«Ракета» (англ. «Rocket») — один з перших паровозів, побудований в 1829 році батьком і сином Джорджем і Робертом Стефенсоном. З ранніх локомотивів «Ракета» є найвідомішим, причому багато в чому тому, що по-перше вона виграла єдині у своєму роді змагання паровозів — «Рейнхільські випробування» (англ. Rainhill Trials), а по-друге — це був перший у світі паровоз з трубчастим паровим котлом. Надалі така конструкція котла стала застосовуватися на всіх паровозах.
Ракета | |
---|---|
«Ракета» на Рейнхільських випробуваннях, 1829 рік | |
Основні дані | |
Рік будування | 1829 |
Країна будування | Велика Британія |
Завод | |
Разом побудовано | 1 |
Залізниця | Залізниця Ліверпуль — Манчестер |
Ширина колії | 1435 мм |
Рід служби | вантажний |
Технічні дані | |
Конструкційна швидкість | ~48 км/год |
Осьова формула | 0-1-1 |
Робоча маса | 4,32 т |
Ракета (паровоз) у Вікісховищі |
Вельми поширена помилка, що «Ракета» є першим паровозом, однак насправді був запатентований ще Річардом Тревітіком в 1804 році, тобто на чверть століття раніше стефенсонської «Ракети».
Історія
У 1829 році будівництво залізниці Ліверпуль — Манчестер добігало кінця. У міру наближення до завершення будівництва, в компанію стало приходити все більше ідей і патентів про способи тяги поїздів по залізниці. В основному пов'язано з великою недовірою громадськості, в тому числі і багатьох авторитетних інженерів, до паровозів. Тоді Джордж Стефенсон, будучи досвідченим конструктором паровозів і основним ініціатором будівництва громадських залізниць, заявив що зможе побудувати паровоз, який би задовольняв всі вимоги громадськості. При цьому Стефенсон допускав, що потрібний паровоз міг би бути побудований і іншими конструкторами. Тоді один з членів правління, будучи великим фанатом кінних перегонів, запропонував влаштувати змагання паровозів, тим самим вибравши найкращий з паровозів, а заодно влаштувати рекламу компанії та майбутньої залізниці. Стефенсон таке рішення повністю підтримав. Наприкінці квітня того ж року дирекція Ліверпуль-Манчестерской залізниці за підтримки ряду інженерів, у тому числі і самого Джорджа Стефенсона, опублікувала умови майбутнього конкурсу паровозів. Тепер Стефенсону необхідно було створити паровоз, який би зміг виграти майбутні змагання.
Проектування і побудова паровоза
Головний принцип конструкції, використаної в новому паровозі, успішно експлуатувався Стефенсоном починаючи з його перших моделей, побудованих в 1815 році для Кіллінгвортської залізниці. Основна ідея полягала в тому, що зайвий пар, після надання тиску на циліндри, виводився в трубу, полегшуючи доступ чистого повітря, забезпечуючи гарну тягу, якнайшвидше згорання палива і більш високий ККД. До початку роботи над новим паровозом залишалася, невирішеною інша проблема — малої площі поверхні нагрівання. Стефенсон мав намір усунути цей недолік екстенсивним шляхом — подовжуючи котел і збільшуючи площу поверхні жарових труб. В останній перед «Ракетою» моделі паровоза, розробленої для Стоктон-Дарлінгтонской залізниці, Стефенсон прийшов до концепції здвоєної труби, яка помітно збільшила площу поверхні нагрівання. Однак така модель була занадто важкою — засновані на цьому принципі паровози важили 12 тонн, тоді як вимоги організаторів конкурсу передбачали вдвічі меншу масу .
Рішення було знайдено завдяки водотрубному котлу, розробленим і вдосконаленому інженером У. Х. Джеймсом. Основна ідея водотрубного котла полягала у проходженні води і пари по паралельних трубках, прокладених через топку. Джеймс, запропонував свою розробку увазі Стефенсона в 1827 році, наполягав, що заснований на ній паровоз зможе розвивати швидкість в 20 і навіть 30 миль на годину, яка на ті часи здавалася небезпечними фантазіями. Вже в 1828 році трубчасті котли для двох паровозів були виготовлені на заводі Стефенсона на замовлення французького інженера для Сент-Етьєнської залізниці — в цьому варіанті по трубках, що проходили через воду в котлі, подавалася також вода, тільки вже розігріта. Хоча принцип був визнаний Стефенсоном вдалим, його конкретне втілення не стало успішним — трубки швидко вкрилися накипом і прогоріли .
