原題は『The evolution of the steam locomotive (1803 to 1898)』、著者は George Augustus Nokes です。
　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに感謝いたします。
　図版は省略しました。
　索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
　以下、本篇です。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「蒸気機関車の進化（1803年から1898年）」の開始 ***

イギリス製の10輪車
。機関車監督のハ・イヴァット氏によって設計され、ドンカスターの
GNR機関車工場で製造された。

蒸気機関車の進化
。
（1803年から1898年）

G.
A. セコン著

「Railway Magazine」および「Railway Year Book」の編集者、
「A History of the Great Western Railway」などの著者。

ロンドン：
THE RAILWAY PUBLISHING CO., Ltd.

79 ～ 83、テンプル チェンバーズ、テンプル アベニュー、EC
1899。

[ページ iii]

序文。
わが国の鉄道システムの驚異的な発展に関連して、蒸気機関車の進化ほど極めて重要かつ興味深いものはありません。

現時点では、いくつかの興味深い、ほとんど歴史的な機関車に関して知られている、受け入れられている詳細の正確さを反証する試みがなされてきたことを考慮すると、実際の事実を記録することが最も重要です。

この作品では、個人的な意見に左右されることなく、実際に正しい記述のみを記録するよう最大限の努力が払われました。

広い意味で、全体として見れば、機関車の歴史に関する古い著作は、実質的に正しいと認められるかもしれない。

したがって、これらの資料に加え、様々な鉄道会社、機関車製造者、設計者から提供された信頼できる資料、そして多くの独自の研究成果を基に、本書の蒸気機関車発展に関する前半部分は構成されています。現代の機関車の運用に関する様々な詳細は、英国各鉄道の機関車監督の方々からご厚意により提供されたため、本書のこの部分の厳密な正確性については疑問の余地はありません。

約40年前、権威ある言葉がこう述べられました。「機関車に関する知識は、博識な人の目的を満たすほど広く普及しており、それを知らないことはほとんど無知に等しい。機関車の機構は基本的な性質において非常に単純であり、機械的なものであろうとそうでないものであろうと、目覚ましい現象について適切な説明があれば、人は自然に受け入れて記憶する傾向がある。そのため、鉄道機関車の構造や動作には全く関わっていないにもかかわらず、その構造と動作原理について妥当な説明ができる人が何千人もいるのだ。」

もしそれが当時真実であったならば、近年の知的発展の顕著な兆候の一つである、ますます広がりつつある一般読者層による科学的・機械的知識への探究と理解の高まりを考えれば、20世紀初頭にはそれがさらに真実であることは明白である。 [4ページ目]このような状況下では、機関車とその歴史が世間の大きな注目を集めてきたことは驚くべきことではありません。鉄道職員は、その知性で高く評価されており、常に「蒸気馬」の進化について知りたいという強い願望を示してきましたが、教育の普及により、あらゆる階層の人々の間で機関車に関する知識への欲求が著しく高まり、加速しました。本書を彩る多数の図版の多くは、この目的のために特別に収集されたものであり、そのうちのいくつかは大多数の読者にとって全く新しいものとなるでしょう。著者が真正性を知っている図版のみを掲載するよう特別な配慮がなされ、同じ理由で、正確性に疑問のある、興味深い図版も多く、本書には含まれていませんでした。

これらの除外事項にもかかわらず、英語で書かれた機関車の歴史に関する本の中で、これほど詳細な図解が掲載されているものは他にはないと考えます。

本稿は鉄道機関車のみを対象とするため、蒸気機関車の可能性を示唆したアイザック・ニュートン卿、ウスター侯爵、セイヴァリー、ロビンソン博士、ロイポルド、そしてその他の作家や科学者による、多かれ少なかれ粗削りな提案については、軽く触れる程度にとどめる。また、鉄道や蒸気機関車がイギリスに広く導入される以前のドイツにおける鉄道や蒸気機関車の使用についても、本稿では議論しない。キュニョー、シミントン、エヴァンス、マードックらが、蒸気道路機関車の実物または模型を製造または設計したという主張についても、議論を省略する。

この機会に、英国鉄道の機関車監督の皆様に心からの感謝を申し上げます。皆様は、自らが設計した機関車に関する正確なデータを提供するだけでなく、各監督が関係する特定の鉄道の機関車の歴史に関する部分を親切に改訂して著者を支援してくださいました。

最後に、私たちは読者の皆様に「蒸気機関車の進化」を親切に読んでいただき、それを読むことで情報と楽しみの両方が得られることを願っております。

GA SEKON。

1898年12月。

[ページ v]

コンテンツ。

   ページ

序文 iii .
リスト イラスト 六.
章 私。 1
” II. 10
” III. 28
” IV. 40
” V. 56
” 6. 66
” 七。 82
” 八。 103
” 9. 130
” X. 156
” XI. 185
” 12. 205
” 13. 231
” 14. 260
” 15. 294
索引 321
[ページvi]

