Применительно к железнодорожному транспорту все рассуждения на тему «что появилось раньше, курица или яйцо» бессмысленны. Конечно же, первыми были рельсы. Вернее сказать, еще до рельсов как таковых появились колейные дороги, по которым шли две глубокие параллельные борозды. Они существовали уже в Древнем Египте, Греции и Риме и предназначались для перевозки по ним тяжелых грузов. Дороги выкладывали камнем, а по ее полотну тянулись борозды, по которым, как по направляющим, катились колеса повозок. Повозки на таких дорогах не виляли из стороны в сторону, а шли ровно, в требуемом направлении. Вот из этих «обратных» рельсов и родилась идея железнодорожного транспорта.

Железные дороги стали еще одним революционным прорывом в развитии нашей цивилизации. Возможность доставки грузов огромного объема и веса и людей по суше на большие расстояния и в сравнительно короткие сроки коренным образом изменила ритм и философию жизни человечества, не говоря уже об условиях жизни.

Но от обложенной камнем колеи до рельсов должно было пройти долгое время. И этот путь был пройден в Средние века. Тогда на рудниках строили дороги из деревянных рельсов, по которым передвигали деревянные же вагонетки с рудой. Возможно, именно отсюда пошло название «трамвай», то есть «бревенчатая дорога». Согласитесь: между трамваем и поездом очень много общего!

Однако деревянные рельсы очень быстро изнашивались. Поэтому в конце 30-х годов XVIII века начали появляться чугунные плиты с желобами для колес, дорогие и, надо признать, непрактичные. В 1767 году некий англичанин по имени Ричард Рейнольдс придумал уложить на шахтах и рудниках Колбрукдейла в графстве Шропшир в Великобритании стальные рельсы. Эти рельсы не очень напоминали привычные нам, поскольку, подобно древним колеям, были не выпуклые, а как бы вогнутые и напоминали в разрезе латинскую U. В длину рельсы достигали полутора метров, а в ширину – 11 сантиметров. Поперек дороги укладывали деревянные брусья, игравшие роль амортизаторов-подкладок, а рельс пришивали к ним вверх выемкой. Иначе говоря, по сути, это было переосмысление все тех же античных каменных колей. Смена материала рельсов потребовала заменить и материал колес. Они тоже стали чугунными, а толкали их по путям люди или тащили лошади. Решение оказалось достаточно удачным, и со временем такие пути проложили до места, где добытое сырье перегружали на суда для последующей транспортировки по воде.

Определенную проблему составлял риск схода с рельсов тяжелых вагонеток, но в конце концов были придуманы колеса с закраинами и изменена форма рельсов на более привычную нам.

Оставалось решить проблему тягловой силы, ведь человек и лошадь в данном случае совсем не то, что механизм. А механизмы уже вовсю начали появляться: уже дымили трубами первые пароходы и крутили валы станки на ткацких фабриках.

Паровоз Стефенсона, построенный для Геттонских копей в 1822 году и работавший до 1903 года

В 1803 году молодой британский инженер и изобретатель-самоучка Ричард Тревитик рискнул придумать машину для замены конной тяги на рельсовых путях. Он уже имел опыт создания механизмов: с 1801 года жители небольшого городка Кэмборн регулярно сбегались посмотреть на «дракона Тревитика», как окрестили его паровую самобеглую коляску. В конце концов Тревитик фактически и изобрел то, что впоследствии будет названо паровозом: паровой котел с одной трубой на двухосной раме с четырьмя колесами. В этом механизме было все, что есть у паровозов, в том числе зубчатые колеса, кривошип, маховое колесо… Паровоз даже некоторое время поработал на одной из рудничных дорог на руднике отца изобретателя, но чугунные рельсы быстро выходили из строя под его тяжестью. Заменить рельсы почему-то в голову никому не пришло, так что от машины вскоре отказались. Это был очередной маленький переломный момент в истории паровой техники, поскольку следующий вариант, созданный Джорджем Стефенсоном, сильно отличался от своего предтечи.

Стефенсон, обладая значительно лучшим образованием, сумел проанализировать и учесть накопленный опыт создания паровых машин. Первый же созданный им в 1814 году локомотив мог тащить сцепку весом 30 тонн со скоростью 6 километров в час. Следующий, более мощный, был создан в следующем году. Здесь зубчатую передачу решено было заменить кривошипным механизмом, паровоз получил подвесные рессоры, а соединение рельсов было сделано так, чтобы смягчить толчки.

В 1824 году Стефенсон основал первый в мире локомотивостроительный завод в городе Ньюкасле. Первым детищем этого завод стал паровоз, названный «Локомоушн № 1». Имея ту же конструкцию, что и свои предшественники, он мог развивать скорость до 18–25 километров в час. Не стоит улыбаться: по тем временам это было невероятно быстро. А главное… главное, что он мог тащить груз.

Довольно долго еще наряду с паровой тягой грузы по рельсам продолжали тянуть конные упряжки, но, как говорится, лиха беда начало.

Первое время паровозы появлялись на маленьких частных дорогах, но эффективность нового средства передвижения становилась все более очевидной. Как следствие, в 1829 году был объявлен конкурс на лучший паровоз, который с успехом выиграла новая разработка Стефенсона, навсегда прославившая его имя. «Ракета», как был назван локомотив, свободно тянула 17-тонный поезд со скоростью 21 километр в час, а один вагон с 36 пассажирами в нем – со скоростью 38 километров в час. Эру железнодорожного транспорта можно было считать открытой.

Остается добавить лишь, что российские изобретатели на сильно отстали по остроте ума от британских первопроходцев, и только сложные социально-политические обстоятельства в который уже раз сыграли против Е.А. и М.Е. Черепановых – замечательных механиков, бывших, увы, крепостными. Именно они построили первый русский паровоз. Он был готов в августе 1834 года и появился на Нижнетагильском заводе. Паровоз Черепановых развивал скорость 13–16 километров в час и тянул состав весом в 3,3 тонны, имел механизм обратного хода и более солидный, чем у Стефенсона, котел. В следующем году отец и сын создали новый паровоз, еще мощнее первого, который мог тянуть за собой до 1 тысячи пудов груза (около 16 тонн).

Паровая тяга на железных дорогах использовалась до середины XX века. Изредка паровозы можно было увидеть на ходу еще в 60-х годах, но их все чаще заменяли тепловозы, а потом и электровозы. Интересно, что придет на смену им?