Внесок винахідників, інженерів і вчених в розвиток залізничного транспорту

ВНЕСОК ВИНАХІДНИКІВ, ІНЖЕНЕРІВ І УЧЕНИХ В РОЗВИТОК ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ

Тематичний реферат

по дисципліні «Вагони. Загальний курс»

Введення

Шляхи сполучення були завжди і скрізь. Наземний транспорт зародився в глибокій старовині. Історія наземного транспорту, що виділив з себе новий вид — залізниця, йде углиб століть. Ця історія, як нам здається, є найцікавішим і захоплюючим оповіданням про розвиток людського суспільства, починаючи з якнайдавнішими цивілізаціями. Відомий письменник, потомствений залізничник Володимир Чивіліхин вважав, що «історія — давня реальність життя, що відбулася, а все героїчне в історії потрібно людству для майбутнього».

1. Внесок винахідників, інженерів і учених в розвиток залізничного транспорту

Появі паровоза передував ряд відкриттів, пов’язаних з дією струменя пари при кип’яченні води. Ще в стародавніх часів сталі застосовувати пару як двигуна. За 120 років до нової ери грецький фізик Герої Олександрійський виготовив механічну іграшку, що приводиться в обертання силою пари. Леонардо да Вінчі (1452—1519) в своїх рукописах відзначав, що був проект знаряддя, що може викидати ядра силою пара. Але подібні приклади не відносилися до використовування пари для роботи машини. Тільки Цінуй Ланей (1647—1714), з 1688 р. професор математики Марбургського університету, в 1680 р. повідомив про свій винахід парового казана із запобіжним клапаном, регулюючим тиск пари. В 1690 р. Д. Папен намагався з'єднати паровий казан з циліндром і поршнем водяної помпи, але створити працездатний двигун не зміг. Як фізик Д. Папен зрозумів і оцінив енергетичні властивості водяної пари, але як технік не зміг реалізувати їх в конструкції двигуна. Проте даний принцип був використаний в парових машинах, вживаних в гірничорудній промисловості.

Іван Івановим Повзунів (1728—1766), російська теплотехніка, один з винахідників теплового двигуна, творець першої в Росії паросилової установки. В бібліотеці Барнаульського заводу, на якому він працював, познайомився з працями М. В. Ломоносова, вивчив пристрій паросилових установок. В 1763 р. И. И. Ползунов розробив проект парового двигуна потужністю 1,8 л .с. (1,3 кВт) — першого в світі двоциліндрового двигуна з об'єднанням роботи циліндрів на один загальний вал, тобто двигуна, універсального по своєму технічному застосуванню.

Він спроектував новий паровий двигун для приводу повітрявидувних плавильних печей з рекордною по тому часу потужністю в 32 л. з. (24 кВт), який був побудований і випробуваний в 1766 р. Будучи першим і до кінця XIX століття практично єдиним універсальним двигуном, парова машина И. И. Ползунова зіграла виняткову роль в прогресі світової промисловості і залізничного транспорту.

Джеймс Уатт (1736—1819), англійський винахідник, творець універсальної парової машини. З 1757 р. працював механіком в університеті в Глазго, де познайомився з властивостями водяної пари. Користуючись казаном Д. Папена, сам з великою точністю провів дослідження залежності температури насиченої пари від тиску.

В 1769 р. Д. Уатт отримав англійський патент на «способи зменшення споживання пари і внаслідок цього — палива у вогненних машинах». В 1782 р. Д. Уатт отримав англійський патент на паровий двигун з розширенням, ввів першу одиницю потужності — кінську силу, а пізніше його ім'ям була названа інша одиниця потужності — ват.

Парова машина Д. Уатта завдяки економічності отримала широке розповсюдження і зіграла величезну роль при конструюванні і виробництві паровозів, а отже — розвитку залізничного транспорту.

В 1809 р. в Росії заснований Петербурзький інститут водяних і сухопутних повідомлень, який в 1810—1864 рр. називався Інститутом Корпусу інженерів шляхів повідомлень. Спочатку він був закритим учбовим закладом військового типу. Цей інститут вніс значний внесок в розвиток шляхів повідомлень і становлення залізничної науки в Росії.

Микола Петрович Рум’янців (1754—1826), відомий державний діяч, почесний член багатьох академій і вчених суспільств, в 1801—1809 рр. стояв на чолі Департаменту водяних комунікацій. Він понад 15 років був послом Росії в різних країнах Європи і добре знав стан шляхів сполучення і вищої освіти за рубежем, особливо у Франції.

З 1802 р., будучи міністром комерції, управляв торгівлею і шляхами повідомлень.

В структурі департаменту існував особливий відділ «по учбовій частині».

В модельному кабінеті департаменту експонувалися копії інженерних споруд і механізмів, у тому числі модель і опис «чавунної дороги для перевезення тяжкості».

