Ad oggi, quasi un milione di chilometri di linee ferroviarie sono stati posati sul territorio dei principali paesi del mondo. Molti sono gli sviluppi inventati per migliorare il trasporto ferroviario: dai treni che passano dall'elettricità ai treni che si muovono su un cuscino magnetico senza toccare i binari.
Alcune invenzioni sono entrate saldamente nelle nostre vite, mentre altre sono rimaste al livello dei progetti. Ad esempio, lo sviluppo di locomotive che avrebbero funzionato con energia nucleare, ma a causa dell'elevato rischio ambientale e degli elevati costi finanziari, non furono mai costruite.
Ora è in fase di sviluppo la prima ferrovia al mondo per un treno a gravità, che si muoverà per inerzia e
Il trasporto ferroviario ha un grande potenziale. Si inventano sempre più nuovi modi di viaggiare in treno, nonostante tutto in questa zona sembri inventato molto tempo fa.
L'origine del trasporto ferroviario
Le prime ferrovie iniziarono ad apparire a metà del XVI secolo in tutta Europa. Non si potrebbe definire per intero il trasporto ferroviario. Carrelli trainati da cavalli correvano lungo i binari.
Fondamentalmente, tali strade sono state utilizzate nello sviluppo della pietra, nelle miniere e nelle miniere. Erano fatti di legno e i cavalli potevano portare molto più peso su di loro che su una strada normale.
Ma tali binari presentavano uno svantaggio significativo: si consumavano rapidamente e i vagoni uscivano dai binari. Al fine di ridurre l'usura del legno, iniziarono a utilizzare nastri di ghisa o ferro per il rinforzo.
Le prime ferrovie, le cui rotaie erano interamente in ghisa, iniziarono ad essere utilizzate solo nel XVIII secolo.
Prima ferrovia pubblica
La prima ferrovia passeggeri del mondo fu costruita in Inghilterra il 27 ottobre 1825. Collegava le città di Stockton e Darlington e originariamente doveva trasportare il carbone dalle miniere al porto di Stockon.
Il progetto ferroviario è stato realizzato dall'ingegnere George Stephenson, che aveva già esperienza nella gestione e nella gestione di ferrovie a Keelingworth. Per iniziare la costruzione della strada, ha dovuto attendere l'approvazione del Parlamento per quattro anni. L'innovazione ha avuto molti avversari. I proprietari di cavalli non volevano perdere il loro reddito.
Il primo vero treno che trasportava passeggeri è stato convertito da carrelli del carbone. E nel 1833, per il trasporto rapido del carbone, fu completata la strada per Middlesbrough.
Nel 1863 la strada entrò a far parte della North Eastern Railway, che è ancora in funzione oggi.
ferrovia sotterranea
La prima ferrovia sotterranea al mondo è stata una svolta nel trasporto pubblico. Gli inglesi lo costruirono per primi. La necessità della metropolitana è apparsa in un momento in cui i londinesi conoscevano perfettamente gli ingorghi.
Nella prima metà dell'800 sorsero per le vie centrali della città grappoli di vari carri. Si è quindi deciso di “scaricare” i flussi di traffico realizzando una galleria sotterranea.
Il progetto del tunnel sotterraneo di Londra è stato inventato dal francese Marc Izambard Brunel, che viveva nel Regno Unito.
Il tunnel fu completato nel 1843. All'inizio veniva utilizzato solo come punto di appoggio ma in seguito è nata l'idea della metropolitana. E il 10 gennaio 1893 avvenne l'inaugurazione della prima metropolitana.
Utilizzava la trazione della locomotiva e la lunghezza dei binari era di soli 3,6 chilometri. Il numero medio di passeggeri trasportati è stato di 26mila persone.
Nel 1890 i treni furono modificati e iniziarono a muoversi non a vapore, ma a corrente.
ferrovia magnetica
La prima ferrovia al mondo, su cui viaggiavano i treni, fu brevettata nel 1902 dal tedesco Alfred Seiden. Tentativi di costruzione sono stati fatti in molti paesi, ma il primo è stato presentato all'Esposizione Internazionale dei Trasporti di Berlino nel 1979. Ha lavorato solo per tre mesi.
I treni su una ferrovia magnetica si muovono senza toccare i binari e l'unica forza frenante per il treno è la forza di resistenza aerodinamica.
Ad oggi non possono competere con la ferrovia e la metropolitana, perché, nonostante l'elevata velocità di movimento e la silenziosità (alcuni treni possono raggiungere velocità fino a 500 km/h), presentano una serie di notevoli inconvenienti.
In primo luogo, saranno necessari ingenti investimenti finanziari per la creazione e la manutenzione di strade magnetiche. In secondo luogo, i treni a levitazione magnetica. In terzo luogo, provoca gravi danni all'ambiente. E, in quarto luogo, la ferrovia magnetica ha un'infrastruttura di binari molto complessa.
