Acest articol face parte dintr-o serie despre istoria transportului feroviar în Marea Britanie
Istoria transportului feroviar din Marea Britanie până în 1830 descrie perioada de până la deschiderea căii ferate Liverpool-Manchester , prima cale ferată interurbană de călători din lume, operată numai de locomotive cu abur . Cea mai timpurie formă de cale ferată, mașina de cai , a apărut în Germania în secolul al XVI-lea . Cu toate acestea, prima locomotivă cu abur a apărut în Marea Britanie . Invenția șinei din fier forjat, precum și crearea primei locomotive cu abur de către Richard Trevithick , au creat prima cale ferată adevărată din lume.
Prima mențiune despre o cale ferată în Marea Britanie este în Wollaton Railroad a lui Sir Francis Willoughby din Nottinghamshire , construită între 1603 și 1604 pentru a transporta cărbune [1] .
Încă din 1671 , căile ferate erau folosite în Durham pentru a facilita transportul cărbunelui; prima dintre acestea a fost Tanfield Railroad [2] . În secolele XVII - XVIII , aici au fost construite multe astfel de drumuri. Se foloseau șine simple, drepte, din lemn , pe care se rostogoleau cărucioarele cu roți din fier trase de cai , ceea ce permitea în total transportul câtorva căruțe deodată.
Aceste drumuri primitive au devenit un lucru al trecutului în 1793 , când superintendentul unuia dintre canalele din Derbyshire , Benjamin Outram , a construit un drum cu șine în formă de L, numit „cală ferată de plăci” pentru o carieră din Creech . : cobora cu 91 de metri un drum lung de mai puțin de 2 kilometri cu un ecartament de 1067 mm. Cărucioarele erau echipate cu roți obișnuite fără urechi și erau ținute în interiorul șinelor de margini verticale, numite și plăci, de șine. Șinele din fontă au reprezentat o descoperire majoră, deoarece au crescut capacitatea de încărcare și, de asemenea, au redus frecarea dintre roți și șine, crescând numărul de vagoane transportate de un cal.
Șinele Outram au făcut loc șinelor „crestături” din fontă ale lui William Jessop unde roțile aveau un pervaz, menținând astfel căruciorul pe o anumită cale (în esență șină modernă și construcție de roți) fără utilizarea de pereți înălțați, ca pe șinele plăci. Pentru prima dată, șinele au apărut în 1789 lângă Loughborough . Astfel de șine au fost utilizate de obicei cu ecartament de până la 914 mm. Jessop, fost student al lui John Smeaton , unul dintre pilonii ingineriei structurale , și în 1790 a devenit partener în compania lui Outram.
Șinele din fontă aveau tendința să se rupă cu ușurință, iar șina avea să diverge și să devină denivelată. În 1820, John Birkinshaw a introdus o nouă metodă de rulare a șinelor mai lungi folosind fier forjat, care a fost apoi utilizată pe scară largă.
Diagrama transversală a șinelor căii ferate Tanfield circa 1765 , cu șine din lemn și roți cu urechi
Diagrama încrucișată a urmei drumului plăcii Outram
Șine Jessop din 1789 cu roți din fontă crestate care rulează pe șine fără pereți
Cele mai vechi căi ferate au fost construite și plătite de proprietarii minelor pe care le deserveau. Pe măsură ce tehnologia feroviară a avansat , au devenit posibile linii mai lungi care conectau minele la puncte îndepărtate la un cost promițător de scăzut. Cu toate acestea, construcția unor astfel de linii necesita adesea finanțare suplimentară și trebuiau să treacă prin terenuri care nu aparțineau proprietarului minei. Ca urmare, construcția căilor ferate a necesitat un act al Parlamentului care să oblige vânzarea terenurilor pentru construirea de șine. De asemenea, actele au protejat investitorii de scheme nerealiste sau frauduloase.
