Demiryollar için olan hevес o kadar büyüktür ki, birçoğu kâr etmeyecek yerlere inşa edilecektir.
George Stephenson İngiliz bir inşaat mühendisi ve makine mühendisiydi. "Demiryollarının Babası" olarak tanınan Stephenson, Viktorya döneminde çalışkan çalışma ve ilerleme arzusu açısından büyük bir örnek olarak kabul ediliyordu. Öz yardım savunucusu Samuel Smiles özellikle onun başarılarını övmüştür. Seçtiği ray ölçüsü, bazen 'Stephenson ölçüsü' olarak adlandırılan, dünyanın çoğu demiryolu tarafından kullanılan 4 feet 8 1⁄2 inches 1.435 m standart ölçüsünün temelini oluşturmuştur.
Stephenson tarafından öncülüğü yapılan demiryolu taşımacılığı, 19. yüzyılın en önemli teknolojik icatlarından biri ve Endüstriyel Devrimin önemli bir bileşeniydi. George ve oğlu Robert'ın şirketi Robert Stephenson and Company tarafından inşa edilen Locomotion No. 1, 1825'te Stockton ve Darlington Demiryolu'nda yolcu taşıyan ilk buhar lokomotifidir. George ayrıca 1830'da açılan Liverpool ve Manchester Demiryolu olmak üzere, lokomotif kullanan dünyadaki ilk kamu şehirlerarası demiryolu hattını inşa etmiştir.
Çocukluk ve erken yaşam
George Stephenson 9 Haziran 1781'de Northumberland'ın Wylam'ında, Newcastle upon Tyne'ın 9 miles 15 km batısında doğdu. Robert ve Mabel Stephenson'ın ikinci çocuğuydu ve ikisi de ne okuyabilir ne de yazabilirdi. Robert, Wylam Colliery pompa motoru için itfaiyeciydi ve çok düşük bir ücret kazanıyordu, bu nedenle okul için para yoktu. 17 yaşında Stephenson, yakındaki Newburn'deki Water Row Pit'te bir motorcu oldu. George eğitimin değerini anladı ve okuma, yazma ve aritmetiği öğrenmek için gece okuluna gitmek için ödedi – 18 yaşına kadar okuma yazma bilmiyordu.
1801'de Ponteland'ın güneyindeki Black Callerton Colliery'de 'brakesman' olarak çalışmaya başladı ve çukur halkasındaki sarma dişlisini kontrol etti. 1802'de Frances Henderson ile evlendi ve Newcastle'ın doğusundaki Willington Quay'e taşındı. Orada, bir yapı içinde bir oda yaşarken brakesman olarak çalıştı. George gelirini artırmak için ayakkabı yaptı ve saatleri onarttı.
İlk çocukları Robert 1803'te doğdu ve 1804'te Killingworth yakınlarındaki West Moor'daki Dial Cottage'ye taşındılar ve George burada Killingworth Pit'te brakesman olarak çalıştı. İkinci çocukları, bir kız, Temmuz 1805'te doğdu. Annasının adı olan Frances adıyla adlandırıldı. Çocuk sadece üç hafta sonra öldü ve Newcastle'ın kuzeyindeki Long Benton'daki St Bartholomew Kilisesi'ne gömüldü.
1806'da George'un karısı Frances, verem hastalığından öldü. 16 Mayıs 1806'da kızları ile aynı mezarlığa gömüldü, ancak ne yazık ki mezarın yeri kayboldu.
George İskoçya'da çalışmak için karar aldı ve Robert'i yerel bir kadının yanında bırakarak Montrose'da çalışmak için gitti. Birkaç ay sonra geri döndü, muhtemelen babasının bir madencilik kazasında kör olması nedeniyle. West Moor'daki bir yapıya geri taşındı ve evli olmayan kız kardeşi Eleanor, Robert'in bakımına bakmak için içeri taşındı. 1811'de Killingworth'teki High Pit'teki pompa motoru düzgün çalışmıyordu ve Stephenson bunu iyileştirmeyi teklif etti. Bunu o kadar başarıyla yaptı ki, Killingworth'teki ocaklar için motorcu olarak terfi etti ve tüm ocak motorlarını bakımı ve onarımından sorumluydu. Buhar gücündeki makinelerde uzman haline geldi.