Для «Ракети» в результаті експериментів був обраний розроблений спільно з варіант, у якому по трубках через воду в котлі повинен був пропускатися розігрітий газ. Другою важливою деталлю стало звуження діаметра парової труби, завдяки чому швидкість руху пари в системі зросла. Нарешті, третім удосконаленням в порівнянні з попередніми моделями було пряме з'єднання золотників парової машини з ведучими колесами локомотива. Технічне втілення першої і головної ідеї зайняло певний час: спочатку система, в якій трубки для гарячих газів трималися на гвинтах, сильно протікала, і тільки після того, як мідні трубки були пропущені безпосередньо через отвори в торцях котла і приварені, гідравлічний тиск забезпечив герметичність конструкції.
В своїй кінцевій формі котел «Ракети» був циліндричним з плоскими торцями, довжиною 6 футів (близько 180 см) і 3 фути і 4 дюйма (близько 100 см) в діаметрі. Верхня половина котла являла собою резервуар для пара, у нижній частині була вода, через яку були пропущені 25 мідних трубок діаметром по 3 дюйма (7,5 см), які одним кінцем відкривалися в топку, а іншим у паровозну трубу. Топка розмірами 2 на 3 фути (60 на 90 см) була розташована безпосередньо перед котлом і теж була оточена водою. Циліндри парової машини, спрямовані більш горизонтально, ніж у попередніх моделях, щоб мінімізувати коливання під час руху, були розташовані у задній частині котла і з'єднані шатунами з віссю передньої — ведучої — пари коліс. Коліс було всього дві пари, і підтримували вони парову машину загальною вагою 4,5 тонни (включаючи воду в котлі). Конструкція тендера була найпростішою — він являв собою чотириколісний візок, в передній частині якого було паливо, а в задній ємність з водою.
Добудована «Ракета» пройшла випробування на Кіллінгвортській залізниці, за всіма показниками перевершивши попередні моделі. Вона не тільки розвивала швидкість до 20 миль на годину, яка вдвічі перевершувала жорсткі конкурсні умови, але і витрачала менше палива, ніж попередні стефенсонські паровози, і рідше вимагала поповнення запасу води.
Примітки
- Smiley, 1859, с. 247—248.
- Smiley, 1859, с. 248—250.
- Локомотив Стефенсона «Ракета», 1829 год [ 18 вересня 2007 у Wayback Machine.] на сайте лондонского Музея науки (англ.)
- Smiley, 1859, с. 251—252.
- Smiley, 1859, с. 252—253.
- Забаринский П. Глава VII // Стефенсон. — (Жизнь замечательных людей)
Джерела
- Забаринский П. Стефенсон (серия «Жизнь замечательных людей»). — Москва : Журнально-газетное объединение, 1937.
- Samuel Smiles. The Rocket // The life of George Stephenson, railway engineer. — Boston, MS : Ticknor & Fields, 1859. — P. 243—253.
