Pára, zázrak techniky

Sdílej
 
Jsme v Londýně roku 1808. Davy lidí proudí za město, kde muž jménem Richard Trevithick postavil kruhovou kolejovou dráhu, na niž umístil parní lokomotivu vlastní konstrukce. Za jeden šilink vozí zájemce v kočáru, jenž je praotcem osobních vagonů. Tak to celé začalo.

Jsme v Londýně roku 1808. Davy lidí proudí za město, kde muž jménem Richard Trevithick postavil kruhovou kolejovou dráhu, na niž umístil parní lokomotivu vlastní konstrukce. Za jeden šilink vozí zájemce v kočáru, jenž je praotcem osobních vagonů. Tak to celé začalo.
Využitím parního stroje pro pohon vozidla se Richard Trevithick zabýval již na přelomu osmnáctého a devatenáctého století, když se snažil vylepšit parní stroj Jamese Watta. V roce 1801 sestrojil vozidlo poháněné parním strojem, které jezdilo po silnici. Po havárii usoudil, že tudy cesta nevede, a o tři roky později svou lokomotivu posadil na koleje. Byla schopna utáhnout deset tun nákladu na vzdálenost šestnácti kilometrů.

NEJDŘÍV BYLA "KOŇKA"

Foto
I když se počátkem devatenáctého století ve světě konaly pokusy s parními lokomotivami, železnice zatím dala přednost koním. Jako houby po dešti rostly tzv. koněspřežné dráhy, které navázaly na důlní železnice z 18. století. Již neměly původní dřevěné kolejnice, ale kolejnice kovové a také železniční svršek doznal změn. Základem koněspřežné dráhy byla jízda osobních či nákladních vagonů tažených koňmi, přičemž vagony se pohybovaly na kamenném podloží, do něhož byly zapuštěny příčníky (pražce) a na ně podélné položeny trámy skovovými kolejnicemi. Aby koně mohli běhat, byl prostor mezi příčníky vyplněn drobným štěrkem a pískem. Za "pravlast" veřejné železnice můžeme s hrdostí považovat naše území, tedy přesněji Rakousko-Uhersko, jehož součástí jsme tehdy byli. V roce 1825 totiž u nás byla zahájena stavba první evropské veřejné koněspřežné dráhy. Vedla z Českých Budějovic do Lince a byla určena k přepravě osob i nákladu. Její stavitel, František Antonín Gerstner, už v době projektování počítal s budoucím využitím parních lokomotiv a tomu také konstrukci tratě uzpůsobil. To se ale uskutečnilo až o celá desetiletí později.

NASTUPUJE RAKETA

Zatímco kontinentální Evropa budovala koněspřežné dráhy, v Anglii na trati ze Stocktonu do Darlingtonu občas používali i parní lokomotivu. Za "vše" mohl George Stephenson se svým synem Robertem, kteří v roce 1829 sestrojili parní lokomotivu, u níž se díky zvětšené ploše žárových trubek v kotli a vysokému komínu podařilo zvýšit výkon parního stroje. Co však bylo nejdůležitější, lokomotiva s názvem Raketa byla zcela bezpečná. Otec a syn Stephensonové měli po svém úspěchu řadu následovníků na celém světě, přesto se Anglie na řadu let stala velmocí ve výrobě parních lokomotiv.

V ČECHÁCH A NA MORAVĚ

Průkopníkem páry na rakousko-uherských tratích byl profesor Franz Riepl, který se v roce 1830 vypravil na studijní cestu do Velké Británie. Zde se zúčastnil zahájení parního provozu na trati z Liverpoolu do Manchesteru, což výrazně ovlivnilo jeho další práce. Po návratu domů byl spolu se stavebním radou Francesconim postaven do čela akciové společnosti, která si dala za cíl postavit takzvanou Severní dráhu císaře Ferdinanda. Její první část měla spojit Vídeň s Brnem a na trati měl být výhradně parní provoz. Dráha byla projektována jako jednokolejná s délkou bezmála 450 km. První vlak tažený parní lokomotivou přijel na naše území v roce 1839, kdy byl slavnostně otevřen první úsek dráhy z Vídně do Brna. V úseku Olomouc-Vídeň byla trať dána do provozu v roce 1841. Do Prahy přijel první vlak o čtyři roky později. Parní provoz se záhy stal běžnou součástí naší železniční dopravy. Vedle mostů, viaduktů a dalších železničních staveb se na tratích nacházely silniční závory tzv. britského typu, které byly otočné - jednou přehrazovaly cestu vlaku, podruhé silničním vozidlům.

