Введение
Английский железнодорожный инженер Джордж Джексон Черчворд (31 января 1857 – 19 декабря 1933) был английским инженером-железнодорожником и занимал должность главного инженера-механика Великой западной железной дороги (GWR) в Великобритании с 1902 по 1922 год.
George Jackson Churchward (31 January 1857 – 19 December 1933) was an English railway engineer, and was chief mechanical engineer of the Great Western Railway (GWR) in the United Kingdom from 1902 to 1922.
Ранние годы
Черчворд родился на ферме Роуза в Стоук-Габриэле, Девон, где его предки (старшая ветвь, проживавшая в Хилл-Хаус; его дед по отцовской линии, Мэтью, был младшим сыном главы рода) являлись сквайрами с 1457 года. Он был старшим сыном в семье, где было три сына и две дочери: братья Джон (род. 1858) и Джеймс (род. 1860) и сестры Мэри (род. 1863) и Аделина (род. 1870). Его отец, Джордж Черчворд, фермер, женился на своей кузине, Аделине Мэри, дочери Томаса Черчворда из Пейнгтона, Девон, торговца зерном и сидром. Он получил образование в гимназии короля Эдуарда VI, располагавшейся в особняке на улице Фор в Тотнесе, Девон. Двоюродный брат его отца, Фредерик Черчворд, глава семьи, организовал частные уроки в Хилл-Хаус во время школьных каникул.
Начало карьеры
Он начал обучение инженерному делу в 1871 году у Джона Райта, главного инженера по локомотивам железных дорог Южного Девона, Корнуолла и Западного Корнуолла, на заводе в Ньютон-Абботе Южно-Девонской железной дороги. Там же он и его соученик Роберт Невилл Гренвилл разработали самоходный экипаж, работающий на пару, на базе котла от пожарной машины Merryweather. Когда в 1876 году GWR взяла под контроль Южно-Девонскую железную дорогу, Черчворду пришлось перевестись на заводы в Суиндоне. В 1877 году, по окончании учебы, он перешел в чертежную, где вместе с "Молодым Джо" Армстронгом работал над созданием вакуумного тормоза. В июне 1882 года он был назначен инженером-инспектором, а через шесть месяцев стал помощником управляющего вагонными мастерскими Джеймса Холдена, сменив его на этом посту в 1885 году. Десять лет спустя он стал помощником управляющего заводом, а вскоре после этого – управляющим локомотивным заводом, а в 1897 году – главным помощником и очевидным преемником Уильяма Дина. После пяти лет работы в качестве главного помощника, большую часть которых Дин был болен и передавал Черчворду значительную часть своей конструкторской работы, в 1902 году он официально сменил Дина на посту главного инженера по локомотивам. В 1900 году он стал первым мэром Суиндона.
Главный инженер-механик
В XIX и начале XX века железнодорожные компании вели ожесточенную конкуренцию. Скорость означала прибыль, а скорость зависела от инженерных решений. Черчворд поставлял GWR с завода в Суиндоне ряд передовых и инновационных локомотивов. По мнению многих, с начала 1900-х до 1920-х годов двух- и четырехцилиндровые локомотивы Great Western типа 4-6-0 значительно превосходили любой класс локомотивов других британских железнодорожных компаний. Однажды директора GWR потребовали от Черчворда объяснений, почему Лондонская и Северо-Западная железная дорога могла построить три локомотива 4-6-0 по цене двух его "Звезд". Черчворд, как утверждают, ответил резко: "Потому что один мой локомотив сможет оттянуть два их поезда назад!" Самой сложной инженерной задачей для GWR было движение по Южно-Девонским уклонам – серии крутых подъемов, соединяющих Эксетер и Плимут в Девоне, на важнейшем маршруте GWR. Хотя скорость была ключевым фактором конкуренции на всем маршруте GWR, Южно-Девонские уклоны требовали надежных локомотивов с хорошей адгезией. Наибольшим преимуществом для главного инженера GWR стало наследие широкой колеи Брунеля, оставшееся после перехода на стандартную колею, которое позволяло создавать более широкие и высокие конструкции, чем у других компаний "Большой Четверки".
