История науки: ракетостроитель XIX века

Как можно попасть в перестрелку, строя железную дорогу, какая «Ракета» оказалась лучше всех в XIX веке и что еще кроме паровоза изобрел Джордж Стефенсон, Indicator.Ru рассказывает в рубрике «История науки».

«В наш век, когда развелось такое множество беспомощных людей, которые, несмотря на полученное ими образование, могут обеспечивать свое существование исключительно при помощи "места" и "жалования", биография человека, обязанного исключительно собственному упорному труду, является особенно поучительной», — говорится о Джордже Стефенсоне в старом издании «ЖЗЛ», вышедшем в 1893 году, через 45 лет после смерти инженера.

В биографиях нашего героя часто пишут, что он является хорошим примером того, как многого можно добиться вопреки условиям и обстоятельствам. В целом это верно, хотя все его изобретения были связаны с тем, с чем он имел дело с самого рождения.

Дело в том, что родился Стефенсон в семье шахтера, жившей в небольшом поселке рядом с Ньюкаслом — центром британской промышленности. Его фабрикам нужен был уголь, и семья нашего героя, его поселок, как и десятки таких же, жили работой в шахтах. Причем отец будущего изобретателя работал не только руками, но и головой: он обслуживал насос, выкачивающий воду из шахты.

Семья жила бедно, и уже в восемь лет Джорджу пришлось начать подрабатывать, присматривая за скотом. Конечно, в таких условиях о школе не могло идти и речи, но мальчика это особо не расстраивало: несложные обязанности оставляли ему достаточно времени, чтобы изучать мир вокруг, мастерить мельничные колеса, повозки и маленькие модели машин, которые использовались в шахтах. На его игрушечные механизмы, сделанные из подручных материалов и при этом действующие, собирались посмотреть соседи.

Через несколько лет Стефенсон понял, что работы в поле, на которые его перевели, когда он немного подрос, не его, и постарался попасть в шахты. Это нашему герою удалось, он работал сортировщиком угля, погонщиком лошадей, помощником кочегара... С каждой переменой места он приближался к своей мечте — работать с машинами. К тому времени, как она осуществилась, Джорджу было всего 15 лет, но он уже понимал устройство машин не хуже отца. Он знал, что они несовершенны, но разобраться в чертежах, чтобы показать инженеру, что можно улучшить, он не мог, и это подтолкнуло будущего изобретателя заняться самообразованием. Он нашел себе и учителя, который помог овладеть грамотой и арифметикой.

Стефенсон набирался опыта, получал повышения, которые давали ему больший заработок и некоторое свободное время, женился, но не оставлял своих занятий. Как и многие инженеры, особенно самоучки, он задумывался над проблемой вечного двигателя, даже собрал один, который, конечно, не работал. Зато работали стенные часы, которые Стефенсону удалось починить, чем он заслужил известность среди соседей. Жизнь налаживалась, Стефенсоны жили относительно неплохо, у них родился сын. Но в 1806 году умерла жена изобретателя, и ему оставалось заботиться о сыне (тот, надо сказать, не разочаровал отца и пошел по его стопам, став известным инженером).

Первым значительным изобретением Стефенсона стала безопасная лампа для шахт, которой можно было заменить те лампы и свечи, которые иногда вызывали в шахтах взрывы, уносившие жизни горняков. Принцип работы этой лампы, в которой пламя было закрыто от окружающей среды (газов, скапливающихся в угольных шахтах) сеткой из проволоки, был практически одновременно со Стефенсоном предложен и знаменитым английским химиком Хэмфри Дэви. Благодаря известности последнего изобретение получило название «лампа Дэви» (хотя и его первенство оспаривается, своими идеями безопасной лампы с Дэви делился немецкий химик Теодор Гротгус).

В строгом смысле слова Стефенсон не был ни изобретателем железной дороги, ни создателем первого паровоза. С детства Джордж видел деревянные пути, по которым лошади таскали вагонетки с углем. У многих портов были проложены деревянные или железные пути, да и попытки заменить лошадей паровой машиной предпринимались еще до того, как этой проблемой занялся наш герой. Инженеры однако же сталкивались с массой проблем, среди которых была и вера в то, что сцепления между гладкими рельсами и гладкими колесами окажется мало, чтобы везти сколько-нибудь значительный груз, и обе поверхности нужно делать зубчатыми. Этого мнения придерживался и владелец шахт, на которых прошло детство Стефенсона. Будучи уже известным инженером-практиком, он вернулся в родные места, чтобы посмотреть на машину и сразу посоветовал сделать колеса и рельсы ровными. Владелец шахт его послушался и дело пошло лучше.

Так наш герой занялся тем, что более всего прославило его, — производством и совершенствованием паровозов. Он предложил максимально спрямлять железнодорожные пути, делая выемки и насыпи, класть под рельсы деревянные шпалы, снижавшие толчки и вибрацию, которые вредили механизмам. Хотя первый его паровоз был собран в 1815 году, только через семь лет изобретением заинтересовались, и тоже владельцы шахт. Работа над железнодорожной веткой, в успешность которой многие не верили, закончилась триумфом Стефенсона: его паровозы ехали, и даже относительно быстро, везя в вагончиках уголь и членов комиссии, принимавшей работу.

Далее последовало сотрудничество с Эдвардом Писом, который собирался строить железнодорожную линию и пригласил Стефенсона главный инженером. Несмотря на противодействие властей и местных землевладельцев, не доверявших «проклятой машине», свой проект они осуществили (эта линия, Стоктон – Дарлингтон, стала первой, по которой возили пассажиров), а потом вместе же основали завод по производству паровозов, что позволило выпускать их в большем количестве и лучшего качества.

Следующий проект, дороги Манчестер — Ливерпуль, мог стоить Стефенсону жизни. И речь идет не о несчастном случае, а о противодействии владельцев земель. Опасаясь снижения цены на свои земли, они всячески препятствовали сооружению дороги, угрожали инженерам. Доходило и до перестрелок. Проблемы изобретателю доставляли и коллеги: то ли не доверявшие ему, то ли завидовавшие, они всячески старались помешать делу. Отстаивая свою правоту, Стефенсон выступал и в роли оратора, доказывая членам парламента, что его планы осуществимы.

Незадолго до открытия линии, в октябре 1829 года, настало время решать отложенный ранее вопрос о способе передвижения: должны ли это быть лошади или паровозы. Стефенсон, настаивая на последних, предложил объявить конкурс на лучшую конструкцию локомотива, который должен был привлечь других изобретателей. Определить победителя нужно было на практике. Так состоялось то, что сейчас известно как Рейнхильские состязания. К паровозам предъявлялись высокие требования, которым не удовлетворял ни один из собранных ранее локомотивов. В итоге к испытаниям были подготовлены пять моделей, и среди них паровоз «Ракета» Стефенсона. Он оказался единственным паровозом, который без поломок прошел все задания конкурса. После этого испытания уже не оставалось сомнений, что между Манчестером и Ливерпулем будут бегать паровозы.

После этого Стефенсона стали приглашать в другие страны, в Бельгию и Испанию, чтобы проектировать железнодорожные линии. Там сына горняка встречали короли, он давал указания инженерам. Вернувшись в Англию, пожилой изобретатель оставил дела и ушел на покой.

«Ему выпал редкий жребий не только видеть осуществленным дело, на служение которому он отдал свою жизнь, но и получить при жизни заслуженную им оценку. Стефенсоном гордилась Англия, где еще так недавно смотрели не него как на безумца; его имя с уважением произносилось повсюду, куда проникали железные дороги, необыкновенно быстро распространившиеся по всему земному шару».

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.