Что изобрел джордж стефенсон 19 веке. Джордж Стефенсон: биография. На вершине успеха

Как можно попасть в перестрелку, строя железную дорогу, какая «Ракета» оказалась лучше всех в XIX веке и что еще кроме паровоза изобрел Джордж Стефенсон, сайт 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.

Дом, где вырос Стефенсон

E. Hodgson/Wikimedia Commons

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 . Благодаря известности последнего изобретение получило название «лампа Дэви» (хотя и его первенство оспаривается, своими идеями безопасной лампы с Дэви делился немецкий химик Теодор Гротгус).

Шахтерские лампы Хэмфри Дэви (слева) и Стефенсона (справа)

Samuel Smiles/Wikimedia Commons

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.

Открытие железнодорожной линии Стоктон – Дарлингтон, 1825 год

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.

Знаменитая «Ракета» Стефенсона, Музей науки, Лондон

William M. Connolley/Wikimedia Commons

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».

Считается одним из «отцов» железных дорог . Выбранная им ширина колеи рельсового пути, равная 1435 мм (4 фута 8½ дюймов , так называемая «Стефенсоновская» или «нормальная колея»), стала самой распространённой в Западной Европе и до сих пор является стандартом на железных дорогах многих стран мира.

Энциклопедичный YouTube

  • 1 / 5

    Джордж Стефенсон родился в Уилэме (англ. Wylam , графство Нортамберленд), в 15 километрах от Ньюкасл-апон-Тайн в семье шахтёра.

    С 8 лет работал по найму. Начал он работать сортировщиком угля; Но внимание его больше всего занимали насосы , выкачивающие из шахт воду. Насосы приводились в действие паровой машиной . В 17 лет Стефенсон был назначен её машинистом. Тут он получил возможность разобрать всю машину и детально изучить ее устройство. Это вызвало интерес к общим принципам устройства отдельных механизмов. Всё детство Стефенсона прошло у построенной в 1748 году от Уилэма до реки Тайн деревянной колейной дороги длиной несколько миль. Она использовалась для вывоза угля с шахты на вагонетках с конной тягой и фактически была прародительницей современных железных дорог. В 18 лет научился читать и писать и путём упорного самообразования приобрёл специальность механика по паровым машинам. В 1802 году Стефенсон устроился на работу машинистом угольной шахты. В 1803 году его жена Фэнни родила сына, которого назвали Робертом . В течение следующих десяти лет Джордж занимался изучением паровых двигателей . В 1811 году Стефенсон исправил машину по откачке воды, работавшую в руднике. За это он получает место инженера. Теперь в своей практической работе он все время стремится к усовершенствованию шахтного оборудования и вскоре вносит различные улучшения в применявшуюся тогда паровую машину Ньюкомена . Таким образом в 1812 году перестал заниматься только обслуживанием паровых машин и приступил к самостоятельному их проектированию. В возрасте 31 года его назначили главным механиком угольных копей. Здесь Стефенсон в 1815 году разработал рудничную лампу оригинальной конструкции, получившую название «Лампа Джорди»; она была изобретена практически одновременно с «Лампой Дэви », предложенной английским учёным Хемфри Дэви и до сих пор не известно, какая из конструкций была первой.

    Проектирование паровозов

    Чтобы облегчить вывоз угля на поверхность, он сначала построил паровую машину, которая с помощью каната тянула вагонетки. А в 1814 году Стефенсон спроектировал свой первый локомотив , предназначенный для буксировки вагонеток с углём для рудничной рельсовой дороги. Сооружает свой первый паровоз. Этот паровоз делал не больше километра в час и за месяц работы растрясся так, что перестал действовать. Стефенсон снова приступил к работе. Необходимо было построить такой паровоз, который мог бы тянуть большие тяжести и передвигаться при этом значительно быстрее лошади. И вот появляется его второй паровоз, который казался тогда настоящим чудом. Это был первый в мире удачный опыт постройки локомотива, использующего для создания тягового усилия силу трения между гладкими колёсами с ребордами и гладкими металлическими рельсам . Он мог вести состав общим весом до 30 тонн. Машина получила название «Блюхер » (нем. Blücher ) в честь прусского генерала Гебхарда Леберехта фон Блюхера (нем. Gebhard Leberecht von Blücher ), прославившегося своей победой в битве с Наполеоном при Ватерлоо .