図表一覧。
 ページ
グレートノーザン鉄道の最新鋭急行機関車「990」 口絵
正確な詳細が知られている最初の鉄道機関車 3
ブレンキンソップ鉄道のためにマレーが製造した機関車 6
ブラントンの「メカニカル・トラベラー」機関車 8
ハックワースの「ワイラム・ディリー」、通称ヘドリーの「パッフィング・ビリー」 11
1815年にワイラム鉄道で使用されたハックワースまたはヘドリーの第二設計 13
スティーブンソンの初期の機関車駆動装置 15
スティーブンソンとドッドの特許エンジン、1815年に建造 16
スティーブンソンの改良型エンジン（改造後、スチールスプリングを装着） 17
公共鉄道で初めて走った機関車「ロコモーション」 20
最初の成功した機関車、ハックワースの「ロイヤル・ジョージ」 23
「ロイヤル・ジョージ」号のハックワース製ブラストパイプ 24
スティーブンソンの「ロケット」の廃蒸気管 25
ブレイスウェイトとエリクソンがレインヒル賞に出品した「ノベルティ」 29
レインヒルの競合相手の一つ、ハックワースの「サンスパレイル」 32
スティーブンソンの「ロケット」、レインヒル賞500ポンド受賞 35
ウィナンの「サイクロペッド」馬車 38
ベリーのオリジナル「リバプール」、内部シリンダーを備えた最初のエンジンなど。 41
「インヴィクタ」カンタベリー・アンド・ウィッツテーブル鉄道、1830年 45
リバプールの開通を告げたエンジン「ノーサンブリアン」
そしてマンチェスターRwy。 46
ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道のハックワース社製「グローブ」 48
スティーブンソンの「惑星」、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道 49
ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の機関車「ウィルバーフォース」 53
ギャロウェイの「カレドニアン」は、1832年にリバプール・アンド・マンチェスター鉄道向けに建造された。 54
垂直シリンダー、ベルクランクなどを使ったロベルトの「実験」 57
ホーソンの「コメット」、ニューカッスル＆カーライル鉄道の最初の機関車、1835年 59
ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道向けにホーソン社が建造した「サンビーム」 64
10フィートの駆動輪を備えた「グラスホッパー」は、
GW Rwy の Mather、Dixon & Co. 73
「ハリケーン」は、10フィートの駆動輪と広軌機関車を備え、
ハリソンのシステムに基づいて構築 76
ハリソンの計画に基づいて製造された、ギア付きの広軌機関車「サンダーラー」。 78
ロンドン・バーミンガム鉄道向けベリー標準旅客機関車 83
ロンドン・サウサンプトン鉄道の最初の機関車のひとつ「ガーネット」。 85
グーチの「ファイアフライ」クラスの広軌機関車の一つ「ハーピー」 90
パディントン機関庫の内部、
1840年の広軌機関車を示す 92
「ジェイソン」は、グーチ社がジョージ・ワシントン鉄道向けに開発した最初の貨物機関車のひとつ。 93
パトン＆ミラーのタンク機関車、グラスゴーのカウレアズ・インクラインで活躍 98
スティーブンソンの「ロングボイラー」貨物機関車、イースタン・カウンティーズ鉄道 104
グレイの「ジェニー・リンド49号」プロトタイプ、ロンドン＆ブライトンRwy。 104
グレート・ウェスタン鉄道の6連装広軌貨物機関車「ヒーロー」 106
当初建設された「グレート・ウェスタン」広軌機関車 107
2組の先輪を備えて再建されたオリジナルの「グレート・ウェスタン」 109
クランプトンの原理に基づいて作られた最初のエンジン「ナミュール」 112
クランプトンの「ロンドン」、名前の付いた最初の機関車、L. & NW Rwy。 113
「グレート ブリテン」、グーチの有名な 8 フィート「シングル」の 1 つ、GW Rwy。 114
「No.61」、ロンドン・ブライトン鉄道。 115
ウィルソン社が製造した有名な機関車「ジェニー・リンド」。 119
トレビシックの「コーンウォール」、8フィート6インチの動輪付き、
駆動車軸の下のボイラー 120[ページ vii]
トレビシックの「コーンウォール」、現在リバプールとマンチェスター間を運行 121
「オールド・コッパー・ノブ」、ファーネス鉄道第3号、現在稼働中の最古の機関車 123
「カンブリアン」システムに基づいて製造された機関車「アルビオン」 127
アダムスの広軌機関車と列車を組み合わせた「フェアフィールド」 132
イースタン・カウンティーズ鉄道の機関車と列車を組み合わせた「エンフィールド」 134
「レッドスター」7フィートの広軌単装サドルタンク機関車 136
「No. 148」、L. & NW Rwy.; スティーブンソンの「ロングボイラー」エンジンの例 137
ロンドンデリー・エニスキレン鉄道のアダムス「ライト」機関車 139
イングランド＆カンパニーの「リトル・イングランド」、機関車展示会、ロンドン、1851年 142
クランプトンの「リバプール」、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道 145
ティモシー・ハックワースの「サンスパレイル No. 2」 149
カレドニアン鉄道機関車「No.15」 153
「マックス・マングル」第227号、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道 154
マコーネルの「ブルーマーズ」の一つである「プレジデント」は、当初建設された 155
ラムズボトムが復元したマコーネルの「ブルーマーズ」の一つ 155
クランプトンシステムの機関車「フォークストン」
1851年にSERのために建造された 158
JVグーチの「シングル」タンク機関車の一つ、イースタン・カウンティーズ鉄道 161
1851年に建造されたタフ・ベール鉄道の機関車「イーリー」 163
マコーネルの「300」、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道 165
ペイジーの圧縮空気機関車、EC鉄道で試運転、1852年 170
グレートノーザン鉄道の最初の旅客機関車、
「リトル・シャープス」の一人 171
スタールークの傑作、有名なグレートノーザン鉄道「215」 172
ピアソンの9フィート「シングル」タンク機関車、ブリストル・アンド・エクセター鉄道 174
ピアソンの9フィート「シングル」タンクの1つ。
グレート・ウェスタン鉄道 176
ブリストル・エクセター鉄道のタンク機関車（復元）
（テンダー付き）GWR 178
サウスデボン鉄道のサドルタンク機関車「オーヴィッド」と先頭台車 180
「プラトン」、6連装サドルタンク機関車、サウスデボン鉄道 181
最初のタイプの狭軌旅客機関車、グレート・ウェスタン鉄道。 182
広軌急行機関車「ロビンフッド」
直径7フィートの連結車輪付き 183
ノース・ブリティッシュ鉄道検査機関車、第879号 184
ビーティーの特許装置を装備した「デーン」号（L.とSWR）
石炭を燃やすために 187
カドワースの傾斜した火格子、石炭を燃やすためのもの、
SER機関車に搭載 189
「ナンソープ」ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の旅客機関車、1856年 193
ビーティーの4連装タンク機関車、ロンドン＆サウス・ウェスタン鉄道、1857年 194
シンクレアの外筒、4連結貨物機関車、
イースタン・カウンティーズ鉄道（再建） 196
タフ・ベール鉄道の6連装鉱石エンジン、1860年建造 202
「ブロアム」、No. 160、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道 206
コナーの8フィート2インチ「シングル」エンジン、カレドニアン鉄道（復元） 208
「アルビオン」カンブリアン鉄道、1863年 210
グレートノーザン鉄道の機関車、
スターロックの特許取得済み蒸気機関車を装備 218
シンクレアによるイースタン・カウンティーズ鉄道向けタンク機関車設計 219
ビーティーの標準貨物機関車、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道、1866年 226
ビーティーズ・グッズ・エンジン、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道（再建） 227
アダムスの旅客用タンク機関車、ニューファンドランド・ラブラドール鉄道、プライス氏によって復元 228
プライスの6連装タンク貨物機関車、ノース・ロンドン鉄道 229
ノース・ロンドン鉄道の機関車と移動クレーン 230
「パイソン」、7フィート1インチの連結式急行機関車、L. および SW Rwy。 232
8フィート1インチ「シングル」急行機関車、グレート・ノーザン鉄道 237
「ジョン・ラムズボトム」、Webb の「Precedent」クラスの 1 つ、L. & NW Rwy。 238
ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン社製の外筒タンク機関車「ファイアフライ」 239
4連装旅客機関車「ケンジントン」
ロンドン・ブライトン・アンド・サウスコースト鉄道 240
ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の「チュートン」
ウェッブのシステムの「複合」機関車 244
「クイーン エンプレス」は、Webb の複合機関車、L. & NW Rwy の 1 台です。 245[viiiページ]
「ブラックプリンス」、L.＆NW鉄道、
4気筒複合エンジン 248
ジョンソンの7フィート9インチ「シングル」エンジン、ミッドランド鉄道 251
「ジョージ・A・ウォリス」グラッドストーン級機関車
L.、B.、SC鉄道 252
「1463」、ノース・イースタン鉄道、「テナント」機関車のうちの1台 253
北イギリス鉄道のホームズ型急行機関車 254
7フィート「シングル」エンジン、グレート・イースタン鉄道、
ホールデンの液体燃料装置を装備 256
グレート・イースタン鉄道の最新鋭急行機関車「No.10」
液体燃料で燃焼 258
「ゴールドスミス」は、ロンドン、ブライトン、サウスコーストの新しい
鉄道急行旅客機関車 261
「インスペクター」ロンドン・ブライトン・アンド・サウスコースト鉄道 262
「No. 192」、標準急行旅客機関車、LC & D. Rwy。 263
カンブリアン鉄道の標準急行旅客機関車 264
カンブリアン鉄道の標準旅客タンク機関車 265
金メダルを獲得したSE機関車「No.240」
パリ万博、1889年 267
サウスイースタン鉄道の標準貨物機関車 268
標準旅客タンク機関車、サウス・イースタン鉄道 269
最新型の急行旅客機関車、サウスイースタン鉄道 271
アダムスの標準急行機関車、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道 273
「ウィンドカッター」機関車、「No. 136」、L. and SW Railway、
凸型煙室扉を装備 274
ドラモンドの4気筒エンジン、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道 275
4連装客車（先頭台車付き）、ノース・ブリティッシュ鉄道 277
ホームズの最新型急行機関車、ノース・ブリティッシュ鉄道 279
4輪連結サドルタンク機関車、ロンドン＆ノースウェスタン鉄道。 281
ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道の標準急行旅客機関車 282
標準 8 輪旅客タンク エンジン、ランカシャー & ヨークシャー鉄道。 283
ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道の石油燃料サドルタンク入換機関車 284
「デュナラステア」、カレドニアン鉄道 285
マッキントッシュの「デュナラステア2号」カレドニアン・エクスプレス機関車の1台 287
六輪連結式凝縮機関車、カレドニアン鉄道 288
カレドニアン鉄道のドラモンド急行機関車の一つ「カーブルック」 289
マッキントッシュの5フィート9インチ凝縮タンクエンジン、カレドニアン鉄道 290
「No.143」タフ・ベール鉄道タンク機関車、傾斜路作業用 292
ワイト島中央鉄道のお気に入りの機関車 293
7フィート8インチ「シングル」コンバーチブル機関車、グレート・ウェスタン鉄道 295
「エンプレス・オブ・インディア」標準GW 7フィート8インチ「シングル」急行機関車 296
グレート・ウェスタン鉄道の4連装急行機関車「グーチ」 297
グレート・ウェスタンの「ヒルクライマー」の一つ「ペンデニス城」 298
グレート・ウェスタン鉄道の「シングル」急行機関車、6輪タイプ 300
6フィート6インチ4連装旅客機関車、グレート・ウェスタン鉄道 300
6フィート4連装旅客機関車、グレート・ウェスタン鉄道 301
「バリントン」、グレート・ウェスタン鉄道の新型4連装機関車 301
グレート・ウェスタン鉄道の4連装客車タンク機関車 302
「No. 1312」は、イヴァット氏（1073）の小クラスの1つである
グレートノーザン鉄道の4連ボギー機関車 304
グレート・ノーザン鉄道の最新型6フィート6インチ連結機関車 305
GNR Expressの最新型機関車。全長7フィート6インチの「シングル」。
内部シリンダー等付き 308
「100号」は、「T」クラスの4連装旅客機関車のうちの1台で、
グレート・ノース・オブ・スコットランド鉄道 311
ファーネス鉄道向けのペティグルー社の新型貨物機関車 315
6輪連結ボギーエンジン（外筒付き）
ハイランド鉄道 316
液体燃料機関車、ベルファスト・アンド・ノーザン・カウンティーズ鉄道 317
「ジュビリー」四輪連結複合機関車、
ベルファスト・アンド・ノーザン・カウンティーズ鉄道 318
「No. 73」、標準旅客機関車、グレートノーザン鉄道（アイルランド） 318
4連ボギー急行機関車、グレート・サザン・アンド・ウェスタン鉄道 319
コーク・アンド・マスケリー軽便鉄道の機関車「ピーク」 319
[1ページ目]

