29 мая 2021, 10:00

Люди, работающие на железной дороге или в метрополитене, наверняка слышали выражение «пневматический тормоз Вестингауза». В своё время это изобретение произвело настоящую революцию в транспорте, в усовершенствованном и модернизированном виде оно применяется до сих пор. Сегодня мы расскажем о том, кто такой Джордж Вестингауз и как родилась идея пневматического тормоза.

Изобретатель Джордж Вестингауз

Джордж Вестингауз родился 6 октября 1846 года в деревушке в Централ-Бридж (штат Нью-Йорк). Его немецкие предки иммигрировали в Америку в середине XVIII века. Отец Джорджа владел механической мастерской и тоже был новатором, хотя его изобретения (семь патентов) предназначались в основном для сельскохозяйственных орудий – сеялок и веялок. Они не шли ни в какое сравнение с проектами сына, который в возрасте 19 лет зарегистрировал свой первый патент на вращающуюся паровую машину, ставшую предпосылкой к созданию им впоследствии паровой турбины. Во время Гражданской войны, когда Джорджу исполнилось шестнадцать с половиной, ему разрешили пойти в армию рядовым. В результате недолгой службы он удостоился звания морского офицера. Вернувшись из армии ветераном, Джордж поступил на второй курс Колледжа Федерации в Скенектади, но три месяца спустя вернулся в мастерскую к отцу, в которой работал и до войны. Получается, что после 13 лет Вестингауз провёл в школе и колледже около полутора лет. Его школой и колледжем стала мастерская, а университетом – весь мир.

Основным изобретением Джорджа Вестингауза, принесшим ему славу, удачу и деньги, стало создание автоматического пневматического тормоза. Первый патент на него изобретатель получил в 1869 году, когда ему было всего 22 года. А в течение четырёх последующих лет он оформил ещё 20 патентов на различные детали тормозного устройства. В окончательном виде тормоз был оформлен в 1873 году. Толчком к созданию тормозной системы послужила жуткая железнодорожная катастрофа, происшедшая в 1866 году на глазах у Джорджа, на железнодорожном перегоне между Скенектади и Троем (штат Нью-Йорк). Машинисты и кондукторы не смогли остановить мчащиеся навстречу друг другу товарные поезда. В то время поезда останавливали вручную. Для этих целей в каждом вагоне находился кондуктор, в обязанности которого входило включение ручного тормоза по сигналу машиниста. Зачастую работник обслуживал сразу несколько вагонов: после включения ручного тормоза на одном из них он должен был на ходу перепрыгнуть в другой вагон и проделать аналогичную процедуру. К кондуктору предъявлялись только два требования: физическая сила и трезвость (последнее было довольно трудно контролировать).

Фрагмент патента воздушного тормоза Вестингауза

Пораженный увиденной трагедией, Вестингауз задумался над созданием системы быстрого и мощного торможения. Вскоре он предложил проект, основанный на единой пневматической магистрали, проходящей через весь состав. В дополнение к этому он решил оборудовать каждый вагон воздушным резервуаром, а также специальным «тройным клапаном». Принцип действия системы прост, как все гениальное: когда машинисту необходимо снизить скорость, он с помощью крана сообщает пневматическую (тормозную) магистраль поезда с атмосферой, давление воздуха в магистрали снижается, и через сработавший «тройной клапан» тормозные цилиндры вагона заполняются воздухом из резервуара. Любое повреждение пневматической магистрали, например при саморасцепе, приводит к автоматическому торможению и остановке всего поезда.

Схема воздушного тормоза Вестингауза

Изобретение было принято на «ура», ведь оно не только повышало безопасность, но и расширяло диапазон скоростей, с которыми могли двигаться составы тех лет. В 1893 году Конгресс США даже принял закон, делавший использование таких систем обязательным. К 1905 году только в США более двух миллионов вагонов и около 89 тысяч локомотивов были оборудованы автоматическими тормозами. Новатор решил перенести свое изобретение в Европу и за 10 лет открыл мастерские в Англии, Франции и России. Он стал знаменит и заработал значительное состояние, которое, например, позволило ему выкупить 40 патентов у великого и самого загадочного физика тех времен – Николы Теслы. Произошло это в 1888 году. Незадолго до этого Вестингауза не на шутку увлекли электрические системы. Дальновидный предприниматель, он вложил доходы от продажи воздушных тормозов в электрическое оборудование – сначала постоянного, а затем, в отличие от Эдисона, – переменного тока. Его компания «Вестингауз электрик компани» первая в США начала выпуск оборудования и монтаж линий электропередачи переменного тока. Тут-то Вестингаузу и понадобился Тесла, основным изобретением которого к тому времени был двухфазный электродвигатель переменного тока.