И.П. Румянцев усвідомлював, що наступила епоха підготовки інженерних кадрів з метою посиленого будівництва вдосконалених шляхів сполучення. Високо цінуючи французьких учених і інженерів, він в 1806 р. відряджав групу фахівців до Франції і Англії «для пізнання гідравлічних і технічних наук». По рекомендації Н. П. Румянцева до Росії був запрошений іспанський учений, механік і будівник А. А. Бетанкур.

Августин Августіновіч Бетанкур (1758—1824), член-кореспондент французької Академії наук. В 1781 р. закінчив Королівську академію витончених мистецтв. З 1800 р. генерал-інспектор створеного їм Інституту Корпусу інженерів шляхів сполучення, а також всіх доріг і мостів Іспанії. В 1808 р. російським урядом був запрошений і зарахований до армії в чині генерал-майора.

А.А. Бетанкур став першим «особливим інспектором» (директором) Інституту Корпусу інженерів шляхів сполучення, що мав широкі повноваження в організації учбових занять. В 1819—1822 рр. А. А. Бетанкур — директор відомством шляхів сполучення Росії. Під керівництвом А. А. Бетанкура в Росії було проведене багато життєво важливих робіт, в числі яких при його участі в 1818—1822 рр. була побудована перша крупна в Росії шосейна дорога Петербург — Новгород — Москва, він сприяв поліпшенню пристрою судноплавства, сприяв розповсюдженню інженерної освіти.

За його ініціативою в 1810 р. був встановлений в Петербурзі Інститут шляхів сполучення, яким А. А. Бетанкур керував до кінця життя.

Козьма Дмитрович Фролов (1726—1800), російська гідротехніка, винахідник в області гірничозаводської справи, вніс великий внесок в розвиток рейкових доріг в Росії, що проклав в 1764 р. лижні шляхи. З 1763 р. він працював на Зміїногорськом руднику на Алтаї, де в 1766 р. брав участь в пуску парової машини І.І. Ползунова. До кінця 80-х років під керівництвом До. Д. Фролова був створений комплекс споруд і гідросилових установок, що дозволили механізувати транспортування руди.

Петро Козьміч Фролов (1775—1839), син До. Д. Фролова, по закінченні в 1793 р. Петербурзького гірського училища працював на Алтаї до 1830 р. П. К. Фролов побудував в 1806—1809 рр. першу в Росії чавунну дорогу завдовжки близько 2 км з кінною тягою між Змєїногорськім рудником і Коливано-Воськресенськім заводом на Алтаї.

Неоціненний внесок в створення залізниці в Росії і першого російського локомотива з паровою тягою талановитих майстрів-умільців батька Юхима Олексійовича Черепанова (1774—1842) і сина Мирона Юхимовича Черепанова (1803—1849), російські машинобудівники, кріпосні заводчиків Демідових, що отримали вольну. Результатом їх багаторічної творчої роботи була побудована в 1832 р. на уральському Нижньотагільському металургійному заводі рейкова дорога з паровою тягою. Найбільш плідна діяльність Черепанових по споруді парових машин, які вони настирливо упроваджували у виробництво. Всього починаючи з 1820 р. Черепановимі було побудоване близько 20 парових машин потужністю від 2 до 60 л. з. В 1833—1834 рр. вони створили перший в Росії паровоз, а в 1835 р. — другий, більш могутній, в конструкції яких були здійснені передові на той період часу технічні ідеї. Чавунна рейкова дорога була прокладена від Вийського заводу до Мідного рудника. Проте, не дивлячись на успішну роботу паровозів, нововведення Черепанових не було підтримано і паровози замінили кінною тягою. У такому вигляді дорога працювала ще на початку XX століття.

Джордж Стефенсон (1781—1848), англійський конструктор і винахідник, що поклав початок розвитку парового залізничного транспорту. Навчився читати і писати в 18 років, шляхом наполегливої самоосвіти придбав спеціальність механіка парових машин. З 1812 р. механік Киллінгуортськіх копалень (Нортамберленд).

З 1814 р. займався будівництвом паровозів, перший з яких «Блюхер» будувався за сприяння колишнього помічника Р. Тревитика Дж. Стала для рудникової рейкової дороги. В 1815— 1816 рр. створив ще два паровози вдосконалених конструкцій. В 1818 р. спільно з Н. Вулом Дж. Стефенсон провів перші наукові дослідження залежності опору рейкового шляху від навантажень і профілю шляху. В 1823 р. в Ньюкасле заснував перший в світі паровозобудівний завод, на якому був виготовлений паровоз «Пересування» (1825 р.) для тієї, що будувалася під керівництвом Дж. Стефенсона залізниці Дарлингтон—Стоктон, а потім паровоз «Ракета» (1829 р.) для дороги між манчестером і Ліверпулем (1826—1830 рр.). При будівництві цієї лінії Дж. Стефенсоном вперше вирішені складні задачі залізничної техніки: створені штучні споруди (мости, віадуки і ін.) і застосовані залізні рейки на кам’яних опорах, що дозволило розвивати паровозам типа «Ракета» швидкість до 50 км/ч. Ширина колії (1435 мм), прийнята Стефенсоном, стала найпоширенішої на залізницях Західної Європи.

