Već smo razgovarali i razmotrili "Leteću parnu lokomotivu", ali ispada da je povijest gradnje parne lokomotive puna zanimljivih priča.
Što izumitelji s kraja XIX - početka XX. Stoljeća nisu izmislili u potrazi za novim dizajnom i načinima za optimizaciju starih? Ponekad se, gledajući fotografije povijesnih parnih lokomotiva, sjetite filma Povratak u budućnost i čak se zapitate da prikazano čudo nije vremenski stroj, već samo parna lokomotiva. Općenito, jednom je američki inženjer Holman pomislio da je postavljanje parne lokomotive izravno na tračnice vrlo jednostavno. I zakomplicirao zadatak.
A onda se 1887. godine na željezničkoj pruzi New Jersey pojavilo nešto čudovišno, što je izazvalo oluju emocija kod promatrača i ništa manje podsmijeha među inženjerima i mehaničarima. Pogledajmo ovo čudo tehnologije i vidjet ćemo zašto je izumljeno …
Kraj 19. stoljeća bio je razdoblje naglog razvoja željezničkog prometa. U Sjedinjenim Državama svakodnevno su se polagali kilometri (točnije, milje) željezničkih pruga, mreža je pokrivala divlje zapadne zemlje, tražile su se nove lokomotive i vagoni. Broj tvrtki za izgradnju lokomotiva rastao je velikim koracima, a mnogi od njih su u svojoj povijesti izgradili jednu ili dvije lokomotive i bankrotirali. Svaka nova tehnička novost pobudila je oduševljenje i povjerenje javnosti da je ovo parna lokomotiva budućnosti.
Jedna od najzloglasnijih tehničkih prijevara 19. stoljeća bila je parna lokomotiva Holman. Nevjerojatan stroj, nadimka Absurdity, sredinom 1880-ih razvio je William Jennings Holman, britanski inženjer i vlasnik male tvrtke s parnom lokomotivom.
1887. godine na željezničkoj pruzi New Jersey pojavilo se nešto posve izvanredno. Nova parna lokomotiva iz Holman Locomotive izazvala je zbunu među inženjerima i mehaničarima, a puno jednostavnih ljudi i emocija i slijepu vjeru u napredak. Po izgledu je znatiželja nalikovala običnoj parnoj lokomotivi tipa "američki" (2-2-0 prema sovjetskoj klasifikaciji, ili 4-4-0 prema američkoj), ali njezini kotači uopće nisu dodirivali tračnice …
Promotivni video:
Zapravo, bilo je to uobičajenih 4-4-0, koje je Holman jednostavno modernizirao. Kotači nevjerojatnog stroja nisu bili na tračnicama, već na dodatnim kolicima; preko frikcijskog mjenjača prenijeli su zakretni moment na pogonske kotače postolja, koji su pak već bili u dodiru s tračnicama. Širina staze ostala je uobičajena - 1435 mm.
Nije bilo dobitka ni u brzini, ni u potrošnji ugljena, ni u snazi - parna lokomotiva se samo monstruozno zakomplicirala, izgledala je čudno (sprijeda - dva kata kotača, straga - čak tri kata!), A gubici uslijed dodatnog trenja pogoršali su pogonske karakteristike stroja …
Samo William Jennings Holman, vlasnik Holman Locomotive Company, mogao je logično objasniti razlog stvaranja čudaka. Mnogo kasnije, 1895. godine, Holman je čak patentirao svoj "izum" (US 546153); imao je problema samo s opravdanjem korisnosti dizajna, jer je tehnički Holmanova parna lokomotiva zasigurno bila inovativna ideja.
Pa, što je stajao Holmanov motor? Kao što je već spomenuto, konkurencija u željezničkoj industriji bila je jaka tih godina. A malenoj tvrtki Holman išlo je vrlo loše. Umjesto da lovi napredak i pokušava nadmašiti ostalo, gospodin Holman donio je još jednu, prilično rizičnu odluku. Kupio je staru parnu lokomotivu tipa 4-4-0 (poslužit ćemo se američkom klasifikacijom), stavio frikcijske naplatke na kotače, rezultirajuću ljepoticu stavio na kolica, sve prilagodio - i pokrenuo lokomotivu uz krak ceste New Jersey. Naravno, znatiželja je privukla pažnju.
