Vi har allerede diskuteret og overvejet "Det flyvende damplokomotiv", men det viser sig, at damplokomotivkonstruktionens historie er fuld af interessante historier.
Hvad opfandt opfinderne af det sene XIX - det tidlige XX århundrede ikke på jagt efter nye designs og måder at optimere gamle på? Når man ser på fotografier af historiske damplokomotiver, minder man om filmen "Tilbage til fremtiden" og er endda overrasket over, at det afbildede mirakel ikke er en tidsmaskine, men kun et damplokomotiv. Generelt troede den amerikanske ingeniør Holman engang, at det var meget simpelt at placere et damplokomotiv direkte på skinnerne. Og kompliceret opgaven.
Og så i 1887 optrådte der noget uhyrligt på New Jersey Railroad, der forårsagede en storm af følelser blandt observatører og ikke mindre latterliggørelse blandt ingeniører og mekanikere. Lad os se på dette mirakel af teknologi og se, hvorfor det blev opfundet …
I slutningen af det 19. århundrede var en periode med hurtig udvikling af jernbanetransport. I USA blev der lagt kilometer (nærmere bestemt miles) jernbaner dagligt, netværket dækkede de vilde vestlige lande, nye lokomotiver og vogne var påkrævet. Antallet af damplokomotivvirksomheder voksede med stormskridt, og mange af dem byggede et eller to damplokomotiver i deres historie og gik konkurs. Hver ny teknisk nyhed vakt glæde og tillid blandt offentligheden om, at dette var fremtidens damplokomotiv.
En af de mest berygtede tekniske svig i det 19. århundrede var Holman damplokomotiv. Den fantastiske maskine, med tilnavnet Absurdity, blev udviklet i midten af 1880'erne af William Jennings Holman, en britisk ingeniør og ejer af et lille damplokomotivfirma.
I 1887 dukkede noget helt ekstraordinært op på New Jersey Railroad. Det nye damplokomotiv fra Holman Locomotive forårsagede forvirring blandt ingeniører og mekanikere og et simpelt folk - en masse følelser og blind tillid til fremskridt. Tilsyneladende lignede nysgerrigheden et almindeligt damplokomotiv af den "amerikanske" type (2-2-0 ifølge den sovjetiske klassifikation eller 4-4-0 ifølge den amerikanske), men dens hjul rørte slet ikke skinnerne …
Salgsfremmende video:
Faktisk var det den sædvanlige 4-4-0, simpelthen moderniseret af Holman-virksomheden. Hjulene på den fantastiske maskine var ikke på skinnerne, men på yderligere vogne; gennem en friktionstransmission transmitterede de et drejningsmoment til bogiernes drevne hjul, som igen allerede var i kontakt med skinnerne. Sporbredden forblev sædvanlig - 1435 mm.
Der var ingen gevinst hverken i hastighed eller i kulforbrug eller i kraft - lokomotivet blev kun uhyrligt kompliceret, så underligt ud (foran - to etager med hjul, bag - så mange som tre etager!), Og tab på grund af yderligere friktion forværrede maskinens køreegenskaber …
Kun William Jennings Holman, ejeren af Holman Locomotive Company, kunne logisk forklare årsagen til oprettelsen af freak. Langt senere, i 1895, patenterede Holman endda sin "opfindelse" (US 546153); han havde kun problemer med retfærdiggørelsen af designens anvendelighed, for teknisk set var Holmans damplokomotiv bestemt en innovativ idé.
Så hvad var Holmans motor bag? Som allerede nævnt var konkurrencen inden for jernbaneindustrien hård i disse år. Og det lille firma Holman klarede sig meget dårligt. I stedet for at jagte fremskridt og forsøge at overgå resten, tog Mr. Holman en anden, temmelig risikabel beslutning. Han købte et gammelt damplokomotiv af typen 4-4-0 (vi vil bruge den amerikanske klassifikation), satte friktionsfælge på hjulene, satte den resulterende skønhed på vogne, justerede alt - og startede lokomotivet langs en gren af New Jersey-vejen. Selvfølgelig tiltrak nysgerrigheden opmærksomhed.