В 1836 р. Дж. Стефенсон організував в Лондоні проектну контору, що стала науково-технічним центром залізничного будівництва. По кресленнях Дж. Стефенсона і його сина Роберта будувалися паровози, які експлуатувалися не тільки у Великобританії, але і в інших країнах.

Роберт Стефенсон (1803—1859), англійський інженер разом з батьком Дж. Стефенсоном заснував локомотивнобудівні заводи (1823 р.), які носили його ім'я. Р. Стефенсон побудував залізничну лінію Лондон—Бірмінгем (1833 р.). Спільно з фірмою «Фейрбейрі і сини» будував мости, в яких застосовувалися трубчасті конструкції.

Франц Антон Герстнер (1793—1840), чеський інженер і підприємець. В 1820-х рр. брав участь в будівництві першої залізниці в Середній Європі (Ческе-Будеевице—Линц). Запрошений до Росії в 1834 р. з метою почати будівництво залізниць Ф. А. Герстнер вчинив поїздку на Урал і Казань, подолавши шлях в 4000 км. Після повернення з більш тривалої поїздки по Росії подав Миколі I грунтовну записку, в якій відзначав, що «…немає такої країни в світі, де залізниці б були більш вигідні, ніж в Росії, оскільки вони дають можливість скорочувати великі відстані шляхом збільшення швидкості пересування».

В результаті Ф. А. Герстнер заснував акціонерне суспільство для споруди приміської Царськосельськой залізниці, в якому важливу роль грав також граф А.А. Бобрінській, авторитетний і близький до царського двору сановник, в руках якого зосереджувалася вся фінансова діяльність суспільства. Технічним керівником будівництва Царськосельськой дороги був Герстнер. Остаточний проект був затверджений 21 лютого 1836 р., а офіційне відкриття відбулося 30 жовтня (11 листопаду) 1837 р. Це була перша в Росії залізниця загального користування. На інший день «Санкт-петербурзькі відомості» писали: «Шістдесят верст в годину; жахливо подумати… Тим часом ви сидите спокійно, ви не помічаєте цієї швидкості, страхітливої уяву; тільки вітер свистить, тільки кінь пашить вогненною піною, залишаючи за собою білу хмару пари. Яка ж сила несе всі ці величезні екіпажі з швидкістю вітру в пустелі; яка сила знищує простір, поглинає час? Ця сила — розум людський…». І в цьому чимала заслуга Ф. А. Герстнера.

Не дивлячись на позитивний досвід роботи Царськосельськой лінії, питання про будівництво залізниць в Росії продовжувало викликати гостру полеміку. Вимагалося науково узагальнити досвід експлуатації побудованих рейкових ліній і довести їх економічну ефективність. Особливу роль в розвитку залізниць в Росії зіграв професор Павло Петрович Мірошників. Він, використовуючи результати відрядження, разом з глибокою ерудицією, знаннями і досвідом, вперше розробив методику вибору основних технічних параметрів і дав наукове техніко-економічне обгрунтовування будівництва Петербург-Моськовськой залізничної магістралі.

Павло Петрович Мірошників (1804—1880), російський інженер і учений в області транспорту, почесний член Петербурзької Академії наук (1858). В 1825 р. «першим по науках» закінчив Інститут Корпусу інженерів шляхів сполучення і був залишений для викладацької роботи, з 1833 р. професор по курсу прикладної механіки. Спільно з Н.О. Краф-том розробив проект залізниці Петербург—Москва і з 1842 р. очолював Північну дирекцію по її будівництву. З 1862 р. —, а в 1866—1869 рр. — міністр шляхів сполучення, в 1870—1875 рр. — член Комітету залізниць.

В середині 30-х років XIX століття вперше в Росії ввів в курс прикладної механіки розділ про залізниці, а в 1835 р. видав першу теоретичну працю на цю тему — «Про залізниці». Ця і інші книги П. П. Мельникова довгі роки служили основними допомогами для підготовки фахівців в області залізничного транспорту. Брав участь в розробці теоретичних основ проектування і будівництва залізниць, в складанні попереднього проекту залізниць Півдня Росії. Виступав за розвиток залізниць і інших видів транспорту по наперед розробленому плану. Виховав велике число висококваліфікованих інженерів. На свої засоби побудував у станції Любань школу і інтернат для дітей низькооплачуваних залізничників і будинок для старезних жінок, всі особисті заощадження заповідав на зміст цих установ. В сквері у станції Любань встановлений бюст П. П. Мельникову, на постаменті якого висічено: «Мірошників Павло Петрович, 1804—1880. Автор проекту і будівник Петербург-Моськовськой (Жовтневої) залізниці і основоположник залізничної науки».

