Жизнь Изамбарда Брюнеля, как бы он рассказал ее сам

При закрытом клапане воздух выкачивается из пространства трубы перед поршнем, в результате чего, как уже было сказано, между поршнем и насосами создается частичный вакуум, и поршень испытывает давление, которое заставляет его двигаться вперед. При этом позади поршня давление воздуха внутри и снаружи трубы уравнивается до атмосферного, поэтому ничто не мешает тем частям клапана, что остаются за поршнем, беспрепятственно открываться.

Поршень является головной частью находящейся в трубе рамы длиной около 10 футов. К задней части рамы прикреплена штанга, другой конец которой соединен с вагоном. Штанга наискось входит в щель трубы. При прохождении штанги по щели, составляющие клапана друг за другом открываются, подталкиваемые вверх системой колесиков на движущейся раме поршня внутри трубы, и снова закрываются, когда штанга уходит вперед. Таким образом, после прохождения состава по участку, обслуживаемому насосами, можно снова начинать откачивать воздух, подготавливая трубу к транспортировке следующего поезда.

Мне, как и всякому, кто более или менее знаком с основами физики, преимущества пневматической системы были очевидны. Локомотивная тяга предполагает наличие локомотива. Если ставится цель разогнать состав до скорости 60 миль в час, масса локомотива с его тендерным вагоном, полным угля и воды, должна составлять, как правило, не меньше половины веса всего поезда. Эту огромную массу приходится тоже приводить в движение, на что уходит львиная доля энергии. Если для перемещения самого состава не нужно будет тащить ничего лишнего, очевидно, что экономия топлива составит едва ли не половину.

Даже в сравнении с канатной тягой, вынужденно использовавшейся на крутых подъемах, которые не удавалось преодолеть с помощью локомотивной, пневматическая, лишенная как веса каната, так и необходимости преодоления силы его трения о грунт, оказывалась явно экономичней.

Кроме того, стационарный источник энергии гораздо предпочтительнее того, что размещен на локомотиве. Стационарный двигатель легче обслуживать, проще обеспечивать топливом. Не требуется экономия места, как на локомотиве, поэтому можно больше внимания уделить эффективности двигателя, выбрать тот, который не столь компактен, но отличается большим КПД.

Мои расчеты подтверждали, что стоимость стационарной тяги по сравнению с локомотивной кратно меньше: в зависимости от рельефа пути от 4 до 13 раз.

Ну и, в конце концов, удобство пассажиров: отсутствие шума, создаваемого локомотивом, равномерность движения и, как следствие, отсутствие качки; отсутствие угольной пыли и сажи, летящих в окна вагонов и способных отравить все удовольствие от использования удобств железнодорожного передвижения.

На протяжении нескольких лет я осторожно, без предвзятости, изучал вопрос и формировал мнение. Мне казалось, чисто механические трудности не являются непреодолимыми, а действие частичного вакуума, полученного при помощи воздушного насоса, может быть целиком передано на поршень, соединенный с составом, без таких потерь и последствий трения, которые нужно было бы брать в расчет. Верность моих представлений полностью подтвердили последующие эксперименты изобретателей системы.

Между тем в 1843 году г-н Роберт Стефенсон, по запросу совета директоров Честерско-Холихедской железной дороги, составил отчет о целесообразности применения здесь пневматической системы. Его мнение оказалось отрицательным, причем не только в отношении конкретной железной дороги, но и вообще всех железных дорог. Стефенсон радикально забраковал пневматическую систему, посчитав, что, несмотря на принципиальную возможность ее производительного использования, на линиях с обычным градиентом подъема-спуска пневматическая тяга будет обходиться значительно дороже, чем локомотивная, а на крутых подъемах – дороже используемой там ныне канатной тяги. Другими словами, она не имеет смысла, поскольку ее практическое применение окажется неэкономичным.

Тот факт, что я все же построил пневматическую систему, а затем был вынужден отказаться от нее, заставил многих поверить, будто я поторопился, не изучив с должной тщательностью данные и выводы г-на Стефенсона, в правильности которых мне затем якобы пришлось убедиться.

На самом деле пневматическая система Южной Девонской дороги потерпела неудачу вовсе не из-за порочности самого принципа работы, а из-за трудностей и ошибок механического характера.

Не стоит приводить всю хронику строительства, испытаний, улучшений системы, равно как и возникновения многих и многих препятствий, требующих преодоления. Так, например, часто происходили серьезные поломки основных частей паровых насосных машин. Чашевидная кожаная защита поршня, делающая его воздухонепроницаемым, нередко выходила из строя при прохождении через впускные и выпускные клапаны. Еще одним источником проблем оказалась дождевая вода, время от времени скапливающаяся в трубе.