Airfix 1/32 1804 Steam Loco - Первенец эпохи огня и стали

Историческая справка о прототипе модели и об изобретателе

История паровоза совмещает в себе две истории: историю рельсового пути и историю локомотива. Причем первый возник гораздо раньше второго. О применении деревянных рельсов в горном деле пишет еще Себастьян Мюнстер в своей книге, вышедшей в 1541 году. В XVIII веке рельсы стали изготавливать из чугуна, а в начале XIX века — из мягкого железа (чугун вследствие своей хрупкости, быстро разрушался). Долгое время железнодорожные пути сооружались только на рудниках, но потом получили распространение пассажирские дороги с конной тягой.

Первая такая рельсовая дорога была устроена в 1801 году в Англии между Уондсвортом и Кройдоном. Что касается локомотива, то он мог явиться на свет лишь после великого изобретения Уатта. Как только паровая машина получила некоторое распространение, нашлось много изобретателей, старавшихся приспособить ее для нужд транспорта — например, использовать паровую машину в качестве двигателя для самодвижущейся повозки. Первую попытку в этом роде сделал помощник Уатта Мердок. Он прежде других понял, что двигатель паромобиля должен отличаться по конструкции от стационарной паровой машины. Для того чтобы повозка кроме себя самой могла перевозить полезный груз, двигатель должен быть компактным, легким и мощным. Прежде всего, Мердок предложил повысить давление в цилиндре до 3–3,5 атмосфер (тогда это давление считалось очень высоким). Он, также, посчитал необходимым отказаться от конденсатора и выпускать отработанный пар «на выхлоп» в атмосферу. В 1786 году Мердок соорудил действующую модель паровой тележки. Однако Уатт отнесся к опытам своего помощника очень холодно, и Мердоку пришлось оставить свои эксперименты. К счастью, при опытах Мердока в Редрете присутствовал смышленый и любознательный подросток — Ричард Тревитик. Увиденное произвело на него огромное впечатление, и, повзрослев, он посвятил свою жизнь созданию паровых самодвижущихся транспортных машин.

Начал Тревитик с того, на чем остановился Мердок. Сначала он сконструировал паровой двигатель повышенного давления, работавший «на выхлоп» без конденсатора. Затем в 1801–1803 годах он построил несколько паровых повозок, которые весьма успешно бегали по скверной дороге из Кемборна в Плимут. По существу, это были первые в истории автомобили.

Но до изобретения пневматических шин ездить на таких машинах могли только энтузиасты. Хороших дорог было мало, и никакие рессоры не спасали машину и ее водителя от жестокой тряски. К тому же все эти сооружения были очень громоздкими и тяжеловесными для того, чтобы передвигаться по грунтовым дорогам. Тогда у Тревитика возникла идея поставить паровой автомобиль на рельсы. В 1804 году он создал свой первый паровоз. Этот паровоз представлял собой цилиндрический паровой котел, покоившийся на двух осях. Топка располагалась впереди под дымовой трубой, так что тендер (повозку с углем, где сидел кочегар) приходилось прицеплять впереди паровоза. В этом паровозе Тревитик применил горизонтальное расположение цилиндра и усиление тяги в котельной топке при помощи выпуска отработанного пара в дымовую трубу. Подобное расположение цилиндров и такой же метод форсирования (усиления) тяги применяется в настоящее время на всех без исключения паровозах, но оба эти важные изобретении были забыты изобретателями, работавшими после Тревитика, и заново осуществлены Стефенсоном.

Длинный горизонтальный цилиндр 210 мм в диаметре имел ход поршня в 1,4 м. Шток поршня далеко выдавался впереди паровоза и поддерживался особым кронштейном. С одной стороны паровоза имелась сложная зубчато-колесная передача на обе оси, с другой — большое маховое колесо, как у фабричной паровой машины, чтобы облегчить прохождение шатуна через мертвые точки. По многим показателям этот первый в истории паровоз имел удивительные характеристики. Так, при собственном весе в 5 т он транспортировал со скоростью 8 км/ч пять вагонов общим весом 25 т. Порожняком он двигался со скоростью 26 км/ч.



Впоследствии, цилиндрические котлы с внутренней жаровой трубой, под именем «котлов Тревитика», быстро вытеснили примитивные кастрюлеобразные котлы и так называемые сундучные котлы Уатта. Введение новой конструкции котла впервые позволило перейти к применению пара повышенного давления, тогда как Уатт в своих машинах применял крайне низкое давление, не превышавшее двух-трех атмосфер, Тревитик сразу перешел к давлению порядка семи-восьми атмосфер. Но какой шум, какие протесты поднялись против предложения Тревитика применять пар повышенного давления. Ведь это так опасно! И, пожалуй, громче всех возмущался Уатт. Он писал: «Только убийца, ни во что не ставящий человеческую жизнь, может настаивать на применении пара в 7–8 атмосфер».

