрежно, стыки расходились, получались выбоины и искривления. Они вызывали сильные толчки, вредившие паровозу и ускорявшие разрушение пути. Кроме того, первые рельсовые пути прокладывались по неровной местности, имели слишком крутые повороты и т. д. В этом и скрывалась причина частой поломки рельсов, паровоза, схода вагонов с рельсов и бесцельной траты мощности двигателя.
Стефенсон прежде всего принял меры, чтобы путь проходил по возможности вполне горизонтально и чтобы на неровной местности подъемы и спуски не были слишком крутыми. Разбалтывание рельсовых стыков вызывалось отчасти тем, что рельсы были весьма коротки. Изменяя свое положение, они придавали пути волнистый вид. Удлинение чугунного рельса было невозможно из-за хрупкости материала. Стефенсон нашел в высшей степени простой и остроумный выход. Концам рельсов придавалась скошенная форма так, что при соединении один рельс заходил за другой. При движении колесо, находясь еще на одном рельсе, успевало вкатиться на скошенный конец другого; этим достигалось плавное движение без толчков, и путь делается более устойчивым.