Holman annoncerede sit damptog så godt han kunne. Han holdt adskillige præsentationer, købte hele avissider, og halvdelen af landet var dækket af plakater. Til tilskuere forklarede Holman (ved hjælp af udsagn, der var helt absurde ud fra fysikens synspunkt), at dette design ville føre til en tredobling af hastigheden med samme kraft som dampanlægget, og et større antal kontaktpunkter med skinnerne ville undgå hjulglidning, og dette ville også arbejde for at øge hastigheden og mindske spild af magt. Endelig var kulminationen på reklamekampagnen et forslag om hurtigt og nemt at "opgradere" ethvert eksisterende damplokomotiv og gøre det til en holman-type. Selvfølgelig leverede kun Holman Locomotive Company en sådan service.
Samtidig gangede han simpelthen det indledende antal aksler (2) med det endelige tal (3) for den førende vogn, det er al matematik. Holman hævdede, at et større antal punkter i kontakt med skinnerne ville negere glidning, og lokomotivets effektivitet ville øges betydeligt. Plakater til Holman Locomotive Company hang i hele New Jersey, og der blev trykt ti millioner i aktier til en værdi af mellem $ 25 og $ 100 - skønt historikere mener, at beløbet er for højt. Holmans tillid til virksomhedens succes skyldtes også det faktum, at hans firma var klar til at "modernisere" ethvert eksisterende damplokomotiv, dvs. "Holmans" behøvede ikke at blive bygget fra bunden.
Holmans andel af den anden udgave (nummereret, underskrevet personligt af Holman).
Og vigtigst af alt: Holman udstedte aktier i størrelsesordenen $ 25 til 100 - for i alt $ 10 millioner (i det mindste blev det anført). Vær opmærksom - i slutningen af det 19. århundrede kan du leve på et par dollars i en uge. Og mens ingeniører og jernbanearbejdere basunerede svindlen, solgte Holman næsten alle aktierne - de blev købt af almindelige mennesker, der ikke forstod noget inden for fysik og mekanik, men let førte til reklame. Angus Sinclair skriver i sin bog "Development of the Locomotive", at en af hans bekendte ved navn Marion French investerede i Holman-aktier med vanskeligheder akkumulerede $ 570, og de næste 20 år ventede på hende til at begynde at betale udbytte.
Almindelige mennesker købte det. Mange af de ikke-velhavende Jersey har investeret deres sidste penge i Holman-aktier for at afvente det lovede udbytte i tyve år. Der var også store investorer, der erhvervede betydelige aktieblokke.
Men på samme tid slog ingeniørverdenen alarm. Det begyndte med det faktum, at et antal aviser, der offentliggjorde en annonce for projektet, henvendte sig til tekniske specialister, og de blev forfærdede over det, de så. Åbenbaringer regnede ned, Holman blev erklæret et teknisk frafald, der ikke forstod de fysiske fysiske love.
Først et år senere, da Holman forsvandt med alle pengene og efterlod sit unikke damplokomotiv som arv til New Jersey Railroad, blev det klart, at han var et geni. Han opfandt og konstruerede den enkleste enhed med dens tilsyneladende kompleksitet i stand til at bedrage masserne og tiltrække store investeringer. Tekniske demonstrationer blev udført ved lave hastigheder, og de faktiske tal for kulforbrug blev ikke angivet nogen steder - Holman overtalte alle.
Det langmodige damplokomotiv blev genopbygget til 4-4-0 og tjente sit liv som en regelmæssig transport. Lokomotivet blev kendt som Holman Absurd.
Men i 1894 vendte Holman pludselig tilbage (tilsyneladende løb pengene ud) og bestilte Baldwin Locomotive Works til så mange som tre lokomotiver i hans system og betalte kun et på forhånd. Systemet var lidt anderledes. Tomgangshjulene var direkte på skinnerne, og kun to drivaksler hvilede på vognene. Og bogierne havde et lidt andet design og engagement mønster; Holman modtog også et patent for det - i 1898 (US 597557). Som et resultat kom kun en Baldwin fra Holmans system ud af fabriksporte tre år senere, i 1897.
