Почему так долго шел паровоз? [закрыто]

Паровая машина была изобретена примерно в начале 1700 - х годов.

Атмосферный двигатель Томаса Ньюкомена 1712 года , который сам по себе является усовершенствованием парового насоса Томаса Савери 1698 года , известного своей склонностью к взрывам, по-прежнему имел один существенный недостаток :

80% пара, используемого двигателем, было потрачено впустую.

которая была решена только критическим добавлением Джеймсом Уаттом отдельного конденсатора в 1765 году ; таким образом, должно было пройти более полувека только для того, чтобы произошло столь необходимое улучшение, тем самым переместив нашу временную шкалу с начала восемнадцатого века к его середине .

Тем не менее, двигатель все еще был неподвижен , а это означало, что его колоссальный вес еще не был проблемой, учитывая его первоначальное или основное назначение, а именно замену старого гидравлического оборудования , используемого в основном в мукомольной и горнодобывающей промышленности, основная конструкция которого практически не изменилась с тех пор . древность .

Только когда возник вопрос о механическом приводе движущихся транспортных средств, эта фундаментальная проблема впервые была выдвинута на передний план; но для того, чтобы это было принято во внимание, должно было пройти еще полвека, в течение которых Уатт все еще был занят совершенствованием двигателя; Между тем, в конечном итоге последуют важные прорывы, в том числе сделанные другими изобретателями, такими как паровые лодки Джона Фитча 1787–1790 годов .

Одной из таких вех стал двигатель высокого давления Ричарда Тревитика 1801 года , метко названный Пыхтящим дьяволом , предшественник его экспериментального локомотива Coalbrookdale 1802 года и лондонского парового вагона 1803 года .

первый в мире самоходный пассажирский транспорт.

Одной из причин указанной задержки был законный патент Ватта, срок действия которого истекал в 1800 году ; действительно, эти двое мужчин были жестокими конкурентами на рынке двигателестроения. Именно в этом более широком историческом контексте

21 февраля 1804 года состоялось первое в мире железнодорожное путешествие .

Поскольку в другом ответе упоминаются компьютеры, подумайте о том, как компьютеры размером с мебель времен Второй мировой войны , использовавшиеся для взлома немецких кодов Enigma , должны были ждать десятилетия , пока современный ПК не превратился во что-то узнаваемое сегодня как таковое.

Как говорится, необходимость — мать изобретения . Если нет воспринятой идеи, ее не изобретут. Вещи создаются для решения конкретной проблемы. Существует также проблема состояния технологии в данный момент времени.

Первая проблема заключалась в том, что более ранние паровые двигатели не были особенно мощными, поэтому паровые двигатели должны были развиваться, прежде чем они могли стать достаточно мощными, чтобы стать локомотивным двигателем.

Второй проблемой был дизайн рельсов и колес . Теперь мы считаем само собой разумеющимся, что колеса, используемые на железных дорогах, имеют фланцы, но конфигурация металлического колеса и рельса не всегда была такой. Первоначально колеса были прямыми, как колеса телеги, а рельсы имели канавки для обкатывания колес. В этой системе для сравнения использовалось много металла, и она не была способна выдерживать большие нагрузки. Установка фланца на колеса и отсутствие канавки в рельсе было огромным улучшением. Следующим улучшением стало решение о профиле рельса.

Третьей проблемой был материал, используемый для колес, рельсов и паровых двигателей. Для рельсов изначально применялся чугун и он оказался неудовлетворительным. Чугун был хрупким и легко ломался. Кроме того, рельсы были сделаны короткой длины и были неровными. Только в 1820 году, когда стали доступны катаные рельсы из кованого железа, железнодорожная технология улучшилась. Это привело к расширению железных дорог между 1825 и 1840 годами. Следующим значительным улучшением стало изготовление рельсов из стали. Затем последовало ограничение количества серы или фосфора в стали, используемой для рельсов и колес.

В дополнение к отличным ответам Фреда и Люциана, вам также необходимо учитывать экономическую ситуацию в то время и существующую транспортную инфраструктуру.

