Вклад изобретателей, инженеров и ученых в развитие железнодорожного транспорта

30 января 1842 г. П.П. Мельникова  и И.О. Крафта пригласили в  Зимний дворец на аудиенцию  с государем, а 1 февраля был  подписан высочайший Указ о  сооружении железной дороги С.-Петербург--Москва. Работы начались 1 августа 1842 г., руководство строительством было возложено на Главное управление путей сообщения и публичных зданий. Линия была разделена на два строительных участка: Петербург--Бологое (Северная дирекция) во главе с П.П. Мельниковым и Бологое--Москва (Южная дирекция) во главе с И.О. Крафтом. Причем обе дирекции представляли собой самостоятельные строительные управления. При всей сложности обстановки, возникающей в ходе работ, первая в России магистральная железная дорога между Петербургом и Москвой протяженностью 650 км и шириной колеи 1524 мм была построена. Официальное открытие ее состоялось 1(13) ноября 1851 г.

В 1862 г. П.П. Мельникова назначили  главноуправляющим путями сообщения  и публичными зданиями. Ему принадлежит  разработка проекта первого плана сети путей сообщения. В проекте предусматривалось соединение рельсовыми путями Москвы с промышленными центрами страны, с портами на южных морях, создание транспортных связей между главными водными артериями и обеспечение вывоза каменного угля из Донбасса в Москву и Петербург. После обсуждения и доработки план рассмотрело правительство, и 23 апреля 1865 г. он был высочайше утвержден, получив силу закона.

В июне 1865 г. Главное управление путей сообщения и публичных  зданий было преобразовано в Министерство путей сообщения, а первым министром  утвержден П.П. Мельников. Министерство сосредоточило свое внимание на практическое осуществление плана создания сети железных дорог в России.

Совместно с П. П. Мельниковым  работали на строительстве Петербург-Московской магистрали и над осуществлением плана создания сети железных дорог в России выдающиеся специалисты, такие как СВ. Кербедз и Д.И. Журавский.

Станислав Валериапович Кербедз (1810--1899), русский инженер-мостостроитель, почетный член Петербургской Академии наук (1858 г.). Окончил Институт Корпуса  инженеров путей сообщения в  Петербурге (1831 г.). Автор проекта  и строитель арочного чугунного  моста (ныне мост лейтенанта Шмидта) -- первого постоянного моста через реку Неву в Петербурге (1842--1850 гг.). По проекту СВ. Кербедза построены также металлический железнодорожный мост через реку Лугу (1853--1857 гг.) и городской мост через реку Вислу в Варшаве (1858--1866 гг.). В 1859 г. впервые исследовал сравнительную прочность заклепочных соединений с просверленными и пробитыми отверстиями. СВ. Кербедзу принадлежит видная роль в развитии конструктивных форм металлических мостов.

Дмитрий Иванович Журавский (1821--1891), русский ученый и инженер, специалист в области мостостроения  и строительной механики. По окончании  в 1842 г. в Петербурге Института Корпуса инженеров путей сообщения участвовал в изысканиях и проектировании железной дороги между Петербургом и Москвой. Впервые разработал теорию расчета многорешетчатых деревянных ферм с железными тяжами (так называемых ферм Гау), использовав ее при проектировании мостов через реки Веребья, Волга, Волхов и др. Исследования Д.И. Журавского дали возможность сооружать и безотказно эксплуатировать раскосные фермы пролетом до 60 м (прежние размеры таких ферм назначались эмпирически, вследствие чего происходили обрушения построенных мостов).

Всего в период с 1843 по 1851 г. на дороге было построено 184 моста  и 19 путепроводов. Все мосты, спроектированные и построенные на Петербург-Московской магистрали под руководством Д.И. Журавского, оказались необыкновенно прочными и простояли свыше 35 лет, так как свои теоретические расчеты он всегда проверял опытами, в частности, широко использовал испытания на моделях. Д.И. Журавский впервые в 1855 г. предложил метод определения касательных напряжений в изгибаемых балках и установил наличие в стенках балок косых усилий (главных напряжений). Будучи директором Департамента железных дорог (1877--1889 гг.) Д.И. Журавский осуществил ряд мероприятий по увеличению их провозной способности. В память о выдающемся ученом 9 февраля 1897 г. в Петербургском государственном университете путей сообщения железнодорожники установили бюст, с надписью на медной доске: «Дмитрий Иванович Журавский. 1821--1891. Создатель расчета раскосных ферм и теории скалывания при изгибе. Знаменитый строитель мостов. Железнодорожный администратор».

