Abbiamo già discusso e considerato "La locomotiva a vapore volante", ma si scopre che la storia della costruzione di locomotive a vapore è piena di storie interessanti.
Cosa non hanno inventato gli inventori della fine del XIX - inizi del XX secolo alla ricerca di nuovi design e modi per ottimizzare quelli vecchi? A volte, guardando le fotografie di locomotive a vapore storiche, ti ricordi il film Ritorno al futuro e ti chiedi persino che il miracolo raffigurato non sia una macchina del tempo, ma solo una locomotiva a vapore. In generale, una volta l'ingegnere americano Holman pensava che mettere una locomotiva a vapore direttamente sui binari fosse molto semplice. E ha complicato il compito.
E poi, nel 1887, qualcosa di mostruoso apparve sulla New Jersey Railroad, provocando una tempesta di emozioni tra gli osservatori e non meno ridicolo tra ingegneri e meccanici. Diamo un'occhiata a questo miracolo della tecnologia e vediamo perché è stato inventato …
La fine del XIX secolo fu un periodo di rapido sviluppo del trasporto ferroviario. Negli Stati Uniti venivano posati giornalmente chilometri (più precisamente miglia) di ferrovie, la rete copriva le selvagge terre occidentali, erano necessarie nuove locomotive e vagoni. Il numero di società di locomotive a vapore è cresciuto a passi da gigante e molte di loro hanno costruito una o due locomotive a vapore nella loro storia e sono fallite. Ogni nuova novità tecnica ha suscitato gioia e fiducia nel pubblico che questa fosse la locomotiva a vapore del futuro.
Una delle truffe tecniche più famose del 19 ° secolo è stata la locomotiva a vapore Holman. La straordinaria macchina, soprannominata Absurdity, fu sviluppata a metà degli anni 1880 da William Jennings Holman, un ingegnere britannico e proprietario di una piccola azienda di locomotive a vapore.
Nel 1887, sulla New Jersey Railroad apparve qualcosa di completamente straordinario. La nuova locomotiva a vapore di Holman Locomotive ha causato sconcerto tra ingegneri e meccanici, e molte emozioni e una fede cieca nel progresso per le persone semplici. In apparenza, la curiosità assomigliava a una normale locomotiva a vapore del tipo "americano" (2-2-0 secondo la classificazione sovietica, o 4-4-0 secondo l'americano), ma le sue ruote non toccavano affatto le rotaie …
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In realtà, era il solito 4-4-0, semplicemente modernizzato da Holman. Le ruote della straordinaria macchina non erano sui binari, ma su carrelli aggiuntivi; attraverso una trasmissione ad attrito, trasmettevano la coppia alle ruote motrici dei carrelli, che a loro volta erano già a contatto con le rotaie. La carreggiata è rimasta normale - 1435 mm.
Non c'è stato alcun guadagno né in velocità, né nel consumo di carbone, né in potenza - la locomotiva è diventata solo mostruosamente complicata, ha un aspetto strano (davanti - due piani di ruote, dietro - fino a tre piani!), E le perdite dovute all'attrito aggiuntivo peggioravano le caratteristiche di marcia della macchina …
Solo William Jennings Holman, il proprietario della Holman Locomotive Company, potrebbe spiegare logicamente il motivo della creazione del mostro. Molto più tardi, nel 1895, Holman brevettò persino la sua "invenzione" (US 546153); aveva problemi solo con la giustificazione dell'utilità del progetto, perché tecnicamente la locomotiva a vapore di Holman era certamente un'idea innovativa.
Allora, cosa c'era dietro il motore di Holman? Come già accennato, la concorrenza nel settore ferroviario in quegli anni era agguerrita. E la piccola azienda Holman stava andando molto male. Invece di inseguire il progresso e cercare di superare il resto, il signor Holman ha preso un'altra decisione piuttosto rischiosa. Ha comprato una vecchia locomotiva a vapore di tipo 4-4-0 (useremo la classificazione americana), ha messo i cerchi di attrito sulle ruote, ha messo la bellezza risultante sui carri, ha aggiustato tutto e ha avviato la locomotiva lungo un ramo della strada del New Jersey. Naturalmente, la curiosità ha attirato l'attenzione.
