Autor: Parowozy Admin

Pierwszy parowóz z trzema osiami napednymi skonstruował Stephenson już w 1834 roku, ale dopiero w latach pięćdziesiątych XIX stulecia ten układ osi znalazł uznanie konstruktorów i producentów. Do tego czasu parowozy z dwoma osiami napędnymi wystarczały do transportu towarowego.

Francuskie Towarzystwo Wschodnie w 1850 roku zakupiło pierwszy parowóz nowego typu. Do 1855 roku były to jednak stale parowozy z napędem wewnętrznym. Dopiero od 1856 roku rozpoczyna się era parowozów z cylindrami parowymi umieszczonymi na zewnątrz ostoi daleko z przodu, a rozrząd kulisowy Stephensona zamontowano wewnątrz ostoi. Pierwsze parowozy tego typu zostały zbudowane dla kolei Ardennes. Miały one klasyczny kocioł bez kołpaka parowego, z typową wysoko umieszczoną piasecznicą. Ścianę ochronną zastąpiono później budką dla maszynisty, a kotły wymieniono dając nowe na nadciśnienie 9 atm.

Do 1884 roku Compagnie de l’Est miała 179 parowozów typu Ardennes (numery od 0.250 do 0.299 i od 0.350 do 0.478). Było to jednak drobiazgiem w porównaniu z ponad tysiącem parowozów podobnego, ale cięższego typu Bourbonnais kolei PLM.

Parowozy bez kół tocznych były dobre do jazdy z małymi prędkościami, a dzięki temu, że cała masa spoczywała na kołach napędnych miały dużą siłę pociągową. W wielu zarządach kolejowych przez długie lata były podstawowymi pojazdami trakcyjnymi transportu towarowego. Później zostały przeniesione do prac manewrowych na stacjach i bocznicach.

Początkowo koleje unikały gór. a jeżeli już nie udało sic ich wyminąć, to problem stromych wzniesień rozwiązywano za pomocą liny i stacjonarnego silnika parowego. Ale już w czterdziestych latach minionego wieku pierwsze parowozy zaczęły nieśmiało wspinać sic po wzniesieniach i to z powodzeniem.

Za pierwszą kolej górską uważa się linie kolejową prowadzącą przez przełęcz Semmering w Austrii. Karl von Ghega, projektant i budowniczy linii, na której stromizna zboczy dochodziła do 25 . przeforsował dopuszczenie do eksploatacji trakcji parowej i ogłosił konkurs na najbardziej odpowiedni parowóz. Cztery maszyny biorące udział w zawodach spełniły warunki konkursu. Zwyciężył parowóz Bavaria, który na najbardziej stromym wzniesieniu uciągnął obciążenie zwiększone o 5,5 % z prędkością 18 km/h. czyli o 2/3 większą niż zakładały warunki konkursu. Jego największa moc na haku wynosiła 325 kW.

Parowóz Bavaria miał kocioł i silnik parowy o dużych wymiarach. Jego główną cechą konstrukcyjną był rozczłonkowany mechanizm ruchu. Sam parowóz opierał się na dwóch sztywnych osiach umieszczonych przed i za paleniskiem, tworzących stały rozstaw osi. Pierwszą z tych osi napędzały korbowody, a drugą wiązary łączące obie osie. Z przodu pod kotłem znajdował się dwuosiowy wózek toczny, którego osie były połączone ze sobą wiązarami. Tylny zestaw kołowy tego wózka był napędzany łańcuchem od przedniej osi sztywnej. Podobnie łańcuch od tylnej osi sztywnej przenosił napęd na trzyosiowy wózek tendra. W ten Sposób wykorzystano całą masę parowozu i tendra do lepszej przyczepności.

Zwycięski parowóz nie nadawał się jednak do regularnej służby. Jego słabym elementem były łańcuchy, które w trudnych warunkach zrywały się bardzo często. Podobnie jak inne parowozy biorące udział w zawodach, Bavaria także została zlikwidowana.