Несмотря на свои хорошие ходовые качества, первый паровоз не вызвал к себе интереса. Дело в том, что Тревитику приходилось демонстрировать свое детище на Мертир-Тидвилской конной железной дороге. Тяжелый паровоз постоянно ломал чугунные рельсы. Было очевидно, что для него придется строить специальные пути. Однако хозяева рудников, которых Тревитик хотел заинтересовать паровозом, не хотели вкладывать деньги в строительство новой дороги и отказались финансировать изобретателя. В конце концов, этот паровоз был снят с рельсов и использован как стационарная машина.

В последующие годы Тревитик сконструировал и построил еще несколько паровозов. Паровоз 1808 года был дальнейшим шагом вперед. Тревитик убрал громоздкую зубчатую передачу. Движение от вертикального цилиндра передавалось посредством простых шатунов с кривошипами на заднюю ось. Часть отработанного пара шла на подогрев воды в котле, часть — выпускалась через суженное отверстие в дымовую трубу для усиления тяги в топке. Этот усовершенствованный паровоз порожняком развивал скорость 30 км/ч. Однако и эта замечательная машина никого не заинтересовала. В 1811 году, окончательно разорившись, Тревитик должен был прекратить свои опыты. Беда его заключалась в том, что он явился со своим изобретением слишком рано. Не только железо, но и чугун еще были слишком дороги. Поэтому строительство железных дорог казалось нерентабельным. Высокоточных металлорежущих станков также было очень мало. Все детали паровоза приходилось делать вручную, их себестоимость была высокой. Кроме того, шла война с Наполеоном, Англия была стеснена континентальной блокадой, и все проекты, требовавшие больших капиталовложений, не могли быть реализованы. Но, в конце концов, никакая другая страна, наверное, не способна ценить свою историю так, как Великобритания. Талантливый инженер не был забыт. Его модель сохранилась в музее, а профиль паровоза выбит на 2-х фунтовой монете.

Что в коробке?

Заодно решил сделать небольшой обзор содержимого. Коробка из обычного, достаточно тонкого картона. Внутри упакованы 6 литников и инструкция. Инструкция достаточно простая, все понятно, но дана, в первом пункте, сборка элементов паровой машина от совершенно другого набора. Заходя вперед, скажу, что на некоторых литниках есть детали от него же. Логика производителя, в данном случае, малопонятна.



Что касается пластика, то проблем гораздо больше. Пластик твердый, достаточно хрупкий, в некоторых местах жутко слоится. Присутствуют облой, следы смещения пресс-форм, следы от толкателя. Весь джентльменский набор, одним словом. Но учитывая безальтернативность набора, приходится с этим мириться.

Сборка модели

Здесь все достаточно прозаично. Сборка больших хлопот не доставила. Не смотря на всю несовершенность пластика, шпатлевки совсем не понадобилось. Единственное, что я решил сделать модель паровоза максимально действующей. Т.е. все пластиковые узлы сделал разъемными. В местах максимального трения сделал своеобразные подшипники скольжения из латунных тонкостенных трубок и металлических осей. Элементы штокового механизма заменил на металлические — отшлифовал подходящую для этих целей алюминиевую проволоку.



Несколько фотографий промежуточных этапов сборки:



Окраска металликами Model master. Пигменты – графит от простого карандаша плюс «пудреница» Tamiya. Модель решил сделать несколько неухоженной, местами проржавевшей. Ведь сам прототип проездил очень мало, и большую часть времени простоял под открытым небом.





Если кто захочет видео того, как это хозяйство работает, могу скинуть.
В качестве диорамной основы – ДВП + обычная земля; трава искусственная. Некоторые проблемы возникли из-за рельс. Я совершенно не имел никакого понятия, как они могли выглядеть на тот момент. Помог следующий чертежик:



В качестве шпал – проклеенные между собой листы шпона.

Окончательный вариант

В заключение…

В процессе сбора информации, заинтересовался паровозостроением вообще. Я вскрыл для себя целый пласт развития как паровых машин, так и паровозостроения. Никогда бы не мог подумать, что паровозы настолько сложны конструктивно и технически, что желание выжать максимальный КПД приведет к тому, что целый ряд систем, наработок и достижений в этой области, в будущем, будут применятся в производстве турбин, в авиации, в ракетостроении. Наверное, недаром уровень технического прогресса страны в конце 19-х, начале 20-го века определялся именно этой отраслью. В середине 50-х годов в США и СССР даже велись разработки паровоза на ядерной энергии. Но дальше разработок, слава Богу, дело не пошло. Сейчас же многие специалисты сходятся во мнении, что постройка паровозов с учетом последних технических достижений была бы выгоднее постройки обычных тепловозов. Их КПД, как минимум, был бы не ниже современных локомотивов, уступая лишь электровозам; плюс абсолютная экологическая безопасность. Но реалии жизни несколько иные….