Madenci güvenlik lambası
1815'te madelerde çıplak alevler tarafından sıklıkla meydana gelen patlamalardan haberdar olan Stephenson, gaz ortamında yanacak ancak patlama yaşanmayacak güvenlik lambası ile deneyler yapmaya başladı. Aynı zamanda, saygın bilim insanı ve Cornish Humphry Davy da bu sorunla ilgileniyordu. Bilimsel bilgi eksikliğine rağmen, Stephenson, deneme-yanılma yoluyla, havanın küçük deliklerin içinden girdiği ve lambanın alevlerinin geçemeyeceği bir lamba tasarladı.
Davy tasarımını Royal Society'ye sunmadan bir ay önce, Stephenson tasarımını iki şahit için Killingworth Colliery'ye indirilmiş lambasını ve ateşaltı çıkışı olan bir çatlağın önünde tutarak göstermiştir. İki tasarım farklıydı; Davy'nin lambası bir gaze ekranı ile çevriliyken, Stephenson'ın prototip lambası cam silindir içinde yer alan delikli bir plakaya sahipti. İcadı için Davy 2000 £ ödüllendirildi, ancak Stephenson Davy'den fikri çaldığı için suçlandırıldı, çünkü onaylanmış bir bilimsel yöntemle lambayı üretebilecek yeterli bir bilim insanı olarak görülmüyordu.
Stephenson, Kuzeydoğu'dan geldiği için geniş bir Northumberland aksanı ile konuştu ve 'Parlamento Dili' değil, bu da onu düşük görüneceğini yaptı. Bunu fark eden, oğlu Robert'i özel bir okulda eğitmek konusunda bir nokta yaptı ve orada Standard İngilizce ile Received Pronunciation aksanı ile konuşmayı öğretildi. Bu nedenle, gelecekteki Parlamento ile olan müzakerelerinde, yetkililer babasından Robert'i tercih ettiği açıkça ortaya çıktı.
Stephenson'u desteklemek için yerel bir soruşturma komitesi toplandı, onu beraat etti, 'Geordie Lamp'ını yaratmak için ayrı ayrı çalıştığını kanıtladı ve ona 1000 £ verdi, ancak Davy ve destekçileri bulguları kabul etmeyi reddettiler ve Stephenson gibi eğitimsiz bir adamın bulduğu çözümü nasıl çıkarabileceğini görmeyeceklerdi. 1833'te House of Commons komitesi, Stephenson'ın güvenlik lambası icat etme konusunda eşit talebe sahip olduğunu buldu. Davy, Stephenson'ın fikrini çaldığına inandığı halde mezarına gitti. Stephenson lambası neredeyse tamamen Kuzeydoğu İngiltere'de kullanılırken, Davy lambası başka yerlerde kullanılıyordu. Deneyim Stephenson'a Londra merkezli, teorik, bilim insanları uzmanlarına karşı ömür boyu bir güvensizlik verdi.
Yazarı L.T.C. Rolt'ın George and Robert Stephenson adlı kitabında, iki lambanın verimliliği hakkında görüş değişikliğine değinilmektedir: Davy Lamp daha fazla ışık veriyordu, ancak Geordie Lamp'ın daha gazlı bir atmosferde daha güvenli olduğu düşünülüyordu. Barnsley'deki Oaks Colliery'de her iki lambanın da kullanıldığı bir olaya atıfta bulundu. Ani güçlü bir gaz akışını takiben, tüm Davy Lamp'larının tepeleri kırmızı ısıya sıcaklığa ulaştı ve bu geçmişte patlama meydana getirmişti ve bunu yaparken başka birini riske attı, bütün Geordie Lamp'lar sadece söneştiler.
Stephenson'ın dolaylı olarak Geordies adını İngiltere'nin Kuzeydoğu insanlarına verdi olan bir teori vardır. Bu teoriye göre, Geordie Lamp'ın adı Kuzeydoğu çukur işçilerine kendileri bağlandı. 1866'ya kadar Newcastle upon Tyne'ın herhangi bir yerel sakininden Geordie diye söz edilebilirdi.
