Тимоти Хакворт: Пионер паровозостроения и изобретатель парового эжектора.

Введение

Тимоти Хакворт (22 декабря 1786 – 7 июля 1850) – английский инженер-механик, специализировавшийся на паровозах, проживавший в Шилдоне, графство Дарем, Англия, и первый главный инженер локомотивного депо Стоктонской и Дарлингтонской железной дороги.

Молодежь и ранний труд

Тимоти Хакворт родился в Уайламе в 1786 году, через пять лет после рождения в той же деревне его коллеги-пионера в области железных дорог Джорджа Стивенсона. Благодаря своей настойчивости Хакворт разработал первый пригодный для эксплуатации локомотив, адаптированный к суровым условиям повседневной работы. Результатом стал Royal George 1827 года – ранний локомотив типа 0-6-0, который, среди множества новых ключевых особенностей, заметно включал в себя правильно выровненную паровую форсунку (взрывную трубу). Хакворта обычно считают изобретателем этой концепции. Начиная с 1830 года, Стивенсоны использовали форсунку в модернизированном Rocket и во всех последующих новых моделях. Недавно приобретенные Национальным железнодорожным музеем письма, по-видимому, подтверждают авторство Хакворта этого устройства. Еще со времен Тревитика было обычной практикой направлять отработанный пар из цилиндров в дымоход с помощью "эжекторных труб" для удобства и снижения шума, и влияние этого на горение, безусловно, отмечалось. В любом случае, Хакворт, вероятно, был первым инженером, который полностью учел роль форсунки в автоматическом обеспечении "идеального равновесия между производством и потреблением пара" в локомотиве с огнетрубным котлом, и рассматривал форсунку как самостоятельное устройство, уделяя особое внимание ее пропорциям, размеру сопла, расположению и точности выравнивания.

Sans Pareil и судебные процессы в Рейнхилле

В 1829 году началось строительство Ливерпульской и Манчестерской железной дороги, первой в мире железной дороги дальнего следования. Существовал значительный потенциал как для пассажирских, так и для грузовых перевозок. Однако все локомотивы, построенные к тому времени, включая те, что использовались на Стоктонской и Дарлингтонской железной дороге, предназначались для медленных грузовых перевозок, а пассажирские перевозки осуществлялись дилижансами, запряженными одной лошадью. Поэтому стало очевидно, что будущие локомотивы должны быть более универсальными. Ситуацию усугубили сообщения о проблемах, возникших на Стоктонской и Дарлингтонской железной дороге, что вызвало серьезные споры о том, какой тип тяги следует предпочесть. Джордж Стивенсон, главный инженер линии, неудивительно, был убежденным сторонником паровой тяги и запросил отчет у Тимоти Хакворта, который подтвердил наличие трудностей, но выразил оптимизм в отношении их преодоления. Чтобы определить оптимальный тип локомотива, руководство организовало конкурс. Испытания проходили в Рейнхилле, и в них участвовали три серьезных претендента. Хакворт, располагая весьма ограниченными ресурсами, представил локомотив типа 0-4-0 "Санс Парель". Этот локомотив был признан официально слишком тяжелым, но, тем не менее, ему разрешили принять участие в испытаниях. К сожалению, из-за дефекта литья цилиндра произошла утечка пара, и локомотив был вынужден сойти с дистанции. "Ракета" Стивенсона одержала безоговорочную победу, став единственным локомотивом, который успешно завершил дистанцию, полностью соблюдая правила. В итоге, ни один из участников не в полной мере соответствовал требованиям железной дороги. Хакворт остался после соревнований, отремонтировал "Санс Парель" и смог продемонстрировать, что он превосходит предъявляемые требования. На основании этого руководство L&M приобрело локомотив, а затем перепродало его с убытком железной дороге Болтон и Ли, где он работал до 1844 года. Как отмечает Аронс, вертикальные цилиндры создавали бы значительные ударные нагрузки на скорости и делали его непригодным для пассажирских перевозок на железных дорогах того времени в долгосрочной перспективе. Тем не менее, это был серьезный конкурент, во многом благодаря тщательно спроектированному и настроенному соплу. Однако испытания в Рейнхилле можно рассматривать как важную веху, поскольку в течение восьми дней их проведения в конструкцию трех основных участников были внесены значительные изменения, в которых Хакворт неустанно участвовал, проявляя абсолютную объективность. С этого момента конструкция и характеристики локомотивов стали стремительно совершенствоваться.

