M

Ł

ODY

TECHNIK

7/2005

4

42

2

Jedn¹ z najbardziej ludzkich, spoœród wielu
charakterystycznych dla cz³owieka cech, jest
c

ciie

ek

ka

aw

wo

oœ

Ͼ

æ. W po³¹czeniu

z uporem, pracowitoœci¹
i dociekliwoœci¹ czêsto by³a
Ÿród³em odkryæ - zarówno
tych popychaj¹cych cywili-
zacjê do przodu, jak i tych,
które na lata pogr¹¿a³y j¹
w mrokach.
Jaka jest historia wynalaz-
ków i odkryæ, sk¹d siê bra³y,
kto i gdzie ich dokonywa³,
jaki by³ ich dalszy los
i wp³yw na cywilizacje?

KOLEJ

Niewiele wynalazków wp³ynê-

³o na rozwój cywilizacji w tak du¿ym
stopniu jak kolej. To dziêki niej mo¿li-
we sta³o siê przemieszczanie zarów-
no ludzi, jak i towarów na niespotyka-
n¹ dot¹d skalê i odleg³oœci.

Pierwsze koleje ci¹gniête

przez zwierzêta znane by³y ju¿ w sta-
ro¿ytnoœci przed 2500 lat. Kolej d³ugo
czeka³a na swoj¹ chwilê, kiedy to wy-
naleziono odpowiedni œro-
dek napêdu i w³aœciwe pod-
³o¿e – stalowe szyny uk³ada-
ne na drewnianych podk³a-
dach.

Do XVIII wieku jedy-

n¹ znan¹ si³¹ poci¹gow¹ by-
³y zwierzêta, g³ównie konie
lub mu³y. Mo¿liwoœci tego
napêdu by³y ograniczone
i w znacznej mierze zale¿a³y
od pod³o¿a, równie¿ prêd-
koœæ poruszania siê tak na-
pêdzanego pojazdu by³a niewielka. Na typowych,
drogach wiejskich o kiepskiej nawierzchni zaprzêg
4 do 6 koni móg³ poci¹gn¹æ wóz o ciê¿arze ok. 1,5
tony; na utwardzonych drogach ciê¿ar ten wzrasta³
do ok. 4t. Istotne zmiany przyniós³ rozwój przemys³u
wydobywczego. Do transportu wêgla zaczêto stoso-
waæ transport szynowy, pozwalaj¹cy maksymalizo-
waæ korzyœci p³yn¹ce z redukcji tarcia przy toczeniu.
Wtedy, ci¹gn¹c po ¿elaznych szynach wóz na ¿elaz-
nych ko³ach, koñ móg³ przemieœciæ ciê¿ar do 30 t(!).

cz. 16

KOLEJ

POCI¥G DO POSTÊPU

P i o t r K a w a l e r o w i c z

Australopitek i Homo habilis - cz³owiek pierwotny

Homo sapiens

- cz³owiek rozumny

Pierwsze wyraŸne przejawy tzw. kultury rolnej – uprawy, co poci¹ga za sob¹

pocz¹tki osiad³ego trybu ¿ycia (Mezopotamia, Azja Wschodnia, Meksyk, Peru)

Georgius Agricola po raz pierwszy opisuje drewniane tory kolejowe.

W Anglii (Whitehaven) po raz pierwszy u¿yto szyn ¿elaznych u³o¿onych na

drewnianych belkach pod³u¿nych.

Nicolas Joseph Cugnot konstruuje pojazd mog¹cy siê poru-

szaæ z prêdkoœci¹ oko³o 6 km/h. Jest on uznawany za naj-

starszego, udokumentowanego przodka dzisiejszej kolei (al-

bo samochodu).

R. Trevithick zbudo-

wa³ w Londynie kolej

parow¹, któr¹ za op³a-

t¹ wozi³ publicznoœæ

po zamkniêtym torze.

Jego lokomotywa mia-

³a g³adkie stalowe ko-

³a, przylegaj¹ce

szczelnie do p³askich

metalowych szyn.

