Rakéta (gőzmozdony)

"Rocket" ( angolul  "Rocket" ) - az egyik első gőzmozdony , amelyet apa és fia, George és Robert Stephenson épített 1829 -ben . A korai mozdonyok közül a Rocket a leghíresebb, és nagyrészt azért, mert egyrészt megnyerte a maga nemében az egyetlen gőzmozdony-versenyt - a Rainhill Trials -t , másrészt ez volt a világ első csőgőzkazánnal felszerelt gőzmozdonya . A jövőben a kazánnak ezt a kialakítását kezdték használni az összes gyártott gőzmozdonyon.  

Nagyon gyakori tévhit, hogy a "Rocket" az első gőzmozdony, de valójában az első gőzmozdonyt Richard Trevithick szabadalmaztatta 1804 - ben , vagyis negyed évszázaddal korábban, mint a Stephenson "Rocket".

. megjelenésének előfeltételei

1829- ben a Liverpool-Manchester vasút építése a végéhez közeledett. Ahogy az építkezés a befejezéshez közeledett, egyre több ötlet és szabadalom kezdett érkezni a céghez a vonatok útmenti húzásának módjairól. Ennek oka elsősorban a közvélemény – köztük sok neves mérnök – gőzmozdonyokkal szembeni nagy bizalmatlansága. Ekkor George Stephenson tapasztalt gőzmozdonytervezőként és a közvasutak építésének fő kezdeményezője kijelentette, hogy tud olyan gőzmozdonyt építeni, amely minden igényt kielégít. Stephenson ugyanakkor elismerte, hogy a kívánt mozdonyt más tervezők is megépíthették volna. Ekkor az igazgatóság egyik tagja a lóversenyzés nagy szerelmeseként javasolta a gőzmozdonyok versenyének megszervezését, ezzel is kiválasztva a gőzmozdonyok közül a legjobbat, és egyúttal a cég és a leendő út reklámozását is. Stephenson teljes mértékben támogatta ezt a döntést. Ugyanezen év április végén a Liverpool-Manchester Railway vezetése számos mérnök – köztük maga George Stephenson – támogatásával közzétette a gőzmozdonyok közelgő versenyének feltételeit . Stephensonnak most egy olyan mozdonyt kellett létrehoznia, amely megnyerheti a közelgő versenyt.

Gőzmozdony tervezése és kivitelezése

Az új mozdonyban alkalmazott fő tervezési elvet Stephenson sikeresen kiaknázta első, 1815-ben a Killingworth Railway számára épített modelljeiből. A fő gondolat az volt, hogy a hengerekre gyakorolt ​​nyomást követően a felesleges gőzt a csőbe engedték, ami megkönnyíti a tiszta levegő hozzáférését, jó tapadást, gyorsabb üzemanyag-égést és nagyobb hatásfokot . Az új mozdonyon végzett munkálatok megkezdése előtt azonban egy másik probléma is megoldatlan maradt - a kis fűtőfelület . Stephenson ezt a hátrányt széleskörűen ki akarta küszöbölni - a kazán meghosszabbításával és a lángcsövek felületének növelésével . A Rocket előtti utolsó gőzmozdony modellben, amelyet a Stockton-Darlington Railway számára terveztek , Stephenson előállt az ikercsöves koncepcióval, amely észrevehetően növeli a fűtőfelületet. Egy ilyen modell azonban túl nehéz volt - az ezen az elven működő gőzmozdonyok 12 tonnát nyomtak, míg a versenyszervezők követelményei a tömeg felét írták elő [1] .

A megoldást az Arthur Wolfe által tervezett és W. H. James mérnök által továbbfejlesztett vízcsöves kazánnak köszönhették. A vízcsöves kazán alapötlete az volt, hogy a vizet és a gőzt párhuzamos csöveken keresztül vezetjék át a tűztéren. James, aki 1827-ben felhívta a tervére Stephenson figyelmét, ragaszkodott ahhoz, hogy az erre épülő gőzmozdony 20, sőt 30 mérföld per órás sebességre is képes legyen, ami akkoriban alaptalan és veszélyes fantáziának tűnt. Már 1828-ban a Stephenson gyárban Marc Seguin francia mérnök megrendelésére két gőzmozdonyhoz gyártottak csőkazánokat az épülő Saint-Etienne-i vasútra - ebben a változatban a vizet is a vízen áthaladó csöveken keresztül szállították. kazán, csak már fűtött. Bár az elvet Stephenson sikeresnek ismerte el, a konkrét kivitelezése nem vált sikeressé - a csövek gyorsan vízkővel borítottak és kiégtek [2] .