    С этих пор строительство паровозов стало главным делом его жизни. В следующие пять лет Стефенсон построил ещё 16 машин.

    Опыты Стефенсона получили признание, и в 1820 году его привлекли к проектированию и строительству 13-километровой (8 миль) железнодорожной линии от угольной шахты Хэттон (англ. Hetton ) до Сандерленда (англ. Sunderland ). На ней использовалась комбинированная тяга: в одном направлении (вниз) состав двигался под действием сил гравитации , а обратно (наверх) затягивался с помощью парового локомотива. Эта дорога стала первой, на которой удалось полностью отказаться от мускульной силы животных в пользу механической тяги.

    В 1821 году началось проектирование (S&DR). Первоначальным проектом предусматривалось использование конной тяги для передвижения телег с углём по металлическим рельсам. После консультации со Стефенсоном директор компании Эдвард Пис (англ. Edward Pease ) согласился изменить планы и перейти на паровую тягу. В 1822 году Стефенсон приступил к работе. В 1823 году он основал в Ньюкасле первый в мире паровозостроительный завод , на котором уже в сентябре 1825 года был готов новый локомотив, получивший название «Эктив» (англ. Active ), а впоследствии переименованный в «Локомоушн № 1 » (англ. Locomotion No 1 ). Открытие линии состоялось 27 сентября 1825 года. «Локомоушн», управляемый самим Стефенсоном, провёл состав, нагруженный 80 тоннами угля и муки. 15 километров (9 миль) поезд преодолел примерно за два часа, показав среднюю скорость порядка 7,5 км/ч, но на некоторых участках он разгонялся до 39 км/ч (24 мили в час). Помимо груза в составе поезда был открытый пассажирский вагон «Эксперимент» (англ. Experiment ), в котором ехали члены приёмочной комиссии. Это был первый в мировой практике случай использования железной дороги с паровой тягой для перевозки пассажиров.

    Расцвет карьеры

    Уже при строительстве железной дороги Стоктон - Дарлингтон Стефенсон убедился в том, что малейшие подъёмы существенно снижают скорость движения локомотива, а на уклонах примитивные тормоза становятся неэффективны. Исходя из этих наблюдений, Стефенсон пришёл к выводу, что в будущем на новых железных дорогах следует избегать больших неровностей рельефа. При проектировании линий Болтон -Ли (англ. Bolton and Leigh Railway ) и Ливерпуль - Манчестер Стефенсоном были решены сложные задачи железнодорожной техники: заложены несколько сложных выемок, насыпей, мостов и виадуков , призванных сгладить продольный профиль пути, применены железные рельсы на каменных опорах, способствующие увеличению скорости движения паровоза. Проект L&MR вызвал серьёзное недовольство землевладельцев, интересы которых он затрагивал, и в ходе парламентских слушаний был отклонён. На следующей сессии существенно переработанный проект был принят к исполнению. Сложность его состояла в том, что изменение маршрута привело к необходимости прокладки линии через торфяные болота Чет Мосс (англ. Chat Moss ).

    В 1829 году , когда строительство L&MR уже близилось к завершению, решено было провести сравнительные испытания нескольких локомотивов от разных поставщиков, с тем чтобы выбрать наилучший. Стефенсон выставил на конкурс свой паровоз «Ракета » (англ. Rocket ). Его соперниками были:

    • «Сайклопед» (англ. Cycloped ) Томаса Шоу Брэндрета (англ. Thomas Shaw Brandreth )
    • «Новелти» (англ. Novelty - Новинка ) Джона Эрикссона (англ. John Ericsson ) и Джона Брэйтвэйта (англ. John Braithwaite )
    • «Персёверэнс» (англ. Perseverance - Настойчивость ) Тимоти Бёрстола (англ. Timothy Burstall )
    • «Сан-Парей» (англ. Sans Pareil - Несравненный ) Тимоти Хэкворта (англ. Timothy Hackworth )

    6 октября 1829 года при большом стечении народа состоялись гонки, вошедшие в историю, как «Рэйнхильские испытания » (англ. Rainhill Trials ).