Науку и практику отечественного мостостроения обогатили своими трудами Л.Ф. Николаи, Е.О. Патон, Л.Д. Проскуряков, Г.П. Передерни.

Леопольд Федорович Николаи (1844--1908), русский ученый в области  мостостроения. В 1866 г. окончил Казанский  университет, в 1871 г. -- Петербургский институт инженеров путей сообщения. С 1880 г. профессор, в 1901--1905 гг. директор этого института, одновременно с 1892 г. член инженерного совета Министерства путей сообщения и эксперт по вопросам строительства железных дорог и мостов. Л.Ф. Николаи разработал многие вопросы теории расчета мостов, автор двух капитальных учебников о мостах, а также трудов в области проектировании железных дорог.

Евгений Оскарович Патон (1870--1953), советский ученый, специалист в области сварки и мостостроения, академик Академии наук УССР (1929 г.), вице-президент  АН УССР (1945--1952 гг.), Герой Социалистического  Труда (1943 г.). Окончил Политехнический  институт в Дрездене (1894 г.) и Петербургский  институт инженеров путей сообщения (1896 г.), работал на железных дорогах  России. С 1898 г. Е.О. Патон преподавал в Московском инженерном училище, с 1905 г. -- профессор Киевского политехнического института. В 1921--1931 гг. возглавлял Киевскую мостоиспытательную станцию. С 1929 г. Е.О. Патон занимался вопросами электрической сварки, по его инициативе при АН УССР была организована сварочная лаборатория, которая в 1934 г. преобразована в Научно-исследовательский институт электросварки. Е.О. Патон был директором института со дня основания, а в 1945 г. институту было присвоено имя Патона.

Лавр Дмитриевич Проскуряков (1858--1926), советский ученый в области  мостостроения и строительной механики. По окончании в 1884 г. Петербургского института инженеров путей сообщения  работал мостовиком-проектировщиком. С 1887 г. преподаватель Петербургского института инженеров путей сообщения. С 1896 г. профессор Московского инженерного  училища (ныне Московский государственный  университет путей сообщения). По проектам Л.Д. Проскурякова построены  крупные мосты через реки Нарва, Западный Буг, Волхов, Оку, Амур, Енисей и др. За проект моста через Енисей Л.Д. Проскурякову была присуждена золотая  медаль на всемирной выставке в Париже (1900 г.). Л.Д. Проскуряковым впервые  предложена так называемая статически определимая треугольная решетка, а затем разработаны параболические и полигональные статически определимые  мостовые фермы со шпренгельной решеткой, а также консольные и арочные  фермы для железнодорожных мостов. Методы преподавания строительной механики, введенные Л.Д. Проскуряковым, используются в современной высшей школе.

Григорий Петрович Передерни (1871--1953), советский ученый в области мостостроения и строительной механики, академик Академии наук СССР (1943 г.). В 1897 г. окончил Петербургский институт инженеров путей сообщения. С 1902 г. преподавал в Московском инженерном училище, а с 1907 г. в Петербургском институте путей сообщения, затем в других институтах. В 1901 г. организовал издание журнала «Инженерное дело», проводившего новые технические идеи в вопросах инженерно-строительного дела. Основные труды Г. П. Передерий посвящены теории и расчету мостов. Он дал ряд ценных инженерных решений по вопросам сооружения сборных мостов, индустриальных методов работ и применения электросварки в мостостроении. Автор новой методики преподавания курса мостов.

Особый интерес вызывала у специалистов проблема взаимодействия пути и подвижного состава. В этой области следует отметить Николая  Павловича Петрова.