Holman pubblicizzò il suo treno a vapore come meglio poteva. Ha tenuto numerose presentazioni, ha acquistato intere pagine di giornale e metà del paese è stato coperto di manifesti. Agli astanti Holman ha spiegato (usando affermazioni del tutto assurde dal punto di vista della fisica) che questo progetto porterà ad un triplice aumento della velocità a parità di potenza dell'impianto a vapore, e un maggior numero di punti di contatto con le rotaie eviterà lo slittamento delle ruote, e questo funzionerà anche per aumentare la velocità e diminuire spreco di energia. Infine, il culmine della campagna pubblicitaria fu una proposta per "aggiornare" rapidamente e facilmente qualsiasi locomotiva a vapore esistente, trasformandola in una di tipo Holman. Naturalmente, solo la Holman Locomotive Company ha fornito un tale servizio.
Allo stesso tempo, ha semplicemente moltiplicato il numero iniziale di assi (2) per il numero finale (3) per il carrello principale, questa è tutta la matematica. Un numero maggiore di punti a contatto con le rotaie, sosteneva Holman, annullerebbe lo slittamento e l'efficienza della locomotiva aumenterebbe in modo significativo. Poster per la Holman Locomotive Company sono stati appesi in tutto il New Jersey e sono stati stampati $ 25 a $ 100 di azioni per un totale di $ 10 milioni, anche se gli storici ritengono che l'importo sia sopravvalutato. La fiducia di Holman nel successo dell'impresa era anche dovuta al fatto che la sua azienda era pronta a "modernizzare" qualsiasi locomotiva a vapore esistente, ovvero la "Holman" non aveva bisogno di essere costruita da zero.
La quota di Holman del secondo numero (numerata, firmata personalmente da Holman).
E, cosa più importante: Holman ha emesso azioni per un importo compreso tra $ 25 e 100, per un totale di $ 10 milioni (almeno così è stato dichiarato). Presta attenzione: alla fine del 19 ° secolo, puoi vivere con un paio di dollari per una settimana. E mentre gli ingegneri e gli operai delle ferrovie hanno strombazzato la frode, Holman ha venduto quasi tutte le azioni: sono state acquistate da persone comuni che non capivano nulla di fisica e meccanica, ma hanno facilmente portato alla pubblicità. Angus Sinclair nel suo libro "Development of the Locomotive" scrive che una delle sue conoscenze di nome Marion French investì in azioni Holman con difficoltà accumulando $ 570 e nei successivi 20 anni aspettò che lei iniziasse a pagare i dividendi.
La gente comune l'ha comprato. Molti dei Jersey meno ricchi hanno investito i loro ultimi soldi in azioni Holman per attendere i dividendi promessi per vent'anni. C'erano anche grandi investitori che hanno acquisito significativi blocchi di azioni.
Ma allo stesso tempo, il mondo dell'ingegneria ha lanciato l'allarme. È iniziato con il fatto che un certo numero di giornali, che hanno pubblicato un annuncio pubblicitario per il progetto, si sono rivolti a specialisti tecnici e sono rimasti inorriditi da ciò che hanno visto. Le rivelazioni piovvero, Holman fu dichiarato un abbandono tecnico che non capiva le leggi elementari della fisica.
Solo un anno dopo, quando Holman scomparve con tutti i soldi, lasciando la sua unica locomotiva a vapore in eredità alla New Jersey Railroad, divenne chiaro che era un genio. Ha inventato e costruito il dispositivo più semplice, con la sua apparente complessità capace di ingannare le masse e attrarre investimenti su larga scala. Le dimostrazioni tecniche sono state effettuate a basse velocità e le cifre effettive per il consumo di carbone non sono state indicate da nessuna parte: Holman ha superato tutti.
La lunga locomotiva a vapore è stata ricostruita in 4-4-0 e ha continuato a servire come trasporto regolare. La locomotiva divenne nota come Holman Absurd.
Ma nel 1894, Holman tornò improvvisamente (a quanto pare, i soldi erano finiti) e ordinò la Baldwin Locomotive Works per ben tre locomotive a vapore del suo sistema, pagandone solo una in anticipo. Il sistema era leggermente diverso. Le ruote folli erano direttamente sui binari e solo due assi motori poggiavano sui carri. E i carrelli avevano un design e un modello di fidanzamento leggermente diversi; Holman ha anche ricevuto un brevetto per questo - nel 1898 (US 597557). Di conseguenza, solo un Baldwin del sistema di Holman emerse fuori dai cancelli della fabbrica tre anni dopo, nel 1897.