    Паровоз Стефенсона оказался единственным, успешно завершившим все испытания. Он показал среднюю скорость 12 миль в час (~19 км/ч) с грузом 13 тонн. При этом максимальная скорость достигала 30 миль в час (~48 км/ч). Блистательная победа стефенсоновской «Ракеты» сделала её, пожалуй, самым знаменитым механизмом в истории техники.

    Состоявшаяся 15 сентября 1830 года церемония открытия железной дороги Ливерпуль-Манчестер стала очень важным событием государственного масштаба. На одном из своих паровозов в качестве машиниста стоял сам Стефенсон. На ней присутствовали многие члены правительства, включая премьер-министра герцога Веллингтона . Праздник был омрачён трагической гибелью члена Парламента от Ливерпуля Уильяма Хаскиссона . Желая переговорить со стоящим по другую сторону пути Веллингтоном, Хаскиссон попытался перебежать пути, не обращая внимания на приближение поезда, был сбит стефенсоновской «Ракетой» и скончался по дороге в больницу, став первым в мире человеком, попавшим под паровоз. Тем не менее, новая железная дорога, в целом, была воспринята общественностью положительно.

    Закат карьеры

    В 1836 году Стефенсон организовал в Лондоне проектную контору, ставшую научно-техническим центром железнодорожного строительства. Будучи человеком консервативным, он был склонен предлагать проверенные временем и потому более надёжные варианты. Но зачастую выбранные им маршруты или проекты сооружений оказывались более дорогими, чем предлагали оппоненты. Так, при проектировании железнодорожной линии West Coast Main Line Джозеф Лок (англ. Joseph Locke ) предлагал построить по прямой между Ланкастером и Карлайлом . При этом наивысшая точка линии находилась на высоте 914 футов (~279 м) над уровнем моря. Предложенный Стефенсоном вариант предполагал прокладку существенно более длинной линии через Алверстон (англ. Ulverston ) и Уайтхэвен (

    В 1814 г. сконструировал и испытал свой первый паровоз Джордж Стефенсон (1781-1848), который в основном и решил проблему создания парового железнодорожного транспорта. Стефенсон вышел из рабочей среды. Его отец и дед работали на угольных шахтах близ Ньюкастла -- центра английской угольной промышленности. Молодые годы Стефенсон провел, работая в угольных копях. Самоучкой, с большим упорством он изучал механику, физику и многие другие науки. Параллельно сучением он работал над изобретением различных машин и механизмов.

    Рис. 3 - Схема паровоза Д. Стефенсона «Ракета»

    Свой первый паровоз Стефенсон назвал «Блюхер», в честь победителя Наполеона при Ватерлоо. «Блюхер» повторял в своей конструкции многие черты паровозов предыдущих изобретателей. Первый паровоз Стефенсона был очень тяжел, медленно двигался, работал малопроизводительно, но непрерывно (в других паровозах происходили постоянные остановки работы). В дальнейшем Стефенсон продолжал работу над совершенствованием конструкции своего паровоза. До 1825 г. он построил около 16различных паровозов, упорно добиваясь наиболее приемлемой конструкции. Много внимания Стефенсон уделял совершенствованию рельсового пути.

    До 1825 г. паровозы использовались главным образом на маленьких частных дорогах, обычно обслуживающих нужды рудников или фабричных предприятий. Появление более совершенных конструкций паровозов стимулировало строительство новых железнодорожных линий. В 1818 г. была построена железнодорожная линия протяженностью 61км между городами Стоктоном и Дарлингтом, предназначенная для перевозки угля. В 1825 г. Стоктон-Дарлингтонская линия была открыта для публики. На современников это произвело колоссальное впечатление.

    «Сцена, имевшая место утром 27 сентября 1825 г., не поддается никакому описанию,-- писал впоследствии один из директоров этой дороги.-- Многие, принимавшие участие в этом историческом событии, всю ночь не смыкали глаз и были на ногах. Всеобщая бодрость и веселость, счастливые лица многих, изумление и испуг на лицах других разнообразили картину.