W. Hedley zbudowa³ pierwszy u¿yteczny pojazd

je¿d¿¹cy po szynach o g³adkiej powierzchni noœ-

nej. Parowóz Puffing Billy mia³ napêd przeniesiony

na ko³a za pomoc¹ uk³adu dŸwigni i kó³ zêbatych.

Karl von Drais wynalaz³ pierwowzór roweru, który

nazwa³ Draisine (po polsku drezyna). By³ to drew-

niany pojazd posiadaj¹cy dwa ko³a obite blach¹,

z drewnianymi szprychami. Pojazd ten wa¿y³ 45 ki-

logramów i osi¹ga³ prêdkoœæ oko³o 10 km/h. Napê-

dza³o siê go poprzez odpychanie siê nogami od

pod³o¿a. Na szczêœcie dla Kolei Drezynowej kon-

strukcja okaza³a siê trud-

na i droga w budowie

i po jakimœ czasie drezy-

ny wysz³y z mody. Wyna-

lazca postanowi³ wiêc

zbudowaæ pojazd, który

wyprzedzi parowóz. I tak

w 1842 roku powsta³a

konstrukcja podobna do

dzisiaj nam znanych dre-

zyn kolejowych (oczywiœ-

cie rêcznych).

Powstaje lokomotywa

„John Bull”.

Na kolejach brytyjskich zaczêto stoso-

waæ w celu zapewnienia bezpieczeñ-

stwa ruchu umown¹ sygnalizacjê,

u¿ywaj¹c kolorowych œwiate³ oraz

flag. Wprowadzono równie¿ szlabany.

Hulton Gregory zastosowa³ na kolei

semafory.

Robert Stephenson wynalaz³ hamulec

parowy.

1769 samojezdny wóz artyleryjski Cug-
nota musiano zatrzymywać nad ognis-
kiem co 15 minut, by uzyskać niezbęd-
ne ciśnienie pary.

Pierwsza lokomotywa wyposażona
w tzw. łapacze krów: „cowcatchers”.

War to poznaæ

Kolej

Kolej to œrodek transportu l¹dowego o trasie
wytyczonej torem kolejowym albo lin¹. Naj-
szerzej rozpowszechniona w krajach uprze-
mys³owionych jest kolej na torze dwuszyno-
wym o przeœwicie 1435mm, zastosowana po
raz pierwszy na Wyspach Brytyjskich na
pocz. XIX wieku przez Stephensona.

Podzia³:

! kolej szynowa

– tradycyjna kolej ¿elazna

– kolej normalnotorowa
– kolej szerokotorowa
– kolej w¹skotorowa

– kolej jednoszynowa
– kolej zêbata
– kolejka górska
– kolej drezynowa

! kolej linowa

– wagonikowa
– krzese³kowa
– wyci¹g narciarski

! kolej magnetyczna

Czy wiesz, ¿e...

Normalnotorow¹

nazywamy kolej na torze
dwuszynowym o przeœ-
wicie 1435mm, w odró¿-
nieniu od kolei o mniej-
szym przeœwicie torów –
tzw. w¹skotorowej lub
o wiêkszym przeœwicie –
szerokotorowej.

Homo erectus

- cz³owiek wyprostowany.

Cz³owiek z Cromagnon.