Początkowy rozwój mechanizmu ruchu przebiegał w Europie zupełnie inaczej niż w Ameryce. Tam już w 1831 roku, przebudowując parowóz o układzie osi 1A, Jervis zastosował dwuosiowy wózek toczny. Początkowo chciał on tylko rozłożyć obciążenie na dwie osie, ale wózek przydał się również wtedy, kiedy zwiększająca się moc parowozów powodowała powiększenie długości ich kotłów. W Stanach Zjednoczonych już w 1836 roku skonstruowano pierwszy parowóz o układzie osi 2′B z wózkiem tocznym typu American. W Europie natomiast ciągle konstruowano parowozy mające nawet przy stosunkowo długich kotłach wszystkie osie w sztywnej ostoi. Na linie kolejowe z łukami o małych promieniach dobierano parowozy z małym rozstawem osi i wystającymi częściami ostoi. Powodowało to niespokojną jazdę parowozu przy większych prędkościach.

Maszyny z wózkiem tocznym dotarły do Europy poprzez wyroby fabryki Norrisa z Filadelfii, który otworzył filię w Wiedniu. W Niemczech ten typ parowozu wprowadziły przede wszystkim koleje Wirtembergii, Badenii i Hesji, a pierwszy parowóz wyprodukowany w Kassel wzorował się właśnie na nim: pionowy kopulasty kocioł, dwuosiowy wózek toczny o małym rozstawie osi, ostoja wewnętrzna, zewnętrzne, lekko nachylone cylindry, wiązary składające się z dwu równoległych drążków walcowych. Inne elementy były już bardziej europejskie: kopuła kotła z zaworami bezpieczeństwa, koła z odlewaną piastą i stalowymi obręczami, regulator własnej konstrukcji. Umieszczenie cylindrów przed wózkiem powodowało niespokojną jazdę parowozu. Niektóre źródła podają, że na osi napędnej były koła z obrzeżami. Jest to możliwe, ponieważ długość prowadząca parowozu określona z przodu czopem skrętu była dość duża.

Parowóz Drache wycofano ze służby w 1869 roku. Nie zachowano go, ale oprócz modeli w skali, wykonano też drewniany model naturalnej wielkości. Jest on w muzeum fabrycznym firmy Henschel w Kassel.

W czasach narodzin transportu kolejowego sprawa szerokości toru nie była wyjaśniona i do końca uporządkowana. Great Western Railway, która opanowała stopniowo południowy zachód Anglii i cześć Walii, wybrała dla torów swoich linii kolejowych szerokość 7 stóp (1 stopa = 3,048. 10*1 m/. Głównemu konstruktorowi kolei Sir Danielowi Goochowi umożliwiło to produkowanie w warsztatach w Swindon olbrzymich jak na owe czasy pojazdów. Seria parowozów Iron Duke — tak nazywała się jedna z pierwszych maszyn serii liczącej 30 parowozów — była przekrojem konstrukcji europejskich, a przede wszystkim angielskich, lat czterdziestych minionego wieku

— wewnętrzna ostoja, wewnętrzne cylindry, wszystkie osie sztywno umieszczone w ostoi, koła napędne bez obrzeży prowadzących. Na kolei GWR dość duży stały rozstaw osi nie był przeszkodą, a tylko przyczyną tego, że konstrukcja, która zestarzała się dość szybko na innych kolejach, na szerokim torze utrzymała się aż do 1892 roku
-końca parowozów o dużym stałym rozstawie osi.

Parowozy serii Iron Duke z biegiem czasu przebudowywano, między innymi dorabiano im budkę dla maszynisty i palacza. W latach 1871—1888, w czasie gdy na kolejach normalnotorowych już od kilkudziesięciu lat stosowano wózki toczne, zbudowano nowe parowozy tego samego typu.