Промышленная революция в Великобритании обычно считается началом середины восемнадцатого века. К тому времени уже существовала транспортная система, обеспечивающая нужды страны. В 1707 году был принят Закон о магистралях , за которым последовал рост дорожной сети. К 1750-м годам была развита обширная сеть дилижансов и летающих фургонов . В то же время реки делались судоходными, а сеть каналовначал разрабатываться. Их поддерживали местные фермеры, которые давали еду как лошадям, так и людям. Постоялые дворы уже были там. Вдоль рек, каналов и дорог строились заводы и фабрики. Все было создано для автомобильного и водного транспорта, просто не было ничего, что подталкивало бы к развитию железной дороги и дорогостоящим исследованиям, которые потребуются, чтобы заставить ее работать.

Дело было не в том, что промышленная революция шла полным ходом, а в том, что были деньги и рынок для того, что могли предоставить железные дороги.

Это потому, что вы смотрите на проблему с другой стороны. Вы привыкли, что технологии развиваются молниеносно. В 2000 году очень немногие люди имели доступ к Интернету, и большая часть бизнеса велась без компьютеров. Теперь, всего 20 лет спустя, в 2021 году у всех есть доступ в Интернет, и бизнес не может вестись без компьютеров. (Конечно, это зависит от страны.)

Это стало возможным только благодаря технологическим преимуществам, и в первую очередь должна была быть создана инфраструктура. Без доступных компьютеров у вас не было бы компьютера для подключения к Интернету. Вы не могли бы подключиться к Интернету, если бы у вас сначала не было подключения, даже если бы у вас был компьютер. Тем не менее, в 1997 году доступ в Интернет был очень дорогим. Моим первым браузером был Lynx . Для подключения я использовал Trumpet Winsock . Lynx не показывал изображения. Это было быстрее и дешевле. Вы подключались, загружали или находили нужную информацию очень быстро и отключались. Да, это было в 1997 году, что дорого. Я даже не говорю о нестабильном соединении, это было вполне нормально, вам приходилось много раз дозваниваться, прежде чем было достигнуто более или менее стабильное соединение.

То же самое касается паровоза. Во-первых, люди должны были придумать идею о том, что транспортные средства приводятся в движение машинами. Не забывайте, никто раньше серьезно об этом не думал. Это было что-то совершенно новое.

Концепция рельсов существовала, в шахтах использовались деревянные рельсы. Но деревянные рельсы не годятся для поездов. Вам нужны стальные рельсы. Производство стали было очень дорогим в то время.

После изобретения паровой машины люди создали доступный водный транспорт с баржами (запряженными лошадьми), строя каналы . Это значительно удешевило транспортировку угля и железной руды. Имея теперь более дешевую и обильную сталь, можно было построить экономически доступные рельсы.

Только тогда стало технически и экономически возможным думать о строительстве поездов. Люди боялись этой новой очень опасной технологии, многие люди — не обязательно необразованные — думали, что пассажиры задохнутся, путешествуя на таких опасно высоких скоростях.

Вам нужна технология, она должна быть экономически осуществимой, и должно присутствовать популярное мышление. Только тогда изобретение может взлететь.

Если вы знаете 2 переменные в математике, вы можете вычислить третью. С этими тремя вы сможете быстрее найти четвертого и так далее. То же самое касается технологий. Когда был изобретен паровой двигатель, это привело к другим изобретениям, например, к машинам, которые очень точно измеряли и воспроизводили металлические детали. Вам нужна эта технология, чтобы строить локомотивы. Все это требует времени. Довольно много времени, но постепенно все меньше между изобретениями.

Вот вкратце, почему понадобилось столетие, чтобы использовать паровые двигатели для локомотивов, и менее 50 лет, прежде чем Интернет действительно прижился.

(Да, я знаю, в Нидерландах уже много столетий широко используют водный транспорт и ветряные мельницы. Но они не изобрели ни паровых машин, ни железных дорог.)