1. Развитие железнодорожного транспорта
Железнодорожный транспорт – это ведущее звено в транспортной системе страны, он способствует в большей мере освоению новых районов и их природных богатств.
Предшественниками железных дорого были так называемые колейные дороги, по которым перемещались вагонетки с помощью людей или животных. Такие дороги сооружали на рудниках и шахтах еде в 16 веке. Развитие рельсового транспорта в нашей стране началось с постройки заводских рельсово-лежневых путей.
В 1764 году гидротехник Кузьма Дмитриевич Фролов применил на Колывано-Воскресенских заводах на Алтае механическую канатную тягу по рельсово-лежневым внутрицеховым путям, имевшим форму желоба; вагонетки с рудой перемещались по путям канатами от вала водяного колеса. В 1788 г. в Петрозаводске на Александровском пушечном заводе была сооружена инженером А.С. Ярцевым рельсовая дорога с чугунными рельсами в виде уголков, отлитых заодно с поперечинами, фиксирующими колею протяженностью 173,5 м., а через 21 год сын Кузьмы Фролова – горный инженер Петр Фролов закончил строительство на Змеиногорском руднике на Алтае первой в мире чугунной дороги с конной тягой. Дорога протяженность. 1, 867 км. имела рельсы выпуклой формы, насыпи, выемки, мосты, поворотный круг. Предложенная и мостов в значительной мере предопределила последующее развитие основных элементов железнодорожного пути. Аналогичные дороги были построены во Франции через 13 лет, в Америке – через 17 лет.
Запросы промышленности, ставшей на путь машинного производства, конная тяга удовлетворить не могла. Появляется необходимость в более совершенной паровой тяге. И.И. Ползунов в 1765 г., за несколько лет до англичанина Джеймса Уатта, построил первую в мире универсальную паровую машину. Впервые железная дорога общего пользования с паровой тягой была построена Д. Стефенсоном в 1825 г. в Англии.
В России первая железная дорога с паровой тягой была построена на Урале в 1834 г. механиком Нижнетагильского завода Е.А. Черепановым и его сыном М.Е. Черепановым. Дорога протяженностью 854 м соединяла рудник и завод. Они же создали и первый паровоз. Тогда еще не существовало слово «паровоз», и машина была названа «сухопутным пароходом». Паровоз Е.А. и М.Е. Черепановы превосходил по всей мощности английский локомотив – стефенсоновскую «Ракету».
Россия позже других стран встала на путь капиталистического развития. Однако потребность в железных дорогах появилась еще в начале 19 века в связи с развитием товорно-капиталистических отношений и стремлением русской буржуазии к расширению внутреннего и внешнего рынков. Строительство железных дорог было подготовлено развитием техники, достижениями русских механиков, металлургов и строителей.
Первая в России железная дорога на паровой тяге общего пользования протяжением 27 км. была построена в 1837 г. между Петербургом и Царским селом (ныне г. Пушкин).
Крупнейшим достижением русского инженерного искусства являлось окончание строительства в 1851 г. Петербургско-Московской железной дороги – самой длинной в мире двухпутной магистрали. Дорогу протяженностью около 650 км. строили 8 лет, одновременно с двух сторон крепостные рабочие в исключительно трудных условиях, описанных в стихотворении НА. Некрасова «Железная дорога».
Вместе с тем сооружение магистрали явилось отечественной шкалой формирования талантливых строителей железных дорог. Особенно выдающаяся роль в проектировании и сооружении дороги принадлежит инженеру П.П. Мельникову.
Подвижной состав для Петербургско-Московской дороги был построен на отечественных заводах. Серийный выпуск паровозов был начат в 1844 г. на Александровском (ныне НПО «Пролетарский завод») в Петербурге. Дорога имела большое экономическое значение. Богатый опыт ее строительства был использован при сооружении новых железнодорожных линий; в частности ширина колеи 5 футов (1524 мм.) была позднее принята для всех русских железных дорог. Россия была первой страной, установившей единые габариты приближения строений и подвижного состава.
Поражение в Крымской войне 1853 1856 гг., показавшее отсталость России, в том числе и ее транспорта (длина железнодорожной сети составляла к 1860 г. всего лишь 1600 км.), и развитие капитализма в России после отмены крепостного права вызывали значительное усиление строительства железных дорог. В.И. Ленин в работе «Развитие капитализма в России» писал: «В развитие железнодорожного строительства России было два периода громадного подъема: конец 60-х (и начало 70-х) годов и вторая половина 90-х годов. С 1865 по 1875 гг. средний годовой прирост русской железнодорожной сети составлял 1½ тыс. километров, а с 1893 по 1897 гг. – около 2 ½ тыс. километров».
В первый из этих периодов строились железные дороги, связывающие хлебные районы России с Москвой, Петербургом и морскими портами и обслуживающие промышленность на юге и в центральных районах. В 1868 г. была построена лини Москва-Курск, продленная через год до Ростов-на-Дону, в 1870 г. Курск-Киев, в 1871 г. Москва-Брест и др.