Pojawia siê: pismo, ko³o, ¿agiel, wytop metali z rud

Umiera Leonardo da Vinci, pozostawiaj¹c po sobie ok. 7000
stron notatek zawieraj¹cych pomys³y i wynalazki.
Drewniane tory kolejowe (pod³u¿ne belki) pokrywa siê cienki-
mi p³ytkami z kutego ¿elaza.
Brytyjczyk Reynolds buduje prawdopodobnie pierwsz¹ szyno-
w¹ kolej ¿elazn¹.
James Watt zbudowa³ w pe³-
ni u¿yteczny silnik parowy.
Richard Trevithick uruchomi³
pierwsz¹ przemys³ow¹ kolej
napêdzan¹ parowozem w³as-
nej konstrukcji. Kolej ³¹czy³a
Penydaren i Abercynon
w Walii (oko³o 15 km) i prze-
wozi³a robotników oraz oko³o
20 ton ³adunku.
J. Blenkinsop opatentowa³
projekt kolei z dodatkow¹ zêbat¹ szyn¹, o któr¹ zahacza³o zê-
bate ko³o parowozu. Kolej ta znalaz³a zastosowanie na linii
Middleton – Leeds w 1812 roku.
George Stephenson konstruuje pier-
wowzór wspó³czesnych lokomotyw. Zre-
zygnowa³ on ostatecznie z pomys³u
z trzeci¹ szyn¹, natomiast poprawi³
wytrzyma³oœæ szyn, wydajnoœæ palenis-
ka oraz rozk³ad ciê¿aru na poszczególne
osie poprzez dodanie dodatkowych kó³.
Powsta³ projekt publicznej linii kolejowej
do przewozu osób i towarów Stockton –
Darlington, któr¹ nastêpnie w latach
1823-1829 zbudowa³ George Stephen-
son. Linia liczy³a 60 kilometrów d³ugoœci
i u¿yto na niej trakcji konnej, linowej (napêdzanej stacjonarn¹
maszyn¹ parow¹), oraz parowozowej.
„The Rocket” – lokomotywa, zaprojektowana przez Roberta
Stephensona, wygrywa zawody lokomotyw w Rainhill i zosta-
je przyjêta jako napêd dla Liverpool & Manchester Railway. Ta
lokomotywa, o wadze 3 ton,
mog³a poci¹gn¹æ wagon z 30
podró¿nymi, osi¹gaj¹c najwy¿-
sz¹ prêdkoœæ 47 km/godz.
Zosta³a otwarta linia kolejowa
z Manchesteru do Liverpoolu
zbudowana przez George’a
Stephensona. To wydarzenie jest obecnie uwa¿ane za pocz¹-
tek ery kolejnictwa.
Wilhelm Eduard Weber zaproponowa³ u¿ycie szyn kolejowych
jako przewodnika powrotnego dla telegrafu elektrycznego.
Uruchomiona zosta³a pierwsza w Niemczech kolej ¿elazna,
tzw. Kolej Ludwikowska, o d³ugoœci ok. 6 km. Napêdzana lo-
komotyw¹ Stephensona pokonywa³a trasê w ok. 15 min, z al-
ternatywnym konnym zaprzêgiem w 25 min.

3 000 000 lat p.n.e.

2 000 000–1 500 000 lat p.n.e.
350 000-250 000 lat p.n.e.

ok. 10 000 lat p.n.e.

ok. 8 000 p.n.e.

IV tysi¹clecie p.n.e.

p.n.e. /n.e.

V 1519 r.

1556 r.
1716 r.
1738 r.
1767 r.
1770 r.
1782 r.

21 II 1804 r.

1808 r.

1811 r.

1813 r.
1814 r.

1816 r.

1818 r.

1829 r.

1830 r.
1831 r.

1834 r.

1835 r.

1835 r.
1840 r.

1843 r.

Kolej vs koński zaprzęg.

M

Ł

ODY

TECHNIK

7/2005

4

43

3

Transport towarów o du¿ej masie czy objêtoœci
przesta³ byæ problemem, pozosta³a kwestia napêdu.

Jednym z najstarszych przodków wspó³czes-

nej lokomotywy by³ pojazd parowy skonstruowany
w 1770 roku przez francuskiego oficera Nicolasa Jo-
sepha Cugnota. Jego dziwaczna trójko³owa machina
z du¿ym, nape³nianym wod¹ kot³em mog³a poruszaæ
siê z prêdkoœci¹ 4 km/h, a do jej obs³ugi zatrudniano
a¿ 4 osoby. Mniej wiêcej co kwadrans pojazd ten mu-
sia³ siê zatrzymywaæ. W czasie postoju pod kot³em
(na go³ej ziemi) rozpalano ognisko i czekano, a¿ wy-
tworzy siê wystarczaj¹ca iloœæ pary, aby móg³ on po-
nownie ruszyæ w nastêpn¹ kilkunastominutow¹ po-
dró¿. Pojazdem zainteresowane by³o nawet francus-
kie Ministerstwo Wojny, ale podczas jednej z prób
pojazd staranowa³ ceglany mur, uznano wiêc, ¿e jest
niebezpieczny i zaniechano dalszych prac.