Holman je oglašavao svoj parni vlak što je bolje mogao. Održao je brojne prezentacije, kupio cijele novinske stranice, a pola zemlje bilo je prekriveno plakatima. Promatračima je Holman objasnio (koristeći se izjavama potpuno apsurdnim sa stajališta fizike) da bi ovaj dizajn vodio trostrukom povećanju brzine uz istu snagu parne elektrane, a veći broj dodirnih točaka s tračnicama izbjegavao bi proklizavanje kotača, a to bi također djelovalo na povećanje brzine i smanjenje gubljenje snage. Konačno, vrhunac reklamne kampanje bio je prijedlog da se brzo i jednostavno "nadogradi" bilo koja postojeća parna lokomotiva pretvarajući je u holmanski tip. Naravno, samo je Holman Locomotive Company pružao takvu uslugu.
Istodobno je početni broj osovina (2) jednostavno pomnožio s konačnim brojem (3) za vodeća kolica, to je sva matematika. Veći broj točaka u dodiru s tračnicama, tvrdio je Holman, negirao bi proklizavanje, a učinkovitost lokomotive znatno bi se povećala. Posteri tvrtke Holman Locomotive Company izvješeni su po cijelom New Jerseyju, a tiskano je deset milijuna dionica tvrtke u vrijednosti između 25 i 100 dolara - iako povjesničari vjeruju da je taj iznos precijenjen. Holmanovo povjerenje u uspjeh poduzeća bilo je i zbog činjenice da je njegova tvrtka bila spremna "modernizirati" bilo koju postojeću parnu lokomotivu, odnosno "Holmane" nije trebalo graditi od nule.
Holmanov udio u drugom izdanju (numeriran, osobno potpisao Holman).
I najvažnije: Holman je izdao dionice u iznosu od 25 do 100 dolara - ukupno 10 milijuna dolara (barem je tako rečeno). Obratite pažnju - kraj 19. stoljeća možete tjedan dana živjeti od nekoliko dolara. I dok su inženjeri i željeznički radnici trubili prijevaru, Holman je prodao gotovo sve dionice - kupili su ih obični ljudi koji se nisu ništa razumjeli u fizici i mehanici, ali su lako doveli do oglašavanja. Angus Sinclair u svojoj knjizi "Razvoj lokomotive" piše da je jedan od njegovih poznanika po imenu Marion French s poteškoćama uložio u dionice Holmana akumuliravši 570 dolara i sljedećih 20 godina čekao da ona počne isplaćivati dividende.
Obični ljudi su je kupili. Mnogi od ne tako bogatog Jerseya uložili su svoj posljednji novac u Holmanove dionice kako bi na obećane dividende čekali dvadeset godina. Bilo je i velikih investitora koji su stekli značajne blokove dionica.
No istodobno je inženjerski svijet zazvonio na uzbunu. Počelo je s činjenicom da su se brojne novine, koje su objavile oglas za projekt, obratile tehničkim stručnjacima i bile su užasnute viđenim. Otkrivenja su padala, Holman je proglašen tehničkim napuštanjem koji nije razumio osnovne zakone fizike.
Samo godinu dana kasnije, kada je Holman nestao sa svim novcem, a svoju jedinstvenu parnu lokomotivu ostavio u nasljeđe New Jersey Railroadu, postalo je jasno da je bio genij. Izumio je i konstruirao najjednostavniji uređaj, koji naizgled složenosti može obmanuti mase i privući velika ulaganja. Tehničke demonstracije izvedene su pri malim brzinama, a stvarne brojke potrošnje ugljena nisu nigdje naznačene - Holman je nadmudrio sve.
Dugotrajna parna lokomotiva obnovljena je natrag na 4-4-0 i nastavila je služiti kao redoviti prijevoz. Lokomotiva je postala poznata kao Holman Absurd.
No, 1894. Holman se iznenada vratio (očito je novca ponestalo) i naručio je Baldwin Locomotive Works za čak tri lokomotive svog sustava, plativši samo jednu unaprijed. Sustav je bio nešto drugačiji. Vodeći kotači stajali su izravno na tračnicama, a samo su dvije pogonske osovine ležale na kolicima. A okretna postolja bila su malo drugačijeg dizajna i uzorka angažmana; Holman je također dobio patent za to - 1898. (US 597557). Kao rezultat toga, samo je jedan Baldwin iz Holmanova sustava izašao iz tvorničkih vrata tri godine kasnije, 1897. godine.