Koła napędne średnicy prawie 2,5 m umożliwiały parowozom serii Iron Duke rozwijanie dużych prędkości. Na kolei GWR parowóz o układzie osi 1A1 już w 1846 roku osiągnął prędkość ponad 120 km/h, a prędkość podróżna pociągów wynosiła w 1848 roku 93 km/h. Szerokie tory typu Brunela, lansowane również we Francji przez Polonceau, były kosztowne w budowie i dlatego wkrótce przestano je stosować. Ale jeszcze w 1853 roku na takim torze parowóz z kołami średnicy 2750 mm rozwinął prędkość 132 km/h, prędkość którą na torze normalnym przekroczono 37 lat później.

W latach 1836—1838, jeszcze przed całkowitym otwarciem linii kolejowej z Lipska do Drezna sprowadzono na nią wiele parowozów z Wielkiej Brytanii. Były to maszyny o układzie osi 1 Al i B zarówno z kotłami kopulastymi, jak i klasycznymi — walczakowymi. W 1838 roku fabryka maszyn w Ubigau koło Drezna wyprodukowała pierwszy parowóz niemiecki, jeszcze wzorowany na pojazdach angielskich. Parowóz Saxonia skonstruowany według projektu profesora Schuberta przypominał swym kopulastym kotłem i wewnętrzną ostoja parowozy Bury’ego, a umieszczeniem zbieralnika pary maszyny Stephensona. Nowy parowóz miał kilka usprawnień i nowości. Niektóre z nich zdały egzamin, np. ruchomy ruszt, suwaki z dławnicami uszczelniającymi, a o innych, np. blaszanych obręczach kół szybko zapomniano. Podobno w latach 1840—1841 Saxonia jeździła bez osi tocznej.

Wyprodukowanie tak złożonej maszyny, jaką był parowóz, okazało siet twardym orzechem do zgryzienia dla wielu ówczesnych fabryk. Fabryka maszyn w Übigau również miała kłopoty z opanowaniem niektórych technologii, np. z produkcją osi wykorbionej. Nic dziwnego, że pierwszy produkt nie był najlepszy, parowóz od początku sprawiał dużo kłopotów w eksploatacji. Z tych powodów wkrótce przesunięto go do prac manewrowych, ale tam przeżył niektórych angielskich kolegów i służył do 1850 roku.

Austro-Węgry w latach trzydziestych XIX wieku także nie miały konstruktora, który umiałby zaprojektować parowóz nadający się do użytku na nowo budowanej linii kolejowej z Wiednia do Krakowa (KFNB). Na otwarcie pierwszego odcinka kolei w 1837 roku parowóz dostarczyły zakłady Stephensona. Była to maszyna o układzie osi B1. Parowozy z dwoma osiami napędnymi budowano jeszcze przed parowozem Rocket, a także w latach trzydziestych, a oś toczną za stojakiem dodano w nich z powodów podobnych jak przy przejściu z układu osi 1A na 1A1.

Parowozy o układzie osi B1 były przeznaczone do ruchu towarowego. Na zewnętrznych korbach miały osadzone wiązary, a dwa cylindry umieszczone pod dymnicą. Napęd był przenoszony na drugą oś wykorbioną. Oś cylindrów była nachylona do przodu, tak że korbowody podchodziły pod pierwszą oś. Na kotle znajdowały się dwa zbieralniki pary z zaworami bezpieczeństwa, a miedzy nimi miska gardzielowa typowa dla parowozów kolei KFNB. Drewniana, obita blachą ostoja była uzupełniona cienkimi podłużnicami.

Razem z parowozem Vulcan kolej KFNP otrzymała z firmy Tayleur & Co jeszcze dwie maszyny o układzie osi B1 — Samson i Hercules. Dwa późniejsze parowozy o takim samym układzie osi. pochodzące z 1841 roku były znacznie większe. Na nich skończyły się dostawy takich parowozów dla kolei KFNB. Parowóz Vulcan został wycofany z eksploatacji w 1851 roku i niedługo także zlikwidowany.

