Η αρχή της Βιομηχανικής Επανάστασης στην Ευρώπη συνδέεται με την εφεύρεση της ατμομηχανής, που αρχικά χρησιμοποιήθηκε στις βιομηχανίες εξόρυξης και υφαντικής. Η έξυπνη εφεύρεση ενέπνευσε πολλούς μηχανικούς να την προσαρμόσουν στις ανάγκες μεταφοράς. Το θέμα του άρθρου είναι η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο και ενδιαφέροντα στοιχεία που σχετίζονται με την εμφάνισή της.
Φόντο
Η αντλία νερού είναι γνωστή στην ανθρωπότητα από την αρχαιότητα. Έπρεπε να περάσουν αρκετοί αιώνες για να μάθει πώς να χρησιμοποιεί την ενέργεια του ατμού, η πρακτική εφαρμογή της οποίας αναφέρθηκε για πρώτη φορά από τον μεγάλο Λεονάρντο Ντα Βίντσι. Οι απλές ατμομηχανές που δημιουργήθηκαν στα τέλη του 17ου αιώνα - ο ατμολέβητας του Γάλλου Denis Papin (1680), η αντλία του Άγγλου Thomas Savery (1898) - ήταν μια πραγματική περιέργεια.
Η δημιουργία ενός ασφαλούς εμβολοφόρου κινητήρα, στον οποίο έγινε έγχυση νερού, συνδέεται με το όνομα του Άγγλου Thomas Newcomen (1711). Η βελτίωση αυτών των εφευρέσεων έφερε στον μηχανικό της Γλασκώβης James Watt παγκόσμια φήμη. Ήταν αυτός που έλαβεπατέντα για τη δημιουργία ατμομηχανής (1769), κατάλληλη για ευρεία χρήση στην παραγωγή.
Η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο θα δημιουργηθεί μετά από μια θεμελιώδη εφεύρεση: τον διαχωρισμό του κύριου κυλίνδρου και του συμπυκνωτή, που κατέστησε δυνατή τη μη σπατάλη ενέργειας για τη συνεχή θέρμανση του κινητήρα. Η κατασκευή ατμομηχανών ξεκίνησε το 1776 χάρη στην εμφάνιση τόρνων, φρεζαρίσματος και πλαναρίσματος.
Μέχρι το 1785, είχαν κατασκευαστεί 66 κινητήρες. Ωστόσο, για να δοθεί περιστροφική κίνηση στον άξονα εργασίας, χρειαζόταν μια ατμομηχανή διπλής ενέργειας. Η Watt το κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1784 και μέχρι το 1800 χρησιμοποιήθηκε σε κάθε βιομηχανία, τροφοδοτώντας άλλες μηχανές.
Richard Trevithick
Ποιος εφηύρε την πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο; Ένας από τους πρώτους που προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν ατμομηχανή για μεταφορικές ανάγκες ήταν ο Γάλλος Nicolas Cugno, ο οποίος δημιούργησε μια αυτοκινούμενη άμαξα (1769). Εκείνη την εποχή, ο Richard Trevithick δεν είχε καν γεννηθεί ακόμα.
Γεννήθηκε στην Κορνουάλη (Αγγλία), μια διάσημη περιοχή εξόρυξης, ο μελλοντικός εφευρέτης γεννήθηκε σε μια μεγάλη οικογένεια το 1771. Ο πατέρας του ήταν ένας σεβαστός ανθρακωρύχος και ο Ρίτσαρντ, ο οποίος ερωτεύτηκε τα μαθηματικά από την παιδική του ηλικία, προσπάθησε να διευκολύνει την εργασία υπόγεια βελτιώνοντας τις ατμομηχανές και τις αντλίες εξόρυξης. Το 1801, για τις ανάγκες της επιχείρησης, δημιούργησε ένα βαγόνι - πρωτότυπο του πρώτου λεωφορείου, το οποίο αργότερα διαδόθηκε ευρέως ως ανεξάρτητος τρόπος μεταφοράς. Ήταν μια ατμομηχανή χωρίς τροχιά (έτος ευρεσιτεχνίας 1802) που ονομαζόταν Puffing. Διάβολος.
Αν οι κινητήρες του Watt ήταν ογκώδεις λόγω της χρήσης ατμού χαμηλής πίεσης, τότε ο R. Trevithick δεν φοβόταν να τον αυξήσει αρκετές φορές (έως 8 ατμόσφαιρες). Η ισχύς παρέμεινε η ίδια, αλλά το μέγεθος του κινητήρα μειώθηκε σημαντικά, κάτι που ήταν σημαντικό για την ανάπτυξη των μεταφορών. Ο Watt αντέδρασε σε αυτό εξαιρετικά αρνητικά, θεωρώντας την υψηλή αρτηριακή πίεση επικίνδυνη.