In molti paesi, inclusa l'Unione Sovietica, progettarono di creare tali strade, ma in seguito abbandonarono questa idea.
Ferrovie in Russia
Per la prima volta in Russia, i predecessori delle ferrovie a tutti gli effetti furono utilizzati ad Altai nel 1755: si trattava di binari di legno nelle miniere.
Nel 1788 fu costruita a Petrozavodsk la prima ferrovia per le esigenze di fabbrica. E per il traffico passeggeri nel 1837 apparve la ferrovia San Pietroburgo - Tsarskoye Selo. Erano treni a vapore.
Successivamente, nel 1909, la Ferrovia di Carskoe Selo divenne parte della Linea Imperiale, che collegava Carskoe Selo con tutte le linee della Ferrovia di San Pietroburgo.
Chi è chi nel mondo delle scoperte e delle invenzioni Sitnikov Vitaly Pavlovich
Chi ha inventato il treno?
Chi ha inventato il treno?
Nell'antichità, nell'antichità, l'uomo ha inventato le rotaie. Già in Assiria e Babilonia 4000 anni fa c'erano carri a due o quattro ruote che correvano su rotaie. Ma potevano muoversi solo in una direzione. Affinché un carrello del genere girasse a destra oa sinistra, era necessario spostare le rotaie.
Solo 1500 anni dopo, all'inizio di una nuova era, apparve un nuovo tipo di rotaia. Questi erano tronchi d'albero lunghi e levigati, montati su traversine perpendicolari. Erano usati per spostare carichi particolarmente pesanti. Già nel XVI secolo furono inventati i carrelli per le miniere, che si muovevano lungo il binario.
L'inglese Richard Trevithick fu il primo a pensare di adattare una macchina a vapore per funzionare su rotaie. Ciò accadde nel 1804.
L'auto si chiamava locomotiva e poteva trainare 5 vagoni con 70 passeggeri e trasportare 5 tonnellate di carbone. Un treno del genere correva su rotaie di ghisa prodotte in una fabbrica in Galles.
All'inizio le rotaie erano di legno. Poi cominciarono ad essere fatti di ferro e ghisa. Ciò ha aumentato la durata delle rotaie e ha garantito la sicurezza dei passeggeri.
Naturalmente, la prima locomotiva era tecnicamente ancora molto imperfetta. La sua velocità ha raggiunto solo 8 chilometri orari (4,9 miglia orarie). Ma nel 1816 J. Stephenson creò una locomotiva più avanzata.
Nel 1825, la prima linea ferroviaria collegava Darlington a Stockton. Trasportava carbone. Nel 1830 fu costruita una linea tra Manchester e Liverpool, destinata al trasporto di merci e passeggeri.
La locomotiva Rocket progettata da Stephenson ha raggiunto una velocità di 47 chilometri (29 miglia) all'ora su questa linea!
Nel 19° secolo, l'Inghilterra iniziò a sviluppare intensamente il trasporto ferroviario. Già nel 1833 tutto il carbone estratto nel paese veniva trasportato su rotaia. Dopo 2 anni in Inghilterra c'erano 720 linee ferroviarie dotate di locomotive a vapore. Si noti che in Europa la prima linea collegava Bruxelles e Malin nel 1835. Il primo treno olandese collegava Amsterdam ad Haarlem nel 1839.
Da allora, il trasporto ferroviario si è sviluppato rapidamente e ora occupa una posizione di primo piano nel mondo. Su rotaia, viene trasportata una quantità di merci molte volte superiore rispetto a tutti gli altri modi di trasporto.
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Di seguito è riportata una breve panoramica degli sviluppi e delle invenzioni chiave che alla fine hanno portato alla creazione di treni elettrici nel nostro senso moderno.
Modello della prima ruota nel Museo di storia iraniana.
Fonte: Wikipedia.
La tavola di Peutinger è una delle mappe più famose del V secolo d.C. La lunghezza della mappa originale è di 6,75 m e la larghezza è di 0,34 m Raffigura le strade dell'Impero Romano, la cui lunghezza totale era di circa 200 mila km, nonché città, mari, fiumi, foreste e montagne. La mappa mostra l'intero impero romano, il Medio Oriente e l'India, il Gange, lo Sri Lanka e la Cina sono contrassegnati.
Fonte: Wikipedia.
Primi esperimenti con l'elettricità. Incisione dal 1670
Fonte: Wikipedia.
Il treno di attrazione di Richard Trevithick. Disegno del 1804
Fonte: Wikipedia.
Modello della locomotiva a vapore Cherepanovs, presentata nel museo IrGUPS.
Foto: Oleg Nazarov, 2005
Pietroburgo - Treno Mosca, 1854
Fonte: Wikipedia.
