2.2. Развитие и становление железных дорог в России

Есть такие виды человеческой деятельности, без которых современная цивилизация просто немыслима. Это относится, прежде всего, к железной дороге. Она стала неотъемлемой частью повседневного обихода. Однако всего лишь 190 лет назад железная дорога для многих представлялась настоящим чудом, вызывающим восторг и почтительное преклонение у современников.

Первые пассажиры с восторгом описывали свои ощущения, испытываемые от поездки. Их разделяли многие европейцы и жители других континентов. На их глазах рождалось ранее невиданное, новый способ сообщения – железная дорога (железо – химический элемент (Fe), ковкий элемент серебристого цвета, образующий в соединении с углеродом сталь и чугун).

2.2.1. Железная дорога в «малом» и в «большом». Отправные понятия.

Родиной железной дороги считается Англия. Однако на это претендуют и другие страны. Для того, чтобы ответить на вопрос, кто является прародителем железных дорог нужно установить, что такое «железная дорога»? Для более точного определения придется ввести такие понятия, как «железная дорога в большом» и «железная дорога в малом».

К «железной дороге в большом» будем относить систему, состоящую из искусственной дороги с металлическими рельсами (англ. rail брус – стальной узкий брус специального сечения, по которому катясь движутся колеса вагонеток или вагонов), по которой ездят поезда (локомотивы + вагоны), перевозящие грузы и пассажиров. «Железная дорога в малом» - это искусственная дорога с направляющими, выполненными или армированные для увеличения износоустойчивости направляющих железом [2.4].

«Железная дорога в малом» появилась давно. По одной из версий предшественником рельсового пути был древнегреческий диолк  — каменная дорога-волок для перевозки кораблей через Коринфский перешеек. В качестве направляющих служили глубокие желоба, в которые помещали полозья, смазанные жиром.

Некоторые относят появление железной дороги ко времени древних египтян, которые якобы использовали обшитые металлом балки для перемещения тяжелых плит, обелисков и других грузов. Их прообразом могли служить также каменные колейные дороги Греции и Рима, в которых на каменной дороге устраивались две борозды, по которым перемещались колеса повозок. Остатки таких дорог можно увидеть среди развалин Помпеи и других древних городов.

Есть мнение, что колейные дороги возводились для движения по «рельсам» повозок с рудой. В XVI веке на шахтах Германии и соседних регионов использовались деревянные рельсовые пути и вагонетки, колёса которых были снабжены ребордами (рис.2.1). В некоторых регионах Англии деревянные рельсовые дороги для вагонеток были известны во времена правления королевы Елизаветы I (вторая половина XVI века); в XVII веке они получили широкое распространение в горнодобывающих районах Англии, а в XVIII веке их постепенно вытеснили железные рельсовые дороги.

Рис. 2.1. Шахтный деревянный рельсовый путь и вагонетка, Германия, XVI век

Первой наземной (а не шахтной) железной дорогой считается «Уоллатонская вагонная дорога» (Wollaton Wagonway). Эта железная дорога длиной около трех километра была построена в 1603-04 годах для перевозки угля между посёлками Стрелли (Strelley) и Уоллатон (Wollaton), расположенными вблизи Нот-тингена. Точное время закрытия дороги неизвестно, но шахты Стрелли были закрыты в 1620 году. Скорее всего, тогда же прекратила своё существование и эта железная дорога.

Первые дороги с железной колеей на английских рудниках появились в 1738 году. Они заменили быстро изнашиваемые и неудобные в эксплуатации деревянные колейные рудничные дороги. Вначале колеи образовывались из чугунных плит с желобами для колес.

В 1755 году для перевозки породы на рудниках Алтая также был построен узкоколейный путь с деревянными рельсами, по которым двигались деревянные вагонетки. Вдоль пути была натянута тросовая петля. Для приведения её в движение использовались лошади, вращавшие шкивы. На каждой вагонетке имелось по два зажима, которые можно было поочерёдно прицеплять к одной или другой стороне петли ведущего троса. Благодаря этому имелась возможность останавливать вагонетки или изменять направление их движения при непрерывном движении ведущего троса.

Настоящие рельсы стали появляться с 1767 года. В это время в Англии встала проблема сбыта продукции чугунолитейного производства, и изготовление чугунных рельсов было, как нельзя кстати. Колеса экипажей также стали отливать из чугуна. Со временем все это приобрело форму и конструкции элементов железной дороги.

В 1788 году в Петрозаводске на Александровском заводе  появился «чугун-ный колесопровод» — первая в России железная дорога. Она также стала первой в мире железной дорогой заводского назначения (ныне участок первой российской железной дороги храниться в Петрозаводске  в Губернаторском саду).

Первая железная дорога для общего пользования, начавшая свою эксплуатацию 27 сентября 1825 года в Англии, вначале предназначалась только для перевозки грузов. Однако, менее чем через месяц, т.е. 15 октября 1825 года, на ней стали перевозить пассажиров (франц. passager проходящий – человек, совершающий поездку в транспортном средстве).