Джордж предложил Тесле продать 40 патентов за один миллион долларов – по 25 тысяч долларов за каждый. Невиданная по тем временам сумма! Тесла согласился, поскольку понимал, что таким образом его изобретения получат путёвку в жизнь гораздо быстрее. Но присовокупил одно дополнительное условие: он желал получать по одному доллару за каждую лошадиную силу генераторов и электродвигателей двухфазного переменного тока, установленных фирмой Вестингауза. И такое соглашение было подписано к вящему удовольствию обеих сторон. Вскоре оборудование «Вестингауз электрик компани» начало теснить на рынке продукцию «Эдисон электрик компани». Для выживания в конкурентной борьбе последняя объединилась с «Томсон-Хаусон и Ко» в компанию General Electric, превратившуюся вскоре в одну из наиболее могущественных в мире электротехнических фирм. Чтобы противостоять конкуренту, Вестингауз тоже объединился с несколькими мелкими фирмами. Так возникла существующая и поныне «Вестингауз электрик энд мануфакчуринг компани». Проблемой оставались обязательства перед Теслой: к тому времени только в США общая мощность электрооборудования переменного тока, созданного на основе его патентов, превысила 12 миллионов лошадиных сил. Фирма была обязана уплатить Тесле около 12 миллионов долларов, что сделало бы того одним из богатейших людей Америки. Вестингауз снова обратился к Тесле. «Никола, – сказал он, – если вы потребуете уплаты, мне придётся покинуть компанию, и дело перейдет в другие руки, в руки банкиров, не способных оценить величие ваших открытий». «Дайте миру мою многофазную систему!», – торжественно произнес Тесла, достал соглашение, порвал его и выбросил в корзину для бумаг.

Реклама АО Вестингауза, 1911 год

Наиболее значимыми изобретениями Вестингауза считаются разработки тормозных систем железнодорожного подвижного состава, но и в других областях техники им тоже было сделано немало. Ещё до изобретения воздушного тормоза Вестингауз запатентовал башмаки для возвращения сошедших с пути паровозов и вагонов обратно на рельсы и конструкцию составной железнодорожной стрелки. Ему же принадлежат работы в области новой системы сигнализации на железных дорогах, изобретение метода демпфирования ударов при столкновениях вагонов в начале движения состава и при его остановке. Джордж Вестингауз усовершенствовал электрический трансформатор, придумал новую, эффективную конструкцию паровой турбины. Электросеть Вестингауза освещала Всемирную выставку в Чикаго в 1893 году, электрогенераторы его фирмы (конструкции Теслы) были установлены на новой гидроэлектростанции Ниагарского водопада в 1894 году (позже их заменили трёхфазными). Джордж Вестингауз является изобретателем тягового трамвайного электродвигателя, электровоза, электроприводного тормоза для поездов метро и автомобильного амортизатора. А во время своей последней болезни он сконструировал инвалидное кресло, приводимое в движение небольшим электрическим мотором.

Могила Джорджа Вестингауза на Арлингтонском мемориальном кладбище

Всего изобретатель зарегистрировал более 400 патентов. В своём обращении, опубликованном за два года до смерти, Вестингауз писал: «Мой первый и величайший капитал – это опыт и знания, приобретённые как результат предоставленной мне в юности возможности работать со всякого рода механизмами, которая позднее соединилась с уроками дисциплины, требуемой от солдата, и воспитанием готовности выполнять поручения старших». Умер Вестингауз в НьюЙорке 12 марта 1914 года.

Все изображения взяты из открытых источников.

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о