PARNÍ LOKOMOTIVY U NÁS

Britové prodávali lokomotivy do celé Evropy. Byly dodávány rozložené a za pomoci britských techniků se na místě montovaly a uváděly do provozu. V té době byla výroba lokomotiv prestižní záležitostí a ukázkou vyspělosti průmyslu, asi jako dnes například letecká či kosmická technika. Není proto divu, že v Rakousku-Uhersku i jinde v Evropě záhy začali s výrobou vlastních parních lokomotiv. U nás je její počátek datován rokem 1900. Hlavním výrobcem v té době byla 1. Českomoravská továrna na stroje v Libni, ze které později vznikl závod ČKD. Ve Škodových závodech v Plzni do roku 1918 parní lokomotivy jen opravovali. Po první světové válce, kdy Škodovka hledala nějaký mírový program, se i zde zaměřili na výrobu parních lokomotiv a brzy se stali naším nejdůležitějším výrobcem. První lokomotivou vyrobenou v Československé republice byl populární čtyřkolák, lokomotiva řady 434.1. Následovaly další úspěšné typy nákladních, osobních či rychlíkových lokomotiv.

MIKÁDO, ALBATROS A DALŠÍ

Foto
První lokomotiva vyrobená na našem území měla označení 310.0 a vyrobilo ji ČKD. Stroj byl určen ke službě na místních tratích a všeobecně byl znám pod přezdívkou Na zdar. Populárnější však bylo Mikádo, rychlíková lokomotiva řady 387.0, které bylo nejúspěšnější parní lokomotivou třicátých let dvacátého století. Vyznačovalo se skvělými výkony i zajímavým výtvarným pojetím. Jezdilo v kombinaci zelené barvy se žlutými a červenými doplňky. Nepřehlédnutelný byl také Rudý ďábel, rychlíková lokomotiva řady 476.0, jehož povrch byl tmavě červený. Barevné kreace československých lokomotiv, které budily zaslouženou pozornost u nás i ve světě, byly prací významného výtvarníka Viléma Kreibycha. Vrchol jeho výtvarné tvorby se kryl s vrcholem výroby parních lokomotiv v Československu. K té době patří zejména dvě výkonné rychlíkové lokomotivy, označené jako Papoušek a Albatros. Stroje řady 477.0 a 498.1 jezdily v národních barvách, převládala modrá s bílými a červenými doplňky.

KONEC PÁRY V ČECHÁCH

V šedesátých letech minulého století se u nás začalo uvažovat o zrušení parní trakce a jejím nahrazení elektrickými, dieselovými a diesel-elektrickými lokomotivami. Přispěly k tomu podobné úvahy v řadě dalších evropských zemí, ale také důvody politické. Definitivní konec parního provozu v Československu nastal roku 1981. Parní lokomotivy jsme na našich tratích vídali po 1. lednu 1982 již jen při takzvaných nostalgických nebo muzejních jízdách.

PÁRA STÁLE ŽIJE

Zájem o nostalgické jízdy parních lokomotiv, které se konají při různých slavnostních příležitostech, rok od roku narůstá. Zájem o parní lokomotivy také potvrzují pracovníci technických muzeí, Národním technickým muzeem v Praze počínaje a Železničním muzeem Českých drah v Lužné u Rakovníka konče. Zde v depu bývalé Buštěhradské dráhy vystavují desítky nejslavnějších československých, rakouských a německých lokomotiv, přičemž řada z nich je plně funkčních.

