La furia per le ferrovie è così grande che molte saranno costruite in luoghi dove non saranno redditizie.
George Stephenson era un ingegnere civile e meccanico inglese. Rinomato come il "Padre delle Ferrovie", Stephenson era considerato dai Vittoriani un grande esempio di applicazione diligente e sete di miglioramento. L'avvocato dell'auto-aiuto Samuel Smiles lodò particolarmente i suoi successi. Lo scartamento ferroviario da lui scelto, a volte chiamato 'scartamento Stephenson', fu la base per lo scartamento standard di 4 piedi 8 1⁄2 pollici 1,435 m utilizzato dalla maggior parte delle ferrovie del mondo.
Pioniere nel settore, il trasporto ferroviario fu una delle più importanti invenzioni tecnologiche del XIX secolo e una componente chiave della Rivoluzione Industriale. Costruita da George e dalla società di suo figlio Robert, Robert Stephenson and Company, la Locomotion No. 1 è la prima locomotiva a vapore a trasportare passeggeri su una linea ferroviaria pubblica, la Stockton and Darlington Railway nel 1825. George costruì anche la prima linea ferroviaria pubblica interurbana del mondo a utilizzare locomotive, la Liverpool and Manchester Railway, che aprì nel 1830.
Infanzia e primi anni di vita
George Stephenson nacque il 9 giugno 1781 a Wylam, Northumberland, che si trova a 9 miglia 15 km a ovest di Newcastle upon Tyne. Era il secondo figlio di Robert e Mabel Stephenson, nessuno dei quali sapeva leggere o scrivere. Robert era il fuochista del motore di pompaggio della miniera di Wylam Colliery, guadagnando un salario molto basso, quindi non c'erano soldi per la scuola. A 17 anni, Stephenson divenne un operatore di motore a Water Row Pit a Newburn nelle vicinanze. George comprese il valore dell'educazione e pagò per studiare a scuola serale per imparare a leggere, scrivere e fare aritmetica – era analfabeta fino all'età di 18 anni.
Nel 1801 iniziò a lavorare a Black Callerton Colliery a sud di Ponteland come 'brakesman', controllando l'ingranaggio di avvolgimento della miniera. Nel 1802 sposò Frances Henderson e si trasferì a Willington Quay, a est di Newcastle. Lì lavorò come brakesman mentre vivevano in una stanza di una capanna. George faceva scarpe e riparava orologi per integrare il suo reddito.
Il loro primo figlio Robert nacque nel 1803, e nel 1804 si trasferirono a Dial Cottage a West Moor, vicino a Killingworth dove George lavorava come brakesman a Killingworth Pit. La loro seconda figlia nacque nel luglio 1805. Fu chiamata Frances come sua madre. La bambina morì dopo sole tre settimane e fu sepolta nella chiesa di St Bartholomew, Long Benton a nord di Newcastle.
Nel 1806 la moglie di George, Frances, morì di tubercolosi. Fu sepolta nello stesso cimitero della loro figlia il 16 maggio 1806, anche se purtroppo la posizione della tomba è andata perduta.
George decise di trovare lavoro in Scozia e lasciò Robert con una donna locale mentre lui andava a lavorare a Montrose. Dopo alcuni mesi tornò, probabilmente perché suo padre era rimasto cieco in un incidente minerario. Si trasferì di nuovo in una capanna a West Moor e sua sorella nubile Eleanor si trasferì per prendersi cura di Robert. Nel 1811 il motore di pompaggio a High Pit, Killingworth non funzionava correttamente e Stephenson si offrì di migliorarlo. Lo fece con tanto successo che fu promosso a ingegnere dei motori per le miniere di Killingworth, responsabile della manutenzione e riparazione di tutti i motori delle miniere. Divenne un esperto di macchinari azionati a vapore.
La lampada di sicurezza del minatore
Nel 1815, consapevole delle esplosioni spesso causate nelle miniere da fiamme libere, Stephenson iniziò a sperimentare una lampada di sicurezza che potesse bruciare in un'atmosfera gassosa senza causare un'esplosione. Nello stesso periodo, l'eminente scienziato e cornubiano Humphry Davy stava anche esaminando il problema. Nonostante la sua mancanza di conoscenza scientifica, Stephenson, per tentativi ed errori, progettò una lampada in cui l'aria entrava attraverso minuscoli fori, attraverso i quali le fiamme della lampada non potevano passare.
Un mese prima che Davy presentasse il suo progetto alla Royal Society, Stephenson dimostrò la sua lampada a due testimoni portandola a Killingworth Colliery e tenendola davanti a una fessura dalla quale usciva il grisù. I due progetti erano diversi; la lampada di Davy era circondata da uno schermo di garza, mentre il prototipo di lampada di Stephenson aveva una piastra perforata contenuta in un cilindro di vetro. Per la sua invenzione Davy ricevette £2.000, mentre Stephenson fu accusato di aver rubato l'idea a Davy, perché non era considerato uno scienziato adeguato che avrebbe potuto produrre la lampada con qualsiasi metodo scientifico approvato.