Freno pneumatico automatico Westinghouse, 1872
Le prime ferrovie
Le prime ferrovie furono create principalmente per le esigenze dell'industria. Gli ingegneri che lavoravano sui motori a vapore non tenevano presente la possibilità del trasporto di passeggeri. Si trattava di creare un modo conveniente, poco costoso e ad alta intensità di manodopera per consegnare le merci. Innanzitutto il carbone. Ecco perché le prime ferrovie nella storia dell'umanità iniziarono ad apparire in miniere grandi e profonde. Sulla superficie della terra, queste strade sono uscite solo alla fine del 18° secolo, con un'eccezione. All'inizio del XVII secolo, la Wallaton Carriage Railway funzionava in Inghilterra. Le ferrovie collegavano i villaggi di Wallaton e Strelli, vicino a Nottingham. Si ritiene che la strada di tre chilometri sia stata costruita tra il 1602 e il 1604. Trasportava il carbone da un villaggio all'altro. Nel 1620 le miniere di Strelli furono chiuse e la strada cadde in rovina.
Ex ferrovia di Wallaton. (wikipedia.org)
A proposito, la questione di come esattamente è stato trasportato il carbone rimane ancora aperta. I motori a vapore iniziarono ad apparire solo nella seconda metà del XVIII secolo. La macchina di Watt fu presentata per la prima volta nel 1784. In Russia, la prima ferrovia apparve nel 1788. Questa, lo ripetiamo, non era una strada passeggeri, ma una strada industriale. Il condotto della ruota in ghisa, come veniva chiamato, fu costruito presso la fabbrica di cannoni Alexander a Petrozavodsk per le esigenze di questa impresa. Il progetto è stato sviluppato dal capo delle opere minerarie di Olonets, Charles Gascoigne. La strada era destinata al trasporto di carbone e cannoni. A proposito, il condotto della ruota in ghisa è considerato la prima ferrovia industriale al mondo.
Carlo Gascoigne. (wikipedia.org)
motori a vapore
Watt iniziò a lavorare alla sua prima macchina a vapore già nel 1773. Un anno dopo, aprì un'azienda per la produzione di tali macchine, ma nei primi anni non ebbe molto successo. I capi dello scià acquistarono i prodotti dello stabilimento, ma lo fecero con molta riluttanza. L'auto di Watt era considerata costosa e lenta. Fu allora che l'ingegnere pensò di creare un meccanismo universale. L'idea era di rendere il motore a vapore adatto all'uso al di fuori delle miniere di carbone.
Motore nuovo. (wikipedia.org)
Nel 1784 Watt costruì la sua prima macchina termica. La macchina ha convertito l'energia del vapore acqueo in lavoro meccanico azionando un pistone. Il progetto di Watt era basato sul lavoro del matematico francese Danny Papin. Papen progettò l'auto a vapore cento anni prima di Watt, ma non fu così fortunato. Il suo progetto non ha ricevuto il sostegno dell'Accademia di Parigi. Di conseguenza, l'inventore non ha mai trovato i soldi per implementare le sue idee.
Danny Papin. (wikipedia.org)
Come sono apparse le locomotive a vapore
Le ferrovie sono state a lungo utilizzate solo per il trasporto di merci pesanti. Fondamentalmente, trasportavano pezzi di carbone, ghisa e artiglieria. La prima ferrovia passeggeri fu costruita solo nel 1801. Collegava le città di Wandsworth e Croydon. I cavalli furono usati per il trasporto, poiché la prima locomotiva a vapore apparve solo tre anni dopo, nel 1804.
Il cavallo trasporta passeggeri. (wikipedia.org)
Fu costruito dall'ingegnere e inventore Richard Trevithick. È vero, la sua locomotiva era troppo costosa e pesante. Le rotaie in ghisa non potevano sopportare il peso della macchina di Tretiwick. Molto più successo fu un altro inventore: George Stephenson. Propose un modello più economico di locomotiva a vapore e convinse persino la direzione di diverse miniere a costruire, con sforzi congiunti, una ferrovia tra Darlington e Stockton.
Ferrovia tra Darlington e Stockton. (wikipedia.org)
Le sue rotaie erano abbastanza forti da sostenere il peso di una locomotiva. Successivamente, iniziò la costruzione di una ferrovia pubblica tra Liverpool e Manchester. Rimase aperta solo la questione di quali locomotive a vapore avrebbero funzionato tra le città. A quel tempo, diverse dozzine di inventori avevano già proposto progetti per macchine a vapore. C'era una vera lotta per i brevetti. I capi della ferrovia, su suggerimento di Stephenson, trovarono una degna via d'uscita dalla situazione. Organizzarono una gara di locomotive a vapore, il vincitore del concorso ottenne il diritto di diventare la locomotiva principale della strada. Le gare di locomotive a vapore si tennero nel 1829 nella città di Rainhill. La locomotiva Rocket progettata da Stephenson ha vinto la competizione.