W tym samym czasie

w Anglii Richard Trevithick opra-
cowa³ niewielki parowy silnik
wysokoprê¿ny, który móg³ byæ
zastosowany do napêdzania po-
jazdu samobie¿nego. 21 lutego
1804 roku konstruktor podj¹³
prze³omow¹ w dziejach kolejnic-
twa decyzjê: umieœci³ napêdza-
n¹ par¹ machinê na szynach.
Niestety ówczesne
¿eliwne szyny by³y
na tyle kruche, ¿e
nie wytrzymywa³y
obci¹¿enia wa¿¹cym

przesz³o 5 ton po-
jazdem. Trevithick
zmniejszy³ ciê¿ar
pojazdu, ale wte-
dy ko³a traci³y

przyczepnoœæ i pojazd w ogóle nie chcia³ siê poru-
szaæ. Próbowano temu zaradziæ na ró¿ne
sposoby: John Blenkinsop zaproponowa³
dodanie dodatkowej, karbowanej szyny,
która mia³a s³u¿yæ do napêdzania maszyny.
Jeszcze œmielszym pomys³em by³o wypo-
sa¿enie lokomotywy w d³ugie mechanicz-
ne ³apy, które mia³y j¹ popychaæ.

W roku 1814 swój pierwszy paro-

wóz skonstruowa³ ojciec wspó³czesnych
lokomotyw, Anglik George Stephenson. Je-
go lokomotywa „The Rocket” w 1829 r.
rozpêdzi³a siê do niespotykanej dot¹d
prêdkoœci 47 km/h, wygrywaj¹c zawody i otwieraj¹c
nowy rozdzia³ w historii kolei.

To w³aœnie szybkoœæ transportu i mo¿liwoœæ

przewo¿enia du¿ych ³adunków uczyni³y z kolei tak

Otwarcie pierwszego odcinka Kolei Warszawsko-Wiedeñskiej z Warszawy

do Grodziska Maz.

George Westinghouse wynalaz³ hamulec na sprê¿one powietrze. W 1875 ro-

ku za pomoc¹ takiego hamulca uda³o siê zatrzymaæ rozpêdzony poci¹g

o wadze 200 ton z prêdkoœci 80 km/h na dystansie 300 m, co by³o absolut-

nym rekordem.

Ukoñczono budowê najwy¿ej po³o¿onej kolei wysokogórskiej w Andach. Bu-

dowa³ j¹ polski in¿ynier Ernest Malinowski.

Na berliñskiej wystawie przemys³owej Ernest Werner von Siemens zapre-

zentowa³ pierwszy poci¹g elektryczny pracuj¹cy w normalnych warunkach

eksploatacyjnych.

W Berlinie otwarto pierwsz¹ na œwiecie elektryczn¹ liniê kolejow¹ o d³ugoœ-

ci 2 400 metrów.

Pierwszy w œwiecie parowóz na parê przegrzan¹ konstrukcji prof. W. Schmid-

ta, wyprodukowany przez firmê Vulkan w Szczecinie dla kolei pruskich

(KPEV „Hannover 74” S4) rozpoczyna now¹ epokê w rozwoju parowozu.

Pierwszy poci¹g z Chabówki do Zakopanego.

Na eksperymentalnej linii kolejowej w Niemczech po-

ci¹g elektryczny osi¹gn¹³ prêdkoœæ 210 km/h.

Firma Diesel-Klose-Sulzer prezentuje pierwsz¹ lokomo-

tywê, napêdzan¹ silnikiem Diesla.

