Введение
Железные дороги, использующие лошадей для тяги грузовых вагонов
Вагонные пути (также пишутся как Waggonways), также известные как конные железные дороги, представляли собой лошадей, оборудование и пути, использовавшиеся для перевозки вагонов и предшествовавшие паровым железным дорогам. Использовались такие термины, как "платевей" (plateway), "трамвей" (tramway) и "драмвей" (dramway). Преимуществом вагонных путей было то, что с той же тяговой силой можно было перевозить значительно большие грузы.
Древние системы
Самые ранние свидетельства относятся к длинной мощеной дороге Диолкос, по которой перевозили суда через Коринфский перешеек в Греции, начиная примерно с 600 г. до н.э. Колёсные транспортные средства, тянутые людьми и животными, двигались по желобам, вырезанным в известняке, который служил направляющим элементом, предотвращая отклонение повозок от заданного пути. Диолкос использовался более 650 лет, по крайней мере, до I века н.э.
Деревянные рельсы
Такую операцию в Германии в 1556 году проиллюстрировал Георгиус Агрикола (изображение справа) в своей работе De re metallica. В этой системе использовались тележки "хунд" с колесами без бортов, движущиеся по деревянным настилам, и вертикальный штифт на тележке, который входил в зазор между досками, чтобы удерживать ее в нужном направлении. Шахтеры называли вагоны "хунде" ("собаки") из-за шума, который они производили при движении по настилам. Около 1568 года немецкие шахтеры, работавшие на рудниках Mines Royal близ Кесвика, использовали подобную систему. Археологические раскопки на месте рудников Mines Royal в Калдбеке, в английском Озерном крае, подтвердили использование "хундов". Железная дорога Миддлтон в Лидсе, построенная в 1758 году как вагонетная дорога, впоследствии стала первой в мире действующей железной дорогой (за исключением фуникулеров), хотя и в усовершенствованном виде. В 1764 году первая железная дорога в Америке была построена в Льюистоне, штат Нью-Йорк, как вагонетная дорога. Вагонетные дороги улучшили транспортировку угля, позволяя одной лошади перевозить примерно в четыре раза больше угля за один рейс. Обычно вагонетные дороги были спроектированы для перевозки полностью загруженных вагонов вниз по склону к каналу или пристани, а затем для возврата пустых вагонов обратно к шахте.
Металлические рельсы
До начала промышленной революции рельсы делались из дерева, имели несколько дюймов в ширину и крепились друг к другу на брёвнах или "подкладках" (спальных), расположенных поперечно с интервалом в два-три фута. Со временем стало обычной практикой покрывать их тонким плоским листом или "накладкой" из железа, чтобы увеличить срок службы и уменьшить трение. Это приводило к большему износу деревянных катков вагонов, и к середине XVIII века это привело к внедрению железных колёс. Однако железная накладка была недостаточно прочной, чтобы сопротивляться деформации под проходящими нагруженными вагонами, поэтому были изобретены рельсы, полностью изготовленные из железа, которые облегчали движение и снижали затраты. В результате, в 1767 году началось производство чугунных рельсов. Они, вероятно, имели длину 6 футов (2 метра) и были снабжены четырьмя выступающими ушками или выступами для крепления к подкладкам. Рельсы были широкими и толстыми. Позднее в описаниях также упоминаются рельсы длиной 3 фута (1 метр) и шириной всего 3 фута (1 метр).
Площадки, фланцы
Позднее система включала железные рельсы или плиты L-образной формы, длиной 3 фута (1 м) и определённой ширины, имеющие на внутренней стороне вертикальный выступ или фланец, высокий в центре и сужающийся к концам, для удержания плоских колёс на пути. Впоследствии, для увеличения прочности, аналогичный фланец мог быть добавлен под рельсом. В 1821 году было предложено строительство вагонного пути, соединяющего шахты в Вест-Дурхэме, Дарлингтоне и реку Тис в Стоктоне. Джордж Стивенсон успешно доказал, что конные вагонные пути устарели, а паровая железная дорога может перевозить в 50 раз больше угля. В 1825 году он построил локомотив Locomotion для железной дороги Стоктон и Дарлингтон на северо-востоке Англии, которая стала первой в мире общественной паровой железной дорогой в 1825 году, использующей как лошадиную тягу, так и паровую силу на разных участках. Стационарные паровые машины для добычи полезных ископаемых были широко доступны примерно в середине XVIII века. Вагонным путям и паровым железным дорогам были свойственны крутые подъёмы, на которых для работы на наклонных участках использовался кабель, приводимый в движение стационарной паровой машиной. Британские войска в Льюистоне, штат Нью-Йорк, использовали канатную дорогу для доставки припасов на базы до начала американской войны за независимость. На железной дороге Стоктон и Дарлингтон было два наклонных участка, приводимых в движение кабелем. Переход от вагонного пути к полностью паровой железной дороге был постепенным. Железные дороги, работавшие на паровом двигателе вплоть до 1830-х годов, часто использовали лошадей, когда паровозы были недоступны. Даже в эпоху пара было удобно использовать лошадей на станционных путях для маневрирования вагонами с одного места на другое. Лошадям не требуется время на растопку котла, и они могут срезать путь от одного пути к другому. На мосту Хэмли были объявлены тендеры на поставку лошадей, отчасти из-за недостатка навыков обращения с лошадьми у обычного железнодорожного персонала.
Полярная дорога
В XX веке деревянные рельсы продолжали использоваться для временных железных дорог. Некоторые компании по заготовке древесины на юго-востоке Соединенных Штатов создавали лесовозные пути, используя неликвидные бревна, которые были практически бесплатными, для создания путей стоимостью от 100 до 500 долларов за милю. Вопрос постоянства не стоял, поскольку лесорубы переходили к другим участкам леса по мере расчистки территории. По крайней мере, один из таких лесовозных путей, по сообщениям, простирался на 32 километра. Обычно рельсы представляли собой бревна определенного диаметра, уложенные параллельно непосредственно на землю без шпал, и соединялись торцами внахлест с помощью деревянных шипов. Подвижной состав обычно оснащался колесами либо с вогнутыми ободами, которые прилегали к верхней части рельсов, либо с колесами без фланцев и отдельными направляющими колесами, бегающими по бокам каждого рельса. Паровые тягачи и некоторые специально построенные локомотивы успешно использовались для перевозки составов с бревнами. Например, локомотив "Пердидо" был построен компанией Adams & Price Locomotive and Machinery Works из Нэшвилла, штат Теннесси, в 1885 году для пилорамы Wallace, Sanford and Company на станции Уильямс, штат Алабама, где он перевозил до семи вагонов по 3 или 4 бревна в каждом. Это был редукторный двигатель (передаточное число 4,5:1), приводящий в движение четыре независимо вращающихся колеса с вогнутыми ободами на неподвижных осях через цепные передачи; мощный, но работавший на скорости менее .
Упадок
По мере того как в XIX веке паровая тяга постепенно заменяла лошадиную, термин "вагонная дорога" устарел и был вытеснен термином "железная дорога". В настоящее время сохранилось очень мало конных или канатных грузовых железных дорог, примечательными примерами являются канатная дорога на гору Святого Михаила и рейсзуг, который непрерывно эксплуатируется с примерно 1500 года. Несколько пассажирских линий продолжают функционировать, включая конный трамвай Douglas Bay Horse Tramway и канатно-подъемные дороги Сан-Франциско.