蒸気機関車の進化
。

第1章
トレビシックの勝利、彼の最初の蒸気機関車—悪魔と間違えられる—コールブルックデールの機関車—ミルサー・ティドビルでの鉄道の旅の成功—機関車の説明—「できる人捕まえろ！」—ロンドンの機関車—ブレンキンソップのラック式機関車—チャップマンの機関車—チャップマンは 8 輪の機関車を製造したか?—ブラントンの「蒸気馬」—その悲劇的な結末。

コーンウォールの炭鉱長であり技師でもあったリチャード・トレビシックは、世界初の機関車を製作した栄誉に浴しています。確かに、彼の最初の作品は道路用機関車でした。1796年というはるか昔に、彼は部屋の中を走る模型の機関車を製作し、1801年のクリスマスイブには、最初の蒸気機関車でカムボーンの街路を初走行しました。この機関車は、人間の通常の歩行速度を超える速度で、複数の乗客を運びました。トレビシックは従兄弟のヴィヴィアンと共に事業に携わり、ヴィヴィアンは蒸気機関の製作と特許取得のための資金を提供しました。最初の特許は1802年3月24日に取得されました。特許には「蒸気機関の構造を改良し、レールや有料道路上で客車を牽引するなど、様々な用途に応用する」と記されています。 [2ページ目]このエンジンは、「2つのシリンダーのピストンロッドをクランクによって1/4回転ずつずらして、蒸気エンジンによって動かされる軸の回転の各部分に、より均一な回転運動を生み出す」だろう。

明細書に記載されているその他の改良点としては、戻り管ボイラー、火を促すベローズ、および運転手の制御下にない第 2 の安全弁について言及する必要があります。

これらの改良を施した蒸気機関車が建造され、ヴィヴィアンとトレビシックはカムボーンからプリマスへと旅立ち、そこからロンドンへと船で運ばれました。プリマスへの道中、閉鎖された通行料徴収所に遭遇し、蒸気機関車は門を開けてもらうために停車しました。「ここでいくら払えばいいんですか？」とヴィヴィアンは尋ねました。恐怖に怯えた通行料徴収官は、全身が震え、歯をガチガチ鳴らしながら、なんとか答えようと試み、ついに「ナ、ナ、ナ、ナ」と言いました。「いくら払えばいいんですか？」とヴィヴィアンは問い詰めました。「ナ、ナ、ナ、ナ、ナ、ナ、ナ」。「ナ、 …

