«Я почти ежедневно общался с мистером Стефенсоном в то время, и я не знал, что он намерен бороться за приз, пока не сообщил ему о своей схеме многотрубного котла. Этот новый план котла включал введение многочисленных небольших труб диаметром два или три дюйма и толщиной менее одной восьмой дюйма, через которые нужно было пропускать огонь вместо одной трубы или дымохода диаметром восемнадцать дюймов и толщиной около половины дюйма, благодаря чему мы не только получаем гораздо большую поверхность нагрева, но и поверхность нагрева гораздо более эффективна, так как между огнем и водой находится только тонкий лист меди или латуни толщиной не более одной восьмой дюйма вместо железной пластины, которая в четыре раза толще, а также является худшим проводником тепла».
«Когда были опубликованы условия испытаний, я сообщил о своем многотрубном плане мистеру Стефенсону и предложил ему совместно построить двигатель и побороться за приз. Мистер Стефенсон одобрил план и согласился на мое предложение. Он определил способ, которым топка и трубы должны быть взаимно расположены и соединены, и двигатель был построен на заводах господ Роберта Стефенсона и Ко, Ньюкасл-апон-Тайн.
«Я не осведомлен о действиях М. Сегена во Франции, но я претендую на то, чтобы быть изобретателем в Англии, и чувствую себя вправе заявить без оговорок, что до тех пор, пока я не назвал свой план мистеру Стефенсону с целью побороться за приз в Рейнхилле, он не был опробован и не был известен в этой стране».
Учитывая хорошо известную высокую репутацию мистера Бута, мы верим, что его заявление сделано в полной добросовестности и что он был в таком же неведении относительно плана, запатентованного Невиллом, как и относительно плана Сегена. Как мы видели, из множества планов трубчатых котлов, изобретенных в течение предыдущих тридцати лет, эта идея отнюдь не была новой; и мы считаем, что мистер Бут имеет право на заслугу в изобретении метода, с помощью которого многотрубный принцип был так эффективно применен при строительстве знаменитого двигателя «Ракета».
Основные обстоятельства, связанные со строительством «Ракеты», как описал их Роберт Стефенсон автору, можно кратко изложить. Трубчатый принцип был принят в более полном виде, чем это было предпринято ранее. Двадцать пять медных труб, каждая диаметром три дюйма, простирались от одного конца котла до другого, нагретый воздух проходил через них на пути к дымовой трубе; и поскольку трубы были окружены водой котла, очевидно, что таким образом было эффективно обеспечено значительное расширение поверхности нагрева. Основная трудность заключалась в установке медных труб в торцах котла, чтобы предотвратить утечку. Они были изготовлены ньюкаслским медником и припаяны к латунным винтам, которые были ввинчены в торцы котла, выступая большими выступами. Когда трубы были таким образом установлены и котел был наполнен водой, было применено гидравлическое давление; но вода брызнула из каждого соединения, и пол фабрики был вскоре затоплен. Роберт пришел домой в отчаянии; и в первый момент горя он написал отцу, что все это — провал. С ответной почтой пришло письмо от отца, в котором говорилось, что об отчаянии не может быть и речи — что он должен «попробовать снова»; и он предложил способ преодоления трудности, который его сын уже предвидел и начал применять. Он заключался в том, чтобы просверлить чистые отверстия в торцах котла, вставить гладкие медные трубы как можно плотнее, запаять, а затем поднять пар. Этот план удался идеально, расширение медных труб полностью заполнило все промежутки, создав идеально водонепроницаемый котел, способный выдерживать экстремальное внешнее давление.
Способ использования парового дутьевого аппарата с целью увеличения тяги в дымовой трубе также был предметом многочисленных экспериментов. Когда двигатель был впервые опробован, возникла мысль, что тяга в дымовой трубе недостаточно сильна для поддержания интенсивности огня в топке, чтобы производить пар высокого давления с требуемой скоростью. Поэтому был принят прием постукивания медных труб в точке, где они входили в дымовую трубу, благодаря чему тяга значительно усилилась; и при дальнейшем испытании было обнаружено, что тяга увеличилась до такой степени, что позволила поднять большое количество пара. Обоснование дутьевого аппарата можно просто объяснить, сославшись на эффект сужения трубы водяного шланга, благодаря чему сила струи воды пропорционально увеличивается. Расширьте сопло трубы, и струя аналогичным образом уменьшится. Так же обстоит дело и с паровым дутьевым аппаратом в дымовой трубе локомотива.
