Vi har redan diskuterat och betraktat "The Flying Steam Locomotive", men det visar sig att historien om ånglokkonstruktion är full av intressanta historier.
Vad uppfann inte uppfinnarna i slutet av XIX - tidigt XX-tal på jakt efter nya mönster och sätt att optimera gamla? Ibland, när du tittar på fotografier av historiska ånglokomotiv, kommer du ihåg filmen Back to the Future och till och med undrar att det avbildade miraklet inte är en tidsmaskin utan bara ett ånglok. I allmänhet en gång tyckte den amerikanska ingenjören Holman att det var väldigt enkelt att sätta ett ånglok direkt på skenorna. Och han komplicerade uppgiften.
Och sedan 1887 uppträdde något monster på New Jersey Railroad, som orsakade en storm av känslor bland observatörer och inte mindre förlöjligande bland ingenjörer och mekaniker. Låt oss ta en titt på detta mirakel av teknik och se varför det uppfanns …
I slutet av 1800-talet var en period av snabb utveckling av järnvägstransporter. I Förenta staterna anordnades kilometer (närmare bestämt miles) järnvägar dagligen, nätverket täckte de vilda västländerna, nya lok och vagnar krävdes. Antalet ånglokföretag växte med stormsteg och många av dem byggde ett eller två ånglok i sin historia och gick i konkurs. Varje ny teknisk nyhet väckte glädje och förtroende bland allmänheten att detta var framtidens ånglok.
En av de mest ökända tekniska bedrägerierna under 1800-talet var Holmans ånglok. Den fantastiska maskinen, med smeknamnet Absurdity, utvecklades i mitten av 1880-talet av William Jennings Holman, en brittisk ingenjör och ägare till ett litet ånglokföretag.
1887 uppträdde något helt extraordinärt på New Jersey Railroad. Det nya ångloket från Holman Locomotive orsakade förvirring bland ingenjörer och mekaniker, och många känslor och blind tro på framsteg för enkla människor. I utseendet liknade nyfikenheten ett vanligt ånglok av "amerikansk" typ (2-2-0 enligt sovjetklassificeringen, eller 4-4-0 enligt amerikan), men dess hjul rörde inte skenorna alls …
Kampanjvideo:
Egentligen var det den vanliga 4-4-0, helt enkelt moderniserad av Holman-företaget. Hjulen på den fantastiska maskinen var inte på rälsen, utan på ytterligare vagnar; genom en friktionsöverföring överförde de ett vridmoment till boggiernas drivna hjul, som i sin tur redan var i kontakt med skenorna. Spårbredden förblev den vanliga - 1435 mm.
Det var ingen vinst varken i hastighet eller i kolförbrukningen eller i kraften - loket blev bara monstriskt komplicerat, såg konstigt ut (framför - två våningar av hjul, bakom - så många som tre våningar!), Och förluster för ytterligare friktion försämrade maskinens köregenskaper …
Endast William Jennings Holman, ägaren av Holman Locomotive Company, kunde logiskt förklara orsaken till skapandet av freak. Mycket senare, 1895, patenterade Holman till och med sin "uppfinning" (US 546153); han hade bara problem med motiveringen av designens användbarhet, för tekniskt sett var Holmans ånglok verkligen en innovativ idé.
Så, vad låg Holmans motor bakom? Som redan nämnts var konkurrensen inom järnvägsindustrin hård under dessa år. Och det lilla företaget Holman gjorde det mycket dåligt. I stället för att jaga framsteg och försöka överträffa resten fattade Holman ett annat, ganska riskabelt beslut. Han köpte ett gammalt ånglok av typ 4-4-0 (vi kommer att använda den amerikanska klassificeringen), satte friktionsfälgar på hjulen, placerade den resulterande skönheten på vagnar, justerade allt - och startade loket längs en gren av New Jersey-vägen. Naturligtvis väckte nyfikenheten uppmärksamhet.
Holman annonserade sitt ångtåg så gott han kunde. Han höll många presentationer, köpte hela tidningssidor och hälften av landet var täckt av affischer. För åskådare förklarade Holman (med hjälp av uttalanden helt absurt ur fysikens synvinkel) att denna design skulle leda till en tredubbling av hastigheten med samma kraft som ånganläggningen, och ett större antal kontaktpunkter med skenorna skulle undvika att hjulet glider, och detta skulle också fungera för att öka hastigheten och minska slöseri med makt. Slutligen var kulminationen av reklamkampanjen ett förslag att snabbt och enkelt "uppgradera" alla befintliga ånglok och förvandla det till en holman-typ. Naturligtvis var det bara Holman Locomotive Company som tillhandahöll en sådan tjänst.
Samtidigt multiplicerade han helt enkelt det initiala antalet axlar (2) med det sista numret (3) för den ledande vagnen, det är all matematik. Ett större antal punkter i kontakt med skenorna, hävdade Holman, skulle förneka glidning och lokets effektivitet skulle öka avsevärt. Affischer för Holman Locomotive Company hängde i hela New Jersey och aktier från 25 till 100 dollar trycktes för totalt 10 miljoner dollar - även om historiker tror att beloppet är överdrivet. Holmans förtroende för företagets framgång berodde också på det faktum att hans företag var redo att "modernisera" alla befintliga ånglok, det vill säga "Holmans" behövde inte byggas från grunden.
