La rage pour les chemins de fer est si grande que beaucoup seront construits dans des endroits où ils ne seront pas rentables.
George Stephenson était un ingénieur civil et mécanicien anglais. Renommé comme le « Père des Chemins de fer », Stephenson était considéré par les Victoriens comme un grand exemple d'application diligente et de soif d'amélioration. L'avocat de l'auto-assistance Samuel Smiles a particulièrement loué ses réalisations. L'écartement des rails qu'il a choisi, parfois appelé « écartement Stephenson », a été la base pour l'écartement standard de 4 pieds 8 1⁄2 pouces 1,435 m utilisé par la plupart des chemins de fer du monde.
Pionnier de Stephenson, le transport ferroviaire a été l'une des inventions technologiques les plus importantes du 19e siècle et un élément clé de la Révolution industrielle. Construit par George et la compagnie de son fils Robert, Robert Stephenson and Company, la Locomotion No. 1 est la première locomotive à vapeur à transporter des passagers sur une ligne de chemin de fer publique, le Stockton and Darlington Railway en 1825. George a également construit la première ligne de chemin de fer interurbaine publique au monde à utiliser des locomotives, la Liverpool and Manchester Railway, qui a ouvert en 1830.
Enfance et début de vie
George Stephenson est né le 9 juin 1781 à Wylam, Northumberland, qui est à 9 miles 15 km à l'ouest de Newcastle upon Tyne. Il était le deuxième enfant de Robert et Mabel Stephenson, dont ni l'un ni l'autre ne savaient lire ni écrire. Robert était le chauffeur de la machine de pompage de la Wylam Colliery, gagnant un très bas salaire, donc il n'y avait pas d'argent pour l'école. À 17 ans, Stephenson devint mécanicien à la Water Row Pit à Newburn à proximité. George a réalisé la valeur de l'éducation et a payé pour étudier à l'école du soir pour apprendre la lecture, l'écriture et l'arithmétique – il était analphabète jusqu'à l'âge de 18 ans.
En 1801, il a commencé à travailler à la Black Callerton Colliery au sud de Ponteland en tant que « freneur », contrôlant l'équipement de remontée à la mine. En 1802, il a épousé Frances Henderson et s'est installé à Willington Quay, à l'est de Newcastle. Là, il a travaillé comme freneur tandis qu'ils vivaient dans une seule pièce d'un cottage. George fabriquait des chaussures et réparait des horloges pour compléter ses revenus.
Leur premier enfant Robert est né en 1803, et en 1804 ils ont déménagé à Dial Cottage à West Moor, près de Killingworth, où George a travaillé en tant que freneur à Killingworth Pit. Leur deuxième enfant, une fille, est née en juillet 1805. Elle a été nommée Frances d'après sa mère. L'enfant est décédée après seulement trois semaines et a été inhumée à l'église St Bartholomew's, Long Benton au nord de Newcastle.
En 1806, la femme de George, Frances, est décédée de consomption tuberculose. Elle a été inhumée dans le même cimetière que leur fille le 16 mai 1806, bien que malheureusement l'emplacement de la tombe soit perdu.
George a décidé de chercher du travail en Écosse et a laissé Robert avec une femme locale tandis qu'il allait travailler à Montrose. Après quelques mois, il est revenu, probablement parce que son père avait été aveuglé dans un accident minier. Il a emménagé dans un cottage à West Moor et sa sœur célibataire Eleanor y a emménagé pour s'occuper de Robert. En 1811, la machine de pompage à High Pit, Killingworth ne fonctionnait pas correctement et Stephenson s'est offert pour l'améliorer. Il l'a fait avec un tel succès qu'il a été promu ingénieur des machines pour les mines de Killingworth, responsable de l'entretien et de la réparation de tous les moteurs des mines. Il est devenu un expert en machinerie actionnée à la vapeur.
La lampe de sécurité du mineur
En 1815, conscient des explosions souvent causées dans les mines par les flammes nues, Stephenson a commencé à expérimenter une lampe de sécurité qui brûlerait dans une atmosphère gazeuse sans causer d'explosion. Au même moment, l'éminent scientifique et homme de Cornouailles Humphry Davy enquêtait également sur le problème. Malgré son manque de connaissances scientifiques, Stephenson, par essais et erreurs, a mis au point une lampe dans laquelle l'air entrait par de minuscules trous, à travers lesquels les flammes de la lampe ne pouvaient pas passer.
Un mois avant que Davy ne présente sa conception à la Royal Society, Stephenson a démontré sa propre lampe à deux témoins en la descendant à Killingworth Colliery et en la tenant devant une fissure d'où s'échappait du grisou. Les deux conceptions différaient ; la lampe de Davy était entourée d'un écran de gaze, tandis que le prototype de lampe de Stephenson avait une plaque perforée contenueée dans un cylindre en verre. Pour son invention, Davy a reçu 2 000 £, tandis que Stephenson a été accusé d'avoir volé l'idée à Davy, car il n'était pas considéré comme un scientifique adéquat qui aurait pu produire la lampe par une quelconque méthode scientifique approuvée.