- Michael Reeves Bailey and John P. Glithero. The Engineering and History of Rocket: A Survey Report. — London : The Board of Trustees of the Science Museum, 2000. — P. 243—253. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Raketa angl Rocket odin z pershih parovoziv pobudovanij v 1829 roci batkom i sinom Dzhordzhem i Robertom Stefensonom Z rannih lokomotiviv Raketa ye najvidomishim prichomu bagato v chomu tomu sho po pershe vona vigrala yedini u svoyemu rodi zmagannya parovoziv Rejnhilski viprobuvannya angl Rainhill Trials a po druge ce buv pershij u sviti parovoz z trubchastim parovim kotlom Nadali taka konstrukciya kotla stala zastosovuvatisya na vsih parovozah Raketa Raketa na Rejnhilskih viprobuvannyah 1829 rikOsnovni daniRik buduvannya1829Krayina buduvannyaVelika BritaniyaZavodRazom pobudovano1ZaliznicyaZaliznicya Liverpul ManchesterShirina koliyi1435 mmRid sluzhbivantazhnijTehnichni daniKonstrukcijna shvidkist 48 km godOsova formula0 1 1Robocha masa4 32 tRaketa parovoz u Vikishovishi Velmi poshirena pomilka sho Raketa ye pershim parovozom odnak naspravdi buv zapatentovanij she Richardom Trevitikom v 1804 roci tobto na chvert stolittya ranishe stefensonskoyi Raketi IstoriyaU 1829 roci budivnictvo zaliznici Liverpul Manchester dobigalo kincya U miru nablizhennya do zavershennya budivnictva v kompaniyu stalo prihoditi vse bilshe idej i patentiv pro sposobi tyagi poyizdiv po zaliznici V osnovnomu pov yazano z velikoyu nedoviroyu gromadskosti v tomu chisli i bagatoh avtoritetnih inzheneriv do parovoziv Todi Dzhordzh Stefenson buduchi dosvidchenim konstruktorom parovoziv i osnovnim iniciatorom budivnictva gromadskih zaliznic zayaviv sho zmozhe pobuduvati parovoz yakij bi zadovolnyav vsi vimogi gromadskosti Pri comu Stefenson dopuskav sho potribnij parovoz mig bi buti pobudovanij i inshimi konstruktorami Todi odin z chleniv pravlinnya buduchi velikim fanatom kinnih peregoniv zaproponuvav vlashtuvati zmagannya parovoziv tim samim vibravshi najkrashij z parovoziv a zaodno vlashtuvati reklamu kompaniyi ta majbutnoyi zaliznici Stefenson take rishennya povnistyu pidtrimav Naprikinci kvitnya togo zh roku direkciya Liverpul Manchesterskoj zaliznici za pidtrimki ryadu inzheneriv u tomu chisli i samogo Dzhordzha Stefensona opublikuvala umovi majbutnogo konkursu parovoziv Teper Stefensonu neobhidno bulo stvoriti parovoz yakij bi zmig vigrati majbutni zmagannya Proektuvannya i pobudova parovoza Lankashirska vidma ostannya pered Raketoyu model Stefensona Golovnij princip konstrukciyi vikoristanoyi v novomu parovozi uspishno ekspluatuvavsya Stefensonom pochinayuchi z jogo pershih modelej pobudovanih v 1815 roci dlya Killingvortskoyi zaliznici Osnovna ideya polyagala v tomu sho zajvij par pislya nadannya tisku na cilindri vivodivsya v trubu polegshuyuchi dostup chistogo povitrya zabezpechuyuchi garnu tyagu yaknajshvidshe zgorannya paliva i bilsh visokij KKD Do pochatku roboti nad novim parovozom zalishalasya nevirishenoyu insha problema maloyi ploshi poverhni nagrivannya Stefenson mav namir usunuti cej nedolik ekstensivnim shlyahom podovzhuyuchi kotel i zbilshuyuchi ploshu poverhni zharovih trub V ostannij pered Raketoyu modeli parovoza rozroblenoyi dlya Stokton Darlingtonskoj zaliznici Stefenson prijshov do koncepciyi zdvoyenoyi trubi yaka pomitno zbilshila ploshu poverhni nagrivannya Odnak taka model bula zanadto vazhkoyu zasnovani na comu principi parovozi vazhili 12 tonn todi yak vimogi organizatoriv konkursu peredbachali vdvichi menshu masu Rishennya bulo znajdeno zavdyaki vodotrubnomu kotlu rozroblenim