Введение
Модели и игрушки на паровой тяге
Живой пар – это пар под давлением, получаемый при нагревании воды в котле. Этот пар может использоваться для привода стационарного или движущегося оборудования. Машина или устройство, работающее на живом пару, приводится в действие паром, однако этот термин обычно используется для обозначения реплик, масштабных моделей, игрушек или устройств, используемых в целях сохранения исторического наследия, в музеях, для развлечения или отдыха, чтобы отличить их от аналогичных устройств, работающих от электричества, двигателей внутреннего сгорания или других более удобных источников энергии, но сконструированных так, чтобы выглядеть как паровые. Приносящие доход паровые машины, такие как магистральные и узкоколейные паровозы, полноразмерные пароходы и паровые турбины, используемые в мировой электроэнергетике, обычно не называют "живым паром". Паровые катки и тягачи популярны в масштабах 1:4 или 1:3, как и модели стационарных паровых двигателей, варьирующиеся от карманного размера до масштаба 1:2.
Железнодорожные пути
Возможность управлять крупномасштабными паровыми локомотивами на собственной придомовой железной дороге – популярное направление в хобби живого пара, однако создание локомотива с нуля требует значительных затрат времени и средств, а покупка готового может быть дорогостоящей. Садовые железные дороги меньшего масштаба (не предназначенные для перевозки людей и катания на них) предлагают преимущества настоящих паровых двигателей (при меньших затратах и занимаемой площади), но не дают тех же ощущений, что управление собственным локомотивом большего масштаба и поездка на нем (или за ним). Одной из самых известных железных дорог живого пара была Каролвудская тихоокеанская железная дорога Уолта Диснея, проложенная вокруг его дома в Калифорнии; впоследствии она вдохновила Уолта Диснея на создание рабочей узкоколейной железной дороги вокруг планируемого парка развлечений Диснейленд. Хобби живого пара особенно популярно в Великобритании, США, Новой Зеландии, Австралии и Японии. По всему миру существуют сотни клубов и ассоциаций, а также тысячи частных придомовых железных дорог. Крупнейшая в мире система живого пара, с более чем 40 километрами 7,5-дюймовой колеи, находится на железной дороге Train Mountain в Чилокине, штат Орегон. Другими известными объектами являются железнодорожный музей Los Angeles Live Steamers и Riverside Live Steamers.
Масштаб
Живой паровоз часто представляет собой точную, изготовленную вручную модель в масштабе. Масштаб живых паровых железнодорожных моделей обычно указывается количеством дюймов на фут. Например, локомотив масштаба 1:8 часто называют локомотивом масштаба 1½". Распространенные масштабы моделирования: Gauge 1 (масштаб 1:32), 1/2" (масштаб 1:24), 3/4" (1:16), 1" (1:12), 1½" (1:8), 2½" (~1:5) и 3" (1:4).
Диаметр колеи
Расстояние между рельсами определяет ширину колеи. Рабочие ширины колеи варьируются от 2,5 до 15 дюймов, наиболее распространёнными являются 3,5 дюйма, 4,75 дюйма, 5 дюймов, 7,25 дюйма и 7,5 дюймов (см. Масштабы моделирования железнодорожного транспорта). Некоторые клубы любителей живых паровых моделей используют двойную или даже тройную колею. Колея от 10 дюймов и больше называется "миниатюрными железными дорогами" (в США они известны как "железные дороги большого масштаба") и в основном используется в аттракционах и коммерческих целях. Часто ширина колеи мало связана с масштабом локомотива, поскольку более крупное оборудование можно построить для узкоколейной железной дороги. Например, масштабы 1,5, 1,6, 2,5 и 3 дюйма на фут (соответствующие масштабам от 1:8 до 1:4) использовались на 7,5-дюймовой колее. Общепринятым наименьшим размером колеи для живого парового локомотива считается масштаб O. Производство моделей меньшего масштаба остаётся проблематичным, поскольку законы физики не масштабируются сами по себе: создание малогабаритного котла, производящего полезное количество пара, требует тщательной инженерной проработки. Hornby Railways производит коммерческие живые паровые локомотивы в масштабе OO, используя электрически нагреваемый котел, установленный