Однако высказывались сомнения, не компенсируется ли большая тяга, полученная за счет сужения дутьевой трубы, в некоторой степени отрицательным давлением на поршень. Поэтому была проведена серия экспериментов с трубами разных диаметров, и их эффективность проверялась по величине вакуума, который создавался в дымовой коробке. Степень разрежения определялась стеклянной трубкой, прикрепленной к дну дымовой коробки и опускающейся в ведро с водой, причем трубка была открыта с обоих концов. По мере того как происходило разрежение, вода, конечно, поднималась в трубке, и высота, на которую она поднималась над поверхностью воды в ведре, была принята за меру величины разрежения. Эти эксперименты доказали, что значительное увеличение тяги было получено за счет сужения отверстия; соответственно, две дутьевые трубы, открывающиеся из цилиндров в обе стороны дымовой трубы «Ракеты» и повернутые вверх внутри нее, были сужены немного ниже площади паровых портов, и до того, как двигатель покинул фабрику, вода поднялась в стеклянной трубке на три дюйма выше воды в ведре.
Другие устройства «Ракеты» были вкратце таковы: котел был цилиндрическим, с плоскими торцами, длиной шесть футов и диаметром три фута четыре дюйма. Верхняя половина котла использовалась как резервуар для пара, нижняя половина была заполнена водой. Через нижнюю часть проходили медные трубы, открытые к топке с одного конца и к дымовой трубе с другого. Топка, или печь, шириной два фута и высотой три фута, была прикреплена непосредственно за котлом и также была окружена водой. Цилиндры двигателя были расположены по обе стороны котла в наклонном положении, один конец был почти на уровне верха котла в его задней части, а другой указывал к центру передней или ведущей пары колес, с которыми соединение было сделано непосредственно от поршневого штока к пальцу на внешней стороне колеса. Двигатель вместе с грузом воды весил всего четыре с четвертью тонны; и он был установлен на четырех колесах, не соединенных между собой. Тендер был четырехколесным и по форме напоминал вагон — передняя часть удерживала топливо, а задняя — бочку с водой.
Когда «Ракета» была закончена, ее поместили на Киллингвортскую железную дорогу для эксперимента. Новая компоновка котла оказалась совершенно успешной. Пар поднимался быстро и непрерывно, и в количестве, которое тогда казалось удивительным. В тот же вечер Роберт отправил письмо отцу в Ливерпуль, сообщая ему к его великой радости, что «Ракета» «в полном порядке» и будет в полной рабочей готовности к дню испытания. Вскоре после этого двигатель был отправлен на вагоне в Карлайл, а оттуда перевезен в Ливерпуль.
Время, которого так жаждал Джордж Стефенсон, наступило, когда достоинства пассажирского локомотива должны были быть подвергнуты испытанию. Он вел битву за него до сих пор почти в одиночку. Поглощенный своими ежедневными трудами и тревогами, и измученный трудностями и разочарованиями, которые сломили бы дух менее решительного человека, он твердо придерживался своей цели, несмотря на добрые и злые слухи. Враждебность, которую он испытал со стороны некоторых директоров, выступавших против принятия локомотива, была обстоятельством, которое причинило ему наибольшее горе; ибо там, где он искал поддержки, он находил только придирки и противодействие. Но его мужество никогда не покидало его; и теперь «Ракета» была на месте, чтобы доказать, говоря его собственными словами, «человек ли он слова или нет».
В день, назначенный для великого соревнования локомотивов в Рейнхилле, на приз были заявлены следующие двигатели:
1. «Новинка» господ Брейтуэйта и Эрикссона.
2. «Sanspareil» («Несравненный») мистера Тимоти Хэкворта.
