Ричард Тревитик

Ричард Тревитик (англ. Richard Trevithick; 13 апреля 1771, Иллоган, Корнуолл — 22 апреля 1833, Дартфорд, Кент) — британский инженер-механик и изобретатель, один из пионеров паровой энергетики и рельсового транспорта. Наиболее известен как создатель первой в мире действующей паровой железнодорожной повозки (локомотива), а также как разработчик первых паровых автомобилей и высоконапорных паровых машин.

Ранние годы и образование

Ричард Тревитик родился в семье горного инженера Ричарда Тревитика-старшего и Энн Тиг. Семья проживала в графстве Корнуолл, которое в XVIII веке являлось центром оловянной и медной промышленности Великобритании. Детство будущего изобретателя прошло вблизи шахт, где он наблюдал за работой паровых машин Ньюкомена, использовавшихся для откачки воды.

Тревитик получил начальное образование в местной школе в Камборне, однако не проявлял особого интереса к академическим дисциплинам. Он отличался физической силой и высоким ростом (около 188 см), что позволяло ему участвовать в работах на шахтах. С юных лет он проявлял склонность к механике и математике, самостоятельно изучая устройство паровых двигателей.

В 1790 году, в возрасте 19 лет, Тревитик начал работать помощником инженера на оловянных рудниках. Уже через несколько лет он приобрёл репутацию талантливого механика, способного модернизировать существующие паровые машины.

Инженерная деятельность

Высоконапорная паровая машина

В конце XVIII века паровые машины, преимущественно конструкции Джеймса Уатта, работали при низком давлении пара (около 0,1–0,3 атмосферы). Такие двигатели были громоздкими, неэффективными и требовали массивных конденсаторов. Тревитик первым осознал потенциал использования пара высокого давления (до 10 атмосфер и выше), что позволяло значительно уменьшить размеры и вес двигателя при сохранении или увеличении мощности.

В 1797 году Тревитик построил уменьшенную модель высоконапорной паровой машины. В 1800 году он запатентовал свою конструкцию (патент № 2599). Ключевым отличием машины Тревитика от машин Уатта было использование пара, отработавшего в цилиндре, для выхлопа в атмосферу, а не в конденсатор. Это устраняло необходимость в конденсаторе и водяном насосе, делая машину компактнее и дешевле.

Несмотря на сопротивление со стороны компании Уатта и Болтона, которая доминировала на рынке паровых машин и судилась с Тревитиком за нарушение патентов, изобретатель сумел внедрить свои двигатели на рудниках Корнуолла. К 1805 году высоконапорные машины Тревитика стали стандартом для горнодобывающей промышленности региона.

Первый паровой автомобиль

В 1801 году Тревитик построил первый в мире самодвижущийся экипаж с паровым двигателем, названный «Puffing Devil» («Пыхтящий дьявол»). Машина имела три колеса, один цилиндр и работала на паре высокого давления. 24 декабря 1801 года Тревитик совершил на ней поездку по холмам Корнуолла, перевозя нескольких пассажиров. Однако через несколько дней автомобиль перегрелся и сгорел, когда изобретатель оставил его без присмотра в сарае.

В 1803 году Тревитик построил второй паровой автомобиль, «London Steam Carriage», который демонстрировал в Лондоне. Машина развивала скорость до 14 км/ч и могла перевозить до восьми пассажиров. Несмотря на успешные испытания, автомобиль не получил коммерческого распространения из-за плохого состояния дорог, высокого расхода топлива и недоверия публики.

Железнодорожный локомотив

Наиболее значимым изобретением Тревитика считается первый в мире рельсовый паровой локомотив. В 1803 году он построил паровоз для рельсовой дороги на заводе Пен-и-Даррен в Уэльсе. 21 февраля 1804 года локомотив успешно провёл поезд из пяти вагонов с 10 тоннами груза и 70 пассажирами по 16-километровому пути от Пен-и-Даррена до Аберканона. Средняя скорость составила около 8 км/ч. Это был первый в истории случай использования паровой тяги на рельсах.