一世紀前のコーンウォール人にとって、悪魔は実在の存在だったことを忘れてはならない。馬なしの馬車が炎の音とともに進んでいくのを見て、哀れな通行料徴収人は、ついに悪魔の威厳を目の当たりにしたと思った。彼はまた、「悪魔であっても、誰に対しても礼儀正しくあるべきだ。いつ悪魔の好意が必要になるか分からない」ということも覚えていたようだ。だからこそ、通行料徴収人はヴィヴィアンを「私の愛しい悪魔さん」と呼んだのである。

1802 年 8 月という早い時期に、R. トレビシック (彼の伝記によると、息子の F. トレビシックが記したもの) はコールブルックデールで鉄道機関車を製造したようです。この機関車は厚さ 1.5 インチの鋳鉄製ボイラーと、内部の錬鉄製戻り管を備えていました。ボイラーの長さは 6 フィート、直径は 4 フィートでした。この機関車を駆動するシリンダーの直径は 7 インチ、ストロークは 3 フィートでした。次の鉄道機関車は、ミルサー ティドビル近くのペン ア ダレン トラムロード用に製造されたものでした。この特定の機関車 (図 1 ) については、多くの伝説がすでにこの歴史的な機関車の周りに集まっていますが、信頼できる詳細を入手することは可能です。たとえば、問題の機関車にはレンガ造りの煙突があり、張り出した木の枝に衝突して破壊されたと書かれています。路面電車の所有者であるホムフレー氏とその友人の間で、機関車がペン・イ・ダレンから運河までの旅を成功させるかどうかについて賭けた金額は、 [3ページ]プリマスは変動額です。賭け金は片側500ポンド、または片側1,000ポンドとされています。

図1. —正確な詳細が知られている最初の鉄道機関車

1804年2月10日の数日前、機関車は無事に旅を終えたことは明らかであるが、張り出した木や岩が走行を著しく妨げ、これらの障害物を取り除くために何度か停止する必要があった。しかし、賭けに勝ったのはホムフレー氏であった。2月21日、機関車は再び旅を行った。この時の積荷は5台の貨車、10トンの棒鋼、そして70人の乗客で、水と燃料を含めた機関車の重量は5トンであった。9マイルの旅程は、数回の停止を含めて4時間5分で行われた。走行時の平均速度は時速5マイルであった。復路では、機関車は空の貨車を1/18の勾配を時速5マイルの速度で牽引した。1ヤードあたりわずか28ポンドの路面板が、下りの旅でいくつか破損した。 3 月初旬、機関車は鉄工所から航路まで 25 トンの荷物を運びました。[4ページ]

この機関車は、滑らかなレール上を滑らかな車輪で、しかも単に粘着力によって荷物を運ぶという実用性を最初から決定づけたことは注目に値する。しかし不思議なことに、その後数年間、後続の機関車製造者たちは、滑らかな表面と滑らかなレールの間に十分な粘着力が得られなければ機関車を正常に動作させることは不可能だと固く信じていた。その結果、この一見困難な問題を克服するための多くの奇抜な方法が発明された。しかし実際には、この困難は初期の機関車の設計者たちの頭の中にしか存在しなかった。これらの設計者たちは、1804年にトレビシックがペン・イ・ダレン鉄道で行った実験の結果を十分には把握していなかったようである。

この機関車のプロトタイプに関する記述は興味深い。ボイラーは円筒形で、端部は平らであった。防火扉と煙突はともに同じ端にあり、戻り管によって広い伝熱面が確保されていた。防火扉の上には直径8 1/4インチの水平シリンダーが1本あり、シリンダーの相当部分がボイラー内に浸かっており、露出部分は蒸気ジャケットで囲まれていた。ストロークは4フィート6インチ！ピストンロッドは、エンジン前方に伸びるモーションフレーム上で作動した。ボイラーのもう一方の端には、直径約9フィート6インチのフライホイールがあり、クロスヘッドからのコネクティングロッドによってフライホイールに動力が伝達された。フライホイールの車軸にある歯車が中間ホイールを介して4つの駆動輪に動力を伝達した。駆動輪の直径は4フィート6インチであったとされている。排気蒸気は煙突に送り込まれたようですが、これは爆風のためではなく、蒸気を排出する簡便な方法としてのみでした。トレビシックは特許明細書の中で、火を噴かせるためのふいごについて特に言及しており、そのため排気蒸気の爆風の性質については知らなかったことを覚えておいてください。読者は後の章でこの点に気付くでしょうが、この点を念頭に置くことが重要です。この機関は安全弁が備え付けられていなかったために爆発したと言われていますが、トレビシックはボイラーに安全弁を取り付けるよう特別に指示していました。しかし、彼の指示は実行されなかったようです。

トレビシックは「キャッチ・ミー・フー・キャン」と呼ばれる別の機関車を製作しました。この機関車は、ロンドンのユーストン・スクエアに特別に敷設された楕円形の線路を走行し、展示されていた数日間、多くの人々が訪れました。また別の機関車は、 [5ページ]トレビシック社製の1802年製コールブルックデール機関車。ワイラム炭鉱の所有者であるブラケット氏の注文によるもの。重量4.5トンのこの機関車は、直径7インチ（約17cm）、ストローク3フィート（約90cm）の単気筒で、もちろんフライホイールも備えていた。何らかの理由で、この機関車はワイラムの路面電車には使用されず、ニューカッスルの鋳造所でキューポラを吹き上げるために使用されたようだ。グレート・ウェスタン鉄道の元機関車監督であったアームストロング氏は、ニューカッスルでこのトレビシック社製の機関車が使用されていた当時、この機関車と面識があった。

トレビシックの路面電車機関車の発明と彼が設計した他の機関車エンジンの概要を述べた後、リーズ近郊のミドルトン炭鉱の J. ブレンキンソップ (図 2 ) のために製造された機関車について述べます。ブレンキンソップは、1811 年 4 月 10 日に、路面電車を形成するレールの 1 つに並んで敷かれたラックに噛み合う歯車によって作動する自走式蒸気エンジンの特許を取得しました。

ブレンキンソップは、機関車自体が滑らかな車輪とレール表面の間に十分な粘着力を持たないため、自走して荷重を牽引できないという誤った考えを強く抱き、ラック・ピニオン方式の特許を取得しました。ブレンキンソップはこの見解を特許明細書で公表しましたが、この見解は後続の発明者たちを機関車の粘着特性に関して同じ誤りに陥らせ、結果として鉄道機関車の開発を著しく遅らせました。