Mimo zwycięstwa w konkursie, parowóz Rocket nie był dobry pod względem
mechanicznym. Dlatego Stephenson już w 1830 roku zmienił w swoich parowozach układ osi z Al na 1A (typ Planet), w którym tylna oś była napędzana cylindrami umieszczonymi poziomo pod dymnicą. Ułożenie cylindrów wewnątrz ostoi wymagało wykorbionej osi napędnej. Musiała ona być umieszczona pod stojakiem. Spowodowało to duży wysięg ostoi, duże obciążenie osi napędnej i niespokojną jazdę parowozu. Dlatego Stephenson umieścił za stojakiem jeszcze jedną oś toczną, przechodząc w ten sposób w 1834 roku na układ 1A1 (typ Patentee).

 

W krajach lub państwach niemieckich małe parowozy kopalniane budowano jeszcze przed historycznym konkursem, ale w 1835 roku nikt nie był w stanie skonstruować parowozu dla kolei Norymberga — Fürth. Zamówienie powędrowało więc do Wielkiej Brytanii, skąd przyszedł parowóz Adler. Był to już 118 numer fabryczny zakładów Stephensona.

Na drewnianej, obitej blachą ostoi znajdował się walczak ze stojakiem i dymnicą. Poziome cylindry napędzały środkową oś. której koła w celu ułatwienia jazdy po łukach nie miały obrzeży. Kocioł, podobnie jak w poprzednich parowozach, napełniała wodą pompa tłokowa działająca tylko podczas jazdy. Kute obręcze kół były połączone z odlewem wieńca kół nitami. Parowóz mógł ciągnąć 50 t z prędkością 23 km/h, ale jego prędkość maksymalna wynosiła 40 km/h. Parowóz Adler pracował do 1857 roku. następnie został rozebrany, a jego części sprzedane.

Kiedy w 1841 roku fabryka Maffei skonstruowała swój pierwszy parowóz — Münchner, jako wzorem posłużyła się właśnie konstrukcją parowozu Adler, ale maszyna niemiecka była znacznie większa i wyposażona w kocioł z kopułą na stojaku.

Na początku 1829 roku akcjonariusze spółki budującej linie kolejową Liverpool—Manchester jeszcze nie wiedzieli, czy pociągi na tej trasie będą ciągnięte przez parowozy, czy przez stacjonarną maszynę parową. Ponieważ brano pod uwagę także ruch pasażerski, przeto ważne było osiąganie odpowiedniej prędkości jazdy. Postanowiono ogłosić konkurs na parowóz dla nowej linii. Konstruktor zwycięskiej maszyny miał otrzymać 500 funtów szterlingów nagrody. Konkurs wygrał parowóz Rocket panów Stephensonów i pana Booth a. Najpierw na trasie długości około 56 km uciągnął trzykrotność swojej własnej masy z prędkością 16 km/h. Następnie wykonał to zadanie powtórnie, a kończąc konkurs pokazał, że może uciągnąć trzy razy więcej albo może osiągnąć prędkość większą niż 40 km/h.

Zwycięzca z Rainhill miał podstawowe elementy konstrukcyjne nowoczesnego parowozu: dwa cylindry oraz korby na osi napędnej przesunięte względem siebie o 90°, odprowadzanie pary do komina przez dyszę, odsprężynowane osie i walczak z rurami ogniowymi. Prosty rozrząd mimośrodowy wymagał niestety złożonego manipulowania dźwigniami i pedałem przy każdym ruszaniu z miejsca. Tender, izolacja kotła i koła były drewniane.

Mimo zwycięstwa na równinie pod Liverpoolem parowóz nie nadawał się do normalnej eksploatacji. Musiał on najpierw zostać przerobiony. Najważniejszymi zmianami było powiększenie dymnicy i doprowadzenie cylindrów do prawie poziomego ułożenia.

Po tej rekonstrukcji parowóz pracował do 1836 roku, kiedy został sprzedany kolei kopalnianej w Kirkhouse. Następnie został ponownie przebudowany i jeździł jeszcze przez wiele lat. Ludzie szanujący tradycję uratowali parowóz przed zagładą. Dziś w przebudowanym kształcie możemy go oglądać w Science Museum w Londynie. Oprócz oryginału istnieje wiele mniej lub bardziej udanych modeli parowozu Rocket. Niektóre z nich nadają się do eksploatacji.