Философия
Философия проектирования Черчварда развивалась по нескольким направлениям, для изучения которых он тщательно исследовал как конкурентные британские разработки, так и европейские и североамериканские локомотивы. Придерживаясь принципов, разработанных бельгийским изобретателем Альфредом Белпаром, Черчвард отдавал предпочтение котлам с свободным выпуском пара. Это привело к его использованию прямоугольной топки в стиле Белпара, которая, благодаря большей поверхности испарения, была менее склонна к образованию пены и попаданию воды в цилиндры. Черчвард унаследовал от Дина серию параллельных цилиндрических котлов, но, применяя математические принципы к движению воды в котле, быстро улучшил подачу пара, перейдя к коническим котлам, которые обеспечивали максимальную площадь в точке наибольшего парообразования. Затем Черчвард отказался от необходимости большого парового купола для сбора пара, заменив его верхней подачей воды из инжекторов, а также верхними клапанными коробками, скрытыми внутри латунного "колпака", что позволило снизить напряжение в котле. Он внедрил в британскую практику ряд усовершенствований, заимствованных из американского и французского опыта строительства паровозов. Среди них – конический котел и отливка цилиндров и седел единым блоком, в двух частях. Его выбор наружных цилиндров для скоростных локомотивов также не был стандартным для Великобритании того времени. Многие элементы британской практики, конечно, были сохранены. В основном его локомотивы использовали британские пластинчатые рамы, а машинист и кочегар размещались в типично британском стиле. Выбор безкупольного котла был более распространен в Великобритании, чем в США.
Экспериментальные локомотивы 4-6-0
В 1901 году, когда Черчворд еще был помощником декана, совет директоров GWR одобрил его план по строительству серии двухцилиндровых локомотивов типа 4-6-0. Локомотив № 100 был выпущен в феврале 1902 года, а в июне 1902 года получил имя «Декан» (позже «Уильям Декан») в честь выхода последнего на пенсию. Он был оснащен безкупольным параллельным котлом, поднятым огнетрубным котлом Бельпер, цилиндрами внешнего диаметра с определенным ходом поршня и давлением в котле. Золотниковые механизмы приводились в движение качающимися рычагами, приводимыми в действие расширительной связью механизма Stephenson – эта конструкция использовалась только на локомотиве № 100. Локомотив № 98 был выпущен в марте 1903 года, имея схожую конструкцию, но с коническим котлом, переработанной компоновкой клапанного механизма и цилиндров, а также укороченной колесной базой. Диаметр золотников был увеличен с … до … . Локомотив № 171 был выпущен в декабре 1903 года, включающий улучшения, реализованные в № 98, но с … котлом и незначительными изменениями в площади нагрева и решетки. Построенный как 4-6-0, в октябре 1904 года он был переоборудован в 4-4-2 для более точного сравнения с характеристиками французского паровоза системы де Глена; в июле 1907 года он был вновь переоборудован в 4-6-0. Первый локомотив № 102 «La France» был поставлен в 1903 году, а № 103 и 104 были приобретены в 1905 году. Локомотивы имели два цилиндра высокого давления, расположенных между рамами, и два цилиндра низкого давления снаружи. Каждый из них изначально был оснащен стандартным дымовым ящиком GWR, тендером GWR, а номера локомотивов располагались на боковинах кабины в соответствии со стандартами GWR. Затем каждый локомотив был введен в эксплуатацию для оценки его характеристик, а после получения отзывов машинистов и бригады подвергался модификациям для проверки других аспектов экспериментальной философии и дизайна Черчворда. В 1926 году три локомотива были приписаны к депо Оксфорд. На практике, использование компаундной машины не обеспечило значительного улучшения ни в производительности, ни в экономичности по сравнению с локомотивом № 171 «Albion», прототипом 4-6-0 Черчворда, который был специально переоборудован в 4-4-2 для прямого сравнения с ними. Еще 13 локомотивов класса «Saint» также изначально строились как 4-4-2. Этот класс включал в себя множество революционных усовершенствований, которые оказали значительное влияние на британский локомотивостроение в течение следующих пятидесяти лет. По мнению The Great Western Society, локомотивы класса «Saint» «представляли собой один из самых важных шагов вперед в развитии железнодорожной тяги в XX веке», и «теперь признано, что они оказали глубокое влияние практически на все аспекты последующей разработки паровозов».
