Síla železných ořů: Dějiny železnice krok za krokem
Ačkoliv sílu páry dobře znala už antika, až do 19. století nikoho nenapadlo ji využít k pohonu strojů. Jakmile však došlo k zapřažení její energie, svět se proměnil rychlostí, jakou si do té doby nikdo neuměl představit. A železnice na tom měla zásadní podíl.
Idea kolejí nebyla nová: Vznikaly přirozeně, na hliněných cestách, jež se za deště proměnily v bláto a kola vozů v nich vyhloubila brázdy. I nejprostší člověk tak věděl, že po zaschnutí bahna drží vůz ve vzniklých liniích směr, což inspirovalo umělou nápodobu. Mezi prvními vytvářeli samozřejmě „kolejnice“ Řekové, kteří jimi opatřovali posvátné cesty spojující jejich chrámy a hrobky: Do plochých kamenů tesali zářezy vzdálené od sebe 163 centimetrů, podle rozchodu kol tehdejších vozů.
Rýhy v zemi se vysypávaly pískem a oblázky, aby kola nezapadávala do bahna a nedrncala. Jízda tak byla plynulejší, pro tažná zvířata tudíž méně namáhavá a rychlejší. Povozník pak mohl i přidat víc nákladu. Koleje sice omezily možnost jet mimo vyznačenou trasu, ale zato přinášely a dodnes přinášejí výhody v podobě zkrácení času na cestě a větší přepravní kapacity. Později se na jejich klady zapomnělo a objevily se až ve středověku v dolech – ovšem už jako skutečné, byť primitivní kolejnice, nikoliv jen coby rýhy v zemi či kameni.
Koleje pod zemí
Středověk byl z našeho pohledu krutý, ale z hlediska lidských práv přece jen o poznání osvícenější než otrokářství. Mezi důvody, proč v Římské říši nikdo seriózně nezvažoval využití páry, patřil fakt, že práce otroků byla levná a neuvěřitelně dostupná. Pokud se nějaký projekt vlekl a byl náročný, investor na něj jednoduše vyčlenil víc otrocké síly.
Jinak na tom byla Evropa, především po odeznění černé smrti, jež zahubila polovinu populace. Nedostatek pracovníků nutil majitele dílen, polností i dolů neustále vylepšovat své postupy a zefektivňovat práci, což položilo základ pozdějšímu ohromnému technologickému rozvoji. Skokové zlepšení zažilo především hornictví a hutnictví, kde se v 15. a 16. století v německy mluvících zemích odehrála revoluce se vznikem čerpadel, zdviháků a sofistikované důlní přepravy.
Humanistický učenec a polyhistor Sebastian Münster se osobně spustil do dolů v alsaském Leberthalu a zůstal v údivu nad vozíky, které horníci posouvali po dřevěných trámech. Dostaly název „hund“ neboli „pes“, protože jejich kolečka vydávala nepříjemný skřípavý zvuk podobný vytí.
Koncem 16. století se kolejová důlní doprava rozšířila i do Anglie a jako novinka se tam začala víc rozvíjet. Už v roce 1602 postavil Henry Beaumont povrchové dřevěné koleje z uhelného dolu ve Wollaton Hallu k řece Trent, přičemž vozíky táhli koně: Vznikla tak první koňská dráha v dějinách. Kolem roku 1716 se dřevěné koleje začaly pobíjet plechem, přesto se bořily do země a rozjížděly se. Někoho tedy napadlo, že by se kolejové trámy mohly spojit příčnými prahy pomocí hřebů.
Železo na scéně
Již záhy se však coby konstrukční prvek uplatnilo železo: Stalo se tak v roce 1767 a šlo o kuriózní historku. Spolumajitel hutí v Coalbrookdale Richards Reynold zažíval bezesné noci, protože poptávka po železe tehdy nečekaně klesla. Společnost ho ovšem měla plné sklady a nedařilo se je vyprázdnit za rozumnou cenu. Pak ovšem podnikatel dostal geniální nápad, a sice že materiál vnutí dolům a bude jim dodávat trámce pro jejich uhelné dráhy.
Jeho kolejnice s profilem písmene „L“ měřily metr na délku, deset centimetrů na šířku a měly patku na vnitřní straně. Nikdo nevěřil, že by se výroba a používání železných kolejnic vyplatily, ale přesně to se překvapivě stalo. Po nové hladké dráze jely vozy plynuleji a nezůstávaly po nich žádné rozdrcené trámy. Tak se zrodila železnice – přestože zatím jen na rozvážení rud a uhlí, s vagony taženými koňmi.
V roce 1801 pak v Anglii započal provoz na první veřejné koňské železnici z Croydonu do Wandsworthu na Temži. Nejdřív se po ní mělo přesouvat uhlí, obilí i jiné zboží, po roce se potom doprava rozšířila o cestující. Koně i vůz musel mít přepravce vlastní a platil pouze za použití kolejí.
Druhý otec
Za „otce železnice“ bývá označován George Stephenson. Lokomotivu ovšem nevynalezl – zmíněné prvenství náleží Richardu Trevithickovi (viz Vynálezce lokomotivy). Řada technických postupů, jež Stephenson použil, jde potom na vrub jiným inženýrům. Nesmírně schopný konstruktér však rozuměl potřebám rodícího se dopravního odvětví. Založil rovněž továrnu na výrobu lokomotiv a vyvážel je do celé Evropy: Byly rychlé a jezdily spolehlivě celá desetiletí. Zakládal také železniční tratě, vynalezl návěstí, výhybky, točny… Jeho výkon byl o to působivější, že se vypracoval od nuly a strojařinu si „osahal“ díky studiu na večerní škole.