Stephenson, venant du Nord-Est, parlait avec un large accent de Northumberland et non le « Langage du Parlement », ce qui le faisait sembler inférieur. Réalisant cela, il s'est assuré d'éduquer son fils Robert dans une école privée, où il lui a appris à parler en anglais standard avec un accent de prononciation reçue. C'était à cause de cela que, dans leurs futurs rapports avec le Parlement, il est devenu clair que les autorités préféraient Robert à son père.
Un comité local d'enquête s'est réuni pour soutenir Stephenson, l'a disculpé, a prouvé qu'il avait travaillé séparément pour créer la « Lampe Geordie », et lui a attribué 1 000 £, mais Davy et ses partisans ont refusé d'accepter leurs conclusions, et ne pourraient pas voir comment un homme inculte comme Stephenson aurait pu trouver la solution qu'il avait. En 1833, un comité de la Chambre des communes a conclu que Stephenson avait une prétention égale à avoir inventé la lampe de sécurité. Davy a disparu en croyant que Stephenson avait volé son idée. La lampe Stephenson a été utilisée presque exclusivement dans le Nord-Est de l'Angleterre, tandis que la lampe Davy a été utilisée partout ailleurs. L'expérience a donné à Stephenson une méfiance de toute la vie envers les experts scientifiques théoriques basés à Londres.
Dans son livre George and Robert Stephenson, l'auteur L.T.C. Rolt rapporte que les opinions variaient sur l'efficacité des deux lampes : que la Lampe Davy donnait plus de lumière, mais la Lampe Geordie était pensée être plus sûre dans une atmosphère plus gazeuse. Il a fait référence à un incident à Oaks Colliery à Barnsley où les deux lampes étaient en usage. Suite à un afflux soudain et intense de gaz, les sommets de toutes les Lampes Davy sont devenus rouges chauds, ce qui avait par le passé causé une explosion, et en le faisant, risquait un autre, tandis que toutes les Lampes Geordie se sont simplement éteintes.
Il existe une théorie selon laquelle c'est Stephenson qui a indirectement donné le nom de Geordies au peuple du Nord-Est de l'Angleterre. Selon cette théorie, le nom de la Lampe Geordie s'est attaché aux mineurs du Nord-Est eux-mêmes. En 1866, tout habitant natif de Newcastle upon Tyne pouvait être appelé un Geordie.
Premières locomotives
L'homme de Cornouailles Richard Trevithick est crédité de la première conception réaliste d'une locomotive à vapeur en 1802. Plus tard, il a visité Tyneside et y a construit un moteur pour un propriétaire de mine. Plusieurs hommes locaux ont été inspirés par cela, et ont conçu leurs propres moteurs.
Stephenson a conçu sa première locomotive en 1814, un moteur de transport conçu pour transporter du charbon sur la Killingworth wagonway nommé Blücher d'après le général prussien Gebhard Leberecht von Blücher Il a été suggéré que le nom provenait de la marche rapide de l'armée de Blücher en soutien de Wellington à Waterloo. Blücher était modelé sur la locomotive Willington de Matthew Murray, que George a étudiée à Kenton and Coxlodge colliery sur Tyneside, et a été construit dans l'atelier de la mine derrière la maison de Stephenson, Dial Cottage, sur Great Lime Road. La locomotive pouvait transporter 30 tonnes de charbon en montée à 4 mph 6,4 km/h, et était la première locomotive à adhérence à roues à bride réussie : sa traction dépendait du contact entre ses roues à bride et le rail.
En tout, Stephenson aurait produit 16 locomotives à Killingworth, bien qu'il n'ait pas été possible de produire une liste convaincante de tous les 16. Parmi ceux identifiés, la plupart ont été construits pour une utilisation à Killingworth ou pour le chemin de fer Hetton colliery. Une locomotive à six roues a été construite pour la Kilmarnock and Troon Railway en 1817 mais a été retirée du service en raison des dommages aux rails en fonte. Une autre locomotive a été fournie au chemin de fer Scott's Pit près de Llansamlet, près de Swansea, en 1819 mais elle a également été retirée, apparemment parce qu'elle était sous-chaudière et a de nouveau causé des dommages à la piste.
Les nouveaux moteurs étaient trop lourds pour fonctionner sur des rails en bois ou plate-way, et les rails de bordure en fer étaient à leurs débuts, la fonte présentant une fragilité excessive. Avec William Losh, Stephenson a amélioré la conception des rails de bordure en fonte pour réduire les ruptures ; les rails ont brièvement été fabriqués par Losh, Wilson et Bell à leurs usines de Walker.