Erken lokomotifler
Cornish Richard Trevithick, 1802'de buhar lokomotifi için ilk gerçekçi tasarıma itibar edilmektedir. Daha sonra, Tyneside'ı ziyaret etti ve bir maden sahibi için orada bir motor inşa etti. Birkaç yerel adam buna ilham aldı ve kendi motorlarını tasarladılar.
Stephenson 1814'te ilk lokomotive tasarladı, Killingworth vagonway'sinde kömür taşıyacak şekilde tasarlanan bir seyahat motoru, Prus generali Gebhard Leberecht von Blücher'in adını taşıyan Blücher'dir. Adın Blücher'in Waterloo'da Wellington'ı desteklemek için ordusunun hızlı yürüyüşünden kaynaklanması önerilmişti. Blücher, George'un Tyneside'daki Kenton ve Coxlodge colliery'de incelediği Matthew Murray'in lokomotifi Willington modelindeydi ve Stephenson'un evi olan Dial Cottage'nin arka tarafındaki colliery atölyesinde inşa edildi, Great Lime Road'da. Lomotif 4 mph 6.4 km/h hızında 30 ton kömür bir tepe çıkabiliyordu ve ilk başarılı flanşlu tekerlek yapışkanlık lokomotifi idi: çekişi flanşlu tekerlekleri ve ray arasındaki temas üzerine bağlı oldu.
Toplamda, Stephenson'ın Killingworth'te 16 lokomotif ürettiği söylenmektedir, ancak 16'nın hepsinin ikna edici bir listesini üretmek mümkün olmamıştır. Tanımlananlar arasında, çoğu Killingworth'te veya Hetton colliery demiryolu için inşa edildi. Altı tekerlekli bir lomotif 1817'de Kilmarnock ve Troon Demiryolu için inşa edildi ancak dökme demir rayların hasar görmesi nedeniyle hizmetten çekildi. Başka bir lomotif 1819'da Swansea yakınlarındaki Llansamlet'teki Scott's Pit demiryoluna verildi, ancak o da, görünüşe göre az kazanlı olması ve yine yola hasar vermiş olması nedeniyle hizmetten çekildi.
Yeni motorlar ahşap raylar veya çelik ray üzerinde çalışmak için çok ağırdı ve demir kenar rayları çocukluk çağındaydı, dökme demir aşırı kırılganlık göstermekteydi. William Losh ile birlikte, Stephenson kırılmayı azaltmak için dökme demir kenar rayların tasarımını iyileştirdi; raylar kısaca Walker demirhanelerinde Losh, Wilson ve Bell tarafından yapıldı.
Rolt'a göre, Stephenson ilkel raylar üzerinde motorun ağırlığı nedeniyle ortaya çıkan sorunu çözmek için yönetilmiştir. Motorun çerçevesini desteklemek için pistonlar üzerinde hareket eden buhar basıncını kullanan buharı 'yastık' olmak için kullanmak amacıyla bir buhar yayı ile deneyler yaptı, ancak kısa sürede bir dizi tekerlek veya bogiler kullanarak ağırlığı 'dağıtma' uygulamasını takip etti. Stockton ve Darlington Demiryolu için Stephenson, tatmin edici bulduğu düğün yapılmış satılabilir rayları kullandı, kendi patentli tasarımını kullanmadığı için yaptığı mali kaybına rağmen.
Hetton Demiryolu
Stephenson 1820'de 8-mile 13-km Hetton colliery demiryolunu inşa etmek için işe alındı. Aşağı eğimlerde yerçekimi ve seviye ve yukarı uzunluklar için lokomotif kombinasyonunu kullandı. Bu, ilk hayvan gücü kullanmayan demiryolu, 1822'de açıldı. Bu hat Stephenson'ın daha önce Killingworth vagonway'de kullanmış olduğu 4 ft 8 in 1,422 mm bir ölçüsü kullandı.