Τεστ
Οι ράγες από χυτοσίδηρο δημιουργήθηκαν στη Νότια Ουαλία, ο ίδιος ο εφευρέτης εκείνη την εποχή ζούσε στο Cambourne. Εμπειρικά, ο Trevithick απέδειξε ότι όταν οι λείοι τροχοί έρχονται σε επαφή με λείες ράγες, θα προκύψει μια δύναμη τριβής που είναι επαρκής για να κινήσει την ατμομηχανή, ακόμα κι αν προσαρτηθούν βαγόνια φορτωμένα με άνθρακα. Αυτό ήταν πολύ σημαντικό δεδομένων των πρακτικών στόχων των επιχειρήσεων.
Για βιομηχανικές ανάγκες, η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο κατασκευάστηκε το έτος που προηγήθηκε της δοκιμής της (1803). Οι αγγλικές εφημερίδες έγραψαν γι' αυτούς τον Φεβρουάριο του 1804, αναφέροντας τη χρήση της μηχανής που εφευρέθηκε για τη μεταφορά 10 τόνων σιδήρου. Ένα αυτοκινούμενο βαγόνι σε ράγες κάλυψε μια απόσταση 9 μιλίων και κατά τη διάρκεια του ταξιδιού το βάρος του φορτίου αυξήθηκε στους 15 τόνους - περίπου 70 άτομα τόλμησαν να ανέβουν για να οδηγήσουν κάτω από το επιδοκιμαστικό βουητό του πλήθους. Η ταχύτητα ήταν 5 μίλια την ώρα, ενώ ο λέβητας δεν χρειαζόταν να προσθέσει νερό. Αλλά μια πολύ ογκώδης ατμομηχανή δεν μπορούσε να διανεμηθεί, έτσι η Trevithick συνεχίζει να βελτιώνει το σχεδιασμό.
Πιάσε με ποιος μπορεί
Για ένα νέο μοντέλο που ονομάζεται "Catch me who can", στα περίχωρα του Λονδίνου, η Trevithick κατασκευάζει απόσιδηροτροχιές περιφερειακός δρόμος. Πιστεύει ότι οι κατασκευαστές θα ενδιαφέρονται για το νέο μηχάνημα. Έχοντας περικυκλώσει το χώρο των δοκιμών με ψηλό φράχτη, αρχίζει ακόμη και να πουλάει εισιτήρια εισόδου σε όσους θέλουν να οδηγήσουν, ελπίζοντας να καλύψει το κόστος και να βγάλει κέρδος. Ο νέος κινητήρας επέτρεπε ταχύτητες έως και 30 km/h.
Αλλά η ιδέα δεν ήταν επιτυχής. Η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο για επιβάτες, που δημιουργήθηκε για λόγους ψυχαγωγίας, δεν τράβηξε την προσοχή των βιομηχάνων. Εξαιτίας έκρηξης από χυτοσίδηρο, ανατράπηκε με σοβαρές ζημιές. Ο Trevithick δεν άρχισε καν να το αποκαθιστά, αναλαμβάνοντας άλλες εφευρέσεις. Το 1816 φεύγει για το Περού για να στήσει τις μηχανές του σε τοπικά ορυχεία.
Η μοίρα του Trevithick: ενδιαφέροντα γεγονότα
Μέχρι το 1827, ο εξαιρετικός εφευρέτης παρέμεινε στη Νότια Αμερική. Επιστρέφοντας στη χώρα, διαπίστωσε ότι τα επιτεύγματά του χρησιμοποιήθηκαν και αναπτύχθηκαν με επιτυχία από άλλους μηχανικούς. Πέθανε το 1833, σχεδόν ζητιάνος. Το κύριο πρόβλημα που εμπόδισε την υλοποίηση των ιδεών του στις αρχές του αιώνα ήταν η έλλειψη δρόμων. Ξόδεψε την περιουσία του για να καθαρίσει ειδικές διαδρομές για βαγόνια ατμού, απελευθερώνοντάς τα από δέντρα και πέτρες.
Η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο έκανε τον James Watt να απευθύνει έκκληση στο Κοινοβούλιο της Αγγλίας να ζητήσει από τους νομοθέτες να απαγορεύσουν τους κινητήρες που χρησιμοποιούν ατμό υψηλής πίεσης. Ο νόμος δεν ψηφίστηκε, αλλά παρόλα αυτά ανέστειλε την ανάπτυξη του Trevithick.
