история техники Кологривая

Хилков Михаил Иванович.

Князь, член Государственного совета, министр общественных работ, торговли и земледелия Болгарии (1882). Министр путей сообщения России в 1894–1905 гг.

11

ПРЕДИСЛОВИЕ

Всентябре 2012 г. на Экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ» в Щербинке прошла выставка железнодорожной техники, посвящённая, 175-летию железных дорог России. Показ динамической экспозиции начался с демонстрации тягового подвижного состава разных лет. Паровозы сыграли исключительно важную роль как в экономическом развитии страны в мирный период, так и в достижении победы в суровые военные годы. Более 120 лет они оставались главным тяговым средством на наших железных дорогах. Над совершенствованием конструкций этих машин в разное время работали выдающиеся личности. История развития железнодорожного транспорта насчитывает немало достижений в этой области. Вобрав в себя все лучшее, железнодорожный транспорт из простого рельсового пути превратился в сложное многоотраслевое хозяйство.

Внастоящем учебном пособии изложен широкий круг вопросов, охватывающий все отрасли железнодорожного транспорта, сердцевиной которых является эволюция технических средств и технологий.

Основной текст сопровождается иллюстративным материалом, необходимым аппаратом книги, который кроме титульных элементов, включает указатели: Именной, Алфавитно-предметный, Основные знаменательные даты, Хронологию лиц, возглавлявших ведомство путей сообщение с 1833 г. до 1905 г. В приложении представлены основные специальные термины, представляющие интерес с точки зрения их этимологии.

Всё это должно способствовать усвоению и запоминанию учебного материала, изложение которого отличается доступностью и доходчивостью, вызвать заинтересованность первокурсника в будущей профессии через постижение истории своей отрасли, для развития и укрепления которой нужны знающие и думающие специалисты.

12

ВВЕДЕНИЕ

Россия не должна останавливаться перед необходимостью некоторых пожертвований для того, чтобы исполнить сеть главных линий железных дорог в самое короткое время…Железные дороги как сильные средства развития внутренних сил государства должны быть полезным и действительным орудием в руках правительства, стремящегося к достижению высокой цели распространения просвещения и увеличения материального благосостояния отечества.

П.П. Мельников, первый министр путей сообщения (1869–1871)

История российских железных дорог тесно связана с внедрением пере-

довых технологий. «Так было с самого начала, с того самого момента, когда отрасль только начинала делать первые шаги, "чугунка" притягивала к себе все лучшее, что приносил технический прогресс» . И сейчас наша первоочередная задача – сохранить традиции, накопленные за 175 лет развития железных дорог, поскольку без знания и предшествующего опыта невозможно создать и построить что-то новое. Именно поэтому и была введена учебная дисциплина «История техники» для студентов, обучающихся специальности 190401.65 «Эксплуатация железных дорог».

В предлагаемом учебном пособии, соответствующем программе дисциплины «История техники», обобщен исторический опыт и результаты деятельности железнодорожной отрасли. В хронологической последовательности представлена история железных дорог за период более чем 175-летнего развития, изложены события большие и маленькие, происходившие в разных странах, отражены изменения в технической оснащенности железных дорог и всех служб железнодорожной отрасли, а также отдельные стороны становления и развития железнодорожного транспорта: от Царскосельской дороги до скоростной магистрали. При этом подчеркивается, что при строительстве железных дорог, особенно на первых порах, был учтён и приспособлен к местным условиям нашей страны зарубеж-

Солнцев А. По пути инноваций // РЖД-партнер. 2012. № 20 (240). Октябрь. С. 36.

13

ный опыт, показана значимость отечественных специалистов, ученых и инженеров путей сообщения и их весомый вклад в теорию и практику проектирования и сооружения железных дорог.

Примечательно, что у истоков железнодорожного строительства, при ведущей роли государства, стоял Павел Петрович Мельников, инженергенерал, профессор, инженер-строитель, академик, главноуправляющий путями сообщения с 1862 по 1865 гг. и первый министр путей сообщения с 1865 по 1869 гг. Занимаясь проблемами транспорта, он много успел сделать для того, чтобы в России появился собственный железнодорожный транспорт с паровозами, вагонами, рельсами, шпалами и всем необходимым другим.

В развитии железных дорог условно выделяют несколько периодов, которые важно знать:

1-й период (до 1860-х гг.) – создание и развитие основных технических средств; строительство первых железных дорог;

2-й период (1860–1900 гг.) – формирование мировой сети железных дорог;

3-й период (1900–1950 гг.) – интенсивное развитие и совершенствование системы железнодорожного транспорта, который становится основным видом сухопутного транспорта;

4-й период (1950–1980 гг.) – железнодорожный транспорт начинает уступать другим видам транспорта;

5-й период (с 1990-х гг.) – скоростные и высокоскоростные магистрали, реализовав принцип «вдвое быстрее автомобиля и вдвое медленнее самолета», возвращают железным дорогам достойное место на рынке транспортных услуг.