Men selv på det lykkedes det Holman at tjene gode penge ved igen at udstede en række aktier i det nyoprettede The Holman Locomotive and Speeding Truck Co og sælge dem med en fløjte. Efter Holmans næste forsvinden blev det ulykkelige damplokomotiv omdannet til en regelmæssig 4-4-0 og sendt for at indløse sin skammelige fortid i Kansas.
Ingen ved virkelig noget om Holman selv - det første patent bag hans navn dukkede op i 1856, det sidste - i 1926 modtog Holman i alt syv patenter til forbedringer af jernbanen, herunder for hans skøre vogne. Forskellige patenter angiver forskellige opholdssteder, og når man sammenligner datoerne, viser det sig, at Holman levede mindst halvfems år, da forskellen mellem det første og sidste patent er halvfjerds. Efter svindlerens forsvinden trykte mange aviser og magasiner tegneserier på hans designs, undertiden "lag" op til otte etager med hjul. Og Holman levede et eller andet sted sit liv i mæthed, da pengene modtaget fra to på hinanden følgende svindel ville have varet for en almindelig person i halvtreds år. Holman syntes at have haft nok, da han ikke gik efter den tredje fidus.
Men i teknologiens historie forbliver Holman som opfinderen af verdens mest absurde damplokomotiv. Og måske som en person, der meget klog bedraget alle. Og to gange.
Lokomotiv Laferrera
Holman var ikke den første, der var banebrydende for ideen om at placere det ene hjul oven på det andet. Tilbage i 1850 lavede det franske firma Entreprise Geneve Laferrère en enkelt kopi af et lige så originalt design.
Problemet var, at der i midten af det 19. århundrede ikke var nogen standard for en ensartet måler. Generelt, selv i dag, i forskellige lande i verden, kan jernbanesporet have en anden bredde - fra 610 til 2000 mm (ekskl. Børnenes jernbane). Og Great Western Railway i Storbritannien i lang tid (indtil 1892) havde en bredde på 2140 mm. Laferrère-designet var et af forsøgene på at gøre overgangen fra en sporvidde til en anden.
Den øverste del af lokomotivet var et konventionelt lokomotiv af typen 0-6-0 til et 1000 mm sporskinne. Hvis der var behov for at køre et damplokomotiv på et spor på 1435 mm, skiftede vognene simpelthen plads: den øverste gik ned og den nederste gik op. Desuden gjorde enheden det muligt at skifte spor uden at stoppe dampmaskinen! Jeg må sige, at fra en mekanikers synspunkt er Laferrer's design strålende, især i midten af det 19. århundrede. Et andet spørgsmål er, at der faktisk ikke var nogen, der havde brug for det, og udviklingen stoppede der.
Laferrera damplokomotiv er indhyllet i mysterium fra alle sider. Der er ingen patenter til dette design, et enkelt billede af systemet har overlevet den dag i dag, og selv navnet på producenten blev aflæst fra en plak, der var tydeligt synlig på billedet. Kombinationen "ingeniør Laferrer" blev fundet i den samme Scientific American-artikel fra 1888, som lokomotivet blev tegnet for fra en fransk udgave (sandsynligvis Genie Civil).
Fontaine dampmaskine
Endelig er det værd at nævne et andet fantastisk design, kendt i dag som Fontaines Freak.
I 1881 byggede Grant Locomotive Works (Paterson, NJ) et unikt lokomotiv til den canadiske jernbane, designet af Detroit-ingeniør Eugene Fontaine. Dette lokomotiv gjorde meget støj og tiltrak i flere år flere opmærksomhed hos både mekaniske ingeniører og den inaktive offentlighed.