Selon Rolt, Stephenson a réussi à résoudre le problème causé par le poids du moteur sur les rails primitifs. Il a expérimenté un ressort à vapeur pour « amortir » le poids en utilisant la pression de la vapeur agissant sur des pistons pour soutenir le châssis de la locomotive, mais a bientôt suivi la pratique de « répartition » du poids en utilisant un certain nombre de roues ou de bogies. Pour la Stockton and Darlington Railway, Stephenson a utilisé des rails en fer forgé malléable qu'il avait trouvés satisfaisants, malgré la perte financière qu'il a subie en n'utilisant pas sa propre conception brevetée.
Chemin de fer Hetton
Stephenson a été embauché pour construire le chemin de fer de la mine de charbon Hetton de 8 miles 13 km en 1820. Il a utilisé une combinaison de la gravité sur les pentes descendantes et des locomotives pour les sections planes et ascendantes. Ceci, le premier chemin de fer n'utilisant aucune traction animale, a ouvert en 1822. Cette ligne utilisait un écartement de 4 ft 8 in 1 422 mm que Stephenson avait utilisé auparavant à la Killingworth wagonway.
Les autres locomotives comprennent :
- 1817–1824 Le Duke pour le Kilmarnock and Troon Railway
Chemin de fer Stockton and Darlington
En 1821, un projet de loi parlementaire a été adopté pour permettre la construction du Stockton and Darlington Railway S&DR. Le chemin de fer de 25 miles 40 km relié les mines de charbon près de Bishop Auckland à la rivière Tees à Stockton, passant par Darlington en chemin. Le plan original était d'utiliser des chevaux pour tirer les chariots de charbon sur des rails métalliques, mais après que le directeur de la compagnie Edward Pease a rencontré Stephenson, il a accepté de modifier les plans. Stephenson a arpentée la ligne en 1821, et avec l'aide de son fils Robert, âgé de dix-huit ans, la construction a commencé la même année.
Un fabricant était nécessaire pour fournir les locomotives pour la ligne. Pease et Stephenson avaient conjointement établi une compagnie à Newcastle pour fabriquer les locomotives. Elle a été créée sous le nom de Robert Stephenson and Company, et le fils de George, Robert, était le directeur général. Un quatrième partenaire était Michael Longridge de Bedlington Ironworks. Sur une première carte de visite, Robert Stephenson & Co a été décrit comme « Engineers, Millwrights & Machinists, Brass & Iron Founders ». En septembre 1825, les usines à Forth Street, Newcastle ont achevé la première locomotive pour le chemin de fer : initialement nommée Active, elle a été renommée Locomotion et a été suivie par Hope, Diligence et Black Diamond. Le Stockton and Darlington Railway a ouvert le 27 septembre 1825. Conduite par Stephenson, Locomotion a transporté une charge de 80 tonnes de charbon et de farine sur neuf miles 14 km en deux heures, atteignant une vitesse de 24 miles par heure 39 kilomètres par heure sur une section. La première voiture de passagers spécialement construite, Experiment, a été attachée et a transporté des dignitaires au voyage d'inauguration. C'était la première fois que le trafic de passagers était exploité sur un chemin de fer avec locomotive à vapeur.
Les rails utilisés pour la ligne étaient en fer forgé, produits par John Birkinshaw à la Bedlington Ironworks. Les rails en fer forgé pouvaient être produits sur des longueurs plus longues que la fonte et étaient moins susceptibles de se fissurer sous le poids des locomotives lourdes. William Losh de Walker Ironworks pensait qu'il avait un accord avec Stephenson pour fournir des rails en fonte, et la décision de Stephenson a causé une rupture permanente entre eux. L'écartement que Stephenson a choisi pour la ligne était de 4 pieds 8 1⁄2 pouces 1 435 mm, qui par la suite a été adopté comme écartement standard pour les chemins de fer, non seulement en Grande-Bretagne, mais dans le monde entier.
Chemin de fer Liverpool and Manchester
Stephenson avait déterminé par des expériences à Killingworth que la moitié de la puissance de la locomotive était consommée par une pente aussi faible que 1 sur 260. Il a conclu que les chemins de fer devaient être maintenus aussi plats que possible. Il a utilisé cette connaissance en travaillant sur le Bolton and Leigh Railway, et le Liverpool and Manchester Railway L&MR, exécutant une série de coupures difficiles, de remblais et de viaducs en pierre pour niveler leurs itinéraires. L'arpentage défectueux de l'itinéraire original du L&MR causé par l'hostilité de certains propriétaires fonciers affectés signifiait que Stephenson rencontrait des difficultés lors de l'examen parlementaire du projet de loi initial, en particulier lors du contre-interrogatoire par Edward Hall Alderson. Le projet de loi a été rejeté et un projet de loi révisé pour un nouvel alignement a été soumis et adopté dans une subséquente