VÝROBA STARONOVÝCH MAŠIN

Funkčnost starých lokomotiv je zásluha jejich restaurátorů. Někde na zapadlém nádraží je objeven vrak lokomotivy (v lepším případě, neboť zpravidla se jedná o zbytky stroje), v Lužné vrak do posledního šroubku rozeberou a vyrobí z něj stroj k nepoznání od nového. Technici zjistí stav jednotlivých součástí lokomotivy, vadné kusy jsou vyřazeny a podle výkresové dokumentace, která je na většinu lokomotiv vyráběných na našem území stále k dispozici, se nové díly vyrobí. V případě tlakových částí kotle to není žádná legrace. V kotli je bezmála kilometr trubek, které jsou v provozu pod tlakem patnácti atmosfér. Z takového tlakového tělesa by se neodborným zásahem mohla stát časovaná bomba. Proto ho mohou opravovat jen odborníci s příslušným oprávněním.

BUDOUCÍM GENERACÍM

Když jsou nové díly vyrobeny, staré opraveny a odzkoušeny, přichází ke slovu nejnáročnější část opravy - zpětná montáž. Mechanici sestaví pojezd, parní stroje (levý a pravý), přidají všechna táhla, ojnice a na rám lokomotivy posadí kotel s nástavbami. Kotel obalí izolací, překryjí pláštěm a natáhnou další desítky metrů trubek rozvodu páry, které vedou k nejrůznějším spotřebičům. Opravu lokomotivy dokončí instalací budky strojvedoucího a topiče. Na závěr pak lokomotivu natřou barvami, které mají stejný odstín, jako barvy na původním stroji. Díky několika málo profesionálům a velkému procentu nadšenců, kteří v našem železničním muzeu pracují, pára u nás stále žije. Je velká naděje, že se tyto krásné stroje zachovají i budoucím generacím.

UHLÍ PRO LOKOMOTIVU
V počátcích železnice se do tendrů lokomotiv nosilo uhlí v nůších nebo vědrech, což byla úmorná dřina. Ve větších depech se proto počátkem 20. století začaly stavět tzv. zauhlovací výtahy, které tuto činnost částečně zmechanizovaly. Uhlí bylo ručně naloženo do malých vozíků a pomocí výtahu se sypalo do tendru. Důležitá byla i velikost uhlí. Dokud do topeniště uhlí přikládal topič (u rychlíkových a nákladních lokomotiv byli někdy topiči dva), na velikosti uhlí moc nezáleželo (bylo do velikosti kostek zhruba 100 mm). Problém nastal tehdy, když přišly do provozu automatické podavače. Ty pracovaly na principu otáčejícího se šneku (jeho náhon obstarával miniaturní parní stroj umístěný na rámu pod budkou posádky). Pro hladný provoz šneku byly potřeba uhelné kostky ve velikosti zhruba 40 mm. Čím je uhlí kvalitnější, tím je vyšší jeho výhřevnost, menší kouřivost a také množství vylétajících jisker. Ty nebylo možné brát na lehkou váhu. Do doby, než byly okolo tratí rozorány ochranné pásy, byly požáry na pořadu dne. Nejhorší na tvoření jisker bylo hnědé uhlí, a proto je nyní při nostalgickém parním provozu jeho použití zakázáno. Topí se výhradně uhlím černým - ostravským.

KOLEJNICE
Také kolejnice prošly svým vývojem. Dokud byla kola bez takzvaných okolků (vystouplých zadních částí), tvořily kolejnice dřevěné podélné trámy ve tvaru obráceného L. Následovaly trámy doplněné železnými pásy a to už byl jen krok k výrobě kolejnic, jak je známe dnes. Dvě přechodová stadia ocelových kolejí vidíte na obrázku. Lišily se způsobem připevnění na dřevěné pražce.