Микола Осипович Крафт (1798—1857), російський інженер, генерал-майор. В 1820 р. закінчив Інститут Корпусу інженерів шляхів сполучення в Петербурзі, а з 1836 р. викладав в цьому вузі, брав участь в розробці технічного проекту Петербург-Моськовськой залізниці і кошторису її будівництва, а в 1852—1855 рр. був начальником цієї дороги. Спільно з П. П. Мельниковым і Н. И. Липиным розробив методи зведення залізничного земляного полотна в болотистій місцевості і технічні умови на проектування земляного полотна, верхньої будови, штучних споруд, станцій цієї дороги. Обгрунтував доцільність застосування п’ятифутової (1524 мм) ширини колії, нормальною колією залізниць країни, що стала.

30 січня 1842 р. П. П. Мельникова і И. О. Крафта запросили в Зимовий палац на аудієнцію з государем, а 1 лютого був підписаний найвищий Указ про споруду залізниці З.-Петербург—Москва. Роботи почалися 1 серпня 1842 р., керівництво будівництвом було покладено на Головне управління шляхів сполучення і публічних будівель. Лінія була розділена на дві будівельні ділянки: Петербург—Бологое (Північна дирекція) на чолі з П. П. Мельниковым і Бологое—Москва (Південна дирекція) на чолі з В.о. Крафтом. Причому обидві дирекції були самостійними будівельними управліннями. При всій складності обстановки, що виникає в ході робіт, перша в Росії магістральна залізниця між Петербургом і Москвою протяжністю 650 км і шириною колії 1524 мм була побудована. Офіційне відкриття її відбулося 1(13) листопаду 1851 р.

В 1862 р. П. П. Мельникова призначили головнокомандуючим шляхами сполучення і публічними будівлями. Йому належить розробка проекту першого плану сіті шляхів сполучення. В проекті передбачалося з'єднання рейковими шляхами Москви з промисловими центрами країни, з портами на південних морях, створення транспортних зв’язків між головними водними артеріями і забезпечення вивозу кам’яного вугілля з Донбасу до Москви і Петербургу. Після обговорення і доробки план розглянув уряд, і 23 квітня 1865 р. він був найвищий затверджений, отримавши силу закону.

В червні 1865 р. Головне управління шляхів сполучення і публічних будівель було перетворено в Міністерство шляхів сполучення, а першим міністром затверджений П.П. Мірошників. Міністерство зосередило свою увагу на практичне здійснення плану створення сіті залізниць в Росії.

Спільно з П. П. Мельниковым працювали на будівництві Петербург-Моськовськой магістралі і над здійсненням плану створення сіті залізниць в Росії видатні фахівці, такі як СВ. Кербедз і Д.І. Журавській.

Станіслав Валеріапович Кербедз (1810—1899), російський інженер-мостобудівник, почесний член Петербурзької Академії наук (1858 р.). Закінчив Інститут Корпусу інженерів шляхів сполучення в Петербурзі (1831 р.). Автор проекту і будівник арочного чавунного моста (нині міст лейтенанта Шмідта) — першого постійного моста через річку Неву в Петербурзі (1842—1850 рр.). За проектом СВ. Кербедза побудовані також металевий залізничний міст через річку Лугу (1853—1857 рр.) і міський міст через річку Віслу у Варшаві (1858—1866 рр.). В 1859 р. вперше досліджував порівняльну міцність заклепувальних з'єднань з просвердленими і пробитими отворами. СВ. Кербедзу належить видна роль в розвитку конструктивних форм металевих мостів.

Дмитро Іванович Журавській (1821—1891), російський учений і інженер, фахівець в області мостобудування і будівельної механіки. По закінченні в 1842 р. в Петербурзі Інституту Корпусу інженерів шляхів сполучення брав участь в дослідженнях і проектуванні залізниці між Петербургом і Москвою. Вперше розробив теорію розрахунку багатогратчастих дерев’яних ферм із залізними тяжами (так званих ферм Гау), використавши її при проектуванні мостів через річки Веребья, Волга, Волхов і ін. Исследования Д. И. Журавського дали можливість споруджувати і безвідмовно експлуатувати ферми розкосів прольотом до 60 м (колишні розміри таких ферм призначалися емпірично, унаслідок чого відбувалися обвалення побудованих мостів).