Stephenson, provenendo dal Nord-Est, parlava con un ampio accento del Northumberland e non il "Linguaggio del Parlamento", il che lo faceva sembrare inferiore. Rendendosi conto di questo, fece in modo di educare suo figlio Robert in una scuola privata, dove gli insegnarono a parlare in inglese standard con un accento di pronuncia ricevuta. Fu a causa di questo che nei loro futuri rapporti con il Parlamento, divenne chiaro che le autorità preferivano Robert a suo padre.
Una commissione d'inchiesta locale si riunì a supporto di Stephenson, lo scagionò, provò che aveva lavorato separatamente per creare la "Lampada Geordie", e gli assegnò £1.000, ma Davy e i suoi sostenitori rifiutarono di accettare i loro risultati, e non potevano comprendere come un uomo incolto come Stephenson potesse trovare la soluzione che aveva. Nel 1833 una commissione della Camera dei Comuni scoprì che Stephenson aveva un diritto uguale ad aver inventato la lampada di sicurezza. Davy andò nella tomba credendo che Stephenson avesse rubato la sua idea. La lampada di Stephenson fu utilizzata quasi esclusivamente nell'Inghilterra del Nord-Est, mentre la lampada di Davy fu utilizzata dappertutto. L'esperienza diede a Stephenson una diffidenza duratura verso gli esperti scientifici teorici basati a Londra.
Nel suo libro George and Robert Stephenson, l'autore L.T.C. Rolt riferisce che l'opinione variava sull'efficienza delle due lampade: che la Lampada di Davy dava più luce, ma la Lampada Geordie era considerata più sicura in un'atmosfera più gassosa. Ha fatto riferimento a un incidente a Oaks Colliery a Barnsley dove erano in uso entrambe le lampade. A seguito di un improvviso forte afflusso di gas, i vertici di tutte le Lampade di Davy divennero rossi al caldo il che in passato aveva causato un'esplosione, e nel far ciò rischivano un'altra, mentre tutte le Lampade Geordie semplicemente si spensero.
C'è una teoria secondo cui fu Stephenson che indirettamente diede il nome di Geordies alle persone del Nord-Est dell'Inghilterra. Secondo questa teoria, il nome della Lampada Geordie si attaccò agli stessi minatori del Nord-Est. Nel 1866 qualsiasi nativo di Newcastle upon Tyne poteva essere chiamato Geordie.
Prime locomotive
Al cornubiano Richard Trevithick è attribuito il primo design realistico per una locomotiva a vapore nel 1802. Successivamente visitò Tyneside e costruì un motore lì per il proprietario di una miniera. Diversi uomini locali furono ispirati da questo e progettarono i loro propri motori.
Stephenson progettò la sua prima locomotiva nel 1814, un motore viaggiante progettato per il trasporto del carbone sulla ferrovia Killingworth wagonway denominata Blücher dal generale prussiano Gebhard Leberecht von Blücher. Si suggerì che il nome derivasse dalla marcia veloce di Blücher del suo esercito a supporto di Wellington a Waterloo. Blücher fu modellato sulla locomotiva Willington di Matthew Murray, che George studiò a Kenton e Coxlodge colliery su Tyneside, ed fu costruito nel laboratorio della miniera dietro la casa di Stephenson, Dial Cottage, su Great Lime Road. La locomotiva poteva trasportare 30 tonnellate di carbone su una collina a 4 mph 6,4 km/h, ed era la prima locomotiva ad aderenza con ruote flangia di successo: la sua trazione dipendeva dal contatto tra le sue ruote flangia e la rotaia.
In totale, si dice che Stephenson abbia prodotto 16 locomotive a Killingworth, anche se non è stato possibile produrre un elenco convincente di tutte e 16. Di quelle identificate, la maggior parte furono costruite per l'uso a Killingworth o per la ferrovia della miniera di Hetton. Una locomotiva a sei ruote fu costruita per la Kilmarnock and Troon Railway nel 1817 ma fu ritirata dal servizio a causa di danni alle rotaie in ghisa. Un'altra locomotiva fu fornita alla ferrovia Scott's Pit a Llansamlet, vicino a Swansea, nel 1819 ma anch'essa fu ritirata, apparentemente perché era sottocaricherata e ancora una volta causò danni al tracciato.
I nuovi motori erano troppo pesanti per funzionare su rotaie di legno o plate-way, e le rotaie a bordo di ferro erano agli inizi, con la ghisa che mostrava un'eccessiva fragilità. Insieme a William Losh, Stephenson migliorò il design delle rotaie a bordo in ghisa per ridurre i danni; le rotaie furono brevemente prodotte da Losh, Wilson e Bell presso i loro impianti siderurgici di Walker.