In 1829 the Liverpool and Manchester Railway, the world's first "Inter City" railway, was under construction. There was a large potential for both passenger and goods traffic. However, all locomotives built to date, including those for the Stockton and Darlington, had been intended for slow freight, with any passenger service handled by single horse drawn coaches. It was therefore clear that any future locomotives would have to be more versatile. Matters were further complicated by the news about the problems being encountered on the Stockton and Darlington, which gave rise to considerable controversy as to the sort of motive power to be preferred. George Stephenson, the line's civil engineer, was unsurprisingly firmly in favour of steam traction and asked for a report from Timothy Hackworth, who confirmed that he was having difficulties but was optimistic about overcoming them. To settle upon a locomotive type the directors set up a competition. The trials were held at Rainhill, and there were three serious contestants. Hackworth, with his own very limited resources, entered the 0 4 0 locomotive, Sans Pareil. This locomotive was deemed officially overweight, but nevertheless was allowed to undergo the "ordeal". Unfortunately faulty cylinder casting led to steam leaks and premature abandonment of the course. Stephenson's Rocket was the outright winner as the only locomotive that stayed the course whilst fully complying with the rules. In the event, none of the contestants really answered the railway's requirements. Hackworth stayed on after the event, repairing the Sans Pareil and was able to show that it more than met requirements. On the strength of this, the L&M management did purchase the locomotive, subsequently reselling it at a loss to the Bolton and Leigh Railway where it worked until 1844. As Ahrons points out, the vertical cylinders would have given rise to considerable hammer blow at speed and made it unsuited to passenger service on the track of that time in the long term. Nevertheless, it was a formidable contender, largely due to the carefully designed and tuned blastpipe. However, the Rainhill trials may be seen as a milestone event, as during the eight days it lasted there were considerable modifications carried out on the three main contestants in which Hackworth participated tirelessly and displayed absolute impartiality. From that date on, locomotive design and performance went forward by leaps and bounds.

Поздние постановки

В дополнение к своим обязанностям на железной дороге "Стоктон и Дарлингтон", Хакворт основал собственное дело, в котором его сын, Джон Уэсли Хакворт, принимал полное участие. Это предприятие производило разнообразную технику. В частности, в 1836 году в Шилдоне он построил первый локомотив, отправленный в Россию для Царскосельской железной дороги, за безопасную доставку и предварительные испытания которого отвечал его сын. Также в 1838 году для железной дороги Albion Mines в Новой Шотландии был построен локомотив Samson, и он стал одним из первых, работавших в Канаде. Один из его учеников 1833 года, Дэниел Адамсон, впоследствии усовершенствовал его конструкции котлов и стал успешным производителем (а также оказал влияние на начало строительства Манчестерского судового канала). Последним новым локомотивом, в разработке которого участвовал Тимоти Хакворт, был Sans Pareil II – "образцовая модель" 1849 года. Этот локомотив представлял собой усовершенствованный двигатель типа 2-2-2, относящийся к типу "Дженни Линд", с 6 футовыми 6-дюймовыми ведущими колесами, большой нагревательной поверхностью и применением сварки при изготовлении котла. По своим характеристикам он полностью оправдал ожидания в отношении экономичности и тяговой силы. Хакворт был настолько доволен, что публично вызвал Роберта Стивенсона на соревнование, предложив испытать его новейший локомотив "Йорк, Ньюкасл и Бервик", № 190, против Sans Pareil II. Однако об этом больше ничего не было слышно.

Семья

У Хакворта было три сына и шесть дочерей. Его старший сын, Джон Уэсли Хакворт (1820–1891), продолжил дело отца после его смерти. В 1859 году Дж. У. Хакворт запатентовал механизм клапанного управления Хакворта.

Наследие

Сегодня в его родном городе Шилдон есть школа, названная в его честь, где ученики ежегодно изучают жизнь и работы Тимоти Хакворта. Его дом также был превращен в музей, который впоследствии был отреставрирован, а рядом построили филиал Национального железнодорожного музея. Локомотив "Самсон", построенный Хаквортом в 1839 году, сохранился в Канаде, в Музее промышленности Новой Шотландии в Стеллартоне, провинция Новая Шотландия. В его честь назван парк Хакворта в Шилдоне и улица Тимоти Хакворт Драйв в Дарлингтоне. Также в его честь названа улица Хакворт Клоуз в Ньюторпе, графство Ноттингемшир.