No. 171 was out shopped in December 1903, incorporating the improvements to No. 98 but with a boiler and minor amendments to the heating surface and grate area. Built as a 4 6 0, in October 1904 it was converted to a 4 4 2 to enable better comparison with the performance of the French de Glehn compound; it was reconverted to 4 6 0 in July 1907. the first locomotive no.102 La France was delivered in 1903, with Nos. 103 and 104 purchased in 1905. The locomotives had two high pressure cylinders fitted between the frames, and two low pressure cylinders outside. Each was initially fitted with a standard pattern GWR chimney, a GWR tender and had their numbers positioned in GWR fashion on the sides of the cab. They were then each placed into service to evaluate performance, and then following engine crew feedback were modified to test other aspects of Churchward's design experimentation and philosophy. In 1926, the three locomotives were based at Oxford shed. In operational practice, compounding did not provide any significant improvement in either performance or economy compared to No 171 Albion, Churchward's prototype 4 6 0, which was converted to a 4 4 2 specifically for direct comparison with them. A further 13 engines in the Saint class were also originally built as 4 4 2s. The class incorporated many revolutionary advances which were influential in British locomotive design for the next fifty years. According to The Great Western Society, 'Saint' class locomotives "represented one of the most important steps forward in railway traction of the 20th century", and they "are now acknowledged to have had a profound influence on almost every aspect of subsequent steam locomotive development".
Стандартные классы локомотивов
Святые и их производные типы были лишь частью замысла Черчворда. Основываясь на ограниченном количестве стандартных деталей – включая котлы, цилиндры, колесные пары и золотниковый механизм – он разработал ряд локомотивов для различных целей, таких как экспресс-пассажирские перевозки, смешанные перевозки, тяжелые грузовые и пригородные поезда, как с тендерным, так и с баком-водоснабжением. Он немедленно приступил к строительству некоторых из своих проектов, а также расширял линейку конструкций по мере необходимости, создав локомотивы типов 4300 Mogul и 4700 для экспресс-грузовых перевозок. Его локомотив для смешанных перевозок появился только в 1936 году, когда Коллетт построил серию Granges.
GWR 4-6-0 4000 класс
Железнодорожные локомотивы Great Western Railway 4000 или класс "Star" представляли собой 4-цилиндровые пассажирские локомотивы типа 4-6-0, поступившие на службу с начала 1907 года. Прототип был построен в мае 1906 года как 4-4-2 Atlantic (но впоследствии переделан в 4-6-0). При разработке конструкции был учтён опыт, полученный при создании класса "Saint" и локомотивов De Glehn. Локомотивы оказались очень успешными, справляясь с самыми тяжелыми поездами дальнего следования, развивая максимальную скорость, и заложили принципы проектирования для 4-цилиндровых локомотивов GWR на следующие двадцать пять лет.