Fontaine-lokomotivets drivhjul var placeret på kedlen og drejede ved hjælp af en friktionstransmission et hjul, der bevægede sig direkte langs skinnerne. Fontaine hævdede selv, at denne udvikling betydeligt ville øge lokomotivets hastighed.”I dag har vi en situation, hvor en hastighedsforøgelse kun er tilgængelig gennem en stigning i mængden af leveret brændstof, hvilket fører til yderligere omkostninger,” skrev Fontaine. “Mit design vil ødelægge illusionen om umuligheden af at bevæge sig ad en anden sti …” Han gjorde sin konklusion baseret på det faktum, at drejningen af et drivhjul med stor diameter (72 tommer) og ikke er underlagt trykket af lokomotivets masse kræver mindre energi end det konventionelle skema. Det nedre friktionshjul (drevet), der ligger på samme akse som kontakten med skinnerne, havde en mindre diameter, 56 tommer,hvilket også reducerede omkostningerne og tillod større hastighed. Endelig forbedrede Fontaines system trafiksikkerheden. Jernbanerne i USA var, vil vi indrømme, temmelig klodset (især i vest), og ofte tog tog ud af skinnerne simpelthen på grund af den ringe kvalitet af lægning. Fontaine placerede drevsystem og drivhjul, hvilket alvorligt reducerede tilbagemeldingen fra den buede vej til drivarmen, hvilket øger konstruktionens pålidelighed og holdbarhed.øger konstruktionens pålidelighed og holdbarhed.øger konstruktionens pålidelighed og holdbarhed.
Desværre var Fontaine noget forkert, hvilket blev bevist over flere års drift af damplokomotivet på Canada Southern Railway, som det blev oprettet for. I modsætning til Holman, som sandsynligvis var inspireret af ideen om en Detroit-ingeniør, håbede Fontaine oprigtigt at forbedre motoren. Hans system viste sig ikke at være bedre og ikke dårligere end det sædvanlige og var derfor økonomisk uhensigtsmæssigt på grund af teknologisk kompleksitet. Derefter blev det unikke damplokomotiv genopbygget til en almindelig arbejdshest af typen 4-2-2.
I henhold til Fontaine-systemet blev der i første omgang i 1882 fremstillet yderligere to damplokomotiver: det første til Pennsylvania Railroad, det andet til Wheeling og Lake Erie Railroad. Alle sådanne lokomotiver blev aktivt udnyttet.
For at opsummere kan vi sige, at menneskelig fantasi er ubegrænset. Og uanset hvor absurd denne eller den anden struktur kan synes ved første øjekast, er det værd at skabe den i det mindste, så fremskridt ikke stopper et øjeblik.
Nathaniel Grues islokomotiv
Grænsen mellem et damplokomotiv og en damptraktor er meget tynd: den første går på skinner og den anden på enhver overflade. Det ser ud til, sæt et lokomotiv på dæk eller spor, og det ophører med at være en repræsentant for jernbanetransport. Og i 1861 designede og byggede englænderen Nathaniel Grue med deltagelse af hr. Neilson & Co. lokomotiv … på glider! Gru havde været i Rusland kort tid før, hvor han blev chokeret over mængden af sne og vanskelige vejforhold. Lokomotiverne skred åbent på de snedækkede skinner. Og Gru kom med et damplokomotiv specielt designet til Rusland.
Gru's vidunderlige (og naive) opfindelse var 15 fod lang og vejede ca. 12 tons og måtte bevæge sig på baghjul med korte stålspidser for bedre trækkraft. Men foran, i stedet for hjul, blev der installeret en slæde, der ifølge Gru's idé perfekt kunne glide langs en snedækket vej og derved rydde vejen for drivhjulene. Allerede efter levering til Moskva var lokomotivet udstyret med en lukket kabine med varme leveret fra en dampkedel.
Mærkeligt nok accepterede Rusland projektet, og Gru-damplokomotivet blev købt af købmanden Solodornikov, som han regelmæssigt betjente hele vinteren 1861/62 - dog ikke på jernbanen, men på flodisen og transporterede gods og passagerer. Endvidere går lokomotivets spor tabt i historien, selv om det ifølge nogle rapporter den næste vinter faldt gennem isen og forblev der for evigt.