ČERNÁ SKŘÍŇKA
Přístroj na obrázku můžeme přirovnat ke známé černé skříňce, která zaznamenává dění na palubě letadla. V tomto případě se však jedná o zařízení mnohem jednodušší, které na papírovou pásku zaznamenávalo pohyb vpřed (zrychlení, zbrzdění či zastavení, a samozřejmě i rychlost jízdy). Před vyjetím lokomotivy z depa strojvůdce založil novou pásku, kterou po skončení směny odevzdal zbrojmistrovi. Ten měl tak přehled o průběhu jízdy.

VODA NA ŽELEZNICI
V době plného provozu parní trakce musely být na nádražích vodní pumpy, které lokomotivy napájely vodou. Voda však většinou obsahovala minerály a další látky, které v kotli vytvářely vodní kámen, jenž negativně ovlivňoval provozní parametry lokomotiv. Proto bylo nutné vodu změkčovat. Změkčování vody měl na starosti topič, který také odpovídal za čerpání vody. Přidával do vody změkčovadlo v množství, které odpovídalo objemu dodané vody. Ještě dnes na některých nádražích vídáme charakteristické vodní stojany, avšak většina z nich je nefunkčních. Proto při takzvaných nostalgických jízdách přicházejí ke slovu i vodní hydranty.

FUNKCE PARNÍHO STROJE
Lokomotiva se vyzbrojí uhlím a vodou, v topeništi se pod kotlem s vodou zatopí, čímž se časem vytvoří pára. Jakmile dosáhne potřebného tlaku (zhruba 15 atm.), strojvůdce ji pustí do rozdělovače, který ji posílá do přední či zadní části parního stroje (podle toho, zda lokomotiva má jet dopředu nebo dozadu). Pára pohne pístem a tento pohyb se ojnicí přenese na hnací kolo (zpravidla na druhé kolo v pořadí). Pomocí spojnic se pohyb přenese i na další kola a ta se začnou souběžně otáčet. Jakmile ojnice dosáhne "horní" úvrati, regulátor pustí páru do opačné části parního stroje a pohyb kol pokračuje. Díky správnému seřízení regulátoru je pohyb hnaného soukolí plynulý.

TOPENIŠTĚ
V době, kdy lokomotiva patřila k největším zázrakům techniky, se barevnými kovy nešetřilo. Snahu po úsporách přinesla okupované Evropě až druhá světová válka. To se zejména projevilo na konstrukci topenišť, která do té doby většinou měla měděný plášť. Z dnešního pohledu by se mohlo jednat o plýtvání barevnými kovy. Měděné topeniště ale mělo své opodstatnění. Měď lépe vede teplo a snese daleko větší tepelné rázy (přechody různých teplot). To se projevuje v úspoře uhlí a zvětšení dojezdu lokomotivy.

Číslování lokomotiv a tendrů
S čísly na lokomotivě to není jednoduché. První číslice znamená počet spřažených náprav. Ke druhé číslici se připočítá trojka, součet se násobí deseti a výsledek se rovná konstrukční rychlosti. Třetí číslice určuje nápravový tlak. Abychom ale dostali požadovaný výsledek, musíme k ní přičíst desítku. Následují malé číslice, někdy také číslice za tečkou. První určuje konstrukční skupinu lokomotivy, druhá, třetí, případně další je výrobním pořadovým číslem stroje. Příklad: Lokomotiva třídy 477.0 77 Papoušek. Číslice 4 znamená čtyři spřažené hnací nápravy, číslice 7 - lokomotiva má konstrukční rychlost 100 km/h. Další číslice 7 udává zatížení 70 t na jednu nápravu. 0 určuje konstrukční skupinu a číslo 77 oznamuje, že se jedná o sedmdesátou sedmou vyrobenou lokomotivu. Trochu jiné číslování mají tendry. K první číslici se opět připočítává trojka a dostanete obsah uhláku v m 3 . Následující dvojčíslí udává obsah vodních nádrží, opět v m 3 . Stejně jako u lokomotiv následuje konstrukční skupina a pořadí vyrobeného tendru.

Odborná spolupráce Michal Šorel, Foto autor a Václav Holič, Kresba Lukáš Fibrich