この機関車は一般的にブレンキンソップの機関車として知られていますが、実際にはリーズの技師マシュー・マレーによって建造されました。ボイラーは円筒形で、両端がわずかに凸型になっており、1本の煙道が貫通していました。煙道は前方に上向きに伸びており、煙突を形成していました。現代の機関車と同様に、煙道の反対側には火格子がありました。

このエンジンは2つのシリンダーを備えており、この点ではトレビシックの単気筒エンジンの改良版であった。シリンダーは直径8インチで垂直に配置され、その大部分はボイラー内に設置されていた。ストロークは20インチで、運動はクロスヘッドと作動連接棒によって伝達され、これらはボイラー下部の両側にある2つのクランクに伝わる。クランクはフレームを横切るように固定された2つのシャフトを駆動し、シャフトには歯車が取り付けられていた。歯車はどちらも中央の歯車と連動し、歯車には大きな歯が設けられ、前述のラックレールに噛み合っていた。クランクは直角に配置され、1つのピストンが [6ページ]一方が中心にあるときにもう一方が動力を得、逆もまた同様であった。機関車は直径3フィート6インチの4つの車輪でレール上で支えられていた。2つのシリンダーは排気蒸気を送るパイプで接続され、垂直の管を通って大気中に排出された。機関車の重量は5トンで、1時間あたり75ポンドの石炭を燃焼し、同時に50ガロンの水を蒸発させた。この機関車は平地で時速3.5マイルで94トン、または1/15の勾配で15トンを登ることができ、最高速度は時速10マイルであった。機関車の製作費は400ポンドで、1812年8月から約20年間稼働し、1816年にはのちのロシア皇帝となるニコライ大公がこの機械を視察した。この機関車が走っていた路面電車の長さは約3.75マイルであった。

図2. —ブレンキンソップ鉄道のためにマレーが製造した機関車

1813 年 9 月、マレーはブレンキンソップ社のエンジン 2 台をケントン炭鉱に納入しました。

1812年12月30日、ウィリアムとエドワード・チャップマンは移動方法に関する特許を取得しました。 [7ページ]機関車は、車輪がレールの上を走行し、両端で固定された。機関車には平歯車で連結されたバレルがあり、その周囲にチェーンが通されていた。バレルが回転すると、チェーンがバレルに巻き取られ、チェーンが両端で固定されているため、必然的にエンジンが推進された。この原理のエンジンは、ニューカッスル・アポン・タイン近郊のヒートン炭鉱路面電車で試された。機械はレール上を走行する車輪で支えられていた。ボイラーはトレビシックの設計で、燃料の燃焼を刺激するために送風機が使用された。チャップマンのエンジンの重量は 6 トンであった。数回の試験の後、この方式はうまく動作させることが不可能であることが判明したため、この方式は放棄された。8 または 10 ヤードごとに、チェーンは垂直フォークで固定され、機関車のドラムから外れたときにチェーンが保持される。

この方法により、1 つのエンジンによるチェーンへの圧力は、チェーンの全長にわたって分散されるのではなく、ドラムの両側のフォークに限定され、したがって、複数のエンジンが同時にチェーンを使用することが可能になったはずです。

ルーク・ハーバートとルカウント中尉によると、チャップマンはラムトン炭鉱​​向けに8輪の機関車も製造した。この機関車は垂直シリンダーを備え、平輪によって動力が伝達されたとされている。積載重量は6トンで、炭鉱からウェア川の積出場所まで、総重量54トンの貨車18台を牽引した。この積載状態で、1/115の勾配を時速4マイルで登ることができた。この機関車の寸法と性能は、最初のワイラム機関車に伝えられているものと驚くほど似ている。

1813年5月22日、バタフライ製鉄所のW・ブラントン氏は、蒸気機関車の斬新な方式の特許を取得しました。この機関車発明者もまた、トレビシックが既にこの分野で成功を収めていたにもかかわらず、滑らかなレールと滑らかな車輪の間に十分な粘着力を得ることは不可能だという通説に悩まされていました。そこで彼は、フランジ付きの4つの車輪で支えられ、後方から2本の脚で駆動する機関車を設計しました。実際、別の発明家は蒸気脚のアイデアを非常に自然なものと捉え、4本の脚で駆動する蒸気道路馬車を設計しました。1本の脚は馬の前脚の特性と動きを、もう1本の脚は馬の後脚をモデルに設計されていました。[8ページ]

図3. —ブラントンの「メカニカル・トラベラー」機関車

ブラントンの脚で推進する蒸気機関車 (図 3 ) では、ボイラーが円筒形で、1 本の水平管が貫通し、前方に垂直に曲がって煙突を形成していることがわかります。運動は、ボイラーの上部近くに固定された 1 本の水平シリンダーから得られ、ピストン ロッドが後方に突出していました。ピストン ロッドの端はジョイント ロッドに接続され、その下部が脚の 1 つを形成していました。このロッドの上部は、エンジンのボイラーの上に固定されたフレームワークに接続され、支点を形成し、巧妙なレバーの配置によって、2 本目の脚に交互の動きが与えられました。各脚の下部には 2 本の突起からなる脚があり、これが地面に突き刺さって脚の滑りを防止していました。蒸気が加えられると、ピストンは通常通りシリンダーの端まで移動するが、脚は地面にしっかりと固定されているため、蒸気に対する抵抗はエンジンの重量よりも大きく、抵抗の少ない地面に作用する蒸気によってシリンダーは後退し、それに伴い、もちろんしっかりと固定されているエンジンも後退する。往復レバーによって、水平ロッドが [9ページ]蒸気はボイラーの上部を伝い、歯車の上を移動した。歯車の反対側には別の水平ロッドがあり、歯車によって駆動されて反対方向に移動する。このロッドはエンジンのもう一方の脚に取り付けられており、機械が最初の脚から離れるにつれて、2番目の脚をエンジンの背面に引き寄せる。これで2番目の脚はエンジンを駆動する準備が整い、蒸気がピストンの反対側に供給されるとエンジンが駆動する。このプロセスは、ピストンの前後に蒸気が供給されるたびに交互に繰り返される。

脚がエンジンに向かって戻る間、脚は、ラチェットとキャッチによって一方向にのみ動かすことができる摩擦車上を通過する、脚に固定されたストラップまたはロープによって持ち上げられ、エンジンの動きによって作動しました。

ブラントンは自身の機関車を「機械式トラベラー」と呼び、ボイラーは錬鉄製、長さ5フィート6インチ（約153cm）、直径3フィート（約90cm）、重量2.25トン、ピストンストローク2フィート（約60cm）、蒸気圧451ポンド/平方インチ（約600kg/平方インチ）で時速2.5マイル（約4.7km）で運転すると、馬力6頭分近くの動力に相当すると述べました。この珍品とも言える機関車は1816年にニューボトルで爆発し、約12名が死亡または重傷を負いました。