При подготовке учебного пособия автор стремился сделать его полезным, информативным и интересным. Пособие состоит из 13 разделов, в приложении представлена подборка терминов, изложение сопровождается большим числом иллюстраций. Пособие подготовлено на основе материалов отечественных изданий, в т.ч. представленных в библиографическом списке.

Для лучшего понимания и проверки уровня усвоения знаний после каждого раздела даны вопросы для самоконтроля, направленные не только

14

на знание базовых ценностей мировой культуры (общекультурное развитие), но и на умение анализировать исторические события и процессы.

Наряду с указанными компетенциями студент в результате изучения дисциплины «История техники» должен:

Знать:

–основные понятия о транспорте;

–этапы исторического развития технических средств транспорта;

–исторические термины и понятия;

Уметь:

–правильно соотносить исторические факты;

–ориентироваться в мировом техническом процессе;

–применять полученные знания в профессиональной деятельности.

15

1. ИСТОРИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА И НАУЧНЫЕ ОТКРЫТИЯ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ЕГО РАЗВИТИЮ

1.1. Состояние промышленности на этапе становления железнодорожного транспорта

Развитие в мире путей сообщения неразрывно связано с развитием цивилизации и общечеловеческой культуры. Как известно, средневековый исторический период, вплоть до XV в., отмечен войнами, взаимным истреблением народов и, как следствие, уничтожением значительной части тех дорог, которые были созданы в предшествующие исторические эпохи. Существующие грунтовые дороги находились в разрушенном состоянии,

льшую часть года они были совершенно не проходимы. Полоса земли, отведенная под дорогу, часто захватывалась и распахивалась, что сужало проезжую часть. Приходилось время от времени вновь восстанавливать путь. Идеалом дороги считалась такая, по которой три лошади могли идти рядом. Поездки были очень длительными и утомительными, отправляясь в дорогу, люди оставляли завещание [1].

Так продолжалось несколько столетий. Но XV и XVI вв. стали временем бурных перемен в жизни европейских народов. Росло число мануфактур, возникали горные промыслы и металлургические предприятия. Великие географические открытия раздвинули границы мира, известного европейцам. Иоганн Гюнтер изобретает книгопечатание. Появляется компас. Колумб открывает Америку, Магеллан впервые совершает кругосветное плавание. Наиболее развитые страны Европы основное внимание уделяют развитию водных путей сообщения. И только скорость движения по шоссейным дорогам по-прежнему зависела от силы и выносливости лошадей.

В 60–80-х гг. XVIII в. сначала в Англии, а затем и в других странах начался промышленный подъем. Вместо ручного труда появилось машинное производство, вместо ремесленных мастерских и мануфактур – крупные промышленные предприятия.

Создание машинной индустрии началось с ткацких и прядильных машин, так как наиболее развитой отраслью хозяйства в Англии была текстильная промышленность (рис. 1.1). По мере увеличения числа машин, устанавливаемых на предприятиях, возрастала потребность в универсальном двигателе, который, в отличие от насосных, был бы способен выполнять механическую работу и приводить в движение различные механизмы.

Наступал век паровых машин. Паровая машина в роли двигателя появилась в XVIII в., но еще за 120 лет до новой эры греческий физик Герон

16

Александрийский соорудил аппарат – механическую игрушку, приводимую во вращательное движение силой пара. Это был прообраз современных паровых турбин.

Рис. 1.1. Первые ткацкие и прядильные машины

Врукописях Леонардо да Винчи упоминается проект орудия, которое может выбрасывать ядра силой пара. Однако только в XVIII веке паровая машина стала настоящей рабочей машиной.

Начало промышленному использованию энергии пара положило изобретение француза Дени Папена. Он изобрел кастрюлю с герметической крышкой, снабженной специальным клапаном, который регулировал давление пара внутри кастрюли. Это было то, что мы сейчас называем автоклавом. В 1690 г. Дени Папен пытался соединить паровой котел с цилиндром и поршнем водяной помпы. По этому принципу были построены первые паровые машины, нашедшие применение в горной промышленности в качестве парового насоса, откачивающего воду из затопляемых шахт и рудников.

В1763 г. русский инженер И.И. Ползунов сделал проект парового двигателя для подачи воздуха в плавильные печи (рис. 1.2). Машина Ползунова имела удивительную по тем временам мощность – 40 лошадиных сил.

17

Настоящую революцию в промышленности произвела паровая машина, созданная инженером

Джеймсом Уаттом в 1784 г.

Идея паровой машины зародилась у Уатта еще в детстве, когда он наблюдал за прыгающей крышкой кипящего горшка. Универсальность паровой машины Уатта позволяла применять ее на любом производстве и на транспорте. Паровой двигатель дал мощный толчок развитию транспорта.

В 1802 г. английский конст-

руктор Ричард Тревитик создал паровой автомобиль (рис. 1.3). Экипаж двигался с грохотом и чадом, пугая пешеходов. Его скорость достигала 10 км/ч. Чтобы получить такую скорость движения, Тревитик соорудил огромного размера ведущие колеса, кото-

рые были хорошим подспорьем на плохих дорогах. Дороги по-прежнему были в плачевном состоянии, а успех дальнейшего использования автомобиля зависел от качества дорог.