i vdoskonalenomu inzhenerom U H Dzhejmsom Osnovna ideya vodotrubnogo kotla polyagala u prohodzhenni vodi i pari po paralelnih trubkah prokladenih cherez topku Dzhejms zaproponuvav svoyu rozrobku uvazi Stefensona v 1827 roci napolyagav sho zasnovanij na nij parovoz zmozhe rozvivati shvidkist v 20 i navit 30 mil na godinu yaka na ti chasi zdavalasya nebezpechnimi fantaziyami Vzhe v 1828 roci trubchasti kotli dlya dvoh parovoziv buli vigotovleni na zavodi Stefensona na zamovlennya francuzkogo inzhenera dlya Sent Etyenskoyi zaliznici v comu varianti po trubkah sho prohodili cherez vodu v kotli podavalasya takozh voda tilki vzhe rozigrita Hocha princip buv viznanij Stefensonom vdalim jogo konkretne vtilennya ne stalo uspishnim trubki shvidko vkrilisya nakipom i progorili Dlya Raketi v rezultati eksperimentiv buv obranij rozroblenij spilno z variant u yakomu po trubkah cherez vodu v kotli povinen buv propuskatisya rozigritij gaz Drugoyu vazhlivoyu detallyu stalo zvuzhennya diametra parovoyi trubi zavdyaki chomu shvidkist ruhu pari v sistemi zrosla Nareshti tretim udoskonalennyam v porivnyanni z poperednimi modelyami bulo pryame z yednannya zolotnikiv parovoyi mashini z veduchimi kolesami lokomotiva Tehnichne vtilennya pershoyi i golovnoyi ideyi zajnyalo pevnij chas spochatku sistema v yakij trubki dlya garyachih gaziv trimalisya na gvintah silno protikala i tilki pislya togo yak midni trubki buli propusheni bezposeredno cherez otvori v torcyah kotla i privareni gidravlichnij tisk zabezpechiv germetichnist konstrukciyi Cilindr Raketi v rozrizi V svoyij kincevij formi kotel Raketi buv cilindrichnim z ploskimi torcyami dovzhinoyu 6 futiv blizko 180 sm i 3 futi i 4 dyujma blizko 100 sm v diametri Verhnya polovina kotla yavlyala soboyu rezervuar dlya para u nizhnij chastini bula voda cherez yaku buli propusheni 25 midnih trubok diametrom po 3 dyujma 7 5 sm yaki odnim kincem vidkrivalisya v topku a inshim u parovoznu trubu Topka rozmirami 2 na 3 futi 60 na 90 sm bula roztashovana bezposeredno pered kotlom i tezh bula otochena vodoyu Cilindri parovoyi mashini spryamovani bilsh gorizontalno nizh u poperednih modelyah shob minimizuvati kolivannya pid chas ruhu buli roztashovani u zadnij chastini kotla i z yednani shatunami z vissyu perednoyi veduchoyi pari kolis Kolis bulo vsogo dvi pari i pidtrimuvali voni parovu mashinu zagalnoyu vagoyu 4 5 tonni vklyuchayuchi vodu v kotli Konstrukciya tendera bula najprostishoyu vin yavlyav soboyu chotirikolisnij vizok v perednij chastini yakogo bulo palivo a v zadnij yemnist z vodoyu Dobudovana Raketa projshla viprobuvannya na Killingvortskij zaliznici za vsima pokaznikami perevershivshi poperedni modeli Vona ne tilki rozvivala shvidkist do 20 mil na godinu yaka vdvichi perevershuvala zhorstki konkursni umovi ale i vitrachala menshe paliva nizh poperedni stefensonski parovozi i ridshe vimagala popovnennya zapasu vodi PrimitkiSmiley 1859 s 247 248 Smiley 1859 s 248 250 Lokomotiv Stefensona Raketa 1829 god 18 veresnya 2007 u Wayback Machine na sajte londonskogo Muzeya nauki angl Smiley 1859 s 251 252 Smiley 1859 s 252 253 Zabarinskij P Glava VII Stefenson Zhizn zamechatelnyh lyudej DzherelaZabarinskij P Stefenson seriya Zhizn zamechatelnyh lyudej Moskva Zhurnalno gazetnoe obedinenie 1937 Samuel Smiles The Rocket The life of George Stephenson railway engineer Boston MS Ticknor amp Fields 1859 P 243 253 Michael Reeves Bailey and John P Glithero The Engineering and History of Rocket A Survey Report London The Board of Trustees of the Science Museum 2000 P 243 253 ISBN 1 900747 18 9