Secondo Rolt, Stephenson riuscì a risolvere il problema causato dal peso del motore sulle rotaie primitive. Sperimentò una molla a vapore per "ammortizzare" il peso usando la pressione del vapore che agisce su pistoni per supportare il telaio della locomotiva, ma presto seguì la pratica di "distribuire" il peso utilizzando un numero di ruote o carrelli. Per la Stockton and Darlington Railway Stephenson utilizzò rotaie in ferro malleabile che aveva trovato soddisfacenti, nonostante la perdita finanziaria che soffrì per non aver utilizzato il suo proprio design brevettato.
Hetton Railway
Stephenson fu assunto per costruire la ferrovia colliery di 8 miglia 13 km a Hetton nel 1820. Utilizzò una combinazione di gravità su pendii discendenti e locomotive per tratti livelli e ascendenti. Questa, la prima ferrovia che non utilizza alcuna potenza animale, aprì nel 1822. Questa linea utilizzava uno scartamento di 4 ft 8 in 1.422 mm che Stephenson aveva utilizzato prima alla ferrovia Killingworth wagonway.
Altre locomotive includono:
- 1817–1824 The Duke per la Kilmarnock and Troon Railway
Stockton and Darlington Railway
Nel 1821, un disegno di legge parlamentare fu approvato per consentire la costruzione della Stockton and Darlington Railway S&DR. La ferrovia di 25 miglia 40 km collegava miniere vicino a Bishop Auckland al fiume Tees a Stockton, passando per Darlington lungo il percorso. Il piano originale era utilizzare cavalli per trainare carri di carbone su rotaie metalliche, ma dopo che il direttore della società Edward Pease incontrò Stephenson, concordò nel cambiare i piani. Stephenson rilevò la linea nel 1821, e assistito da suo figlio Robert allora diciottenne, la costruzione iniziò lo stesso anno.
Era necessario un costruttore che fornisse le locomotive per la linea. Pease e Stephenson avevano congiuntamente stabilito un'azienda a Newcastle per produrre locomotive. Fu creata come Robert Stephenson and Company, e il figlio di George Robert era il direttore generale. Un quarto partner era Michael Longridge di Bedlington Ironworks. Su una prima scheda commerciale, Robert Stephenson & Co è stata descritta come "Ingegneri, Meccanici dei mulini e Macchinisti, Fonditori di Ottone e Ferro". Nel settembre 1825 l'officina di Forth Street, Newcastle completò la prima locomotiva per la ferrovia: originariamente denominata Active, fu rinominata Locomotion ed fu seguita da Hope, Diligence e Black Diamond. La Stockton and Darlington Railway aprì il 27 settembre 1825. Guidata da Stephenson, Locomotion trascinò un carico di 80 tonnellate di carbone e farina per nove miglia 14 km in due ore, raggiungendo una velocità di 24 miglia orarie 39 chilometri orari su un tratto. La prima carrozza passeggeri costruita appositamente, Experiment, fu allegata e trasportò dignitari sul viaggio inaugurale. Fu la prima volta che il traffico passeggeri fu gestito su una ferrovia con locomotiva a vapore.
Le rotaie utilizzate per la linea erano di ferro malleabile, prodotte da John Birkinshaw presso gli Impianti Siderurgici di Bedlington. Le rotaie di ferro malleabile potevano essere prodotte in lunghezze più lunghe rispetto alla ghisa e erano meno soggette a crepe sotto il peso di locomotive pesanti. William Losh dei Walker Ironworks pensava di avere un accordo con Stephenson per fornire rotaie in ghisa, e la decisione di Stephenson causò una frattura permanente tra loro. Lo scartamento che Stephenson scelse per la linea era di 4 piedi 8 1⁄2 pollici 1.435 mm che successivamente fu adottato come scartamento standard per le ferrovie, non solo in Gran Bretagna, ma in tutto il mondo.
Liverpool and Manchester Railway
Stephenson aveva accertato mediante esperimenti a Killingworth che metà della potenza della locomotiva era consumata da un gradiente di soli 1 in 260. Ha concluso che le ferrovie dovrebbero essere mantenute il più livello possibile. Ha utilizzato questa conoscenza mentre lavorava alla Bolton and Leigh Railway, e alla Liverpool and Manchester Railway L&MR, eseguendo una serie di difficili tagli, argini e viadotti in pietra per livellare i loro percorsi. L'indagine difettosa della rotta originale della L&MR causata dall'ostilità di alcuni proprietari terrieri interessati significò che Stephenson incontrò difficoltà durante l'esame parlamentare del disegno di legge originale, soprattutto durante l'interrogatorio incrociato di Edward Hall Alderson. Il disegno di legge fu respinto e un disegno di legge rivisto per un nuovo allineamento fu presentato e approvato in una successi