    В назначенный час процессия тронулась. Во главе поезда следовал паровоз, управляемый строителем его -- Стефенсоном; за паровозом следовали 6вагонов с углем и мукой; вслед за ними-- вагон с директорами и владельцами дороги; затем 20 угольных вагонов, приспособленных для пассажиров и наполненных ими, и, наконец, 6 вагонов, нагруженных углем По обеим сторонам пути стояла большая толпа народа; многие бежали за поездом; другие верхом на лошадях следовали за ним по сторонам пути. Последний имел небольшой уклон к Дарлингтону, и в этом месте Стефенсон решил испытать скорость поезда. Он увеличил скорость хода до 15 миль в час. Когда поезд прибыл в Дарлингтон, оказалось, что в вагонах было 450 пассажиров и что вес поезда был 90 тонн». Новая железная дорога быстро показала преимущества нового вида транспорта перед старыми способами передвижения. Популярность железнодорожного транспорта в Англии росла. Многочисленные изобретатели работали над созданием и совершенствованием новых видов локомотивов. В 1829 г. был объявлен конкурс на создание лучшего паровоза. Стефенсон представил на конкурс свой новый паровоз -- знаменитую «Ракету». «Ракета» имела машину мощностью в 13 л. с. На конкурсе производились испытания всех типов локомотивов. «Бой паровозов», как называли этот конкурс, закончился победой «Ракеты», которая свободно тянула поезд весом в 17 т со скоростью до 21 км в час. Скорость паровоза с одним пассажирским вагоном и 36 пассажирами составила 38 км в час.

    «Ракета» была наиболее совершенным локомотивом того времени. Изобретатель приспособил к паровозу только что появившийся тогда трубчатый котел, который дал возможность значительно увеличить скорость локомотива. «Ракета» была построена с учетом всех достижений паровозостроения своего времени. Она явилась как бы итогом начального периода развития паровоза.

    В 1830 г. в Англии для пассажирского движения была открыта железная дорога между Ливерпулем и Манчестером протяженностью в 45 км. В этом же году в США была построена первая железнодорожная линия Чарльстон--Огеста длиною в 64 км. В 1832 г. была построена первая железная дорога во Франции, в 1835 г.- в Бельгии и Германии, ав1837 г.- в России и Австрии.

    Джордж Стефенсон краткая биография английского конструктора и изобретателя, инженера-механика. Всемирную известность приобрёл благодаря изобретённому им паровозу. Считается одним из «отцов» железных дорог.

    Джордж Стефенсон биография кратко

    Родился 9 июня 1781 в семье шахтёра в Уилэме (Англия). С 8 лет работал по найму, научился читать и писать в 18 лет, путём упорного самообразования приобрёл специальность механика паровых машин (около 1800 года). С 1812 года главный механик Киллингуортских копей (Нортамберленд), изобрёл рудничную лампу оригинальной конструкции (1815).

    С 1814 года занимался строительством паровозов. Первый паровоз «Блюхер» построил при содействии бывшего помощника Р. Тревитика Дж. Стила для рудничной рельсовой дороги. В 1815-1816 годах создал ещё два паровоза усовершенствованных конструкций. В 1818 году совместно с Н. Вудом провёл первые научные исследования зависимости сопротивления рельсового пути от нагрузок и профиля пути.

    В 1823 году в Ньюкасле основал первый в мире паровозостроительный завод, на котором был изготовлен паровоз «Передвижение» (1825) для строившейся под руководством Стефенсона железной дороги Дарлингтон — Стоктон, а затем паровоз «Ракета» (1829) для дороги между Манчестером и Ливерпулем (1826-1830). При строительстве этой линии Стефенсоном впервые решены сложные задачи железнодорожной техники: созданы искусственные сооружения (мосты, виадуки и т.п.), применены железные рельсы на каменных опорах, что позволило развивать паровозам типа «Ракета» скорость до 50 км/ч. Ширина колеи (1435 мм), принятая Стефенсоном, стала самой распространённой на железных дорогах Западной Европы.

