Parne lokomotive su već više od dvjesto godina u upotrebi i u nekim državama će još dugo prevoziti putnike i robu. Prvi pokušaji izrade lokomotive na parni pogon sežu u kraj 18. i početak 19. stoljeća. Kako bi pojasnili razvoj lokomotive moramo pojasniti i opseg potreba zbog kojih je došlo do razvoja lokomotiva. vrijedan izvor za ovaj članak je bio serijal članaka u online izdanju novina „The Northern Echo“ koje su uz kritički osvrt prenosile tadašnje novinske natpise.

Od tračnica do lokomotive

Engleska je bila zemlja rane industrijalizacije i zbog distribucije robe morali su izgraditi pouzdanu i brzu prometnu mrežu. Uobičajeno su se za vuču koristili teretni konji. Problem kod vuče su neuređene ceste koje su često za lošijeg vremena postajale blatnjave kaljuže. Kako bi olakšali i ubrzali transport počeli su graditi tzv. tramroads – ceste sa umetnutim drvenim pragovima po kojima su kotači lakše prolazili. Kasnije su uz ili umjesto drva počeli koristiti metalne podloge vrlo slične današnjim tračnicama. Takvi su putevi omogućili da samo jedan konj preveze tonu ugljena na udaljenost od oko 15 kilometara dnevno.

Početkom XIX. stoljeća u Engleskoj se razvila rasprava oko načina dopreme iskopanog ugljena od rudnika do pomorskih luka. Prijedlozi su bili gradnja kanala ili gradnja tramroadsa. Nakon višegodišnjih rasprava u parlamentu 1821. godine odlučeno da se izgradi 37 kilometara tramroadsa od Darlingtona do Stocktona. U toj se priči samo par dana kasnije pojavljuje George Stephenson koji je uspio uvjeriti odgovorne ljude neka se izgrade punokrvne tračnice jer njegove lokomotive mogu odjednom vući teret kao pedeset konja. Nakon 17 dana ispitivanja i mjerenja potvrđena je izgradnja onoga što danas zovemo željeznička pruga. Izgradnja tračnica mu je odobrena u siječnju 1822. godine. Zbog težine parnih strojeva morali su izraditi kvalitetnije tračnice od kovanog željeza.

Početci lokomotiva

Početne korake prema učinkovitom parnom stroju učinio je Thomas Newcomen koji je 1712. postavio parni stroj za ispumpavanje vode iz rudnika. Sljedeći važan korak poduzeo je James Watt koji je u svojem stroju koristio pritisak pare na obje strane klipova. Richard Trevithick je povećao učinkovitost sa povećanjem tlaka u stroju na preko tri atmosferska pritiska. Takav je stroj kao i Nicholas Cugnot koristio za izradu prvih cestovnih vozila na parni pogon u razdoblju od 1769. do 1803. godine. Trevithick je 1804. izradio prvu lokomotivu koja je bila preteška za tadašnje gusnate šine. Prva lokomotiva na svijetu je bila i dio dobivene oklade jer je uspjela povući 10 tona željeza u pet vagona i 70 ljudi na udaljenosti od 15,7 kilometara. Za tu je udaljenost trebala 4 sata i 5 minuta iz čega slijedi da je prosječna brzina bila oko 8 kmh. Navodno je lokomotiva samostalno bez tereta mogla postići brzinu od 25 km/h.

Prva putnička vožnja

Većina engleske pruge je uz manje poteškoće (i dva izgubljena života) dovršena 1823. godine kada je Stephenson potpisao ugovor o izradi četiri lokomotive za rad na toj prugi (dvije od 30 konjskih snaga i dvije od 15). 16. rujna 1825. dovršio je izradu bezimene lokomotive često nazivane „Locomotion No. 1“ i deset dana kasnije izvršene su prve probne vožnje na tračnicama. Prvi željeznički voz sadržavao je 36 vagona – 12 sa ugljenom i brašnom, šest sa gostima i 14 sa radnicima. Kompozicija je imala i probni putnički vagon nazvan „Experiment“ sa 18 putnika među kojima je bio i George Stephenson. Njegov brat James je bio strojovođa.

Uz manje neprilike vožnja je potrajala nešto manje od osam sati i vlak je postignuo brzinu od 24 km/h. Bila je to prva vožnja putničkog vlaka u povijesti. U utorak 27. rujna 1825. tisuće su ljudi promatrali lokomotivu ili parnog konja kako su ga tada nazivali. Locomotion No. 1 je povukla ukupno 80 tona i 533 putnika u prvoj vožnji. Sa svakim stajanjem na postajama broj putnika se povećavao.