Ричард Тревитик (1771-1833) пришел к паровозу в 1803 году, создав вначале, в 1801 году, паровой автомобиль. Затем наработанный опыт создания парового экипажа он перенес на рельсы, убедив своего будущего спонсора дать ему на это деньги. Им оказался владелец железоделательного завода в Южном Уэльсе С. Гемфри. Ричард Тревитик получил деньги, предварительно заключив и выйграв с Гемфри пари на 500 фунтов за то, что он сможет создать самодвижущуюся повозку и перевести на 15 км с ее помощью по железной дороге суточную выработку завода. Сделанный Р.Тревитиком паровоз с грузом 10 т достиг скорости 8 км/ч; в порожнем состоянии он добился скорости 25,7 км/ч.

Главная научная заслуга Р.Тревитика заключалась в том, что он доказал, что можно перевозить грузы, используя сцепление гладких колес с гладкими рельсами, чему многие в то время не верили. Поэтому для передвижения предлагались различные экипажи с зубчатыми колесами, «ногами», толкачами и т.п.

Следует заметить, что железная дорога в то время не являлась насущной потребностью в перевозках. Были другие виды транспорта. Главное, что железная дорога продемонстрировала свои возможности совершать более быстрые и выгодные перевозки продукции.

В дальнейшем, продвижению железной дороги, как новому виду транспорта, способствовал Джордж Стефенсон (1781-1848). Ему, так же, как и Тревитику, помог лорд Ревенсворт, на деньги которого Стефенсоном был построен в 1814 году паровоз. Для увеличения тяги при сгорании он, так же как, и ранее это сделал Тревитик, использовал пар. Выходящий при образовании пар, увлекал за собой дым, усиливал тягу, создавал разряжение в топке - это приводило к усиленному поступлению в топку свежего воздуха, так необходимого при сгорании.

Стефенсон предложил также:

- новые рельсы, которые соединялись между собой, не по прямому стыку, а по s-образному;

- использовать для смягчения толчков рессоры;

- располагать путь на горизонтальном уровне;

- устраивать путь ровным за счет использования выемок и насыпей.

Все это он продемонстрировал на Келлингвортских рудниках в 1818 году. Это заинтересовало владелеца Хеттонских угольных копей. Он выделил деньги на постройку 12 км паровой железной дороги Стефенсона. В 1822 году дорога была сделана, но пока только для перевозок грузов.

Следующим шагом в развитии железных дорог стало создание линии Стоктон – Дарлингтон. Ее также строил Стефенсон. На этой железнодорожной линии стали регулярно перевозить пассажиров, и, с этой точки зрения, началась история «настоящих» железных дорог, «железных дорог в большом». Ее торжественное открытие состоялось 27 сентября 1825 года. Поезд из паровоза «Локомошен – самоход» и 38 вагонов с углем и пшеницей и 600-ми пассажирами проехал по ней со скоростью 25 км/ч. Эта дорога показала перспективу железных дорог, но однозначного мнения относительно использования паровозов пока не выявила. К этому пришли позже, после строительства и эксплуатации железнодорожной линии Ливерпуль - Манчестер.

Таким образом, железная дорога – название, появившееся в начале ХIХ века, как буквальный перевод с французского – chemin de fer – означает комплексное предприятие располагающее всеми необходимыми техническими средствами, обслуживаемыми специалистами, осуществляющими эксплуатацию этих средств и организующими перевозки пассажиров и грузов по железным дорогам [2.5].

Поэтому будем различать следующие понятия:

- железная дорога – это дорога, путь и все обустройства для обеспечения движения по металлическим направляющим, рельсам;

- железнодорожный транспорт – совокупность устройств, методов, технологий, способов и т.п. для перевозки пассажиров и грузов по железным дорогам.

Таким образом, можно утверждать, что дороги с направляющими, напоминающими рельсы, появились около 4 тыс. лет назад при строительстве египетских пирамид, а как железные – с момента появления железа/чугуна, т.е. в промежутке между IV до н.э. - XIV веками н.э.

Железнодорожный транспорт стал новым видом транспорта с открытием первой транспортной железной дороги, на которой стали перевозить пассажиров и грузы.

Те дороги, которые использовались для вывозки грузов и пассажиров на расстояние до 3 км, стали относить к коротким, а те, которые использовались для более дальних перевозок, – к магистральным (лат. magistrālis главный – главное направление в путях сообщения).

Магистральный железнодорожный транспорт оформился в транспорт в 1825 году в Англии с открытием первой в мире коммерческой железной дороги (в Российской империи первая Царскосельская железная дорога открылась в 1837 году). Таким образом, сейчас на момент написания данного раздела железнодорожному транспорту 189, а нашему, отечественному – 177 лет.