A "Rocket"-hez a kísérletek eredményeként egy Henry Booth - al közösen kifejlesztett változatot választották , amelyben a felmelegített gázt a csöveken keresztül a kazánban lévő vízen keresztül vezették át. A második fontos részlet a gőzcső átmérőjének szűkítése volt, aminek köszönhetően a gőz sebessége megnőtt a rendszerben. Végül a harmadik fejlesztés a korábbi modellekhez képest a gőzgép orsóinak közvetlen összekapcsolása volt a mozdony hajtókerekeivel [3] . Az első és fő ötlet műszaki megvalósítása eltartott egy bizonyos ideig: eleinte erősen szivárgott a rendszer, amelyben a forró gázok csöveit csavarok tartották, majd csak azután, hogy a rézcsöveket közvetlenül átvezették a nyílásokon. a kazán végeit és hegesztett, a hidraulikus nyomás biztosította a szerkezet tömítettségét [4] .

Végső formájában a rakétaüst henger alakú volt, lapos végekkel, 6 láb (körülbelül 180 cm) hosszú és 3 láb 4 hüvelyk (körülbelül 100 cm) átmérőjű. A kazán felső fele gőztartály volt, az alsó részben víz volt, amelyen 25 db 3 hüvelyk (7,5 cm) átmérőjű rézcsövet vezettek át, egyik vége a kemencébe, a másik a mozdonycsőbe nyílt. . Közvetlenül a kazán előtt volt egy 2 x 3 láb (60 x 90 cm) méretű tűztér, amelyet szintén víz vett körül. A korábbi modelleknél vízszintesebben irányított gőzgép hengerei a mozgás közbeni rezgések minimalizálása érdekében a kazán hátulján helyezkedtek el, és összekötő rudak segítségével csatlakoztak az első - hajtó - kerékpár tengelyéhez. Csak két pár kerék volt, és 4,5 tonna össztömegű gőzgépet tartottak (beleértve a kazánban lévő vizet is). A pályázat kialakítása a legegyszerűbb volt - négykerekű kocsi volt, ami előtt üzemanyag volt, hátul pedig egy víztartály [5] .

Az elkészült „Rakétát” a Killingworth Railway-n tesztelték, minden tekintetben felülmúlva a korábbi modelleket. Nemcsak elérte a 20 mérföld/órás sebességet, ami kétszerese a keménynek tűnő versenykörülményeknek, de kevesebb üzemanyagot is költött, mint a korábbi Stephenson mozdonyok, és ritkábban volt szüksége vízpótlásra [6] .

Rainhill Contest

Négy tervet vettek fel a gőzmozdonyok versenyére, amelyek szerzői között volt Stephenson egykori alkalmazottja, a Stockton-Darlington vasút főmérnöke, Timothy Hackworth [6] ("Incomparable" motor - francia  Sans pareil ). Hackworth modellje nem sokban különbözött a meglévő gőzmozdonyoktól – az egyetlen újítás a csőátmérő szűkítése volt, ami Stephenson új tervezésében is szerepet kapott. A győzelem másik jelöltje a korában szokatlanul gazdaságos Újdonság volt , melynek  tervezője az angol John Braithwaite és a Monitor leendő megalkotója , John Ericsson volt . Novinkán ventilátorok fújták be a levegőt a kemencébe, az üzemanyag-fogyasztás pedig olyan alacsony volt, hogy nem kellett pályázatot kiírni. Braithwaite és Eriksson mozdonya, amely üzemanyaggal együtt mindössze három tonnát nyomott, a versenyen résztvevők közül a legkönnyebb volt [7] .

• A Rainhill versenyen résztvevő gőzmozdonyok

• " új "

• " kitartás "

• "Egyedülálló"

Azonban a "Rocket"-vel versenyző modellek mindegyikében voltak tervezési hibák, amelyek miatt a verseny időpontja többször elhalasztották. A versenyt megelőző napokban Stephenson többször is demonstrációs versenyeket hajtott végre a rakétával, többek között egy kocsival, amelyben 30 utas ült [6] . A negyedik versenyző modell, a "Perseverance" ( eng.  Perseverance ) az előzetes teszteken nem tudott 6 mérföld/óránál nagyobb sebességet elérni, így nem felelt meg a verseny alapvető feltételeinek, ezért eltávolították a versenyből. A hátralévő két mozdony sikeres versenyt futott, de a gyakori meghibásodások nem tették lehetővé, hogy az összetett győzelemért küzdjenek. Összehasonlíthatatlan ráadásul túlzottan pazarlónak bizonyult, 314 kg kólát fogyasztott óránként, terhelt formában. Általánosságban elmondható, hogy csak a „Rocket”-nek sikerült a teljes előírt távot meghibásodás nélkül megtennie a hozzárendelt terheléssel, 15 mérföld/óra (23 km/h) átlagsebességet kifejlesztve, egyes területeken pedig majdnem kétszer gyorsabban gyorsulva így a verseny vitathatatlan nyertese. A hivatalos verseny végén Stephenson két utat tett meg terhelés nélkül, miközben 35 mérföld/óra (56 km/h) sebességet fejlesztett ki [8] .