Odzyskanie przez Pañstwo Polskie niepodleg³oœci (po

123 latach niewoli) - utworzenie pierwszego Rz¹du

Rzeczypospolitej Polskiej. Utworzenie Sekcji Kolejowej

w Ministerstwie Komunikacji. Ustalenie nazwy kolei

w Polsce: Polskie Koleje Pañstwowe (zmilitaryzowane).

Budowa pierwszej w Polsce kolei elektrycznej, prywat-

nej EKD Warszawa – Podkowa Leœna – Grodzisk/Milanówek

z odga³êzieniem

do W³och pod

Warszaw¹.

Otwarcie pier-

wszych linii ze-

lektryfikowanych

systemem pr¹du

sta³ego 3000V z Warszawy do Otwocka i Pruszkowa.

Polski prototypowy parowóz pospieszny Pm36-1 z otulin¹ aerodynamiczn¹

zdobywa z³oty medal na wystawie œwiatowej w Pary¿u. Podczas powrotu

z Pary¿a Pm36 odbywa próby prêdkoœciowe na kolejach niemieckich, pod-

czas których przekracza prêdkoœæ 150 km/h.

We Francji zbudowano pierwszy poci¹g na poduszkach powietrznych. Uzys-

ka³ on prêdkoœæ 200 km/h.

W Pa-Fa-Wagu pocz¹tek produkcji seryjnej lo-

komotywy elektrycznej Co’Co’ o mocy 3000 kW

serii ET22.

Pocz¹tek budowy Centralnej Magistrali Kolejo-

wej Œl¹sk – Warszawa – Wybrze¿e, maj¹cej byæ

najwiêksz¹ inwestycj¹ kolejow¹ w Polsce po II

wojnie œwiatowej, zaprojektowan¹ dla prêd-

koœci docelowej poci¹gów pasa¿erskich rzêdu

200-250 km/h.

Powstaje TGV – superszybki poci¹g – na szy-

nach mo¿e rozwin¹æ prêdkoœæ 380 km/h.

Otwarto tunel pod kana³em La Manche,
³¹cz¹c tym samym Wielk¹ Brytaniê z
kontynentem. Tunelem tym jeŸdzi obec-
nie jeden z najnowoczeœniejszych pojaz-
dów kolejowych – Eurostar, pokonuj¹cy
trasê z Pary¿a do Londynu w 3 h.

Do przygotowania kalendarium wykorzystano materia³y Ÿró-

d³owe:

„Nauka Technika i Wynalazki”

Raymond L. Francis, wyd. AMBER

„Kronika Techniki” - Praca zbiorowa, wyd. WEP PWN

Gwoździe kolejowe, za pomocą
których znakowano kolejowe słu-
py telegraficzne i drewniane pod-
kłady kolejowe. Dwie wybite cyfry
oznaczają rok produkcji słupa lub
podkładu (np. 36 = 1936 r.).

Lokomotywa ET22 - najdłuższa seria loko-
motyw elektrycznych w Europie. Do 1991 r.
wyprodukowano 1120 szt.

Lokomotywa TGV w 1990 r. ustano-
wiła rekord prędkości - 515.3 km/h

M

Ł

ODY

TECHNIK

7/2005

4

44

4

interesuj¹cego partnera dla szybko rozwijaj¹ce-
go siê przemys³u. Bez niej nie by³oby w XIX
wieku tak gwa³townego rozwoju gospodarcze-
go. Rozwój kolei determinowa³y przede wszys-
tkim rozwi¹zania, które mia³y usprawniæ ruch
poci¹gów. Jednym z pierwszych problemów by-
³y hamulce. Dopiero w 1867 roku wymyœlono ha-
mulec na sprê¿one powietrze. Do tej pory
w ka¿dym wagonie musia³ siedzieæ jeden cz³o-
wiek, obs³uguj¹cy hamulec dla danego wagonu,
który uruchamia³ po us³yszeniu sygna³u od ma-
szynisty.