в тендере, с цилиндрами в локомотиве и управлением, осуществляемым электрическими сигналами, подаваемыми через рельсы с пульта дистанционного управления. Они менее механически реалистичны, чем модели в больших масштабах; видимый механизм клапанного привода является муляжом, как и на моделях с электродвигателем, а подача пара в цилиндры контролируется сервоприводом поворотного клапана внутри корпуса котла, который также является муляжом. Тем не менее, локомотив приводится в движение паром, который создаётся непосредственно на локомотиве, и, следовательно, является настоящим паровым локомотивом. Технически возможно построить ещё более мелкие действующие паровые двигатели. Были изготовлены модели ручной работы, такие маленькие, как масштаб Z (1:220), с колеёй всего 6,5. Они работают на бутановом пламени от горелки в тендере. А.А. Шервуд из Австралии, преподаватель инженерных наук, создал несколько миниатюрных моделей живых паровых двигателей в конце 1960-х и начале 1970-х годов. Его самые маленькие живые паровые двигатели были в масштабе 1:240, что меньше, чем 1:220 в масштабе Z. Самый маленький масштаб, в котором работал Шервуд, был 1:480, хотя это не был живой пар.
Технология
Существует большое разнообразие конструкций котлов – от простых котлов с внешним нагревом до сложных многопроходных котлов с внутренним нагревом и даже котлов с перегревом, которые обычно встречаются только на более крупных и сложных моделях. Для базовых моделей локомотивов можно использовать простой золотниковый механизм, при этом реверс (если он предусмотрен) осуществляется золотником или с помощью "скользящего" эксцентрика. Более сложные модели локомотивов могут использовать золотниковые механизмы, аналогичные используемым в настоящих паровых машинах, с механическим реверсом, чаще всего типа Уолсхартса.
Дорожные транспортные средства
Автомобили с живым паром популярны среди моделистов, поскольку они не ограничены движением по рельсам или воде и могут быть легко транспортированы на слёты и выставки. К ним относятся тягачи, паровые катки, шоуменские двигатели, повозки, автомобили, дорожно-строительная и сельскохозяйственная техника, часто используемые вместе с дополнительным оборудованием, таким как молотилки.
Лодки и корабли
Большинство типов лодок и кораблей, которые приводились в движение паром в реальной жизни, можно найти в виде моделей пароходов на живом пару. К ним относятся, в частности, скоростные катера, моторные лодки, буксиры, океанские лайнеры, военные корабли, колёсные пароходы и грузовые суда. Специализированным типом является гидроплан на привязи. При паровом приводе они часто оснащаются быстроходными котлами.
Стационарные двигатели
Стационарные двигатели, как правило, пользуются меньшей популярностью у моделистов, чем мобильные; вероятно, из-за их меньшей транспортабельности. Они более востребованы производителями игрушек. Они могут быть самыми разными – от небольших фермерских двигателей до двигателей для намотки и мельничных двигателей.
Игрушки
В конце XIX и начале XX века игрушки с живым паром были чрезвычайно популярны, и некоторые крупные производители, такие как Bing, продавали сотни различных моделей большими тиражами. По всему миру существовало множество мелких производителей. Некоторые из них, такие как Mamod, Wilesco и Jensen, до сих пор выпускают игрушки с живым паром, хотя сейчас они в основном продаются как коллекционные предметы и сувениры, а не игрушки. Игрушки, как правило, менее точно воспроизводят реальное оборудование, чем модели, и многие из них довольно универсальны по дизайну. Ассортимент включает в себя как модели, так и предметы, представляющие собой исключительно сувениры.
Фестивали
Фестиваль живого пара (часто называемый "Steam Fair" в Великобритании и "live steam meet" в США) — это собрание людей, интересующихся технологией паровых двигателей. На фестивале могут быть представлены локомотивы, поезда, тягачи, паровые вагоны, катки, передвижные паровые установки, тракторы, пароходы и автомобили, а также стационарные паровые двигатели – как полноразмерные, так и миниатюрные. Также могут предлагаться аттракционы и поездки.