Ali čak je i na tome Holman uspio dobro zaraditi, ponovno izdajući niz dionica novoosnovane The Holman Locomotive and Speeding Truck Co i prodavajući ih zviždukom. Nakon Holmanova sljedećeg nestanka, zlosretna parna lokomotiva pretvorena je u redovitu 4-4-0 i poslana da iskupi sramotnu prošlost u Kansasu.
Nitko zapravo ne zna ništa o samom Holmanu - prvi patent iza njegovog imena pojavio se 1856., a posljednji - 1926. godine, ukupno je Holman dobio sedam patenata za poboljšanja željeznice, uključujući i svoja luda kolica. Različiti patenti ukazuju na različita mjesta prebivališta, a uspoređujući datume, ispada da je Holman živio najmanje devedeset godina, budući da je razlika između prvog i posljednjeg patenta sedamdeset. Nakon nestanka prevaranta, mnoge su novine i časopisi tiskali crtiće na njegove nacrte, ponekad "naslažujući" i do osam katova. A Holman je svoj život negdje proživio sito, jer bi novac dobiven od dvije uzastopne prevare trajao običnom čovjeku pedeset godina. Činilo se da je Holmanu bilo dosta, jer nije pristao na treću prevaru.
Ali u povijesti tehnologije Holman će ostati izumitelj najapsurdnije parne lokomotive na svijetu. I, možda, kao osoba koja je vrlo pametno prevarila sve. I dvaput.
Lokomotiva Laferrera
Holman nije bio prvi koji je pokrenuo ideju postavljanja jednog kotača na drugi. Davne 1850. godine francuska tvrtka Entreprise Geneve Laferrère izradila je jednu kopiju jednako originalnog dizajna.
Problem je bio u tome što sredinom 19. stoljeća nije postojao standard za jedinstveni mjerač. Općenito, danas u različitim zemljama svijeta željeznička pruga može imati različitu širinu - od 610 do 2000 mm (ne računajući dječje željeznice). A Velika zapadna željeznica u Velikoj Britaniji dugo je vremena (do 1892. godine) imala širinu od 2140 mm. Dizajn Laferrère bio je jedan od pokušaja prijelaza s jednog kolosijeka na drugi.
Vrh lokomotive bila je konvencionalna lokomotiva tipa 0-6-0 za prugu od 1000 mm kolosijeka. Ako je bilo potrebno pokrenuti parnu lokomotivu na pruzi od 1435 mm, tada su kolica jednostavno promijenila mjesta: gornja se spustila, a donja podigla. Štoviše, uređaj je omogućio promjenu staze bez zaustavljanja parnog stroja! Moram reći da je s gledišta mehanike Laferrerov dizajn sjajan, posebno za sredinu 19. stoljeća. Drugo je pitanje da zapravo to nikome nije trebalo i razvoj je tu stao.
Parna lokomotiva Laferrera obavijena je tajnom sa svih strana. Za ovaj dizajn ne postoje patenti, jedna slika sustava preživjela je do danas, a čak se i ime proizvođača pročitalo s ploče jasno vidljive na slici. Kombinacija "inženjer Laferrer" pronađena je u istom članku Scientific American iz 1888. godine, za koji je lokomotiva prevučena iz nekog francuskog izdanja (najvjerojatnije Genie Civil).
Fontaine parni motor
Na kraju, vrijedi spomenuti još jedan nevjerojatan dizajn, danas poznat kao Fontaine's Freak.
1881. Grant Locomotive Works (Paterson, NJ) sagradio je jedinstvenu lokomotivu za kanadsku željeznicu, koju je projektirao inženjer iz Detroita Eugene Fontaine. Ova je lokomotiva stvarala veliku buku i još je nekoliko godina privlačila pozornost strojarskih inženjera i neaktivne javnosti.