Николай Павлович Петров (1836--1920), русский ученый и инженер в  области железнодорожного транспорта, почетный член Петербургской Академии Наук (1894 г.), инженер-генерал-лейтенант. По окончании Петербургской инженерной академии (1858 г.) работал там же на кафедре математики, которую возглавлял М.В. Остроградский. Первые исследования по механике выполнил под руководством И.А. Вышнеградского. С 1871 г. профессор  Петербургского практического технологического института. В 1888--1892 гг. -- председатель Управления казенных железных дорог России, с 1892 г. председатель инженерного совета Министерства путей сообщения, с 1893 г. в течение нескольких лет товарищ (зам.) министра. Активно участвовал в строительстве Транссибирской магистрали. По его инициативе создано Московское инженерное училище, ныне Московский государственный университет путей сообщения. В 1896--1905 гг. -- председатель Русского технического общества.

В области отечественного паровозостроения немалые заслуги  инженера А.П. Бородина.

Александр Парфеньевич Бородин (1848--1898), русский инженер и ученый в области железнодорожного транспорта, один из основоположников паровозостроения в России. После окончания в  Петербурге Технологического института (1870 г.) и Института путей сообщения (1872 г.) работал на руководящих инженерных должностях Ряжско-Вяземской (до 1877 г.), Киево-Брест-ской (1877--1878 гг.), Юго-Западной (1878--1896 гг.) и Московско-Рыбинской железных дорог.

В 90-х годах XIX века, когда  в России осуществлялось усиленное  железнодорожное строительство, научные  работы А.П. Бородина оказали существенное влияние на развитие техники железнодорожного транспорта. В 1880--1882 гг. на базе Киевских мастерских Юго-Западной железной дороги он создал первую в мире стационарную лабораторию по испытанию паровозов, провел крупные теоретические и  экспериментальные работы в области  создания локомотивных паровых машин  с двойным расширением пара. По инициативе А.П. Бородина был построен первый быстроходный четырехцилиндровый паровоз системы «тандем-компаунд», в 1896 г. выдвинул идею применения конденсации  пара на паровозах. Им был внесен ряд  предложений по унификации локомотивного  и вагонного парка, а также  автотормозов. Предложены рациональные схемы размещения пунктов водоснабжения  на железных дорогах. А.П. Бородин был  бессменным председателем съездов инженеров службы тяги железных дорог России. Он активно участвовал в работах Русского технического общества; один из основателей журнала «Инженер» (1882 г.), издававшегося в Киеве, а с 1889 г. -- его главный редактор. Русское общество в 1897 г. учредило золотую медаль имени Бородина на лучшие изобретения и исследования в области железнодорожного транспорта.

Егор Егорович Нольтейн (1854--1934), ученый в области железнодорожного транспорта. В 1896 -- 1905 гг. преподавал в  Московском инженерном училище (Московский государственный университет путей  сообщения). Е.Е. Нольтейн является конструктором  паровоза серии Ч, под его руководством разработан проект сочлененного паровоза типа 0-3-0 + 0- 3- 0 серии 0. В 1899 г. на Брянском заводе было построено 10 таких паровозов, в 1900--1916 гг. еще 116. Е.Е. Нольтейн разработал методы расчета уравновешивания  локомотивов. Издал «Курс паровозов», учебник по динамике паровозов.

Александр Сергеевич Раевский (1872--1924), инженер-механик, ученый в области  конструирования паровозов. Создал проекты ряда серий паровозов для Харьковского и Пу-тиловского заводов. Работал совместно с Я.М. Гаккелем над проектом одного из первых отечественных тепловозов, для которого сконструировал ходовую часть. Труды посвящены разработке графоаналитического метода расчета противовесов, расчетам головок шатунов паровозов, осей колесных пар и других узлов.

Рудольф Дизель (1858--1913), немецкий инженер, создатель двигателя внутреннего  сгорания с воспламенением от сжатия. В 1878 г. он окончил высшую Политехническую  школу в Мюнхене. В патентах 1892 и 1893 гг. Р. Дизель выдвинул идею создания двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу, близкому к идеальному. В 1897 г. в Аугсбурге Р. Дизель построил двигатель, основанный на принципе сжатия воздуха и самовоспламенения топлива, подаваемого в цилиндр в конце такта сжатия.