Své třiatřicetiny opožděně oslavil v roce 1814, kdy úspěšně předvedl parní lokomotivu Milord, jež utáhla do svahu osm vozů s nákladem třiceti tun. Podobala se však rozzuřenému funícímu drakovi, vypouštějícímu páru do všech stran, a děsila zvířata i lidi. Stephenson se nicméně nevzdal a použil Trevithickův nápad odvádět páru z kotle komínem. Drak se tím změnil v odfukující stroj, a navíc se díky komínu zvýšil tah, takže se uhlí spalovalo rychleji a kotel poskytoval větší výkon.
O devět let později vyprojektoval konstruktér první veřejnou železniční trať na světě určenou pro osobní dopravu: V délce 39 kilometrů spojovala britská města Stockton a Darlington a do provozu byla uvedena v září 1825. Ovšem největší sláva na Stephensona teprve čekala – přesněji řečeno na něj a jeho syna Roberta, který měl na rozdíl od otce i univerzitní technické vzdělání.
Cesta ke slávě
Ohromný přístav Liverpool a Manchester plný tkalcovských továren představovaly klíčová průmyslová města. Spojovaly je dva průplavy, jenže v tom tkvěl kámen úrazu. Zdlouhavý převoz bavlny a zboží na pramicích, jež ze břehu táhli koně, přestal v 19. století vyhovovat. Majitelé průplavů se navíc chovali velmi arogantně, jelikož neměli konkurenci. Nespokojení kupci a průmyslníci však našli řešení: Už v roce 1821 informoval obchodník Joseph Sandars své kolegy o výhodách důlních železnic, založil výbor zájemců a sjednal předběžné zaměření trati mezi oběma městy.
Majitelé průplavů samozřejmě zahájili boj. Podplatili tisk, některé členy parlamentu, rychtáře i faráře a začali proti železnici štvát lidi. V novinách se neustále psalo o její škodlivosti a zeměměřiče v terénu napadali obyvatelé, které ponoukali místní loďaři a velkostatkáři. Železnice nakonec zvítězila, přičemž její akcie obdrželi vlivní poslanci i jeden z majitelů kanálů. Projektem a výstavbou byli pověřeni otec a syn Stephensonovi, a přestože zažili ještě řadu strkanic, podařilo se jim dráhu dokončit.
Nakonec vítězství
Stephenson chtěl mít na trati parní stroje, ale majitelé dráhy nesouhlasili. V tisku se opět objevily články a vědecká pojednání dokazující „zhoubný vliv parního provozu na dobytek, bažanty a lišky i na slepice, které přestanou nést vejce“. Nakonec ovšem pára vyhrála u vedení i akcionářů a byla vypsána soutěž o 500 liber pro konstruktéra nejlepší lokomotivy. Podle zadání nesměla být dražší než 550 liber, měla vážit maximálně šest tun a utáhnout 20 tun rychlostí 16 kilometrů za hodinu při tlaku páry nanejvýš 3,5 atmosféry. Pro spravedlivé a objektivní posouzení pak posloužila tříkilometrová část trati u vesnice Rainhill.
Aby dodržel požadovanou hmotnost lokomotivy, potřeboval Stephenson vyřešit uspořádání topeniště a kotle. Ten musel mít malou výhřevnou plochu, což ovšem znemožňovalo docílit vyššího tlaku páry. Tajemník dráhy Henry Booth však konstruktérovi poradil skvělé řešení: Místo aby se topeniště nacházelo v jádru stroje a voda okolo něj procházela v trubkách, zůstala ve velkém bojleru, okolo kterého se vinulo potrubí. Do něj se vháněly žhavé plyny z topeniště a díky značně zvětšené výhřevné ploše se tlak vody skutečně zvýšil. Booth tak vynalezl trubkový kotel, který se pak u parních lokomotiv používal až do konce jejich éry. Vylepšené stroje poskytly tolik potřebnou sílu pro dopravu zboží a odstranily poslední překážku v nástupu průmyslové revoluce. Svět už nikdy neměl vypadat jako dřív.
Vynálezce lokomotivy
Jméno Richarda Trevithicka dnes téměř nikdo nezná. Právě on přitom stvořil fenomén „železného oře“. Technik a vynálezce z Cornwallu zkonstruoval v roce 1801 první „silniční lokomotivu“, jak ji sám nazval. Skutečně jezdila po ulicích jeho rodného města Camborne a lidé se divili, měli strach – nebo se nechali svézt. Stroj uvezl až 12 lidí a Trevithick s ním uskutečnil první hromadnou dopravu parním vozidlem.
Jeho průkopnický železniční prostředek pak vznikl jako výsledek sázky. V roce 1803 již coby úspěšný konstruktér vysokotlakých parních kotlů dorazil do velšského Pennydaranu a jistý těžař se s ním vsadil o 500 liber, že se mu nepodaří postavit pro místní důlní železnici parní vůz schopný utáhnout 10 tun. Inženýr však uspěl: Jeho „tram waggon“ vyjel o rok později a utáhl 26 tun, nicméně byl těžký a koleje se pod ním postupně rozlámaly. Druhá, už lehčí lokomotiva jezdila na dřevěné dráze ve Wylamu okolo domu, kde se narodil Trevithickův pozdější úspěšnější soupeř George Stephenson.
