Андрей Волос - Жизнь Изамбарда Брюнеля, как бы он рассказал ее сам

Шестое и седьмое. Сравнение разных железных дорог разных компаний при совершенно различных условиях не позволяет получить точные результаты; и, безусловно, высказываются самые различные точки зрения. Я уверен, что вскоре мы будем путешествовать с гораздо большей скоростью и более свободно, но за те же деньги, и что, конечно, износ локомотивов и вагонов на нашей линии будет меньше, чем на других. Однако по вышеуказанным причинам этого нельзя с точностью доказать, а можно лишь высказать в качестве мнения».

Так или иначе, но в конце концов, после долгих баталий, споров и попыток убедить противников в собственной правоте дело было решено тем, что 18 августа 1846 года Акт о регулировании ширины колеи железных дорог получил высочайшую санкцию.

В акте было признано незаконным строительство новых пассажирских железных дорог с шириной колеи, отличной от 4 футов 8½ дюйма для Англии и 5 футов 3 дюймов для Ирландии.

Исключения были сделаны для нескольких линий на западе Англии и в Южном Уэльсе, а также оставлены в силе положения, относящиеся к ширине колеи, санкционированной когда-то парламентом для железных дорог Оксфорд — Регби, Оксфорд — Вустер и Вулвергемптон.

Таким образом, ширококолейные дороги в настоящее время используются только в тех регионах, где они были изначально построены. При этом в тех местах, где широкая колея примыкает к той, что признана стандартной, неудобства, связанные с переходом поездов с одной на другую, совершенно не вызывают таких острых проблем, которые представляли бы угрозу путям, созданным по моим оригинальным проектам.

Прежде чем горделиво приступить к этой звонкой главе, расскажу вкратце о деле, которым я был занят (параллельно со многими другими) примерно с 1840 по 1848 год и которое вовсе никакой славы не принесло, а, напротив, оставило глубокое разочарование.

В самом начале моего века инженер Джордж Мэдхерст предложил проект железной дороги, на которой поезд приводился бы в движение за счет энергии сжатого воздуха. Первая модель подобной дороги была построена американцем Генри Пинкасом, а в 1840 году изобретатели Сэмюэл Клегг и Якоб Сэмюд завершили сооружение опытной пневматической железной дороги, длина которой составляла около одной мили.

Я попытался внедрить их первопроходческие идеи на Южной Девонской железной дороге протяженностью 52 мили. В результате моих усилий пневматическая линия была построена и действовала в течение года. После чего, увы, была признана неработоспособной. От нее пришлось отказаться, и дорога вернулась к локомотивной тяге.

Суть этого изобретения, о достоинствах и недостатках которого у выдающихся инженеров моего времени сложились весьма различные мнения, состоит в следующем.

Между двумя рельсами пути укладывается чугунная труба. (Если говорить о конкретной реализации Девонской дороги, то на равнинных участках диаметр этой трубы составлял 15 дюймов, на подъемах — 22.)

Через каждые 3 мили устанавливаются стационарные двигатели, приводящие в движение большие воздушные насосы. Насосы откачивают воздух из трубы, создавая в ней частичный вакуум. В одном конце трубы помещается плотно прилегающий к ее стенкам поршень. По мере того как воздух откачивается, его внешнее давление толкает поршень к тому концу трубы, где работают воздушные насосы. Если поршень при этом соединен со стоящим на рельсах вагоном, он тянет вагон за собой.

Сочленение поршня и трубы было устроено г-ми Клеггом и Сэмюдом следующим образом. По всей длине трубы сверху проходит горизонтальная щель шириной 2,5 дюйма. Щель закрыта длинным — во всю длину трубы — откидным клапаном, прикрепленным к трубе по одну сторону щели на петлях. Клапан состоит из отдельных пластин кожи, усиленных железными пластинами, и может открываться постепенно — фрагмент за фрагментом. Другая сторона клапана, где он заходит на трубу, смазывается жиром специального состава, что обеспечивает закрытому клапану достаточную воздухонепроницаемость. В технике такого рода устройства известны под названием продольных клапанов.

При закрытом клапане воздух выкачивается из пространства трубы перед поршнем, в результате чего, как уже было сказано, между поршнем и насосами создается частичный вакуум, и поршень испытывает давление, которое заставляет его двигаться вперед. При этом позади поршня давление воздуха внутри и снаружи трубы уравнивается до атмосферного, поэтому ничто не мешает тем частям клапана, что остаются за поршнем, беспрепятственно открываться.

Поршень является головной частью находящейся в трубе рамы длиной около 10 футов. К задней части рамы прикреплена штанга, другой конец которой соединен с вагоном. Штанга наискось входит в щель трубы. При прохождении штанги по щели, составляющие клапана друг за другом открываются, подталкиваемые вверх системой колесиков на движущейся раме поршня внутри трубы, и снова закрываются, когда штанга уходит вперед. Таким образом, после прохождения состава по участку, обслуживаемому насосами, можно снова начинать откачивать воздух, подготавливая трубу к транспортировке следующего поезда.

Мне, как и всякому, кто более или менее знаком с основами физики, преимущества пневматической системы были очевидны. Локомотивная тяга предполагает наличие локомотива. Если ставится цель разогнать состав до скорости 60 миль в час, масса локомотива с его тендерным вагоном, полным угля и воды, должна составлять, как правило, не меньше половины веса всего поезда. Эту огромную массу приходится тоже приводить в движение, на что уходит львиная доля энергии. Если для перемещения самого состава не нужно будет тащить ничего лишнего, очевидно, что экономия топлива составит едва ли не половину.

Даже в сравнении с канатной тягой, вынужденно использовавшейся на крутых подъемах, которые не удавалось преодолеть с помощью локомотивной, пневматическая, лишенная как веса каната, так и необходимости преодоления силы его трения о грунт, оказывалась явно экономичней.

Кроме того, стационарный источник энергии гораздо предпочтительнее того, что размещен на локомотиве. Стационарный двигатель легче обслуживать, проще обеспечивать топливом. Не требуется экономия места, как на локомотиве, поэтому можно больше внимания уделить эффективности двигателя, выбрать тот, который не столь компактен, но отличается большим КПД.

Мои расчеты подтверждали, что стоимость стационарной тяги по сравнению с локомотивной кратно меньше: в зависимости от рельефа пути от 4 до 13 раз.