Двигатель отличался сравнительно высоким коэффициентом полезного  действия, но работал на дорогостоящем  керосине, имел ряд конструктивных дефектов. После некоторых усовершенствований, внесенных в 1898--1899 гг., двигатель  стал надежно работать на дешевом  топливе -- нефти. Поэтому изобретенный Р. Дизелем двигатель внутреннего сгорания получил широкое распространение в промышленности и на транспорте, в частности, в тепловозах.

Яков Модестович Гаккель (1874--1945), ученый и конструктор в  области самолетостроения и тепловозостроения, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и  техники РСФСР. Я.М. Гаккель спроектировал  и в 1924 г. построил один из первых в  мире работоспособных тепловозов. В 1906--1931 гг. преподавал в Московском электротехническом и Московском теплотехническом институтах, с 1936 г. -- в Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта (ныне Петербургский государственный университет путей сообщения). Я.М. Гаккель -- автор изобретений в области тепловозной и электрической (трамвай) тяги, электроосвещения, трудов по вопросам конструирования и расчетам локомотивов и летательных аппаратов.

Значительный вклад в  совершенствовании эксплуатационной работы железных дорог принадлежит  отечественным ученым и инженерам.

Яков Николаевич Гордееико (1851--1922), ученый в области железнодорожной  сигнализации, централизации и блокировки, профессор Петербургского института  инженеров путей сообщения. Я.Н. Гордеенко  создал первую в России систему централизации  стрелочных переводов, осуществленную на станции Саблино Николаевской железной дороги в 1885 г. Являлся членом комиссии Русского технического общества «По вопросу о железной дороге через всю Сибирь», автор учебника «Курс железных дорог», в котором  рассматривались вопросы технической  и коммерческой эксплуатации железных дорог.

Труды профессоров А.Н. Фролова, И.И. Васильева и других специалистов развивали теорию эксплуатации железных дорог, методы ускорения оборота  вагонов и повышения безопасности движения поездов.

Александр Николаевич Фролов (1863--1939), инженер путей сообщения, ученый в области сооружения железнодорожного пути и эксплуатации железных дорог, основоположник теории маневровой работы, профессор Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта (1924 г.). А.Н. Фролов работал в службах пути и движения Ряза-но-Уральской, Харьковско-Николаевской, Московско-Рыбинской, Мурманской железных дорог, сочетал практическую деятельность с научной. Издал труды по вопросам обоснования пропускной способности железных дорог, планирования и регулирования перевозок, маршрутизации и специализации перевозок, по проектированию железнодорожных станций и организации работы на них.

Иван Иванович Васильев (1884--1949), инженер путей сообщения, один из создателей теории организации движения и эксплуатации железных дорог, доктор технических наук, профессор Московского и Ленинградского институтов железнодорожного транспорта, заведующий кафедрой «Эксплуатация железных дорог». Опубликовал труды по методам расчета, нормированию и анализу оборота вагонов, специализации поездов по направлениям, определению коммерческой скорости движения, теории графиков движения поездов, пропускной способности железных дорог, маневровой работе.

Труды инженера, впоследствии академика В. Н. Образцова и профессора С.Д. Карей-ши положили начало формированию науки о станциях и узлах.

Владимир Николаевич Образцов (1874--1949), инженер путей сообщения, ученый в области организации  железнодорожного транспорта, транспортных систем, академик Академии наук СССР (1934 г.), заслуженный деятель науки  и техники РСФСР (1935 г.). В.Н. Образцов преподавал с 1901 г. в ряде московских вузов. В Московском институте инженеров  железнодорожного транспорта основал  кафедру «Станции и узлы», заведовал  кафедрой. В 1935--1940 гг. В.Н. Образцов работал  начальником научно-исследовательского института железнодорожного транспорта в Москве, с 1939 г. возглавлял секцию по научной разработке проблем транспорта Академии наук СССР. Изданы труды по проектированию железнодорожных станций  и узлов, эксплуатации железных дорог, взаимодействию различных видов  транспорта. Имя В.Н. Образцова присвоено Николаевскому железнодорожному техникуму, улице в Москве; установлена мемориальная доска на доме, где он жил.