U sveopćoj gužvi dogodila se i nezgoda kada je John Stevens pao pod kotače vagona koji su mu smrskali nogu. Tijekom prve vožnje zabilježena je i utrka sa četveroprežnom kočijom. Konji su neko vrijeme bili usporedo sa lokomotivom pri brzini od dvadesetak km/h, no ubrzo su odustali zbog umora. Limena, parna zvijer je pobijedila! Po dolasku u Darlington vlak je pozdravio plotun 21 topa i devet povika „hura“. Prema tadašnjim novinama vlak je dočekalo oko 40 000 ljudi premda je tadašnji Darlington imao jedva nešto preko 5.500 stanovnika.

Locomotion No. 1 je uništena 1828. u eksploziji tlačnog kotla (jedan mrtav i jedan teško ranjeni), a u međuvremenu iz Stephensonove radionice su izašle No. 2 Hope (studeni 1825.), No. 3 Black Diamond (travanj 1826.) i No. 4 Diligence (svibanj 1826.). Te prve lokomotive su bile slabe i nepouzdane, pa su kvarovi i nesreće bili redovna pojava. Svijet je lagano ulazio u vrijeme vlakova je Stephensonov sin George 1824. krenuo na južnoameričku turneju po Kolumbiji, Venezueli i Boliviji gdje su se pripremale željeznice za transport ugljena.

Nekoliko godina kasnije je otklonjen sljedeći problem lokomotive – brzina. 1835. lokomotiva je pretekla i vidno ostavila iza sebe poštansku kočiju.

Rainhillska utrka

Vlasnici tvrtke „Liverpool and Manchester Railway“ su uz veliki pritisak Georgea Stephensona 1829. godine organizirali utrku lokomotiva. Osnovni je cilj bio odabrati budućeg davatelja usluga prijevoza na pruzi od Liverpoola do Manchestera kao i provjeriti mogu li lokomotive savladati uspone na putu. Postavljena su osnovna pravila prema kojima je lokomotiva uz pritisak pare od oko 350 kPa morala povući svoju trostruku težinu uz minimalnu brzinu od 10 milja na sat (odnosno oko 16 kmh). Nije dopuštena veća visina od 4,5 metara i ovjes mora ublažavati vibracije. Lokomotiva je morala spaljivati svoj dim i imati dva sigurnosna ventila od kojih jedan mora biti izvan dosega strojovođe. Takva su pravila postavljala nove standarde koje dotadašnje lokomotive nisu imale. Nagrada za pobjednika je bila 500 funti i velika šansa da njegova lokomotiva(ve) ubuduće prevoze putnike i robu na toj liniji.

Za sudjelovanje u utrci prijavile su se sljedeće lokomotive: The Novelty, The Sans Pareil, The Rocket, The Perseverence i The Cycloped. Testiranja su trajala od 6. do 14. listopada 1829. godine. Jedino je „Rocket“ zadovoljavala sve postavljene kriterije, a posebno glede težine tereta i brzine. Vukla je svoju trostruku težinu (težina lokomotive je bila 4320 kg) prosječnom brzinom od 20 km/h. Sa jednim vagonom je jurila oko 38 km/h, a bez tereta čak 48 km/h. Rocket su zajednički razvili George Stephenson, Robert Stephenson i Henry Booth. Lokomotiva Novelty je bila manje težine, manje potrošnje ugljena i veće maksimalne brzine, ali poput Sans Pareila nije uspjela završiti predviđeno testiranje.

Amerikanci su u stopu slijedili svoje britanske kolege, pa je tako John Stevens 1826. provozao svoj „Locomobile“ na kružnoj stazi. 1830. Peter Cooper i Tom Thumb su vozili na izgrađenim tračnicama. Sljedeće su godine lokomotivom DeWitt Clinton izveli prvu putničku vožnju od Albanyja do Schenectadya. Putnici su se u preuređenim putničkim kočijama vozili prosječnom brzinom od oko 50 km/h. Vožnja je trajala 46 minuta.