Diğer lokomotifler şunları içerir:
- 1817–1824 Kilmarnock ve Troon Demiryolu için The Duke
Stockton ve Darlington Demiryolu
1821'de, Stockton ve Darlington Demiryolu S&DR'inin inşasına izin vermek için bir parlamento tasarısı geçti. 25-mile 40 km demiryolu, Bishop Auckland yakınlarındaki collieries'i yolda Darlington'dan geçerek Stockton'daki Tees Nehri'ne bağladı. Orijinal plan, metal raylar üzerinde kömür arabalarını çekmek için atlar kullanmak oldu, ancak şirket direktörü Edward Pease, Stephenson ile buluştuktan sonra planları değiştirmeyi kabul etti. Stephenson hat 1821'de ankete katıldı ve on sekiz yaşındaki oğlu Robert tarafından yardımcı olarak, inşaat aynı yıl başladı.
Hat için lokomotifler sağlamak için bir üretici gerekiyordu. Pease ve Stephenson, lokomotif üretmek için Newcastle'da müştereken bir şirket kurmuşlardı. Robert Stephenson and Company olarak kuruldu ve George'un oğlu Robert müdür oldu. Dördüncü bir ortak, Bedlington Ironworks'ün Michael Longridge idi. Erken bir ticaret kartında, Robert Stephenson & Co "Mühendisler, Değirmenci & Makinistler, Pirinç & Demir Dökümcüler" olarak tanımlandı. Eylül 1825'te Forth Street, Newcastle'daki işler, demiryolu için ilk lokomotifi tamamladı: başlangıçta Aktif olarak adlandırıldı, Locomotion olarak yeniden adlandırıldı ve Hope, Diligence ve Black Diamond bunu takip etti. Stockton ve Darlington Demiryolu 27 Eylül 1825'te açıldı. Stephenson tarafından yönetilen, Locomotion 80 ton kömür ve un yükünü dokuz miles 14 km'de iki saatte çekti ve bir uzunlukta 24 miles per hour 39 kilometres per hour hıza ulaştı. İlk amaca göre tasarlanan yolcu arabası, Experiment, bağlandı ve açılış yolculuğunda kraliyet üyelerini taşıdı. Bu, buhar lokomotifi demiryolu'nda yolcu trafiğinin ilk kez çalıştırıldığı zamandı.
Hat için kullanılan raylar, Bedlington Ironworks'te John Birkinshaw tarafından üretilen düğün yapılmış raylarıydı. Düğün yapılmış raylar, dökme demirden daha uzun uzunluklarda üretilebilir ve ağır lokomotif ağırlığı altında çatlakaya karşı daha az yatkındı. Walker Ironworks'ün William Losh, Stephenson ile dökme demir rayları tedarik etmek için bir anlaşması olduğunu düşündü ve Stephenson'ın kararı aralarında kalıcı bir rift'e neden oldu. Stephenson'ın hat için seçtiği ölçü 4 feet 8 1⁄2 inches 1,435 mm idi; bu daha sonra demiryolu standart ölçüsü olarak kabul edildi, sadece İngiltere'de değil, dünyadaki tüm raylar.
Liverpool ve Manchester Demiryolu
Stephenson, Killingworth'teki deneyler aracılığıyla lokomotifin gücünün yarısının 1 in 260 kadar az bir gradyan tarafından tüketildiğini saptamıştı. Demiryollarının mümkün olduğu kadar seviye tutulması gerektiği sonucuna vardı. Bolton ve Leigh Demiryolu ve Liverpool ve Manchester Demiryolu L&MR üzerinde çalışırken bu bilgiyi kullandı, rotalarını seviye kılmak için bir dizi zor kesinti, dolgu ve taş viyadük uyguladı. Orijinal L&MR rotasının, etkilenen bazı arazi sahipleriyle düşmanlık nedeniyle kusurlu anketi, Stephenson'ın Parlamento incelemesinde, özellikle Edward Hall Alderson tarafından çapraz sorgulama altında zorluk yaşamasına neden oldu. Tasarı reddedildi ve yeni bir hizalama için revize edilmiş bir tasarı sunuldu ve bir sonraki