Во второй период железные дороги строили главным образом в целях развития тяжелой промышленности и освоения Средней Азии Сибири. В 1891 г. было начато строительство великого Сибирского пути от Челябинска до Владивостока (Трансиба), протяженностью 7416 км. Основная часть этой магистрали – 5600 км. – была проложена уже 1901 г. в тяжелых условиях через тайгу, болота, районы гор и вечной мерзлоты (полностью строительство магистрали было закончено в 1916 г.). В среднеазиатской части России на сыпучих песках были сооружены железнодорожные линии: к 1899 г. Красноводск-Ташкент, а к 1906 г. Оренбург-Ташкент протяженностью около 1800 км. каждая.
2. Развитие вагоностроения
Прототип В. – небольшой емкости повозка, представлявшая собой ящик передвигавшийся по деревянным рельсам на горных предприятиях вначале вручную, а затем конной тягой. Впервые появился в Англии, затем в Германии. В 1786 г. ирландец Р.Л. Эджуорт предложил составлять поезда из таких повозок. Создание вагона связано с открытием конночугунных дорог, первая из которых построена в графстве Суррей близ Лондона. На этой дороге конной тягой перемещались пассажирские и грузовые повозки. На Алтае П.К. Фролово в 1810 г. построил первую в России Змеиногорскую конночугунную дорогу с трехвагонными составами. Железнодорожный состав из 12 грузовых вагонов и 21 пассажирского с правой тягой испытан при открытии дороги между Стоктоном и Дарлинггоном (Англия) в 1825 г.
Достижения в вагоностроении были продемонстрированы при открытии Манчестер-Ливерпульской железной дороги в Англии (1830 г.), на котором присутствовали специалисты – путейцы многих стран, в том числе и России.
В России первые грузовые и пассажирские вагоны различных типов построены на Александроском заводе в 1846 г. Это были крытые четырехосные вагоны и платформы с центральной сцепкой без буферов грузоподъемностью 8,2 тонны. В 1855 году построены первые двухосные вагоны грузоподъемностью 6,5–10 тонн; с 862 г. стали строить вагоны – ледники для перевозки скоропортящихся пищевых продуктов; в 1872 появились цистерны двухосной конструкции и специальные вагоны (для перевозки живой рыбы, молочных продуктов, песка и т.д.). В 1892 г. создан грузовой вагон «нормального» типа грузоподъемностью 12,5 тонн. В 1905 г. грузоподъемность грузовых вагонов в России была увеличена до 15 тонн, а в 1911 до 16,5 тонн. В конце 19 века, наряду с созданием новых типов вагонов, совершенствуется конструкция кузова рессорного подвешивания, тяговых приборов, буферного устройства, тормозов и т.д. К 1917 г. парк грузовых вагонов в основном состоял из двухосных вагонов 5%, цистерн 6% и прочих 4%. Средняя грузоподъемность 15,1 тонна.
Первые пассажирские вагоны в России появились на Царскосельской железной дороге, открытой в 1837 г. Они имели вид карет. В 1846–1851 гг. на Александровском заводе было построено 239 различных пассажирских вагонов, а в 1865 г. К.И. Рехиевский сконструировал тележку с двойным рессорным подвешиванием, обеспечивавшим плавных ход. Пассажирские вагоны были оборудованы креслами (в 1-м и 2-м классах), и только в 1866 г. введены первые спальные вагоны в скорых поездах Петербург-Москва (в 1867 с США созданы специальные вагоны системы Пульмана). Парк пассажирских вагонов был весьма разнообразен и стоял главным образом из 2-, 2- и 4-осных вагонов, в основном с деревянными рамами и кузовами, с печным или водяным отоплением (индивидуальная для каждого вагона) или с паровым от специального вагона – котельной; освещение свечное, редко газовое; почти все пассажирские вагоны имели автоматические тормоза, сквозную упряжь с винтовой сцепкой и буферами. Нормализация пассажирских вагонов началась с постройкой в 1896 г. четырехосного вагона длиной 18 м. В 1906 г. были построены двухэтажные пассажирские вагоны с тележками системы Рыковского.
За годы советской власти вагонный парк коренным образом обновлен. В 1931 г. прекращено строительство старых типов вагонов и организовано производство крытых 2- и 4-осных грузовых вагонов грузоподъемностью соответственно 20 и 50 тонн, платформ 20, 50, 60 тонн цистерн 24, 45, 50 тонн; 4-осных саморазгружающихся полувагонов грузоподъемностью 60 тонн; хопперов 25, 60 и 70 тонн со стальной рамой и хребтовой балкой, позволяющей устанавливать автосцепку.
Кузова изготовлялись с металлическим каркасом и с обшивкой, выполненной из дерева или металлических листов. Вагоны оборудовались автотормозами отечественной конструкции.
С 1947 г. строился цельнометаллический пассажирский вагон длиной 23,6 м. По назначению различают вагоны пассажирские и грузовые; общесетевые и промышленные транспорта; для широкой и узкой железнодорожной колеи. Современные вагоны несамоходные и самоходные (моторные электрифицированные железнодорожные, трамвайные, метрополитена, дизель-поездов, автомотрисы и др.).
Пассажирские вагоны разделяются на вагоны общего назначения (для перевозки пассажиров, а также вагоны-рестораны, почтовые, багажные, санитарные, лаборатории, клубы и т.д.). К пассажирским вагонам относятся также вагоны трамвая и метрополитена. Пассажирские вагоны различают дальнего следования, межобластного и пригородного сообщения. Вагоны общего назначения бывают: не купейные и купейные (мягкие или жесткие).