От паровоза до магнитоплана

Серия «Узнай мир»

Составитель серии «Узнай мир» В. А. Карачёв

Иллюстрации Т. В. Канивец

© В. А. Карачёв, текст, оформление обложки, иллюстрации, 2005–2018

© В. А. Карачёв, составление серии, 2000–2018

* * *

Железная дорога

Как ни странно, первые рельсовые пути появились гораздо раньше паровозов. Кто их изобрел и когда, точно никто не знает. Известно только, что более четырех тысяч лет назад строители знаменитых египетских пирамид уже применяли подобие рельс. А как без них можно было передвигать многотонные каменные кубы, из которых сложены эти циклопические сооружения?

Много позже рельсы понадобились в шахтах и рудниках. По ним катили вагонетки с углем и рудой. Сначала – вручную. Потом – с помощью лошадей.

Конная тяга обходилась недешево, да и хлопот лошади доставляли немало, но заменить их было нечем. Не существовало еще подходящего двигателя, никто толком не представлял, как должен быть устроен «железный конь». Однако время паровозов приближалось неудержимо.

Рождение паровоза
Пар начинает работать

Джеймс Уатт

Весной 1786 года в Лондоне только и говорили о новой мельнице с усовершенствованной паровой машиной. Изобретателем ее был Джеймс Уатт – в недавнем прошлом скромный механик университета Глазго, неожиданно ставший знаменитым.

А началось все в один из зимних вечеров, когда профессор университета Андерсон обратился к Уатту с просьбой починить модель паровой машины Томаса Ньюкомена. Это был примитивный двигатель, предназначенный для выкачивания подпочвенных вод из рудников и угольных шахт.

Уатт принялся за дело, как всегда, с большим старанием. Но чем дольше возился он с моделью, тем яснее становились ему недостатки ньюкоменовской машины.

Устройство машины Ньюкомена

Она была так называемого атмосферного типа и работала следующим образом. Сначала в цилиндр из котла подавался пар. Поршень шел вверх. Затем в цилиндр впрыскивалась холодная вода. Пар сгущался, в цилиндре образовывалась пустота, и атмосферное давление (вот откуда название машины – «атмосферная») гнало поршень вниз, приводя в движение водяной насос.

Машина Ньюкомена потребляла огромное количество пара и угля, а мощность ее была совсем небольшой. Уатт понял, что все надо устроить иначе: отказаться от использования атмосферного давления, заставить пар давить на поршень, причем то с одной, то с другой стороны. Он знал, что давление пара может быть куда больше атмосферного.

Паровая машина Томаса Ньюкомена

Мало этого, Уатт изобрел конденсатор, или сгуститель пара, – устройство, в котором отработавший в машине пар, охлаждаясь, превращался в воду. Конденсатор сделал паровую машину гораздо экономичнее и мощнее.

Двигатели Уатта скоро вытеснили громоздкие и расточительные ньюкоменовские. С их помощью можно было приводить в действие не только насосы, но и мельницы и разные станки – прядильные, ткацкие, токарные. Их начали устанавливать на судах, появились пароходы.

Паровая машина Уатта

А нельзя ли создать паровую машину и установить ее на колеса, чтобы двигаться по земле? Этот вопрос задавали многие, но создать паровую повозку оказалось непросто. Самому Джеймсу Уатту заниматься паровыми экипажами было некогда. Он вместе с предпринимателем Боултоном основал около города Бирмингема завод по производству своих паровых машин. Дело быстро пошло в гору, и скоро на английских фабриках и заводах уже работали сотни уаттовских двигателей.

Устройство машины Джеймса Уатта

Первая попытка построить паровой экипаж была предпринята вовсе не в Англии, на родине Уатта, а в соседней с ней стране, Франции.