Рис. 1.3. Паровой автомобиль Тревитика [1]

18

Борьба за новые виды транспорта в России первых десятилетий XIX в. происходила в условиях углубленного кризиса крепостного хозяйства и развития товарно-капиталистических отношений. Господство устаревших, но охраняемых самодержавием крепостнических отношений, сковывало развитие производительных сил страны, обрекало Россию на хозяйственную, культурную и военную отсталость. До 60-х гг. XIX в. в России было очень мало фабрик и заводов. Преобладало крепостническое хозяйство дворян и помещиков. В 30-х гг. XIX в. в России по разным подсчетам проживало от 50 до 52 млн. чел. Наиболее заселенными были лишь центральные и западные районы Европейской России.

Первые 4 десятилетия XIX в. были временем прогрессивных сдвигов в области техники и экономики. В конце XVIII и начале XIX вв. господствующей формой производства в России была крепостная мануфактура. Вместе с тем на мануфактурах и горно-металлургических заводах находили применение машины, механизмы и устройства, рассчитанные на использование энергии воды, ветра, а также силы животных. Горно-метал- лургическое производство в России этого периода достигло выдающихся успехов. По выработке металла Россия стояла на первом месте в мире. В XVIII в. железо было одной из главных статей экспорта России. Русские домны конца XVIII в. превосходили по своей производительности зарубежные, включая английские. Это признавали и иностранцы.

Возникновение (строительство) первых русских внутризаводских рельсовых дорог было непосредственно связано с успехом горно-металлурги- ческого производства конца XVIII – начала XIX вв. в России [1].

Целая плеяда изобретателей XVIII–XIX вв. трудилась над созданием новых видов техники: паровых двигателей, рабочих машин, средств транспорта и связи. Однако, несмотря на это, эти изобретения при господстве отсталых общественных отношений имели незначительное применение или вообще не внедрялись.

С развитием народного хозяйства и культуры перед транспортом выдвигались все более серьезные задачи. Необходимо отметить, что транспорт при Александре I и Николае I являлся одной из наиболее отсталых отраслей хозяйства. В транспортной отрасли были недостаточно развиты даже достижения мануфактурного периода, преобладали средневековые виды техники и такие варварские формы эксплуатации, как бурлацкий промысел. Отсталость транспорта тормозила рост других отраслей народного хозяйства.

В первой трети XIX в. бездорожье было подлинным бичом русского народного хозяйства. Грунтовые дороги являлись почти единственными

19

путями и находились в плачевном состоянии. Гужевые перевозки занимали массу крестьянского населения, существовало «сословие» ямщиков.

Водные перевозки по рекам и каналам тоже плохо удовлетворяли запросы народного хозяйства. Перевозки осуществлялись бурлаками. Этот промысел был самым распространенным среди видов труда в крепостной России. Ямской и бурлацкий труд не давал положительных результатов в осуществлении перевозок и отрывал от хозяйства сотни тысяч рук. Бедой русских водных коммуникаций была небольшая продолжительность срока навигации. Каждую зиму на водных путях сообщения зимовали тысячи судов с грузами, стоимость которых составляла десятки миллионов рублей. Пропускная способность многих водных систем была недостаточной.

В 1809 г. во главе Главного управления путей сообщения стояли злейшие реакционеры иноземного происхождения – принц Ольденбургский,

герцог Вюртембергский, граф Толь, граф Клейнмихель, которые продол-

жали оставаться начальниками Ведомства путей сообщения на протяжении половины столетия. Их ближайшими советниками были российские инженеры. Всем им была присуща твердая уверенность в том, что Россия не должна соперничать с Западной Европой в области производства, что России подлежит быть простой поставщицей сырья для Запада, а для этого развитие транспорта не требуется. Подобных взглядов придерживался и министр финансов Канкрин Е.Ф.

Развитию новых видов транспорта противодействовали группы судовладельцев и извозопромышленников, извлекавших огромные доходы из бесплатной эксплуатации труда возчиков и бурлаков. Политика ведомства путей сообщения была серьезной помехой новаторам транспортной техники. Стремление оказывать предпочтение всему иностранному поощрялось лично Александром I и Николаем I и их окружением.

Вопрос о сооружении рельсовых дорог в России возник в первой трети ХIХ в. В то время, когда создавались первые железнодорожные проекты в стране, на заводах, рудниках и промыслах уже действовали отдельные конные рельсовые линии.

Элементы будущего железнодорожного транспорта России возникали в XVII–XVIII вв. в горно-металлургическом производстве. В 1837 г. декабрист Н.А. Бестужев писал из далекой ссылки на Петровском заводе: «...нельзя не упомянуть, что по части применения техники мы, русские, опережали других европейцев; чугунные дороги не новы, они существовали на многих заводах для перевозки руды, Бог знает с какой поры...» (Цит. по: Калиничев В.П. Великий Сибирский путь. М.: Транспорт). Он был прав. Лежневые колеи (колея из выступающих или врытых вровень с грунтом деревянных про-

20