Локомотив Тревитика имел один горизонтальный цилиндр, встроенный в котёл, и передавал движение на ведущие колёса через зубчатую передачу. Однако из-за большого веса (около 5 тонн) машина часто ломала чугунные рельсы, что делало её эксплуатацию дорогой. Несмотря на технический успех, проект не получил продолжения, и Тревитик переключился на другие задачи.

В 1808 году Тревитик построил ещё один локомотив, названный «Catch Me Who Can» («Поймай меня, кто сможет»), и организовал его демонстрацию на кольцевом треке в Лондоне. Публика могла кататься за плату, однако коммерческий успех оказался незначительным, и проект был закрыт.

Другие изобретения

Помимо паровых машин и локомотивов, Тревитик занимался разработкой различных механизмов и инженерных решений:

• Землечерпальная машина (1806) — для углубления дна рек и каналов.
• Паровой молот (1806) — использовался в кузнечном деле.
• Паровой двигатель для морских судов (1812) — Тревитик построил несколько паровых судов, в том числе колёсный пароход, работавший на реке Темзе.
• Система отопления и вентиляции (1815) — для зданий и шахт.
• Проект подводного тоннеля под Темзой (1808) — Тревитик предложил использовать для проходки специальный щит, однако проект не был реализован из-за финансовых проблем.

Поздние годы и смерть

Несмотря на инженерный гений, Тревитик не сумел извлечь коммерческой выгоды из своих изобретений. Он постоянно испытывал финансовые трудности, влезал в долги и терял патенты. В 1816 году он уехал в Перу, где пытался внедрить свои паровые машины на серебряных рудниках. Проект провалился из-за политической нестабильности в Южной Америке. Тревитик вернулся в Англию в 1827 году, потеряв все сбережения.

Последние годы жизни он провёл в бедности. В 1833 году Тревитик умер от пневмонии в гостинице в Дартфорде. Его похороны были оплачены коллегами-инженерами. Могила изобретателя находилась в безымянной могиле на кладбище церкви Святого Эдмунда в Дартфорде; впоследствии она была утеряна.

Наследие и признание

Значение Тревитика для развития техники было оценено лишь спустя десятилетия после его смерти. Его работы заложили основы для развития паровозостроения (Джордж Стефенсон, создавший первый коммерчески успешный локомотив, признавал влияние Тревитика) и автомобилестроения.

В честь изобретателя названы:

• Улица Тревитика (Trevithick Way) в Корнуолле.
• Колледж Тревитика (Trevithick College) в Корнуолле.
• Премия Тревитика (Trevithick Medal) — награда Института инженеров-механиков (IMechE).

В 1932 году в Камборне был установлен памятник Тревитику, а в 2004 году, к 200-летию первого паровоза, в Мертир-Тидвиле (Уэльс) открыт мемориал.

Критика и споры

Современники нередко критиковали Тревитика за непрактичность и расточительство. Его проекты часто опережали время, а недостаток финансирования и несовершенство материалов приводили к поломкам. Некоторые историки отмечают, что Тревитик не обладал коммерческой жилкой и не умел продвигать свои изобретения, в отличие от того же Уатта или Стефенсона.

Тем не менее, в истории техники Тревитик признаётся новатором, который первым реализовал идеи, ставшие основой для транспортной революции XIX века.

Источники

• Hodge, James. Richard Trevithick: An Illustrated Life of Richard Trevithick (1771–1833). Shire Publications, 2004.
• Burton, Anthony. Richard Trevithick: Giant of Steam. Aurum Press, 2000.
• Dickinson, Henry Winram; Titley, Arthur. Richard Trevithick: The Engineer and the Man. Cambridge University Press, 1934.
• Rolt, L. T. C. The Cornish Giant: The Story of Richard Trevithick. Longmans, Green & Co., 1960.
• Encyclopaedia Britannica. Richard Trevithick.