    В 1836 Стефенсон организовал в Лондоне проектную контору, ставшую научно-техническим центром железнодорожного строительства. По чертежам Стефенсона и его сына Роберта строились паровозы, которые эксплуатировались не только в Великобритании, но и в других странах. Стефенсон решал и другие технические вопросы в области транспорта и промышленности, был организатором школ для механиков.



    План:

      Введение
    • 1 Биография
      • 1.1 Начало карьеры
        • 1.1.1 Проектирование паровозов
      • 1.2 Расцвет карьеры
      • 1.3 Закат карьеры
    • 2 Ученики Стефенсона
    • 3 Интересные факты
      • Литература
      Примечания

    Введение

    Джордж Стефенсон (англ. George Stephenson ; 9 июня 1781, Уилэм, графство Нортамберленд - 12 августа 1848, Честерфилд, графство Дербишир) - английский изобретатель, инженер-механик.

    Всемирную известность приобрёл благодаря изобретённому им паровозу. Считается одним из «отцов» железных дорог. Выбранная им ширина колеи рельсового пути, равная 1435 мм (4 фута 8½ дюймов, так называемая «Стефенсоновская» или «нормальная колея»), стала самой распространённой в Западной Европе и до сих пор является стандартом на железных дорогах многих стран мира.


    1. Биография

    1.1. Начало карьеры

    Джордж Стефенсон родился в Уилэме (англ. Wylam , графство Нортамберленд), в 15 километрах от Ньюкасл-апон-Тайн в семье шахтёра.

    С 8 лет работал по найму. Всё детство Стефенсона прошло у построенной в 1748 году от Уилэма до реки Тайн деревянной колейной дороги длиной несколько миль. Она использовалась для вывоза угля с шахты на вагонетках с конной тягой и фактически была прародительницей современных железных дорог. В 18 лет научился читать и писать и путём упорного самообразования приобрёл специальность механика по паровым машинам. В 1802 году Стефенсон устроился на работу машинистом угольной шахты. В 1803 году его жена Фэнни родила сына, которого назвали Робертом. В течение следующих десяти лет Джордж занимался изучением паровых двигателей. В 1812 году перестал заниматься только обслуживанием паровых машин и приступил к самостоятельному их проектированию. В возрасте 31 года его назначили главным механиком угольных копей. Здесь Стефенсон в 1815 году разработал рудничную лампу оригинальной конструкции, получившую название «Лампа Джорди». (Она была изобретена практически одновременно с «Лампой Дэви», предложенной английским учёным Гемфри Дэви. До сих пор не известно, какая из конструкций была первой..)


    1.1.1. Проектирование паровозов

    Паровоз «Блюхер», 1814

    Паровоз Стефенсона, построенный для Геттонских копей в 1822 г. и работавший до 1903 года.

    Чтобы облегчить вывоз угля на поверхность, он сначала построил паровую машину, которая с помощью каната тянула вагонетки. А в 1814 году Стефенсон спроектировал свой первый локомотив, предназначенный для буксировки вагонеток с углём для рудничной рельсовой дороги. Это был первый в мире удачный опыт постройки локомотива, использующего для создания тягового усилия силу трения между гладкими колёсами с ребордами и гладкими металлическими рельсам. Он мог вести состав общим весом до 30 тонн. Машина получила название «Блюхер» (нем. Blücher ) в честь прусского генерала Гебхарда Леберехта фон Блюхера (нем. Gebhard Leberecht von Blücher ), прославившегося своей победой в битве с Наполеоном при Ватерлоо.

    С этих пор строительство паровозов стало главным делом его жизни. В следующие пять лет Стефенсон построил ещё 16 машин.

    Опыты Стефенсона получили признание и в 1820 году его привлекли к проектированию и строительству 13-километровой (8 миль) железнодорожной линии от угольной шахты Хэттон (англ. Hetton ) до Сандерлэнда (англ. Sunderland ). На ней использовалась комбинированная тяга: в одном направлении (вниз) состав двигался под действием сил гравитации, а обратно (наверх) затягивался с помощью парового локомотива. Эта дорога стала первой, на которой удалось полностью отказаться от мускульной силы животных в пользу механической тяги.