Tijekom tridesetih godina XIX. stoljeća diljem svijeta počinje sve jača izgradnja željeznica i modernizacija lokomotiva, koje postaju sve učinkovitije glede brzine i tereta kojeg su vukle. U većem dijelu svijeta parne lokomotive su povučene iz prometa nakon Drugog svjetskog rata kada su „zavladale“ dizel lokomotive. Ove su godine zabilježena korištenja parnih lokomotiva u Myanmaru, Zimbabveu, Kubi, Indoneziji, Srbiji, Svaziju, Rumunjskoj, Sjevernoj Koreji i Kini (ipak većinom za industrijske svrhe).

Pitanja za analizu

1. Koje su bile glavne prednosti “tramroads” u odnosu na uobičajene ceste?
2. Koja je bila uloga Georgea Stephensona u razvoju željeznica?
3. Opiši prve parne lokomotive koje su bile razvijene početkom 19. stoljeća. Koji su bili njihovi glavni nedostaci?
4. Kako je izgledala prva putnička vožnja vlakom u povijesti? Koliko je trajala i koja je bila prosječna brzina vlaka?
5. Što je bio cilj Rainhillske utrke i koja je lokomotiva pobijedila?
6. Zašto su rani parni strojevi imali problema s učinkovitosti i sigurnošću? Koje su inovacije dovele do poboljšanja tih strojeva?
7. Na koji je način razvoj industrijalizacije u Engleskoj povezan s razvojem željeznica?
8. U čemu se očituje važnost izgradnje željezničkih pruga za gospodarski razvoj tadašnjih industrijskih zemalja?
9. Razmislite o utjecaju željeznica na društveni i ekonomski razvoj. Kako bi izgledao svijet bez razvoja željeznica u 19. stoljeću?
10. Što misliš, kako bi razvoj transporta izgledao da se u 19. stoljeću odlučilo za razvoj kanala umjesto željeznica?
11. Zašto misliš da su parne lokomotive i dalje u upotrebi u nekim državama, iako su tehnološki zastarjele?
12. Koje bi bile moguće posljedice po sigurnost i radnike s obzirom na česte kvarove i nesreće prvih lokomotiva? Kako se to može usporediti s današnjim standardima sigurnosti u transportu?

Literatura

1. Dampflokomotive, URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Dampflokomotive (pristupano 26.10.2009.)
2. George Stephenson, URL: http://de.wikipedia.org/wiki/George_Stephenson (26.10.2009.)
3. How railway builders took on the fairies (From The Northern Echo),
   URL: http://www.thenorthernecho.co.uk/history/railway/stockton
   /3166117.How_railway_builders_took_on_the_fairies/ (pristupano 26.10.2009.)
4. Lawyers and locomotives both provided headaches (From The Northern Echo),
   URL: http://www.thenorthernecho.co.uk/history/railway/stoc
   kton/3166620.Lawyers_and_locomotives_both_provided_headaches/ (pristupano 26.10.2009.)
5. Liverpool and Manchester Railway,
   URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Liverpool_and_Manchester_Railway (pristupano 26.10.2009.)
6. Locomotion steams in the new era to 21-gun salute and nine cheers (From The Northern Echo),
   URL: http://www.thenorthernecho.co.uk/history/railway/sto
   ckton/3166656.Locomotion_steams_in_the_new_era_to_21_
   gun_salute_and_nine_cheers/ (pristupano 26.10.2009.)
7. No match for the advent of Locomotion (From The Northern Echo),
   URL: http://www.thenorthernecho.co.uk/history/railway/
   stockton/3166647.No_match_for_the_advent_of_Locomotion/ (pristupano 26.10.2009.)
8. Photos of a section of track from the Caerleon Tramroad,
   URL: http://www.caerleon.net/history/tramroad/page3.html (pristupano 26.10.2009.)
9. Railway the result of a race into the future (From The Northern Echo),
   URL: http://www.thenorthernecho.co.uk/history/railway/st
   ockton/3165810.Railway_the_result_of_a_race_into_the_future/ (pristupano 26.10.2009.)
10. Richard Trevithick,
    URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Richard_Trevithick (26.10.2009.)
11. Rennen von Rainhill, URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Rennen_von_Rainhill (pristupano 26.10.2009.)
12. Science Museum, Rocket und Rainhill, URL: http://fredriks.de/mb/science.htm (pristupano 26.10.2009.)
13. Stockton and Darlington Railway,
    URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Stockton_and_Darlington_Railway (pristupano 26.10.2009.)
14. William Huskisson, http://de.wikipedia.org/wiki/William_Huskisson (pristupano 26.10.2009.