Prima linie care a primit un astfel de act în 1758 a fost calea ferată privată a proprietarului minereului, Middleton Railway din Leeds [3] . Primul drum disponibil pentru uz public a fost Surrey Cast Iron Railroad , înființat în 1799 . Un act al Parlamentului pentru construirea unui drum între Wandsworth și Croydon , acum parte din sudul Londrei , a fost primit la 21 mai 1801 . William Jessop [4] a devenit inginerul noului drum . Drumul a durat până în 1846 și, deși folosit doar pentru transportul de mărfuri, a devenit precursorul multor alte drumuri din diferite părți ale țării. Prima cale ferată publică de călători a fost Swansea and Mumbles Railway , care a fost autorizată în 1807 . Toate cele trei căi ferate au folosit inițial tracțiunea trasă de cai , drumul Surrey folosind cai până la sfârșitul existenței sale.
Drumul Kilmarnock - Troon a primit Legea la 27 mai 1808 și a fost construit și de Jessop [5] Această linie a fost prima care a transportat pasageri în Scoția [5] . Linia avea ecartamentul de 1219 mm, iar vagoanele erau târâte de cai. Cu toate acestea, în 1817, a fost testată una dintre locomotivele lui Stephenson , care a fost prima apariție a unei locomotive cu abur în Scoția [5] .
Prima locomotivă cu abur a fost construită de Richard Trevithick în 1804 [6] . A devenit primul inginer care a reușit să construiască o mașină staționară cu abur de înaltă presiune în 1799 . Acesta a fost urmat în 1801 de un vagon rutier cu abur (vezi vagonul cu abur din Londra ) . În ciuda eșecului acestui experiment, în 1804 a construit o locomotivă cu abur cu ecartament îngust fără nume (numită ulterior Penydarren după locul de fabricație) pentru calea ferată de la Merthyr Tydfil în sudul Țării Galilor . Această locomotivă a folosit un cilindru de înaltă presiune fără condensator , folosind abur de evacuare pentru a crește forța în focar , crescând astfel și mai mult eficiența mecanismului. Aceste invenții fundamentale ale mașinii cu abur au rămas neschimbate până la sfârșitul utilizării locomotivelor cu abur. Cu mare interes public, a transportat cu succes 10 tone de fier, 5 vagoane și 70 de persoane pe o distanță de 15,69 km în 4 ore și 5 minute cu o viteză medie de 8 km/h. Această experiență a dovedit că tracțiunea cu abur era o idee promițătoare, deși utilizarea locomotivei cu abur a fost rapid abandonată deoarece era prea grea pentru drumul primitiv cu plăci. Cea de-a doua locomotivă construită pentru a fi utilizată în mina de cărbune a rupt șinile.
Trevithick a construit a treia sa locomotivă, Catch Me Who Can, în 1808 , a fost folosită ca atracție temporară în Bloomsbury . Oricine putea urmări locomotiva cu viteze de până la 19 km/h. Totuși, această locomotivă a spart șinele, iar Trevithick a fost nevoit să oprească spectacolele demonstrative la două luni după ce au început [7] .
Prima locomotivă de succes comercial a fost Salamanca , o locomotivă cu abur cu doi cilindri construită în 1812 de John Blackinsop și Matthew Murray cu un ecartament de 1219 mm pentru Middleton Railway [8] . Blackinskop era sigur că o locomotivă suficientă pentru a se deplasa singură ar avea prea puțin ambreiaj , așa că a proiectat un sistem de viteze , deși Trevithick dovedise contrariul cu aproape un deceniu în urmă. O singură cremalieră a fost așezată pe exteriorul șinelor și a fost condusă de o roată pe partea stângă a locomotivei. În total, au fost construite patru astfel de locomotive cu abur, care au funcționat până la începutul anilor 1830 .
| Primele locomotive cu abur (fabricate înainte de 1830 ) | |
|---|---|
| |
| |
Proprietarii unei mine de cărbune de lângă Newcastle și-au exprimat dorința de a înlocui caii în favoarea unui sistem cu abur. În 1804, la ordinul minei, Trevithick a construit o locomotivă cu abur. Cu toate acestea, s-a dovedit a fi prea greu pentru șinele din lemn [9] . William Gedley și Timothy Hackworth (angajații acestei mine) în 1813 și-au proiectat propria locomotivă, supranumită Puffing Billy [10] . Puffing Billy avea două biele care mergeau până la grinzi rotative care erau atașate de arborele cotit , care, la rândul lor, mutau brațele roții. Aceasta însemna că roțile erau duble, oferind o aderență mai bună.