    В 1821 году началось проектирование железной дороги Стоктон-Дарлингтон (англ. Stockton and Darlington Railway - S&DR). Первоначальным проектом предусматривалось использование конной тяги для передвижения телег с углём по металлическим рельсам. После консультации со Стефенсоном директор компании Эдвард Пис (англ. Edward Pease ) согласился изменить планы и перейти на паровую тягу. В 1822 году Стефенсон приступил к работе. В 1823 году он основал в Ньюкасле первый в мире паровозостроительный завод, на котором уже в сентябре 1825 года был готов новый локомотив, получивший название «Эктив» (англ. Active ), а впоследствии переименованный в «Локомоушн № 1» (англ. Locomotion No 1 ). Открытие линии состоялось 27 сентября 1825 года. «Локомоушн», управляемый самим Стефенсоном, провёл состав, нагруженный 80 тоннами угля и муки. 15 километров (9 миль) поезд преодолел примерно за два часа, показав среднюю скорость порядка 7,5 км/ч, но на некоторых участках он разгонялся до 39 км/ч (24 мили в час). Помимо груза в составе поезда был открытый пассажирский вагон «Эксперимент» (англ. Experiment ), в котором ехали члены приёмочной комиссии. Это был первый в мировой практике случай использования железной дороги с паровой тягой для перевозки пассажиров.


    1.2. Расцвет карьеры

    «Ракета». Рисунок 1830-х гг.

    Подлинник паровоза «Ракета» в Музее науки, Лондон.

    Поезд на линии Ливерпуль-Манчестер

    Пассажирский вагон на линии Ливерпуль-Манчестер

    Отрезок дороги через болото Чэт Мосс

    Уже при строительстве железной дороги Стоктон-Дарлингтон Стефенсон убедился в том, что малейшие подъёмы существенно снижают скорость движения локомотива, а на уклонах примитивные тормоза становятся неэффективны. Исходя из этих наблюдений, Стефенсон пришёл к выводу, что в будущем на новых железных дорогах следует избегать больших неровностей рельефа. При проектировании линий Болтон-Лей (англ. Bolton and Leigh Railway ) и Ливерпуль-Манчестер (англ. Liverpool and Manchester Railway - L&MR ) Стефенсоном были решены сложные задачи железнодорожной техники: заложены несколько сложных выемок, насыпей, мостов и виадуков, призванных сгладить продольный профиль пути, применены железные рельсы на каменных опорах, способствующие увеличению скорости движения паровоза. Проект L&MR вызвал серьёзное недовольство землевладельцев, интересы которых он затрагивал, и в ходе парламентских слушаний был отклонён. На следующей сессии существенно переработанный проект был принят к исполнению. Сложность его состояла в том, что изменение маршрута привело к необходимости прокладки линии через торфяные болота Чет Мосс (англ. Chat Moss ).

    В 1829 году, когда строительство L&MR уже близилось к завершению, решено было провести сравнительные испытания нескольких локомотивов от разных поставщиков, с тем чтобы выбрать наилучший. Стефенсон выставил на конкурс свой паровоз «Ракета » (англ. Rocket ). Его соперниками были:

    • «Cайклопед» (англ. Cycloped ) Томаса Шоу Брэндрета (англ. Thomas Shaw Brandreth )
    • «Новелти» (англ. Novelty - Новинка ) Джона Эрикссона (англ. John Ericsson ) и Джона Брэйтвэйта (англ. John Braithwaite )
    • «Персёверэнс» (англ. Perseverance - Настойчивость ) Тимоти Бёрстола (англ. Timothy Burstall )
    • «Сан Парэй» (англ. Sans Pareil - Несравненный ) Тимоти Хэкворта (англ. Timothy Hackworth )

    6 октября 1829 при большом стечении народа состоялись гонки, вошедшие в историю, как «Рэйнхильские испытания» (англ. Rainhill Trials ).

    Паровоз Стефенсона оказался единственным, успешно завершившим все испытания. Он показал среднюю скорость 12 миль в час (~19 км/ч) с грузом 13 тонн. При этом максимальная скорость достигала 30 миль в час (~48 км/ч). Блистательная победа стефенсоновской «Ракеты» сделала её, пожалуй, самым знаменитым механизмом в истории техники.