Razzo Stephenson. (wikipedia.org)
Solo il "Rocket" è riuscito a superare tutti i test, sviluppando una velocità media fino a 20 chilometri orari (il peso del carico era di 13 tonnellate). I concorrenti della locomotiva a vapore Stefinson (4 carrozze) caddero rapidamente fuori gara. Il momento decisivo fu l'esplosione della caldaia della locomotiva a vapore Novelty, che raggiungeva velocità fino a 45 chilometri orari ed era considerata la principale contendente alla vittoria. A proposito, i primi modelli del "Rocket", come i primi modelli di altre locomotive a vapore, non tiravano dietro le auto, come sta accadendo ora, ma le spingevano. Tuttavia, è stato il successo del "Rocket" che ha segnato l'inizio del boom delle locomotive in Europa. Le ferrovie iniziarono ad apparire in Inghilterra, Francia, Germania e Austria. Neanche la Russia si è fatta da parte. L'imperatore Nicola I era un grande fan del trasporto ferroviario. Nel 1837 fu aperta una strada di 27 chilometri che collegava Carskoe Selo e San Pietroburgo. Il motore che guidava il treno è stato acquistato da George Stephenson. A proposito, a quel tempo la Russia aveva già un proprio progetto di locomotiva a vapore. Padre e figlio Cherepanovs progettarono una macchina a vapore a metà degli anni '30. Ha guidato i treni con il minerale e ha sviluppato una velocità fino a 15 chilometri all'ora. Tuttavia, la produzione di locomotive a vapore fu avviata in Russia solo nel 1870. Prima di questo, l'Impero preferiva acquistare automobili all'estero. Eppure, la Russia ha dato un contributo significativo allo sviluppo del trasporto ferroviario. Furono i ferrovieri russi a proporre il concetto di un vagone letto, dove un passeggero potesse vivere per diversi giorni o addirittura una settimana. Nel 1924 fu costruita per la prima volta una locomotiva diesel in Unione Sovietica. Nel tempo, le locomotive diesel hanno sostituito le locomotive a vapore delle ferrovie di tutto il mondo.
Apertura della ferrovia Manchester-Liverpool. (wikipedia.org)
Anche la costruzione di locomotive a vapore negli Stati Uniti si sviluppò rapidamente. È noto che in alcuni stati le ferrovie sono arrivate anche prima delle autorità locali. Negli Stati Uniti, prima dell'inizio della guerra civile, la pratica delle corse di locomotive era ampiamente utilizzata. Tali concorsi hanno aiutato gli inventori a identificare le carenze dei loro nuovi modelli e, allo stesso tempo, hanno attirato l'interesse del pubblico per le ferrovie. Negli anni '40 del XIX secolo, negli Stati Uniti si tennero una decina di competizioni di questo tipo.
Quello è stato il primo treno al mondo!
Apparvero in Europa nel XVII-XVIII secolo e sembravano dei carrelli, davanti ai quali c'erano persone o cavalli che tiravano il carrello lungo le rotaie. Nel 1809 esistevano già alcune catene di diversi carrelli collegati da anelli di metallo. Ma è difficile chiamarlo treno.
La prima locomotiva a vapore fu costruita in Inghilterra nel 1804. Era una caldaia a vapore, il focolare era posizionato di fronte, quindi il carro con il carbone e il fuochista si aggrappavano alla parte anteriore della locomotiva. Secondo numerosi indicatori, questa prima locomotiva a vapore al mondo aveva capacità straordinarie. Con il suo peso di 5 tonnellate, poteva trasportare 5 carri del peso di 25 tonnellate ad una velocità di 8 km/h. Vuoto, si muoveva ad una velocità di circa 26 km/h. Usato per trasportare il minerale dalle miniere. Successivamente, una carrozza per passeggeri è stata attaccata alla locomotiva a vapore: questa è stata la prima locomotiva a vapore con trazione locomotiva.
Nel 1820 fu creato il primo treno merci a motore. Trovarono subito un uso per lui: trasportava il carbone dalla miniera alla città. Nel 1825 il treno principale passò lungo la prima ferrovia pubblica, la cui massa era di 80 tonnellate. E nel 1830 fu lanciato il primo treno passeggeri di linea principale, con il primo vagone postale al mondo.
In Russia, il primo treno è apparso 4 anni dopo. A capo del treno c'era una locomotiva a vapore inventata dai Cherepanov. I treni passeggeri avevano carrozze di quattro classi: carrozze di prima classe, carrozze di seconda classe, carrozze con tetto e le stesse carrozze senza tetto. Questi ultimi erano chiamati "automobili". La velocità media di tali treni era di circa 32,8 km / h e solo alla fine del 1860 aumentò a 42,7 km / h.
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