3. «Ракета» господ Р. Стефенсона и Ко.
4. «Настойчивость» мистера Берстолла.
Площадкой, на которой должны были испытываться двигатели, был ровный участок железной дороги длиной около двух миль. Каждый должен был совершить двадцать поездок, что равно путешествию в семьдесят миль, в течение дня, и средняя скорость движения должна была быть не ниже десяти миль в час. Было решено, что во избежание путаницы каждый двигатель должен испытываться отдельно и в разные дни.
Днем, назначенным для соревнования, было 1 октября, но, чтобы дать достаточно времени для приведения локомотивов в хорошее рабочее состояние, директора продлили его до 6-го. Было вполне характерно для Стефенсонов, что, хотя их двигатель не стоял первым в списке для испытаний, он был первым, который был готов, и поэтому судьи приказали вывести его для экспериментальной поездки. Тем не менее «Ракета» отнюдь не была «фаворитом» ни у судей, ни у зрителей. Николас Вуд с тех пор заявил, что большинство судей были сильно предрасположены в пользу «Новинки» и что «девять десятых, если не десять десятых присутствующих были против «Ракеты» из-за ее внешнего вида». Почти каждый человек отдавал предпочтение какому-то другому двигателю, так что для «Ракеты» не оставалось ничего, кроме практического испытания. Первая поездка, совершенная ею, была вполне успешной. Она проехала около двенадцати миль без перерыва примерно за пятьдесят три минуты.
Затем была вызвана «Новинка». Это был легкий двигатель, очень компактный на вид, несущий воду и топливо на тех же колесах, что и двигатель. Вес всего устройства составлял всего три тонны и один центнер. Особенностью этого двигателя было то, что воздух нагнетался или принудительно подавался через огонь с помощью мехов. Поскольку день был уже далеко за полночь, и возник спор относительно метода назначения надлежащей нагрузки для «Новинки», никаких особых экспериментов не проводилось, кроме того, что двигатель прошел по линии в порядке выставки, иногда двигаясь со скоростью двадцать четыре мили в час. «Sanspareil», сконструированный мистером Тимоти Хэквортом, был выставлен следующим, но никаких особых экспериментов с ним в этот день не проводилось. Этот двигатель мало чем отличался по своей конструкции от локомотива, последним поставленного Стефенсонами на железную дорогу Стоктон — Дарлингтон, где мистер Хэкворт был локомотивным мастером.
Состязание было отложено до следующего дня; но до того, как судьи прибыли на площадку, мехи для создания тяги в «Новинке» вышли из строя, и она оказалась неспособной выполнить свою работу. Дефект был также обнаружен в котле «Sanspareil», и было предоставлено некоторое дополнительное время для его ремонта. Большое количество зрителей, собравшихся, чтобы стать свидетелями состязания, были очень разочарованы этой отсрочкой; но, чтобы уменьшить ее, Стефенсон снова вывел «Ракету» и, прицепив к ней вагон с тридцатью людьми, провез их по линии со скоростью от двадцати четырех до тридцати миль в час, к их большому удовольствию и изумлению. Перед тем как разойтись, судьи приказали подготовить двигатель к восьми часам следующего утра, чтобы пройти его окончательное испытание в соответствии с предписанными условиями.
Утром 8 октября «Ракета» была снова готова к состязанию. Двигатель был доставлен к краю сцены, топка была заполнена коксом, огонь зажжен, и пар поднят до тех пор, пока он не поднял предохранительный клапан, нагруженный до давления пятьдесят фунтов на квадратный дюйм. Эта процедура заняла пятьдесят семь минут. Затем двигатель начал свое путешествие, волоча за собой около тринадцати тонн веса в вагонах, и совершил первые десять поездок туда и обратно вдоль двух миль дороги, проехав тридцать пять миль, включая остановки, за час и сорок восемь минут. Вторые десять поездок были аналогичным образом выполнены за два часа и три минуты. Максимальная скорость, достигнутая во время пробной поездки, составила двадцать девять миль в час, или примерно в три раза больше скорости, которую один из судей конкурса объявил пределом возможности. Средняя скорость, с которой были выполнены все поездки, составила пятнадцать миль в час, или на пять миль больше скорости, указанной в условиях, опубликованных компанией. Все выступление вызвало величайшее изумление среди собравшихся зрителей; директора почувствовали уверенность, что их предприятие теперь находится на пороге успеха; и Джордж Стефенсон радовался мысли, что, несмотря на всех лжепророков и непостоянных советчиков, локомотивная система теперь в безопасности. Когда «Ракета», выполнив все условия состязания, прибыла на «главную трибуну» в конце своего успешного дневного пробега, мистер Кроппер — один из директоров, благосклонных к системе стационарных двигателей, — поднял руки и воскликнул: «Теперь Джордж Стефенсон наконец-то оправдал себя...»