Pogonski kotač lokomotive Fontaine nalazio se u razini kotla i pomoću prijenosnika trenja zakretao kotač koji se izravno kretao duž tračnica. Sam Fontaine tvrdio je da će ovaj razvoj događaja znatno povećati brzinu lokomotive. "Danas imamo situaciju da je povećanje brzine moguće samo povećanjem količine isporučenog goriva, što dovodi do dodatnih troškova", napisao je Fontaine. "Moj dizajn uništit će iluziju nemogućnosti kretanja drugim putem …" Zaključak je iznio na temelju činjenice da rotacija pogonskog kotača velikog promjera (72 inča), a ne podložna pritisku mase lokomotive, zahtijeva manje energije od uobičajene sheme. Donji kotač za trenje (pogonjeni), smješten na istoj osi kao i kontakt s tračnicama, imao je manji promjer, 56 inča,što je također smanjilo troškove i omogućilo veću brzinu. Konačno, Fontaineov sustav poboljšao je sigurnost prometa. Željeznice Sjedinjenih Država bile su, priznat ćemo, prilično nespretne (osobito na zapadu), a vlakovi su često izlazili iz tračnica jednostavno zbog loše kvalitete polaganja. Fontaine je razmaknuo pogonski sustav i pogonske kotače, što je ozbiljno smanjilo povratne informacije zakrivljene ceste na pogonske krakove, povećavajući pouzdanost i trajnost konstrukcije.povećanje pouzdanosti i trajnosti konstrukcije.povećanje pouzdanosti i trajnosti konstrukcije.
Nažalost, Fontaine se donekle prevario, što je dokazano tijekom nekoliko godina rada parne lokomotive na kanadskoj Južnoj željeznici, za koju je i stvorena. Za razliku od Holmana, kojeg je najvjerojatnije nadahnula ideja o inženjeru iz Detroita, Fontaine se iskreno nadao poboljšanju motora. Pokazalo se da njegov sustav nije ni bolji ni lošiji od uobičajenog, pa je zbog tehnološke složenosti bio ekonomski nesvrsishodan. Nakon toga, jedinstvena parna lokomotiva obnovljena je u običnog radnog konja tipa 4-2-2.
Međutim, prema sustavu Fontaine, isprva 1882. godine proizvedene su još dvije parne lokomotive: prva za željeznicu Pennsylvania, druga za željeznicu Wheeling i Lake Erie. Sve su takve lokomotive aktivno iskorištavane.
Da rezimiramo, možemo reći da je ljudska mašta bezgranična. I bez obzira koliko se ova ili ona struktura na prvi pogled čini apsurdnom, vrijedi je stvoriti barem kako napredak ne bi stao ni sekunde.
Ledena lokomotiva Nathaniela Gruea
Granica između parne lokomotive i parnog traktora vrlo je tanka: prva ide tračnicama, a druga na bilo kojoj površini. Čini se da lokomotivu stavite na gume ili tračnice i ona će prestati biti predstavnik željezničkog prometa. A 1861. godine Englez Nathaniel Grue projektirao je i gradio uz sudjelovanje gospode. Neilson & Co. lokomotiva … na klizi! Gru je malo prije bio u Rusiji, gdje ga je šokirala količina snijega i teški uvjeti na cesti. Lokomotive su otvoreno klizile po snijegom prekrivenim tračnicama. A Gru je smislio parnu lokomotivu posebno dizajniranu za Rusiju.
Gruov divan (i naivan) izum bio je dugačak 15 stopa i težak oko 12 tona, a za bolju vuču morao se kretati na stražnjim kotačima s kratkim čeličnim šiljcima. No, ispred, umjesto kotača, ugrađene su saonice koje su, prema Gruovoj zamisli, mogle savršeno kliziti snijegom prekrivenom cestom, čime bi se otvorio put pogonskim kotačima. Već po isporuci u Moskvu, lokomotiva je bila opremljena zatvorenom kabinom s grijanjem koje se napajalo iz parnog kotla.
Čudno je to što je Rusija prihvatila projekt, a parnu lokomotivu Gru kupio je trgovac Solodornikov, kojemu je redovito služio tijekom zime 1861./62. - iako ne na željezničkoj pruzi, već na riječnom ledu, prevozeći teret i putnike. Nadalje, trag lokomotive izgubljen je u povijesti, iako je, prema nekim izvješćima, već sljedeće zime pao kroz led i tu zauvijek ostao.