[10ページ]

第2章
ワイラム機関車の製造の栄誉を受ける資格は誰にあるのか？—ハックワース、ヘドレー、フォスターの主張—「パッフィング・ビリー」—8輪機関車として再建—スチュワートの機関車—スチュワートが機関車製造を断念—機関車製造者としてのジョージ・スチーブンソン—彼の最初の機関車に対する漠然とした見解—「ブルッヒャー」—ドイツ将軍は失敗作であることが判明—スチーブンソンとドッドの機関車—スチーブンソンの3番目の機関車、いわゆる蒸気ばね付き—有能な批評家がスチーブンソンの機関車を非難—「ロイヤル・ウィリアム」—「ロコモーション」—ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の総支配人ハックワース—スチーブンソンの機関車よりも馬の牽引が安価—ハックワースが救世主—「ロイヤル・ジョージ」、最初の成功した機関車—「排気」蒸気爆発—ライバルの主張とその発明—機関車対固定エンジン—「双子の姉妹」—「ランカシャーの魔女」—「アジェノリア」—フォース・ストリート製作の「マニアック」。

蒸気機関車の発展において、今や複数の人物の主張が競い合う段階に至っています。ワイラム炭鉱における機関車の実験と製造に関する事実は争点となっていません。問題は、成功の栄誉を誰に与えるべきかということです。前述の通り、ワイラム炭鉱のクリストファー・ブラケットはトレビシック社製の機関車を発注しましたが、結局使用しませんでした。しかし、彼は自身の製鉄所で蒸気機関車による牽引を試みる決意を固め、1811年には前述の目的を念頭にいくつかの実験が行われました。当時、ティモシー・ハックワースは鍛冶屋の職長（現在では技師と呼ばれる）であり、ウィリアム・ヘドリーはワイラム炭鉱の石炭検査官でした。ハックワースとヘドリーの友人たちは、それぞれの英雄に機​​関車製造における初期の功績を称えています。しかし、この栄誉は両者、そしてワイラム機関車の実験と製造にも協力したジョナサン・フォスターにも与えられるべきものと思われます。

ヘドリーはワイラムの炭鉱監督官であったため、ハックワースはある程度ヘドリーの命令下にあり、ヘドリーの指示に従い、その指示に従って行動しなければならなかった可能性が高い。

しかし、ハックワースの鍛冶職長としての立場は、彼が提案をしたり、建設中の機関車に独自の改良を加えたりすることを妨げるものではなかった。

ヘドリーはハックワースが [11ページ]ワイラム機関車（地元では「ティモシーのディリーズ」と呼ばれていた）の製造に対する称賛を受け、ハックワースをワイラムから追い出すため、ヘドリーは彼に日曜日に機械の修理を要求した。ティモシーは熱心なウェスリアンであり、日曜日は地元の説教に費やしていたため、当然ながらその日に働くことで良心に反することを拒んだ。そのため、ハックワースは他の仕事を探した。

図4. —ハックワースの「ワイラム・ディリー」、一般にはヘドリーの「パッフィング・ビリー」として知られる

一方、ジョージ・スチーブンソンがワイラムで日曜日を過ごし、ワイラム鉄道で稼働していた当時の機関車のスケッチや詳細を記録していたことは、ハックワースにとって痛い点だった。その観察の結果は、1814年にスチーブンソンがキリングワースで製造した機関車に明らかだった。

1812年10月、ワイラムの実験者たちは、平輪に接続された手動の動力クランクで駆動する四輪車両を製作した。車両に十分な重量が積まれ、車輪が回転して前進しなくなるまで、車両は荷重を与えられた。[12ページ]

しかし、この実験により、ブラケット氏は滑らかな車輪を備えた機関車が彼の軌道で貨物を牽引するのに使用できることを確信し、機関車の製作に直ちに着手した。機関車は1813年初頭に完成し、稼働を開始した。鋳鉄製ボイラーと一本の煙突を備え、単筒のシリンダーは直径6インチで、トレビシックの機関車をモデルにしたフライホイールが採用された。蒸気圧は50ポンドであった。この四輪機関車は時速5マイルで石炭車6台を牽引し、馬3頭分の仕事をこなした。これは蒸気機関車としてはあまり強力な例とは言えないことが分かる。この機関車は失敗作であったため、もう一つ製作することになり、錬鉄製ボイラーと戻り管を備えた機関車が製作された。彼の機関車（図4）では、火室と煙突がボイラーの同じ端にあることが分かる。 2本の垂直シリンダーが「パッフィング・ビリー」（現在サウス・ケンジントン博物館に保存されているこの歴史的な機関車についてここで説明している）の従輪上に固定されていた。ピストンロッドは「グラスホッパー」型の梁に接続され、両方ともエンジンの煙突端の中心に位置していた。駆動ロッドはこれらの梁のほぼ中心に接続され、そこから平車へと伝わった。平車は両側の歯車を介して4つの運搬輪に運動を伝えていた。使用済みの蒸気は、ボイラー上部に沿って敷設された2本の水平パイプを介してシリンダーから煙突へと送られた。間もなく、わずか4平方インチの断面を持つ鋳鉄製のトラムプレートは「パッフィング・ビリー」の重量に耐えられないことが判明し、別の変更が決定された。

そこでエンジンは2台の4輪台車（図5）に搭載され、重量は4輪ではなく8輪に分散され、同じ平歯車方式が採用され、すべての車輪は中間歯車によって駆動された。蒸気の噴出による騒音を可能な限り防ぐため、ボイラー上部のシリンダーと煙突の間に垂直シリンダーが取り付けられた。このチャンバーに使用済み蒸気が排出され、そこから徐々に煙突へと排出された。このクラスのエンジンに備わっていた、加熱面が拡張された戻り管の改良に加えて、煙突の直径は、 [13ページ]初期の機関車におけるスティーブンソンの功績。既に述べたように、ワイラム機関車は地元ではティモシー・ハックワースにちなんで「ティモシーズ・ディリーズ」と呼ばれていました。発明の天才はハックワースに由来すると広く信じられていたからです。1830年、ワイラムからリーミントンまでの路線の鋳鉄板が撤去され、エッジレールが敷設し直されたため、8輪機関車の必要性はなくなりました。その後、「ティモシーズ・ディリーズ」は4輪機関車に改造され、1862年頃までこの路線で運用され続けました。