W 1912 roku pojawi³a siê pierwsza loko-

motywa, napêdzana silnikiem Diesla. Z czasem
padaj¹ kolejne rekordy prêdkoœci. W latach 40.
XIX wieku przekroczono barierê 100 km/h, 90 lat
póŸniej - 200 km/h, natomiast na pocz¹tku lat
80. XX wieku francuski poci¹g TGV przekroczy³
prêdkoœæ 515,3 km/h.

Twoja kolej

Kolejka linowa

Kolejka do S

ławy

15 VI 1845 r.

1858 r.
1870 r.

1871 r.
1876 r.

1879 r.

1881 r.
1893 r.
1898 r.

1899 r.
1902 r.

1912 r.
1914 r.

11 XI 1918 r.

1922 r.
1926 r.

1927 r.

1936 r.

1937 r.

1965 r.

1971 r.

1971 r.
1976 r.

1981 r.

1994 r.

I 2004 r.

G. Pullman przerobi³ dwa zwyk³e
wagony na wagony sypialne. 10 lat
póŸniej zbudowa³ pierwszy wagon
restauracyjny.
Wojna francusko-pruska wykazuje
zasadnicze znaczenie transportu ko-
lejowego dla prowadzenia operacji
l¹dowych i koniecznoœæ posiadania
sprawnych wojsk kolejowych oraz
znormalizowanego taboru.

Wprowadzenie do eksploatacji na
kolejach pruskich pierwszych nowo-
czesnych poci¹gów pospiesznych
z³o¿onych z nowych parowozów
o prêdkoœci 100 km/h i wagonów
4-osiowych z zamykanymi przedzia³ami i krytymi przejœciami
miêdzy wagonami (tzw. D-Zug), m.in. z Berlina do Bydgoszczy
i Gdañska
Wybuch I wojny œwiatowej. Niemieckie wojska kolejowe prze-
budowuj¹ w szybkim tempie koleje na zajêtych terenach pol-
skich z szerokoœci rosyjskiej na normaln¹ (1435 mm).
Pierwszy parowóz turbinowy.
Zamach stanu marsza³ka Józefa Pi³sudskiego. Kolejarze parali-
¿uj¹ ruchy wojsk rz¹dowych spiesz¹cych na pomoc obalonym
w³adzom, jednoczeœnie pomagaj¹ oddzia³om wiernym Pi³sud-
skiemu w dotarciu do Warszawy. Wkrótce po przejêciu w³adzy
marsza³ek Józef Pi³sudski poleca dekretem prezydenta uregu-
lowaæ status PKP. Na mocy rozporz¹dzenia prezydenta RP I.
Moœcickiego tworzy siê przedsiêbiorstwo “Polskie Koleje Pañ-
stwowe”, którego dyrektorem generalnym zostaje ka¿dorazo-
wy minister Kolei ¯elaznych RP. Ustalenie maj¹tku przedsiê-
biorstwa PKP i ostateczne przenumerowanie parowozów i wa-
gonów odziedziczonych po kolejach obcych na serie i numery
inwentarzowe PKP.

W Japonii uruchomiono liniê
Shinkansen z Tokio do Osaki
obs³ugiwan¹ przez su-
perszybki poci¹g poruszaj¹-
cy siê z prêdkoœci¹ 200
km/h, któr¹ z czasem zwiêk-
szono 300 km/h.
Próba w³oskiego elektrycz-
nego poci¹gu „Pendolino”
na trasach z Warszawy do Gdyni i Krakowa. Poci¹g ten usta-
nowi³ na CMK rekord prêdkoœci na PKP - 250,1 km/h.
Maglev – poci¹g poruszaj¹cy siê na poduszkach powietrznych
– na trasie z Szanghaju do portu lotniczego Pudong jest naj-
szybszym na œwiecie. Mo¿e rozwijaæ rekordow¹ prêdkoœæ 500
km/godz. 30 - kilometrow¹ trasê pokonuje w 8 minut.

Plakat reklamujący wa-
gon restauracyjny Pul-
lmana

Z przymr u¿eniem oka

M

Ł

ODY

TECHNIK

7/2005

4

45

5

Polski prototypowy parowóz pospieszny
Pm36-1 z otuliną aerodynamiczną