Всього в період з 1843 по 1851 р. на дорозі було побудовано 184 мости і 19 шляхопроводів. Всі мости, спроектовані і побудовані на Петербург-Моськовськой магістралі під керівництвом Д.І. Журавського, виявилися незвичайно міцними і простояли понад 35 років, оскільки свої теоретичні розрахунки він завжди перевіряв дослідами, зокрема, широко використовував випробування на моделях. Д. И. Журавский вперше в 1855 р. запропонував метод визначення дотичних напруг в балках, що згинаються, і встановив наявність в стінках балок косих зусиль (головних напруг). Будучи директором Департаменту залізниць (1877—1889 рр.) Д. И. Журавский здійснив ряд заходів щодо збільшення їх провізної здатності. На згадку про видатного ученого 9 лютого 1897 р. в Петербурзькому державному університеті шляхів сполучення залізничники встановили бюст, з написом на мідній дошці: «Дмитро Іванович Журавській. 1821—1891. Творець розрахунку ферм розкосів і теорії сколювання при вигині. Знаменитий будівник мостів. Залізничний адміністратор».

Науку і практику вітчизняного мостобудування збагатили своїми працями Л. Ф. Микола, Е. О. Патон, Л. Д. Проськуряков, Г. П. Перекрути.

Леопольд Федорович Микола (1844—1908), російський учений в області мостобудування. В 1866 р. закінчив Казанський університет, в 1871 р. — Петербурзький інститут інженерів шляхів сполучення. З 1880 р. професор, в 1901—1905 рр. директор цього інституту, одночасно з 1892 р. член інженерної ради Міністерства шляхів сполучення і експерт з питань будівництва залізниць і мостів. Л. Ф. Николаи розробив багато питань теорії розрахунку мостів, автор двох капітальних підручників про мости, а також праць в області проектуванні залізниць.

Євгеній Оскарович Патон (1870—1953), радянський учений, фахівець в області зварки і мостобудування, академік Академії наук УРСР (1929 р.), віце-президент ан УРСР (1945—1952 рр.), Герой Соціалістичної Праці (1943 р.). Закінчив Політехнічний інститут в Дрездене (1894 р.) і Петербурзький інститут інженерів шляхів сполучення (1896 р.), працював на залізницях Росії. З 1898 р. Е. О. Патон викладав в Московському інженерному училищі, з 1905 р. — професор Київського політехнічного інституту. В 1921—1931 рр. очолював Київську мостовипробовувальну станцію. З 1929 р. Е. О. Патон займався питаннями електричної зварки, за його ініціативою при ан УРСР була організована зварювальна лабораторія, яка в 1934 р. перетворена в Науково-дослідний інститут електрозварювання. Е. О. Патон був директором інституту з дня підстави, а в 1945 р. інституту було привласнено ім'я Патона.

Лавр Дмитрович Проськуряков (1858—1926), радянський учений в області мостобудування і будівельної механіки. По закінченні в 1884 р. Петербурзького інституту інженерів шляхів сполучення працював мостовиком-проектувальником. З 1887 р. викладач Петербурзького інституту інженерів шляхів сполучення. З 1896 р. професор Московського інженерного училища (нині Московський державний університет шляхів сполучення). За проектами Л. Д. Проскурякова побудовані крупні мости через річки Нарва, Західний Буг, Волхов, Оку, Амур, Єнісей і ін. За проект моста через Енисей Л. Д. Проськурякову була присуджена золота медаль на всесвітній виставці в Парижі (1900 р.). Л. Д. Проскуряковым вперше запропонована так звана статично визначні трикутні грати, а потім розроблені параболічні і полігональні статично визначні мостові ферми з шпренгельними гратами, а також консольні і арочні ферми для залізничних мостів. Методи викладання будівельної механіки, введені Л. Д. Проськуряковим, використовуються в сучасній вищій школі.

Григорій Петрович Передерні (1871—1953), радянський учений в області мостобудування і будівельної механіки, академік Академії наук СРСР (1943 р.). В 1897 р. закінчив Петербурзький інститут інженерів шляхів сполучення. З 1902 р. викладав в Московському інженерному училищі, а з 1907 р. в Петербурзькому інституті шляхів сполучення, потім в інших інститутах. В 1901 р. організував видання журналу «Інженерна справа», що проводив нові технічні ідеї в питаннях інженерно-будівельної справи. Основні праці Р. П. Передерий присвячені теорії і розрахунку мостів. Він дав ряд цінних інженерних рішень з питань споруди збірних мостів, індустріальних методів робіт і застосування електрозварювання в мостобудуванні. Автор нової методики викладання курсу мостів.

Особливий інтерес викликала у фахівців проблема взаємодії шляху і рухомого складу. В цій області слід зазначити Миколи Павловича Петрова.