Тихоокеанский медведь
GWR 111 The Great Bear был первым локомотивом типа 4-6-2 (Pacific), использованным на железной дороге в Великобритании, и единственным локомотивом такого типа, когда-либо построенным GWR. Сегодня он считается заметным провалом Черчворда в области локомотивостроения. Для этой конструкции не существовало явной коммерческой необходимости для GWR, поэтому многие рассматривают её как очередной эксперимент Черчворда, направленный на изучение возможностей, превосходящих класс Star, когда нагрузки поездов превысили их возможности. По сути, это был усовершенствованный локомотив класса Star, более крупный котел над бегунками обеспечил площадь поверхности топки на 17,5% больше, чем у класса Star. Он также был оснащен перегревателем Swindon No. 1. Из-за своего веса и осевой нагрузки локомотив был ограничен главной линией Паддингтон – Бристоль, в основном под управлением машиниста Паддингтона Томаса Блэкалла, родом из Астона-Тирролда, Оксфордшир. Несмотря на последующие экспериментальные доработки, в эксплуатации The Great Bear показал себя неудовлетворительно и не стал существенным улучшением по сравнению с существующими классами. Отличные характеристики класса Star и начало Первой мировой войны положили конец дальнейшим экспериментам без значительных улучшений. Хотя The Great Bear и не был техническим успехом, он считался флагманским локомотивом компании с момента его появления до выхода Черчворда на пенсию в 1922 году. С появлением в 1923 году локомотива 4073 Caerphilly Castle с более высоким сцепным усилием, The Great Bear утратил какую-либо рекламную ценность и стал источником смущения. В январе 1924 года, в связи с необходимостью капитального ремонта, он был снят с эксплуатации преемником Черчворда, Чарльзом Коллетом. Позже в том же году он вернулся из Суиндона в качестве локомотива класса 4-6-0 Castle Class под именем Viscount Churchill.
Наследие
В 1922 году Черчвард вышел в отставку, и К. Б. Коллетт унаследовал его наследие превосходных, стандартизированных конструкций. Эти конструкции оказали влияние на британскую локомотивную практику до самого конца эпохи паровозов. Крупные серии, построенные LMS и даже British Railways спустя 50 лет, явно являются развитием базовых проектов Черчворда. LMS Stanier Class 5 4-6-0 и BR Standard Class 5 оба произошли от ранних образцов его класса Saint, первые из которых датируются 1902 годом. Локомотив BR Western Region класса 47 № D1664 (позже 47079) был назван в честь Джорджа Джексона Черчворда при поставке в феврале 1965 года. В марте 1979 года он был переименован в G. J. Churchward, а в октябре 1987 года имя было снято.
Смерть
Хотя Черчвард вышел на пенсию в 1922 году, он продолжал жить в доме, принадлежащем GWR, недалеко от железнодорожной линии в Суиндоне, и сохранил интерес к делам компании. Он так и не женился. 19 декабря 1933 года, уже с ухудшившимся зрением и слухом, он осматривал неправильно уложенную шпалу на главном ходу, когда был сбит и убит экспрессом из Паддингтона в Фишгард, который тянул локомотив № 4085 «Замок Беркли». Этот локомотив принадлежал к классу GWR Castle – успешной конструкции Чарльза Коллета, разработанной на основе класса «Звезда» Черчварда. В завещании от 4 октября 1933 года Черчвард завещал различные суммы денег своим служащим, включая садовника, экономку, горничную, служанку, помощников садовника и двух друзей. Своему шоферу он пожаловал 4000 фунтов стерлингов, а также два токарных станка с различным инструментом и аксессуарами, включая оружие, автомобили и принадлежности к ним, рыболовные снасти и одежду. Большая часть его состояния в 60 000 фунтов стерлингов и имущества была разделена поровну между его двумя сестрами, Мэри и Аделиной. Он похоронен на кладбище церкви Христа в Старом городе Суиндона. Его могила отмечена полированным черным мраморным надгробием с бордюром, который в 1986 году был признан объектом культурного наследия. Домашний стадион футбольной команды из родного города Черчварда, Стоук Габриэль, – «Стоук Габриэль А.Ф.К.» – назван в его честь «Мемориальной площадкой имени Г. Дж. Черчварда».