Ma anche su questo, Holman è riuscito a guadagnare bene, emettendo di nuovo una serie di azioni della neonata The Holman Locomotive e Speeding Truck Co e vendendole con un fischio. Dopo la successiva scomparsa di Holman, la sfortunata locomotiva a vapore è stata trasformata in un normale 4-4-0 e inviata per riscattare il suo vergognoso passato in Kansas.
Nessuno sa davvero nulla di Holman stesso - il primo brevetto dietro il suo nome apparve nel 1856, l'ultimo - nel 1926, Holman ricevette in totale sette brevetti per miglioramenti alla ferrovia, inclusi i suoi folli carri. Brevetti diversi indicano luoghi di residenza diversi e, confrontando le date, risulta che Holman visse almeno novant'anni, poiché la differenza tra il primo e l'ultimo brevetto è settanta. Dopo la scomparsa del truffatore, molti giornali e riviste stamparono cartoni animati sui suoi disegni, a volte "sovrapponendo" fino a otto piani di ruote. E Holman da qualche parte ha vissuto la sua vita in sazietà, dal momento che i soldi ricevuti da due truffe successive sarebbero durati per una persona comune per cinquant'anni. Holman sembrava averne avuto abbastanza, dal momento che non è andato per la terza truffa.
Ma nella storia della tecnologia, Holman rimarrà l'inventore della locomotiva a vapore più assurda del mondo. E, forse, come persona che ha ingannato tutti in modo molto intelligente. E due volte.
Locomotiva Laferrera
Holman non è stato il primo a pioniere dell'idea di posizionare una ruota sopra l'altra. Nel 1850, la società francese Entreprise Geneve Laferrère realizzò un'unica copia di un design altrettanto originale.
Il problema era che a metà del XIX secolo non esisteva uno standard per un calibro uniforme. In generale, anche oggi, in diversi paesi del mondo, la linea ferroviaria può avere una larghezza diversa - da 610 a 2000 mm (senza contare le ferrovie per bambini). E la Great Western Railway in Gran Bretagna per molto tempo (fino al 1892) aveva una larghezza di 2140 mm. Il progetto Laferrère è stato uno dei tentativi di effettuare il passaggio da uno scartamento all'altro.
La parte superiore della locomotiva era una locomotiva convenzionale del tipo 0-6-0 per un binario di 1000 mm. Se era necessario far funzionare una locomotiva a vapore su un binario di 1435 mm, i carri semplicemente cambiarono posizione: quello superiore si abbassò e quello inferiore salì. Inoltre, il dispositivo ha permesso di cambiare traccia senza fermare il motore a vapore! Devo dire che dal punto di vista della meccanica il design di Laferrer è geniale, soprattutto per la metà del XIX secolo. Un'altra domanda è che, in effetti, nessuno ne aveva bisogno e lo sviluppo si è fermato lì.
La locomotiva a vapore Laferrera è avvolta nel mistero da ogni lato. Non ci sono brevetti per questo design, una sola immagine del sistema è sopravvissuta fino ad oggi, e persino il nome del produttore è stato letto da una targa chiaramente visibile nella foto. La combinazione "ingegnere Laferrer" è stata trovata nello stesso articolo di Scientific American del 1888, per il quale la locomotiva è stata ridisegnata da qualche edizione francese (molto probabilmente Genie Civil).
Fontaine Steam Engine
Infine, vale la pena menzionare un'altra costruzione straordinaria, conosciuta oggi come "Fontaine's Freak".
Nel 1881, Grant Locomotive Works (Paterson, NJ) costruì una locomotiva unica per la Canadian Railroad, progettata dall'ingegnere di Detroit Eugene Fontaine. Questa locomotiva fece molto rumore e per molti anni attirò l'attenzione sia degli ingegneri meccanici che del pubblico inattivo.