    Состоявшаяся 15 сентября 1830 года церемония открытия железной дороги Ливерпуль-Манчестер стала очень важным событием государственного масштаба. На ней присутствовали многие члены правительства, включая премьер-министра герцога Веллингтона. Праздник был омрачён трагической гибелью члена Парламента от Ливерпуля Уильяма Хаскиссона. Желая переговорить со стоящим по другую сторону пути Веллингтоном, Хаскиссон попытался перебежать пути, не обращая внимания на приближение поезда, был сбит стефенсоновской «Ракетой» и скончался по дороге в больницу, став первым в мире человеком, попавшим под паровоз. Тем не менее, новая железная дорога, в целом, была воспринята общественностью положительно.


    1.3. Закат карьеры

    В 1836 году Стефенсон организовал в Лондоне проектную контору, ставшую научно-техническим центром железнодорожного строительства. Будучи человеком консервативным, он был склонен предлагать проверенные временем и потому более надёжные варианты. Но зачастую выбранные им маршруты или проекты сооружений оказывались более дорогими, чем предлагали оппоненты. Так, при проектировании железнодорожной линии West Coast Main Line Джозеф Лок (англ. Joseph Locke ) предлагал построить по прямой между Ланкастером и Карлайлом. При этом наивысшая точка линии находилась на высоте 914 футов (~279 м) над уровнем моря. Предложенный Стефенсоном вариант предполагал прокладку существенно более длинной линии через Алверстон (англ. Ulverston ) и Уайтхэвен (англ. Whitehaven ). После сравнения обоих вариантов был выбран проект Лока.

    В 1847 году Стефенсон стал первым президентом Института инженеров-механиков (англ. Institution of Mechanical Engineers - IMechE ). К этому времени он практически отошёл от дел, курируя лишь строительство тоннелей железной дороги North Midland Railway и горную промышленность в Дербишире. Открыв неразработанные угольные пласты, Стефенсон вложил большую часть своих средств в их освоение.

    По проектам Стефенсона стали строиться паровозы и в других странах. Он принадлежал к тем счастливым изобретателям, кому довелось при жизни увидеть воплощёнными свои замыслы.

    Стефенсон умер 12 августа 1848 в Тэптон-хаусе (англ. Tapton House ) в Честерфилде (графство Дербишир).


    2. Ученики Стефенсона

    Джордж Стефенсон

    Сын Джорджа Стефенсона - Роберт (1803-1859) - принимал активное участие в проектах отца, начиная с создания «Локомоушн № 1» . Впоследствии стал видным инженером-паровозостроителем.

    Ученик Стефенсона Джозеф Лок (англ. Joseph Locke ) стал главным инженером многих железных дорог Англии, включая Grand Junction Railway - GJR ; позже - членом Парламента.


    3. Интересные факты

    • Построенный в 1825 году паровоз Стефенсона «Локомоушн № 1» уцелел до настоящего времени. Он использовался по назначению до 1857 года, а сейчас экспонируется в Дарлингтонском железнодорожном музее.
    • В 1979 году, в честь 150-летия создания паровоза «Ракета» , в Англии была построена его действующая копия. Она немного отличается от оригинала укороченной дымовой трубой. Это вызвано тем, что за прошедшие полтора столетия высота насыпи в Рэйнхилле (англ. Rainhill ) заметно увеличилась, оставив меньший просвет под мостом.
    • Портрет Джорджа Стефенсона был помещён на банкнотах серии Е Государственного банка Великобритании достоинством £5. В обращении эти купюры находились с 7 июня 1990 года по 21 ноября 2003 года.

    Стефенсон и Россия:

    • Существует утверждение, что Николай I в молодости посетил Англию, где в 1816 году встретился со Стефенсоном, попробовал себя в роли кочегара и прокатился на паровозе .
    • 15 сентября 1830 года на церемонии открытия железнодорожной линии Ливерпуль-Манчестер присутствовал специально командированный французский математик, физик и инженер Г. Ламе. Во время командировки он познакомился со Стефенсоном. Вернувшись в Россию прочитал в рамках публичных чтений, организованных М. С. Волковым в Институте Корпуса инженеров путей сообщения цикл из двух лекций на тему «Построение железных дорог в Англии» .