Holmans andel av det andra numret (numrerat, undertecknat personligen av Holman).
Och viktigast av allt: Holman emitterade aktier i beloppet 25 till 100 dollar - för totalt 10 miljoner dollar (åtminstone så uppgavs det). Var uppmärksam - i slutet av 1800-talet kan du leva på ett par dollar i en vecka. Och medan ingenjörer och järnvägsarbetare trumpeterade bedrägeriet sålde Holman nästan alla aktier - de köptes av vanliga människor som inte förstod någonting om fysik och mekanik, men lätt ledde till reklam. Angus Sinclair skriver i sin bok "Locomotive Development" att en av hans bekanta som heter Marion French investerade i Holman-aktier med svårigheter ackumulerade 570 $ och de närmaste 20 åren väntade på att hon skulle börja utdelning.
Vanliga människor köpte den. Många av de inte så rika Jersey har investerat sina sista pengar i Holman-aktien för att vänta på den utlovade utdelningen i tjugo år. Det fanns också stora investerare som förvärvade betydande block av aktier.
Men samtidigt slog ingenjörsvärlden larm. Det började med det faktum att ett antal tidningar, som publicerade en annons för projektet, vände sig till tekniska specialister, och de blev förskräckta över vad de såg. Uppenbarelser regnade ner, Holman förklarades ett tekniskt frånfall som inte förstod fysikens elementära lagar.
Bara ett år senare, när Holman försvann med alla pengar och lämnade sitt unika ånglok som ett arv till New Jersey Railroad, blev det klart att han var ett geni. Han uppfann och konstruerade den enklaste anordningen med sin till synes komplexitet som kan lura massorna och locka stora investeringar. Tekniska demonstrationer genomfördes i låga hastigheter, och de faktiska siffrorna för kolförbrukning anges inte någonstans - Holman överlistade alla.
Det långmodiga ångloket byggdes om till 4-4-0 och fortsatte att fungera som en vanlig transport. Loket blev känt som Holman Absurd.
Men 1894 återvände Holman plötsligt (uppenbarligen slutade pengarna) och beställde Baldwin Locomotive Works för så många som tre lok i hans system och betalade bara en i förskott. Systemet var något annorlunda. Tomhjulen fanns direkt på skenorna och endast två drivaxlar vilade på vagnarna. Och boggierna hade ett något annorlunda design och engagemangsmönster; Holman fick också patent på det - 1898 (US 597557). Som ett resultat kom bara en Baldwin från Holmans system ut ur fabriksportarna tre år senare, 1897.
Men även på det lyckades Holman tjäna bra pengar genom att utfärda en serie aktier av det nybildade The Holman Locomotive and Speeding Truck Co och sälja dem med en visselpipa. Efter Holmans nästa försvinnande omvandlades det olyckliga ångloket till en regelbunden 4-4-0 och skickades för att lösa in sitt skamliga förflutna i Kansas.
Ingen vet egentligen något om Holman själv - det första patentet bakom hans namn dök upp 1856, det sista 1926, men Holman fick sju patent för förbättringar av järnvägen, inklusive hans galna vagnar. Olika patent indikerar olika bostadsorter, och när man jämför datumen visar det sig att Holman levde minst nittio år, eftersom skillnaden mellan det första och det sista patentet är sjuttio. Efter bedrägeriets försvinnande tryckte många tidningar och tidskrifter tecknade serier på hans mönster, ibland "lager" upp till åtta våningar med hjul. Och Holman levde någonstans sitt liv i mättnad, eftersom pengarna som fick från två på varandra följande bedrägerier skulle ha varat för en vanlig person i femtio år. Holman verkade ha fått nog eftersom han inte gick för den tredje bluffen.
Men i teknikens historia kommer Holman att förbli uppfinnaren av världens mest absurda ånglok. Och kanske som en person som mycket smart bedrog alla. Och två gånger.
Lok Laferrera
Holman var inte den första som banade väg för tanken att placera ett hjul ovanpå det andra. Redan 1850 gjorde det franska företaget Entreprise Geneve Laferrère ett enda exemplar av en lika original design.
Problemet var att det i mitten av 1800-talet inte fanns någon standard för en enhetlig mätare. Generellt, även i dag, i olika länder i världen, kan järnvägsspåret ha en annan bredd - från 610 till 2000 mm (räknas inte barnens järnvägar). Och Great Western Railway i Storbritannien under en lång tid (fram till 1892) hade en bredd på 2140 mm. Laferrère-designen var ett av försöken att göra övergången från en spårvidd till en annan.
Den övre delen av loket var ett lokomotiv av typ 0-6-0 för ett 1000 mm spår. Om det fanns ett behov av att köra ett ånglok på ett spår på 1435 mm, bytte vagnarna helt enkelt plats: den övre gick ner och den nedre gick upp. Dessutom gjorde enheten det möjligt att byta spår utan att stoppa ångmotorn! Jag måste säga att ur teknikens synvinkel är Laferrer design lysande, särskilt i mitten av 1800-talet. En annan fråga är att i själva verket ingen behövde det och utvecklingen stannade där.