Микола Павлович Петров (1836—1920), російський учений і інженер в області залізничного транспорту, почесний член Петербурзької Академії Наук (1894 р.), инженер-генерал-лейтенант. Після закінчення Петербурзької інженерної академії (1858 р.) працював там же на кафедрі математики, яку очолював М.В. Остроградській. Перші дослідження по механіці виконав під керівництвом І.А. Вишнеградського. З 1871 р. професор Петербурзького практичного технологічного інституту. В 1888—1892 рр. — голова Управління казенних залізниць Росії, з 1892 р. голова інженерної ради Міністерства шляхів сполучення, з 1893 р. протягом декількох років товариш (заст.) міністра. Брав активну участь в будівництві Транссибірської магістралі. За його ініціативою створено Московське інженерне училище, нині Московський державний університет шляхів сполучення. В 1896—1905 рр. — голова Російського технічного суспільства.

В області вітчизняного паровозобудування чималі заслуги інженера А.П. Бородіна.

Олександр Парфеньевіч Бородін (1848—1898), російський інженер і учений в області залізничного транспорту, один з основоположників паровозобудування в Росії. Після закінчення в Петербурзі Технологічного інституту (1870 р.) і Інституту шляхів сполучення (1872 р.) працював на керівних інженерних посадах Ряжсько-Вяземськой (до 1877 р.), Киево-Брест-ськой (1877—1878 рр.), Південно-західної (1878—1896 рр.) і Моськовсько-Рибінськой залізниць.

В 90-х роках XIX століття, коли в Росії здійснювалося посилене залізничне будівництво, наукові роботи А. П. Бородина зробили істотний вплив на розвиток техніки залізничного транспорту. В 1880—1882 рр. на базі Київських майстерних Південно-західної залізниці він створив першу в світі стаціонарну лабораторію по випробуванню паровозів, провів крупні теоретичні і експериментальні роботи в області створення локомотивних парових машин з подвійним розширенням пари. За ініціативою А. П. Бородина був побудований перший швидкохідний чотирициліндровий паровоз системи «тандем-компаунд, в 1896 р. висунув ідею застосування конденсації пари на паровозах. Ним був внесений ряд пропозицій по уніфікації локомотивного і вагонного парку, а також автогальм. Запропоновані раціональні схеми розміщення пунктів водопостачання на залізницях. А. П. Бородин був беззмінним головою з'їздів інженерів служби тяги залізниць Росії. Він брав активну участь в роботах Російського технічного суспільства; один із засновників журналу «Інженер» (1882 р.), що видавався в Києві, а з 1889 р. — його головний редактор. Російське суспільство в 1897 р. заснувало золоту медаль імені Бородіна на кращі винаходи і дослідження в області залізничного транспорту.

Єгор Єгорович Нольтейн (1854—1934), вчений в області залізничного транспорту. В 1896 — 1905 рр. викладав в Московському інженерному училищі (Московський державний університет шляхів сполучення). Е. Е. Нольтейн є конструктором паровоза серії Ч, під його керівництвом розроблений проект зчленованого паровоза типу 0−3-0 + 0- 3- 0 серії 0. В 1899 р. на Брянському заводі було побудоване 10 таких паровозів, в 1900—1916 рр. ще 116. Е. Е. Нольтейн розробив методи розрахунку урівноваження локомотивів. Видав «Курс паровозів», підручник по динаміці паровозів.

Олександр Сергійович Раєвській (1872—1924), інженер-механік, вчений в області конструювання паровозів. Створив проекти ряду серій паровозів для Харківського і Пу-тіловського заводів. Працював спільно з Я. М. Гаккелем над проектом одного з перших вітчизняних тепловозів, для якого сконструював ходову частину. Праці присвячені розробці графоаналітичного методу розрахунку противаг, розрахункам головок шатунів паровозів, осей колісних пар і інших вузлів.

Рудольф Дізель (1858—1913), німецький інженер, творець двигуна внутрішнього згоряє із запалюванням від стиснення. В 1878 р. він закінчив вищу Політехнічну школу в Мюнхені. В патентах 1892 і 1893 рр. Р. Дизель висунув ідею створення двигуна внутрішнього згоряє, що працює по циклу, близькому до ідеального. В 1897 р. в Аугсбурге Р. Дизель побудував двигун, заснований на принципі стиснення повітря і самозаймання палива, що подається в циліндр в кінці такту стиснення.

Двигун відрізнявся порівняно високим коефіцієнтом корисної дії, але працював на дорогому гасі, мав ряд конструктивних дефектів. Після деяких удосконалень, внесених в 1898—1899 рр., двигун став надійно працювати на дешевому паливі — нафти. Тому винайдений Р. Дизелем двигун внутрішнього згоряє отримав широке розповсюдження в промисловості і на транспорті, зокрема, в тепловозах.

