Представьте себе ночной паровоз начала XIX века: грохот колес, клубы пара, а вокруг — кромешная тьма. Ни фар, ни прожекторов, ни даже тусклых лампочек. Первые паровозы обходились без электричества в принципе — вместо этого на них красовались керосиновые буферные фонари, едва освещавшие путь на несколько метров вперед.
В распоряжении локомотивной бригады были лишь ручные керосиновые лампы, которые коптили, мерцали и гасли от малейшего сквозняка. В самых отчаянных ситуациях машинист мог соорудить факел — благо, угля и дров в поезде хватало.
К концу XIX века в Европе появились паровозы с электрическим освещением. Возникает вопрос: откуда на паровой машине, где даже аккумуляторов не было, взялось электричество?
История паровых машин началась задолго до поездов. Еще в I веке н. э. древнегреческий инженер Герон Александрийский создал эолипил — прообраз паровой турбины. Но настоящий прорыв случился лишь в XVIII веке, когда Джеймс Уатт усовершенствовал паровой двигатель, сделав его пригодным для промышленности.
Первый паровоз появился в 1804 году благодаря Ричарду Тревитику — британскому инженеру, который придумал использовать паровую машину для движения по рельсам. Всё XIX столетие паровозы, пароходы и даже паровые автомобили доминировали в транспорте. Но самое интересное, что первые электростанции тоже работали на пару — и это подсказало решение для освещения поездов.
Люди знали об электричестве еще с античности — древнегреческий философ Фалес Милетский в VII веке до н. э. экспериментировал с янтарем и шерстью. Но только в XVII веке начались серьезные исследования: в 1650 году в Магдебурге построили первую электростатическую машину, а в XVIII веке Бенджамин Франклин доказал электрическую природу молний.
Настоящий переворот произошел в 1831 году, когда Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию — принцип, позволяющий превращать механическую энергию в электрическую. А в 1871 году бельгиец Зеноб Грамм изобрел динамо-машину, которая могла вырабатывать ток в промышленных масштабах.
Паровой двигатель может дать электричество
...если подключить турбогенератор
Первая в мире гидроэлектростанция появилась в 1878 году в Англии, но ее мощности хватало лишь на одно поместье. Гораздо эффективнее оказались паровые электростанции — в 1882 году их запустили в Лондоне и Нью-Йорке. Турбогенераторы, соединенные с паровым двигателем, производили электричество для целых городов.
И тут инженеры подумали: а почему бы не поставить мини-генератор прямо на паровоз? Уже в 1880-х некоторые локомотивы начали оснащать паровыми динамо-машинами, которые преобразовывали энергию пара в электричество. На валу двигателя устанавливался генератор — и вот уже в кабине машиниста загорались лампы, а путь освещали электрические фары.
Так паровозы, еще недавно полагавшиеся на керосиновые лампы и факелы, стали частью электрической революции. К началу XX века большинство локомотивов перешли на динамо-машины, а позже — на аккумуляторы.
