Первые железные дороги
Первые железные дороги создавались, в основном, для нужд промышленности. Инженеры, работавшие над паровыми машинами, не держали в голове возможности пассажирских перевозок. Речь шла о создании удобного, недорого и нетрудоемкого способа доставки грузов. В первую очередь угля. Именно поэтому первые железные дороги в истории человечества стали появляться в крупных и глубоких шахтах. На поверхность земли эти дороги выбрались лишь в конце XVIII-го века, за одним исключением. В начале XVII-го века в Англии функционировала Уоллатонская вагонная дорога. Железные пути соединили поселки Уоллатон и Стрелли, что поблизости от Ноттингема. Трехкилометровая дорога, как считается, была построена между 1602 и 1604-м годом. По ней из одного поселка в другой возили уголь. В 1620-м шахты в Стрелли были закрыты, а дорога пришла в упадок.
К слову, до сих пор остается открытым вопрос о том, как именно перевозился уголь. Паровые машины стали появляться лишь во второй половине XVIII-го века. Машина Уатта впервые была продемонстрирована в 1784-м году. В России первая железная дорога появилась в 1788-м году. Это, повторимся, была не пассажирская, а промышленная дорога. Чугунный колесопровод, — так ее называли, — был построен на Александровском пушечном заводе в Петрозаводске для нужд этого предприятия. Проект разработал начальник Олонецких горных заводов Чарльз Гаскойн. Дорога предназначалась для перевозки угля и орудий. К слову, чугунный колесопровод считается первой в мире железной дорогой заводского значения.
Паровые машины
Работу над своей первой паровой машиной Уатт начал еще в 1773-м году. Год спустя он открыл компанию по производству таких машин, но в первые годы особого успеха она не имела. Продукцию завода покупали руководители шах, но делали это весьма неохотно. Машина Уатта считалась дорогой и медленной. Именно тогда инженер задумался над созданием универсального механизма. Идея состояла в том, чтобы сделать паровую машину пригодной для использования не только на угольных предприятиях.
В 1784-м Уатт построил свой первый тепловой двигатель. Машина преобразовывала энергию водяного пара в механическую работу, приводя в движение поршень. В основу проекта Уатта легли работы французского математика Денни Папена. Папен спроектировал машину с паровым двигателем на сто лет раньше Уатта, но ему не повезло. Его проект не получил поддержки Парижской академии. В итоге, изобретатель так и не нашел денег на реализацию своих идей.
Как появились Паровозы
Железные дороги долгое время использовались лишь для перевозки тяжелых грузов. В основном по ним возили уголь, чугун и артиллерийские орудия. Первая пассажирская железная дорога была построена лишь в 1801-м году. Он соединила города Уондсворт и Кройдон. Для перевозок использовали лошадей, так как первый паровоз появился лишь три года спустя, в 1804-м году.
Построил его инженер и изобретатель Ричард Тревитик. Правда, его паровоз оказался слишком дорогим и тяжелым. Чугунные рельсы не могли выдержать веса машины Третивика. Куда более удачливым оказался другой изобретатель — Джордж Стэфенсон. Он предложил более экономичную модель паровоза и даже убедил руководство нескольких шахт построить, совместными усилиями, железную дорогу между Дарлингтоном и Стоктоном.
Ее рельсы были достаточно крепкими, чтобы выдержать вес паровоза. Позднее началось строительство общественной железной дороги между Ливерпулем и Манчестером. Открытым оставался лишь вопрос о том, какие именно паровозы будут курсировать между городами. К тому времени, проекты машин, работающих на паровой тяги, предложили уже несколько десятков изобретателей. Шла настоящая борьба за патенты. Руководители железной дороги, с подачи Стэфенсона, придумали достойный выход из ситуации. Они организовали гонку паровозов, победитель соревнований получал право стать основным локомотивом дороги. Соревнования паровозов были проведены в 1829-м году в городе Рейнхилл. Победу в состязаниях одержал спроектированный Стэфенсоном паровоз «Ракета».
Только «Ракете» удалось пройти все испытания, развивая среднюю скорость до 20 километров в час (вес груза составлял 13 тонн). Конкуренты паровоза Стэфинсона (4 машины) быстро сошли с дистанции. Решающим моментом стал взрыв котла паровоза «Новелти», который развивал скорость до 45 километров в час и считался основным претендентом на победу. К слову, первые модели «Ракеты», как и первые модели других паровозов, не тянули вагоны за собой, как это происходит сейчас, а толкали их. Тем не менее, именно успех «Ракеты» положил начало паровозному буму в Европе. Железные дороги стали появляться в Англии, Франции, Германии и Австрии. Не осталось в стороне и Россия. Император Николай I был большим поклонником железнодорожного транспорта. В 1837-м году была открыта 27-километровая дорога, соединившая Царское Село и Петербург. Паровоз, который вел поезд, был закуплен у Джорджа Стэфенсона. К слову, к тому моменту в России уже существовал свой проект паровоза. Отец и сын Черепановы сконструировали паровую машину в середине 30-х годов XIX. Она водила поезда с рудой и развивала скорость до 15 километров в час. Тем не менее, производство паровозов было налажено в России лишь в 1870-м году. До этого Империя предпочитала закупать машины за рубежом. И все же, Россия внесла существенный вклад в развитие железнодорожного транспорта. Именно российские железнодорожники предложили концепцию спального вагона, где пассажир мог бы прожить несколько дней или даже неделю. В 1924-м году в Советском Союзе впервые был построен тепловоз. Со временем тепловозы вытеснили паровозы с железных дорог всего мира.
Стремительными темпами развивалось строительство паровозов и в США. Известно, что в некоторые штаты железные дороги пришли даже раньше, чем местные власти. В США же до начала Гражданской войны широко применялась практика паровозных гонок. Подобные соревнования помогали изобретателям выявить недостатки своих новых моделей и, заодно, привлекали к железным дорогам общественный интерес. В 40-х годах XIX-го века в США прошло около десяти подобных соревнований.