図5. —ハックワースまたはヘドリーの2番目の設計、1815年にワイラム鉄道で使用

1814年、モンタナ州ニューポートのウィリアム・スチュワートがパークエンド炭鉱会社のために機関車を製作し、それがリドニー鉄道で試運転され、満足のいく動作を示したという事実を、機関車評論家は多く知らない。パークエンド炭鉱会社は、フォレスト・オブ・ディーン運河への石炭の馬車輸送を請け負う業者に年間約3,000ポンドを支払っていたが、スチュワートはその半額で機関車による輸送を請け負うことを約束した。会社は彼の申し出を受け入れた。 [14ページ]条件に同意し、彼は機関車の製作に取りかかった。製作が進むにつれ、馬を提供した請負業者は毎月の決算で、会社は馬力では高価すぎるため、石炭の運搬に機関車を使用する予定であると告げられた。こうした脅しによって、請負業者は毎月、路面電車で石炭を「運ぶ」のに以前より低い価格を受け入れるよう仕向けられた。指定された期日に、スチュワートの機関車は正式に路線に納品され、パークエンド炭鉱会社が必要な作業を行うために受け入れた。しかし、技師は、馬力請負業者はその作業に対して年間 2,000 ポンドしか受け取っておらず、スチュワートは馬に支払われた金額の半額で機関車動力を提供することに同意したため、年間 1,000 ポンドしか受け取れないと告げられた。

スチュワートはこの悪質な行為に非常に憤慨し、パークエンド炭鉱会社と今後一切関わることを拒否し、直ちに機関車を軌道から外してニューポートに戻した。

ジョージ・スチーブンソンが蒸気機関車の発展と関連して行った最も初期の試みは、今や注目に値する。スチーブンソン自身は最初の機関車についてあまり明確にしていない。というのも、1844年にニューカッスル・アンド・ダーリントン鉄道が開通した際にニューカッスルで行った演説で、彼は32年前に最初の機関車を製作したと述べているからだ。「我々は、その製作資金を提供したレイヴンズワース卿にちなんで、その機関車を『マイ・ロード』と呼んだ」。この2つの記述はどちらも誤りである。スチーブンソンが最初の機関車を製作したのは1814年であり、1844年の32年前といえば1812年になる。そうであれば、機関車はレイヴンズワース卿にちなんで『マイ・ロード』と呼ばれることはできなかったはずだ。なぜなら、1814年にはその称号は存在しなかったからである。スチーブンソンが言及しているこの紳士は、1821年にジョージ4世が戴冠式を行い、その際にレイヴンズワース卿に叙されるまでは、サー・トーマス・リデルに過ぎなかった

この機関車は実際には「ブルッチャー」と呼ばれていましたが、1814年7月25日にキリングワース鉄道で初めて試運転されました。この機関車は、長さ8フィート、直径2フィート10インチの錬鉄製ボイラーを備え、直径20インチの単管煙道が​​前方に反り返って煙突を形成していました。動力は、ボイラー内部に一部設置され、中央付近で互いに近接して突出する2つの垂直シリンダーによって供給されました。シリンダーの直径は8インチ、ストロークは2フィートでした。動力は、小さな平歯車（図6）で作動するクロスヘッドとコネクティングロッドによって車輪に伝えられ、平歯車は車輪の車軸に取り付けられた歯車を介して4つの車輪と噛み合いました。 [15ページ]フランジ付きのレールホイール。直径はわずか3フィートで、間隔は3フィートしかありませんでした。平輪は、その間に配置された別の歯車と噛み合い、クランクを直角に保ちました。エンジンは木製のフレームに取り付けられており、バネは備え付けられていませんでしたが、水樽はレバーの片端に固定され、重りも付けられていました。このレバーのもう一方の端はエンジンのフレームに固定されていました。この配置はバネの役割を果たしました。

図6. —スティーブンソンの初期の機関車駆動装置

「ブルッヒャー」の最も優れた業績は、30トンの石炭を積んだ貨車を牽引し、勾配1/450の斜面を時速約4マイルの速さで上ったことである。スチーブンソンのこの最初の試みには何ら独創的な点はなかった。動作方法はワイラム機関車を模倣したもので、シリンダーの位置に関してはトレビシックのやり方を踏襲した。シリンダーの位置は部分的にボイラー内に収められていた。平均速度は時速3マイルを超えず、12ヶ月の運転後、この機械は、安価に交換しようと設計された馬よりも高価であることが判明した。特にバネが使われていなかったことが顕著で、この頃には機関車は振動によって激しく揺れ、損傷していたため、キリングワース炭鉱の所有者は、スチーブンソンが別の機関車を建造するための資金を調達するために、再び呼び出された。

ジョージ・スチーブンソンによって建造された2番目の機関（図7）は、1815年2月28日にドッドとスチーブンソンに与えられた特許に基づいて製造されました。この機関では、部分的にボイラー内に収められた垂直シリンダーが再び使用されましたが、その位置は変更され、以前は中間の平歯車がボイラーの両端の車輪の上に1つずつ配置されました。 [16ページ]直角クランクは廃止され、車軸はクランク式に変更された。これらのクランクには連接棒が取り付けられ、2つの車軸が連結された。より強力な接着力を得るために、テンダーの車輪は、エンジンの車輪の1対の歯車と隣接するテンダーの車輪の歯車を通過するエンドレスチェーンによってエンジンの車輪と連結された。この方法により、6対の車輪が連結された。しかし、当時の機械工は適切なクランク車軸を鍛造することができなかったため、クランク車軸は廃止され、前述のようにテンダーとエンジンを連結するものと同様のエンドレスチェーン連結がエンジンの車輪にも採用された。

図7. —スティーブンソンとドッドの特許取得エンジン、1815年製

この機関車にはバネがなく、路面状況の悪さから生じる過度の摩擦を避けるため、スティーブンソンはクロスヘッドの端部と連接棒の間に「ボール・アンド・ソケット」ジョイントを採用した。これにより、クロスヘッドの端部と車軸の間に必要な平行度が維持された。機関車の使用済み蒸気は、トレビシックのペン・ア・ダレン機関車と同様に、煙突に排出された。この機関車は1815年3月6日に運行を開始した。

ジョージ・スチーブンソンは、1816年9月30日にロックとスチーブンソンに与えられた特許に基づいて、3番目のエンジン（図8）を製作しました。この特許はいくつかの事項をカバーしていましたが、最も重要なのは、鋳鉄の代わりに可鍛鋳鉄の車輪を使用したエンジンと、 [17ページ]「蒸気ばね」と説明されたこともあった。特許権者たちはそれを「フローティングピストン」と呼んだが、コルバーンはこの説明について「そうではない」と断言し、同じ権威者たちはこう続けている。「そして彼ら（ロックとスティーブンソン）は、ピストンの真の作用（原理的にばねの作用とは異なる）を明らかに理解せずに、弾性流体に作用するピストンは、エンジンを吊り下げるために最高級の鋼鉄ばねを用いるよりもはるかに高い精度で、望ましい効果を生み出すと付け加えた。それどころか、全体的な構造は原理的に欠陥があり、漏れや摩耗などの点で問題があったため、当然のことながら最終的には放棄された。」