Яків Модест Гаккель (1874—1945), вчений і конструктор в області літакобудування і тепловозобудування, доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки РРФСР. Я. М. Гаккель спроектував і в 1924 р. побудував один з перших в світі працездатних тепловозів. В 1906—1931 рр. викладав в Московському електротехнічному і Московському теплотехнічному інститутах, з 1936 р. — в Ленінградському інституті інженерів залізничного транспорту (нині Петербурзький державний університет шляхів сполучення). Я. М. Гаккель — автор винаходів в області тяги тепловоза і електричного (трамвай), електроосвітлення, праць з питань конструювання і розрахунків локомотивів і літальних апаратів.

Значний внесок у вдосконаленні експлуатаційної роботи залізниць належить вітчизняним ученим і інженерам.

Яків Миколайович Горденко (1851—1922), вчений в області залізничної сигналізації, централізації і блокування, професор Петербурзького інституту інженерів шляхів сполучення. Я. Н. Горденко створив першу в Росії систему централізації стрілочних перекладів, здійснену на станції Сабліно Миколаївської залізниці в 1885 р. Був членом комісії Російського технічного суспільства «З питання про залізницю через весь Сибір», автор підручника «Курс залізниць», в якому розглядалися питання технічної і комерційної експлуатації залізниць.

Праці професорів А. Н. Фролова, И. И. Васильева і інших фахівців розвивали теорію експлуатації залізниць, методи прискорення обороту вагонів і підвищення безпеки руху потягів.

Олександр Миколайович Фролов (1863—1939), інженер шляхів сполучення, учений в області споруди залізничної колії і експлуатації залізниць, основоположник теорії маневрової роботи, професор Ленінградського інституту інженерів залізничного транспорту (1924 р.). А. Н. Фролов працював в службах шляху і руху Ряза-но-уральської, Харківсько-миколаївської, Моськовсько-Рибінськой, Мурманська залізниць, поєднував практичну діяльність з науковою. Видав праці з питань обгрунтовування пропускної спроможності залізниць, планування і регулювання перевезень, маршрутизації і спеціалізацій перевезень, по проектуванню залізничних станцій і організації роботи на них.

Іван Іванович Васильев (1884—1949), інженер шляхів сполучення, один з творців теорії організації руху і експлуатації залізниць, доктор технічних наук, професор Московського і Ленінградського інститутів залізничного транспорту, завідуючий кафедрою «Експлуатація залізниць». Опублікував праці по методах розрахунку, нормуванні і аналізі обороту вагонів, спеціалізації потягів по напрямах, визначенні комерційної швидкості руху, теорії графіків руху потягів, пропускної спроможності залізниць, маневровій роботі.

Праці інженера, згодом академіка В. Н. Образцова і професори С.Д. Карей-ши поклали початок формуванню науки про станції і вузли.

Володимир Миколайович Зразків (1874—1949), інженер шляхів сполучення, учений в області організації залізничного транспорту, транспортних систем, академік Академії наук СРСР (1934 р.), заслужений діяч науки і техніки РРФСР (1935 р.). В. Н. Образцов викладав з 1901 р. у ряді московських вузів. В Московському інституті інженерів залізничного транспорту заснував кафедру «Станції і вузли», завідував кафедрою. В 1935—1940 рр. В. Н. Образцов працював начальником науково-дослідного інституту залізничного транспорту в Москві, з 1939 р. очолював секцію по науковій розробці проблем транспорту Академії наук СРСР. Видані праці по проектуванню залізничних станцій і вузлів, експлуатації залізниць, взаємодії різних видів транспорту. Ім'я В. Н. Образцова привласнено Миколаївському залізничному технікуму, вулиці в Москві; встановлена меморіальна дошка на будинку, де він жив.

Сергій Демьяновіч Карейша (1854—1934), інженер шляхів сполучення, фахівець в області залізничної колії, станцій і вузлів, заслужений професор, директор Петербурзького інституту інженерів шляхів сполучення (1911 — 1917 рр.). В 1922 р. С. Д. Карейша довічно був вибраний почесним головою Дорадчих з'їздів представників служб шляху вітчизняних залізниць, член багатьох міжнародних залізничних і інших технічних суспільств. С. Д. Корейша представляв Росію на багатьох міжнародних конгресах. Їм опубліковані праці з питань захисту від сніжних занесень залізничних станцій і шляху, він автор численних бібліографічних покажчиків із залізничної тематики.

Томас Алва Едісон (1847—1931), американський винахідник в області електротехніки і підприємець, засновник крупних електротехнічних компаній, почесний член ан СРСР (1930 р.). Т. Эдисон є автором більше 1000 винаходів. Винахідництвом Т. Эдисон почав займатися з 1868 р., організувавши майстерні, в яких виготовлялися розроблені їм пристрої. В 1872 р. створив в США першу технічну дослідницьку лабораторію. В 1877—1879 рр. винайшов фонограф, удосконалив лампу розжарювання, телефон і телеграф. В 1880 р. Т. А. Эдисон провів перші досліди по застосуванню електричної тяги на залізниці в Менло-парк (штат Нью-Йорк). В 1882 р. побудував першу в світі електростанцію і провів випробування електричного вагону.