Watt κατηγόρησε τον μαθητή του ότι έκλεψε ιδέες για ατμομηχανές από την Botton & Watt. Προκάλεσεένα τεράστιο σκάνδαλο, που αναγκάζει τον Trevithick να υπερασπιστεί το καλό του όνομα.
Μόλις τη δεκαετία του 1920 δημιουργήθηκαν οι συνθήκες για τη μεταφορά με ατμό. Συνδέεται με το όνομα του George Stephenson.
Άνοιγμα του δημόσιου σιδηροδρόμου
Ακόμη και κατά τη διάρκεια της ζωής του Trevithick, το 1825, άνοιξε ένας σιδηρόδρομος που ένωνε το Stockton και το Darlington. Ο αυτοδίδακτος μηχανικός George Stephenson επινόησε ένα βολικό σχέδιο που επιτρέπει στην ατμομηχανή να τραβήξει ένα βαρύ τρένο κατά μήκος ομαλών σιδηροτροχιών. Στην εφεύρεσή του, οι ίδιες οι ράγες έπαιξαν σημαντικό ρόλο, το εύρος των οποίων εξακολουθεί να είναι γενικά αποδεκτό στη Δυτική Ευρώπη (1435 mm). Κατά τη διάρκεια του ανοίγματος του σιδηροδρόμου, την ατμομηχανή οδηγούσε ο ίδιος ο Stephenson, και μια ιππική ομάδα ιππέων ακολούθησε εκεί κοντά, που υστερούσαν κατά την κατάβαση. Η έκπληξη του πλήθους δεν είχε όρια. Η ταχύτητα ήταν 24 km/h.
Για δημόσιες ανάγκες, η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο δημιουργήθηκε από τον Stephenson το 1814. Κάλυψε μια απόσταση 30 χιλιομέτρων και στα μέσα του αιώνα ολόκληρη η Ευρώπη ήταν καλυμμένη με ένα δίκτυο σιδηροδρόμων. Οι ατμομηχανές άρχισαν να μεταφέρουν όχι μόνο αγαθά, αλλά και ανθρώπους.
Σοβιετική έκδοση
Στη Σοβιετική Ένωση για πολύ καιρό υποστηρίχθηκε ότι ο Stephenson και οι Ρώσοι Cherepanov επινόησαν την ατμομηχανή. Πατέρας και γιος φέρεται να το έκαναν αυτό ανεξάρτητα από τη Δυτική Ευρώπη. Μάλιστα, ο Miron Cherepanov επισκέφτηκε την Αγγλία, όπου είδε μια κατασκευή σε ράγες. Επιστρέφοντας στο εργοστάσιο Vyisky, προσπάθησε να αντιγράψει αυτό που είδε, αλλά χρειάστηκαν ακόμα δύο χρόνια για να αναπτύξει την ιδέα του. Η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο σε ράγες δοκιμάστηκε το 1804 (πολλοί θεωρούν ότι αυτή η ημερομηνία είναι τα γενέθλια τουατμομηχανή), και το «ατμόπλοιο ξηράς» εμφανίστηκε στη Ρωσία το 1833.
Χρησιμοποιήθηκε για τη μεταφορά μεταλλεύματος μέχρι να καταστραφεί ολόκληρο το δάσος στην περιοχή. Οι ατμομηχανές αντικαταστάθηκαν από την έλξη αλόγων, θυμόμαστε την εφεύρεση δύο χρόνια αργότερα.
Αυτό είναι ενδιαφέρον
Υπάρχει ένα άγαλμα στο Cambourne: ο Richard Trevithick κρατά το πρώτο του βαγόνι χωρίς τροχιές, που ονομάζεται "Snoring Devil". Το μοντέλο μπορεί να δει σε πολλά μουσεία αφιερωμένα στην ιστορία της κατασκευής ατμομηχανών. Και πού είναι η πρώτη ατμομηχανή στον κόσμο;
Μια μέρα, ο εφευρέτης σταμάτησε σε μια ταβέρνα, ξεχνώντας να κλείσει τη φωτιά που κρατούσε ζεστό το λέβητα. Όταν το νερό έβρασε, το βαγόνι πήρε φωτιά. Χρειάστηκαν λίγα λεπτά για να φύγει. Ωστόσο, αυτό δεν ενόχλησε τον ανθεκτικό Trevithick, ο οποίος συνέχισε να εργάζεται σε νέες εφευρέσεις.
Ο τόπος της ταφής του, δυστυχώς, χάθηκε, αλλά το όνομα του ταλαντούχου μηχανικού είναι γραμμένο με χρυσά γράμματα στην παγκόσμια ιστορία.