Un an mai târziu , George Stephenson , un alt angajat al acestei mine de cărbune, a adus îmbunătățiri acestui proiect, creând prima sa locomotivă cu abur Blucher [11] , care a devenit prima locomotivă cu roți asemănătoare celor moderne.
În 1821 a fost aprobat un act al Parlamentului pentru a construi un drum între Stockton și Darlington . Proiectul lui Stephenson i-a convins pe investitori să-l angajeze după ce a terminat de construit o cale ferată într-o mină din Durham ca inginer. Calea ferată Stockton-Darlington a fost inițial destinată să utilizeze cai, dar Stephenson a actualizat designul rutei pentru a găzdui locomotive cu abur, după care Legea a fost adusă în conformitate cu planurile. Calea ferată prevedea și transportul de călători, nu doar cărbune și mărfuri.
Linia avea o lungime de 40 de kilometri, 100 de margini de-a lungul unei singure căi și 4 ramuri către mine. Calea ferată a fost deschisă la 27 septembrie 1825 . În fruntea trenului se afla Locomoția nr. 1 a lui Stephenson , care circula cu o viteză de 19 până la 24 km/h [12] . Au fost construite în total 4 locomotive cu abur Locomotion. Aceste locomotive cu abur au fost primele care au folosit o bară de tracțiune (o grindă care antrenează roțile) [13] . Inițial, drumul era public (adică compania asigura accesul la șine și locomotive cu abur, iar utilizatorilor se asigurau control direct și vagoane), din cauza căruia trenurile se întâlneau adesea pe șine unice, ceea ce duce la dispute constante cu privire la cine trebuia să se întoarcă. la siding.
Calea ferată Liverpool și Manchester (L&MR) a devenit prima cale ferată interurbană de pasageri din lume în care toate trenurile erau conduse de locomotive cu abur . Aceasta a fost o diferență esențială față de calea ferată Stockton-Darlington , unde o parte a traseului era rulată pe cablu și numai trenurile de cărbune urmau locomotiva cu abur, iar trenurile trase de cai aveau , de asemenea, acces la ea la plata unui tarif stabilit. Drumul de călători Canterbury - Whitstable s - a deschis cu trei luni mai devreme decât Liverpool-Manchester, dar folosea în principal un sistem de tracțiune prin cablu, unde motoarele cu abur stăteau la capete, iar locomotivele cu abur erau folosite doar pe teren plan [14] . Scopul inițial al L&MR a fost de a accelera circulația materialelor și a mărfurilor între portul din Liverpool și fabricile din Manchester , în nord-vestul Angliei .
Compania de căi ferate Liverpool și Manchester a fost înființată la 24 mai 1823 . Linia de 56 km a fost o realizare inginerească grandioasă a acelei vremuri. Linia a început cu un tunel lung de 2060 de metri sub portul Liverpool. În spatele lui se afla un segment de 3 kilometri, adâncit față de stradă până la 21 de metri în jos și un viaduct cu 9 arcade la o înălțime de 15 metri. Tot pe traseu a existat o porțiune așezată de-a lungul unei cruste speciale de armare de 7,64 km lungime prin mlaștini.
Au fost organizate concursuri Rainhill pentru a selecta cea mai bună locomotivă de utilizat pe traseu . A fost o competiție cu acces liber pentru a vedea toate opțiunile posibile în acțiune, urmată de acceptarea proiectului de a lucra la drum. A existat și un premiu de 500 de lire sterline pentru câștigător. Câștigătorul a fost Rocket , construit de George Stephenson și fiul său Robert Stephenson . Rocket a fost prima locomotivă cu abur care a avut mai multe cazane , ceea ce a crescut eficiența transferului de căldură. De asemenea, a prezentat pentru prima dată un dispozitiv conic , care direcționează aburul de evacuare într- o cutie de fum de sub coș , ceea ce mărește tracțiunea. Cu aceste inovații, Racheta a atins o viteză medie de 19 km/h și o viteză maximă de 48 km/h în timp ce transporta 13 tone și a câștigat competiția, iar soții Stephenson au primit un contract pentru construirea de locomotive pentru calea ferată.
Linia în sine a fost deschisă la 15 septembrie 1830 .
| Istoria transportului feroviar în Marea Britanie | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||