Перші проекти електричних залізниць з’явилися в Росії ще в кінці XIX в. Тут перш за все слід назвати проект інженера 77. З. Янова, що запропонував в 1884 р. споруду електричної залізничної лінії протяжністю 470 км від Петербургу до Витег-ри. В 1902 р. побудована перша електрична вузкоколійна залізниця Лодзь—Згерж завдовжки 19,8 км, в будівництві і експлуатації якій брали участь інженери шляхів сполучення Т. Д. Дубелир і П.П. Дмітренко. В 1898 р. інженер Ф. Ф. Баталии запропонував побудувати в Криму електричну залізницю, вишукування якої проводилися під керівництвом Н.Г. Гарина-Михайловского в 1903 р. Проте здійснити проект у той час не вдалося.

Микола Георгійович Гарин-Михайловський (1852—1906), інженер шляхів сполучення, фахівець в області будівництва залізниць, письменник. В 1878 р. закінчив Інститут шляхів сполучення в Петербурзі, проявив себе як талановитий інженер, працюючи на будівництві крупних залізниць, у тому числі Великого Сибірського шляху. Це був видатний дослідник і будівник залізниць. В 1886—1890 рр. Н.Г. Гарин-Михайловский брав участь в прокладці Бакинської ділянки Закавказької залізниці, Либаво-рівненської, Жабінсько-Пінськой, Уфа-Златоусськой ліній. Був керівником досліджень на Західно-сибірській залізниці (1891 р.). Під його керівництвом проводилися вишукування електричної залізниці на південному березі Криму (1903 р.) і ін.

Великий Сибірський шлях є своєрідним пам’ятником мужності, таланту, майстерності інженерно-технічних працівників і рядових будівників. Тому багато станцій на Транссибе названо на честь самих різних людей: від місцевого провідника до інженера-будівника і міністра.

В 1903 р. виникла необхідність електрифікації Петербурзького залізничного вузла, а в 1913 р. був розроблений проект введення електричної тяги на Московському залізничному вузлі. На початку 90-х років вітчизняні учені опублікували ряд досліджень, присвячених теорії електричної тяги і електрифікації залізниць. Серед них були роботи ГО. Графтіо, Г Д. Дубеліра, КН. Кашкина, в яких отримали обгрунтовування прогресивні ідеї і рекомендації по електрифікації залізниць.

Генріх Осипович Графтіо (1869—1949), вчений в області електрифікації залізниць і гідротехнічного будівництва, академік Академії наук СРСР (1932 р.). Г. О. Графтио закінчив Новоросійський університет і в 1896 р. Петербурзький інститут інженерів шляхів сполучення. Він був одним з авторів розділу «Електрифікація транспорту» ГОЕЛРО, керівником відділу електрифікації залізниць НКПС, будівництва Волховськой ГЕС, якій привласнено його ім'я. В 1900—1917 рр. проектував і будував залізниці, брав участь в проектуванні і будівництві трамвая в Петербурзі.

Григорій Дмитрович Дубелір (1874—1942), інженер, фахівець в області дорожнього будівництва, електрифікації залізничного і міського транспорту, доктор технічних наук, професор. Г. Д. Дубелір один з авторів розділу про електрифікацію транспорту ГОЕЛРО, член комісії ГОЕЛРО (1920 р.). Їм видані праці по електрифікації залізничного і міського транспорту, стійкості земляного полотна, плануванню населених пунктів.

Висновок

В перші роки XX століття в Росії незалежно один від одного займалися тепловозами дві групи фахівців: професор В. И. Гринневецький і його учні А.Н. Шелестіння, Б. М. Ошурков; професор Ю. В. Ломоносов з учнями А.И. Ліпецом і Н.А. Добровольськім. В ці ж роки інженер Я. М. Гаккель, що займався будівництвом перших російських аеропланів, виношував ідеї створення тепловоза з електричною передачею. Розроблені проекти послужили основою для створення тепловозів надалі.

На початку XX століття в Росії з’явилися перші інженерні розробки і в області метробудування. Відносилися вони перш за все до Петербургу і Москви, де швидко збільшувалося населення і міські забудови охоплювали всі нові і нові околиці. В Петербурзі, наприклад, у той час єдиним загальнодоступним видом міського транспорту була кінна залізниця (конка), електричний трамвай пройшов по вулицях тільки в 1907 р. В 1902 р. інженери шляхів сполучення А.І. Антонович, Н.И. Голіневич і Н.П. Дмітріев склали проект позавуличної міської дороги в Москві. Автори проекту передбачали поетапний розвиток будівництва, з урахуванням росту населення Москви.