További sors

A "Rocket" sikeres tervezési jellemzőit azonnal átvették. A Manchester-Liverpool úton összeköttetést megnyitó hét mozdony már 1830-ban ennek közvetlen leszármazottja volt, kisebb módosításokkal a hatékonyság további növelése érdekében (például a 12 tonnás Northumbrian már a rakétára ferdén szerelt hengerek voltak). majdnem teljesen vízszintes). Az út nyitónapján a Rocket azon gőzmozdonyok között volt, amelyek először haladtak át az útvonalon, és részt vett az első balesetben az új úton: a vasúti pályán sétáló William Huskisson liverpooli képviselő nem volt ideje. egy száguldó gőzmozdony útját elhagyni, és súlyosan megsérült. A legközelebbi városba rekordsebességgel szállított Huskisson még aznap estére meghalt, de maga a kézbesítés gyorsasága csak további reklámforrás volt az új mozdonyok számára [6] .

A "Rocket" tervezése képezte az alapját az "Invicta" gőzmozdonynak is, amely az 1830-ban megnyílt Whitstable-Canterbury vonalat szolgálta [9] . A „rakéta” tervezésének alapelveit a 60-as évekig továbbra is alkalmazták a gőzmozdonyokban [3] . A vasúti kommunikáció fejlődése Angliában ettől a pillanattól kezdve azonban olyan ütemben haladt, hogy a kis "rakéta" hamarosan elavult, még akkor is, ha a rendszeres működés első éveiben jelentős változtatásokat hajtottak végre a tervezésben [10] . A Liverpool-Manchester úton csak 1837 -ig használták , utána eladták. A következő öt-hat évben a híres mozdony szenet szállított Carlisle-ba a közeli bányákból a Midgeholme Road mentén. Miután egy ideig a Kirkhouse-i raktárban állt, Stephenson ismét megvette, és Newcastle-ben [11] nyilvánosan bemutatták (valószínűleg azután, hogy visszaadta neki azt a látszatot, ami a Rainhill Race [10] során volt ).

A rakétát az 1851-es londoni világkiállítás részeként tervezték , de ez végül nem történt meg, és a gőzmozdony 1862-ig Newcastle-ben maradt. A közelmúltban megnyílt Szabadalmi Hivatal Múzeumának (ma London Science Museum ) képviselői már 1857-ben megkeresték Stephensont a rakéta bérbeadása iránt, három évvel később pedig felajánlották, hogy a múzeum teljes tulajdonában egy gőzmozdonyt vásárolnak. Végül a rakétát 1862. július 14-én adományozták a múzeumnak, miután megállapodás született a Stephenson és Thompson családok között, akik 1837 óta birtokolták a mozdonyt [12] . A "rakéta" a mai napig a Tudományos Múzeum része [3] . A rakéta pontos másolatait a világ számos múzeumában kiállítják. 1990 óta a "Rakéta" képet Stephenson portréjával együtt a brit ötfontos bankjegyen helyezték el [13] .

A kultúrában

A Thomas & Friends című animációs sorozatban a Rocket motort Stephen nevű karakterként, Sir Robert Norrumbynak, Sodor grófjának barátjaként mutatják be. Steven először a "King of the Railroad" című filmben tűnt fel. Bár a terve a Rainhill utáni módosításon alapul, Stephen az eredeti "Rocket" néven emlegette magát, leírva a Rainhill versenyt és az azt követő munkáséveket.

Jegyzetek

1. ↑ Smiles, 1859 , pp. 247-248.
2. ↑ Smiles, 1859 , pp. 248-250.
3. ↑ 1 2 3 Stephenson "Rocket" mozdony, 1829 Archiválva : 2007. szeptember 18. a London Science Museum  honlapján
4. ↑ Smiles, 1859 , pp. 251-252.
5. ↑ Smiles, 1859 , pp. 252-253.
6. ↑ 1 2 3 4 Zabarinsky P. VII. fejezet // Stephenson. - M . : Folyóirat- és Újságegyesület, 1937. - (Csodálatos emberek élete).
7. ↑ Smiles, 1859 , pp. 255-256.
8. ↑ Smiles, 1859 , pp. 256-258.
9. ↑ Zabarinsky P. VIII. fejezet // Stephenson. - M . : Folyóirat- és Újságegyesület, 1937. - (Csodálatos emberek élete).
10. ↑ 1 2 Linkek a mozdony történetében  // Scientific American Supplement . - 1884. - Kt. 18, 460. sz .
11. ↑ Smiles, 1859 , pp. 259-260.
12. ↑ Bailey & Glithero, 2000 , pp. 41-43.
13. ↑ A. Renkel. Mászás egy bankjegyre  // Szellemi tulajdon. Ipari tulajdon. - 2007. - 11. sz . - S. 40-50 . Archiválva az eredetiből 2016. január 31-én.

Irodalom

• Zabarinsky P. Stephenson ("Life of Remarkable People" sorozat) . - Moszkva: Folyóirat- és Újságszövetség, 1937.
• Samuel mosolyog. A rakéta // George Stephenson vasútmérnök élete . - Boston, MS: Ticknor & Fields, 1859. - P. 243-253.
• Michael Reeves Bailey és John P. Glithero. A rakéta tervezése és története: felmérési jelentés . - London: The Board of Trustees of the Science Museum, 2000. - P. 243-253. — ISBN 1-900747-18-9 .