«Ракета» затмила показатели всех локомотивных двигателей, которые были построены до сих пор, и превзошла даже самые смелые ожидания своих конструкторов. Она удовлетворительно ответила на отчет господ Уокера и Растрика и установила эффективность локомотива для работы на Ливерпульской и Манчестерской железной дороге, и, действительно, на всех будущих железных дорогах. «Ракета» показала, что в мир родилась новая сила, полная активности и силы, с безграничными возможностями работы. Именно простое, но замечательное изобретение парового дутьевого аппарата и его сочетание с многотрубным котлом сразу же дали локомоции энергичную жизнь и обеспечили триумф железнодорожной системы. [8]
The “Rocket”
СНОСКИ:
[7] 1. Двигатель должен эффективно потреблять свой собственный дым. 2. Двигатель, если он весит шесть тонн, должен быть способен тянуть за собой изо дня в день двадцать тонн веса (включая тендер и бак для воды) со скоростью десять миль в час при давлении пара в котле, не превышающем пятьдесят фунтов на квадратный дюйм. 3. Котел должен иметь два предохранительных клапана, ни один из которых не должен быть закреплен, и один из них должен быть полностью вне контроля машиниста. 4. Двигатель и котел должны быть установлены на пружинах и опираться на шесть колес, высота всего устройства не должна превышать пятнадцати футов до верха дымовой трубы. 5. Двигатель с водой должен весить не более шести тонн; но двигатель меньшего веса будет предпочтительнее, если он тянет за собой пропорциональный груз; если он весит всего четыре с половиной тонны, то его можно поставить только на четыре колеса. Компания будет иметь право испытать котел и т. д. давлением в сто пятьдесят фунтов на квадратный дюйм. 6. На машине должен быть установлен ртутный манометр, показывающий давление пара выше сорока пяти фунтов на квадратный дюйм. 7. Двигатель должен быть доставлен в комплекте и готов к испытаниям на ливерпульский конец железной дороги не позднее 1 октября 1829 года. 8. Цена двигателя не должна превышать 550 фунтов стерлингов. Многие влиятельные лица объявили условия, опубликованные директорами железной дороги, химерическими в высшей степени. Один джентльмен, имеющий определенный вес в Ливерпуле, мистер П. Юарт, который впоследствии занимал должность правительственного инспектора почтовых пароходов, заявил, что только кучка шарлатанов могла издать такой набор условий; что было доказано, что невозможно заставить локомотивный двигатель двигаться со скоростью десять миль в час; но если это когда-нибудь будет сделано, он обязуется съесть тушеное колесо двигателя на завтрак.
[8] Когда на дорогу были выведены более тяжелые и мощные двигатели, старая «Ракета», став считаться вещью, не имеющей никакой ценности, была продана в 1837 году. С тех пор она была передана в Музей патентов в Южном Кенсингтоне, Лондон, где ее можно увидеть и по сей день.
Примечания транскрибатора:
Страница 30 — imployed изменено на employed.
Страница 31 — subsequenty изменено на subsequently.
Страница 47 — build изменено на building.
Страница 147 — suggestor изменено на suggester.
Страница 166 — supgestion изменено на suggestion.
Сноска 7 — Вопросительный знак заменен на точку.
Несоответствия в словах с дефисом были приведены к единообразию.
Очевидные опечатки принтера, включая пунктуацию, были исправлены без примечаний.