Laferrera ånglok är höljd av mysterium från alla håll. Det finns inga patent för denna design, en enda bild av systemet har överlevt fram till i dag och till och med tillverkarens namn lästes från en plack som var tydligt synlig på bilden. Kombinationen "ingenjör Laferrer" hittades i samma Scientific American-artikel från 1888, för vilken loket ritades om från någon fransk upplaga (troligen Genie Civil).
Fontaine ångmotor
Slutligen är det värt att nämna en annan fantastisk konstruktion, idag känd som "Fontaine's Freak".
År 1881 byggde Grant Locomotive Works (Paterson, NJ) ett unikt lok för den kanadensiska järnvägen, designad av Detroits ingenjör Eugene Fontaine. Detta lok gjorde mycket buller och uppmärksammades både i mekaniska ingenjörer och ledig allmänhet under flera år.
Fontaine-lokets drivhjul placerades på pannans nivå och roterade med hjälp av en friktionsöverföring ett hjul som rörde sig direkt längs skenorna. Fontaine själv hävdade att denna utveckling avsevärt skulle öka lokets hastighet. "Idag har vi en situation där en hastighetsökning bara är tillgänglig genom en ökning av mängden levererat bränsle, vilket leder till merkostnader", skrev Fontaine. "Min design kommer att förstöra illusionen av omöjligheten att röra sig längs en annan väg …" Han gjorde sin slutsats baserat på det faktum att rotationen av ett drivhjul med stor diameter (72 tum), och inte är föremål för lokets massmassa, kräver mindre energi än det vanliga schemat. Det nedre friktionshjulet (driven), beläget på samma axel som det som är i kontakt med skenorna, hade en mindre diameter, 56 tum,vilket också minskade kostnaderna och möjliggjorde högre hastighet. Slutligen förbättrade Fontaines system trafiksäkerheten. Förenta staternas järnvägar var, kommer vi att erkänna, ganska klumpiga (särskilt i väst), och ganska ofta gick tågen från rälsen helt enkelt på grund av den dåliga kvaliteten på läggningen. Fontaine placerade sig på drivsystemet och drivhjulen, vilket kraftigt minskade återkopplingen av vägkurvan på drivarmarna, vilket ökade konstruktionens tillförlitlighet och hållbarhet.öka konstruktionens tillförlitlighet och hållbarhet.öka konstruktionens tillförlitlighet och hållbarhet.
Tyvärr misstog Fontaine något, vilket bevisades under flera års drift av ånglok på den södra järnvägen i Kanada som den skapades för. Till skillnad från Holman, som förmodligen inspirerades av idén om en Detroit-ingenjör, hoppades Fontaine uppriktigt att förbättra ångloket. Hans system visade sig inte vara bättre och inte sämre än det vanliga och var därför ekonomiskt billigt på grund av teknisk komplexitet. Därefter byggdes det unika ångloket om till en vanlig arbetshäst av typen 4-2-2.
Enligt Fontaine-systemet tillverkades dock först 1882 ytterligare två ånglok: det första för Pennsylvania Railroad, det andra för Wheeling och Lake Erie Railroad. Alla sådana lok utnyttjades aktivt.
Sammanfattningsvis kan vi säga att mänsklig fantasi är obegränsad. Oavsett hur absurt denna eller den här strukturen kan verka vid första anblicken, är det värt att skapa den åtminstone så att framstegen inte stannar en sekund.
Nathaniel Grues islok
Gränsen mellan ett ånglok och en ångtraktor är mycket tunn: den första går på skenor och den andra på vilken yta som helst. Det verkar, sätt ett lok på däck eller spår, och det kommer att upphöra att vara en representant för järnvägstransporter. Och 1861 designade och byggde engelsmannen Nathaniel Grue med deltagande av herrarna. Neilson & Co. lok … på sladdar! Gru hade varit i Ryssland strax tidigare, där han blev chockad över mängden snö och svåra vägförhållanden. Loken gled öppet på de snötäckta rälsen. Och Gru kom med ett ånglok speciellt utformat för Ryssland.
Grus underbara (och naiva) uppfinning var 15 fot lång och vägde cirka 12 ton och var tvungen att röra sig på bakhjulen med korta stålspikar för bättre dragkraft. Men framför, istället för hjul installerades en släde, som enligt Grus idé perfekt kunde glida längs en snöig väg och därmed rensa väg för drivhjulen. Redan vid leverans till Moskva var loket utrustat med en stängd stuga med värme från en ångpanna.
Märkligt nog accepterade Ryssland projektet, och Gru-ångloket köptes av köpmannen Solodornikov, som han regelbundet betjänade under vintern 1861/62 - dock inte på järnvägen utan på flodis och transporterade gods och passagerare. Vidare går spåret för loket förlorat i historien, även om det enligt vissa rapporter nästa vinter föll genom isen och förblev där för alltid.