La ruota motrice della locomotiva Fontaine era posta a livello della caldaia e, tramite una trasmissione a frizione, faceva ruotare una ruota che si muoveva direttamente lungo i binari. Lo stesso Fontaine affermò che questo sviluppo aumenterebbe significativamente la velocità della locomotiva. "Oggi abbiamo una situazione in cui un aumento della velocità è disponibile solo attraverso un aumento della quantità di carburante fornito, che porta a costi aggiuntivi", ha scritto Fontaine. "Il mio progetto consentirà di distruggere l'illusione dell'impossibilità di muoversi lungo un percorso diverso …" Ha fatto la sua conclusione basandosi sul fatto che la rotazione di una ruota motrice di grande diametro (72 pollici), e non soggetta alla pressione della massa della locomotiva, richiede meno energia rispetto allo schema convenzionale. La ruota a frizione inferiore (condotta), posta sullo stesso asse di quella a contatto con i binari, aveva un diametro inferiore, 56 pollici,che ha anche ridotto i costi e consentito una maggiore velocità. Infine, il sistema di Fontaine ha migliorato la sicurezza del traffico. Le ferrovie degli Stati Uniti erano, lo ammetteremo, piuttosto goffe (soprattutto a ovest), e molto spesso i treni uscivano dai binari semplicemente per la scarsa qualità della posa. Fontaine ha distanziato il sistema di trasmissione e le ruote motrici, riducendo drasticamente il feedback della curva stradale sui bracci di trasmissione, aumentando l'affidabilità e la durata della struttura.aumentando l'affidabilità e la durata della struttura.aumentando l'affidabilità e la durata della struttura.
Sfortunatamente, Fontaine si sbagliava un po ', il che è stato dimostrato in diversi anni di funzionamento della locomotiva a vapore sulla Canada Southern Railway per la quale è stata creata. A differenza di Holman, che probabilmente fu ispirato dall'idea di un ingegnere di Detroit, Fontaine sperava sinceramente di migliorare la locomotiva a vapore. Il suo sistema si è rivelato né migliore né peggiore del solito e quindi economicamente inopportuno a causa della complessità tecnologica. Successivamente, l'unica locomotiva a vapore è stata ricostruita in un normale cavallo da lavoro del tipo 4-2-2.
Tuttavia, secondo il sistema di Fontaine, inizialmente, nel 1882, furono prodotte altre due locomotive a vapore: la prima per la Pennsylvania Railroad, la seconda per la Wheeling e la Lake Erie Railroad. Tutte queste locomotive sono state sfruttate attivamente.
Per riassumere, possiamo dire che l'immaginazione umana è senza limiti. E non importa quanto assurda questa o quella struttura possa sembrare a prima vista, vale la pena crearla almeno in modo che il progresso non si fermi un secondo.
Locomotiva del ghiaccio di Nathaniel Grue
Il confine tra una locomotiva a vapore e un trattore a vapore è molto sottile: la prima va su rotaie e la seconda su qualsiasi superficie. Sembra, metti una locomotiva su pneumatici o binari e cesserà di essere un rappresentante del trasporto ferroviario. E nel 1861, l'inglese Nathaniel Grue progettò e costruì con la partecipazione dei sigg. Neilson & Co. locomotiva … su pattini! Gru era stato in Russia poco prima, dove era rimasto scioccato dalla quantità di neve e dalle difficili condizioni stradali. Le locomotive sbandavano apertamente sui binari innevati. E Gru ha inventato una locomotiva a vapore appositamente progettata per la Russia.
La meravigliosa (e ingenua) invenzione di Gru era lunga 15 piedi e pesava circa 12 tonnellate, e doveva muoversi su ruote posteriori con punte corte in acciaio per una migliore trazione. Ma davanti, al posto delle ruote, è stata installata una slitta che, secondo l'idea di Gru, poteva scorrere perfettamente su una strada innevata, aprendo così la strada alle ruote motrici. Già al momento della consegna a Mosca, la locomotiva era dotata di una cabina chiusa con riscaldamento alimentato da una caldaia a vapore.
Stranamente, la Russia accettò il progetto e la locomotiva a vapore Gru fu acquistata dal mercante Solodornikov, che servì regolarmente per tutto l'inverno 1861/62, anche se non sulla ferrovia, ma sul fiume ghiacciato, trasportando merci e passeggeri. Inoltre, la traccia della locomotiva è persa nella storia, anche se, secondo alcuni rapporti, proprio l'inverno successivo è caduta nel ghiaccio e vi è rimasta per sempre.