図8. —スティーブンソンの改良エンジン（鋼鉄製スプリングを装備した改造版、ニコラス・ウッド発明）

特許明細書に添付された図面では、この機関車は6輪で、チェーン連結が採用されている。ルカウントは「蒸気ばねが使用されていた間は6輪が使用され続け、鋼鉄ばねが採用された際には再び4輪に減らされた」と述べている。スティーブンソンが機関車にもたらしたとされる「大きな改良」に対して、多くの賞賛が寄せられている。 [18ページ]蒸気機関の歴史については、蒸気機関の権威として知られるギャロウェイのきわめて適切な発言をここで引用しても興味深くないわけではない。その発言は、ジョージ・スチーブンソンがリバプール、マンチェスターなどの鉄道建設で大成功を収めたからこそ、歴史家や伝記作家は彼の機関車の成功を誇張したり、彼の機関車の設計と建設における明らかな欠陥をごまかしたりしたのだということを証明している。1827年に出版された「蒸気機関の歴史」で、ギャロウェイはこう述べている。「これらの機関車エンジンは、ニューキャッスル近郊のキリングワース炭鉱やウェア川沿いのヒルトン炭鉱で長きにわたって使用されてきたため、その長所と欠点は実験によって十分に検証されてきた。発明者であるスティーブンソン氏が、現在建設中または建設中のさまざまな鉄道でこのエンジンを使用できるようにするために多大な努力を払ったにもかかわらず、何人かの有能な技術者は、このエンジンには発明者が予想したような利点はないと考えているようです。実際、ニューキャッスルとカーライルの間に計画されている鉄道には機関車エンジンを使用しないと決定されたという事実以上に、このエンジンの有用性に関する疑念を証明するものはないでしょう。なぜなら、このエンジンの利点が非常に明白であれば、このエンジンが使用される場所、つまりニューキャッスルのすぐ近くに住んでいる人々がそれを知っているはずだからです。

主な反対意見は、わずかな上り坂さえも乗り越えるのが難しいということのようです。1ヤードあたり8分の1インチ、あるいは1マイルあたり18フィートの上り坂でも、これらの機関の速度は著しく低下することが判明しています。実際、一部の地域では、ドラムに巻き付けたロープで機関を前方に牽引する固定式機関によって、荷重を支えながら上昇させる必要があると考えられていました。ボイラー下部のスプリング式蒸気シリンダーには大きな欠陥があることが判明しました。作動ピストンの上昇行程では、連結棒が車輪を引っ張って回転させることによってシリンダーが内側に押し込まれ、下降行程では同じピストンが同程度外側に押し出されていたのです。この動き、つまり遊びのため、ピストンが過度に上下に押し込まれた際にシリンダー上部と下部が衝突して破損したり、深刻な損傷を受けたりする危険を避けるため、作動シリンダーの長さを下部の遊びと同じだけ長くする必要がありました。[19ページ]

スティーブンソンは、ポートランド公爵から蒸気機関車の注文を受けたとき、自分がいかに重要な人物であるかを自覚していたに違いありません。六輪のこの機関車は、1817年に正式に製造・納入され、公爵のキルマーノック炭鉱とトゥルーン港を結ぶ路面電車で運用されました。しかし、短期間の試験運用の後、機関車の重量で鋳鉄製の路面板が頻繁に破損したため、使用は中止されました。「この機関車はその後、1839年にバーミンガム・アンド・グロスター鉄道がこの路線を買収し、鋳鉄製の路面板を引き継ぐまで、グロスター・アンド・チェルトナム路面電車で運用された」と記されています。

ボイラー上部に部分的に収納された垂直シリンダーを備えた六輪機関車、「ロイヤル ウィリアム」が実際にこの路線で稼働していたことは疑いようがなく、この事実は銅メダルの鋳造によって記念されている。しかし、「ロイヤル ウィリアム」とキルマーノック アンド トゥルーン トラムロード用に製造された機関車が同一の機関車であったことを示すものは何もない。一方、グロスター アンド チェルトナム トラムロードはバーミンガム アンド グロスター鉄道ではなく、チェルトナム アンド グレート ウェスタン ユニオン鉄道とバーミンガム アンド グロスター鉄道が共同で購入したことは確かであり、支払われた価格は 35,000 ポンドであった。

ジョージ・スチーブンソンが1821年6月28日にキリングワース炭鉱に宛てて書いた手紙から、蒸気機関車の開発がどれほどの規模で進展するかについて、彼がほとんど予想していなかったことが窺える。エディンバラの著名な技師、ロバート・スチーブンソンに宛てたこの手紙は、次のように続いている。「最近、ご覧いただいた他の機関車にいくつか改良を加えた新しい機関車の運転を開始しました。私の期待をはるかに上回る成果です。この機関車が運転できる鉄道は、運河よりもはるかに優れていると確信しています。長距離で条件の良い鉄道であれば、40～60トンの貨物を積んで、1日に60マイル走行できるでしょう。」スチーブンソンの「1日」が12時間の運転時間を意味するとすると、当時の最高速度は時速5マイルを超えることはなかったと言えるでしょう。これに先立ち、1824年12月に、チャールズ・マクラーレンはスコッツマン紙に、蒸気機関車の使用により「1日400マイルの速度で輸送される」、つまり平均時速33 1/3マイルになるという意見を発表していた。

しかし、真の預言者であるマクラーレンが忘れ去られ、ジョージ・スチーブンソンがあらゆるところで称賛されるというのは、運命の皮肉なことである。[20ページ]

ヘットン（石炭）鉄道は1822年11月18日に開通し、スティーブンソンの「改良型キリングワース」機関車5両が平地区間に配置されました。これらの機関車は約64トンの列車を牽引でき、最高速度は時速4マイル（約6.4キロメートル）でした。

図9. —「ロコモーション」、公共鉄道（ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道）で走行した最初の機関車

最初の公共鉄道であるストックトン・アンド・ダーリントン鉄道は、1825年9月27日に開通しました。「ロコモーション」（図9）は、この路線で最初の機関車でした。この機関車は、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道のフォース・ストリート工場で製造されました。 [21ページ]ニューカッスル・アポン・タインのR・スティーブンソン社。この初期の時代、現在では名高いフォース・ストリート工場は、鍛冶屋の鍛冶場の集合体とほとんど変わらないものでした。

ティモシー・ハックワースはこれらの工場の管理者を務め、「ロコモーション」の建造に深く関わっていました。スチーブンソンが以前連結に使用していた無限チェーンに代わる連結ロッドの改良は、特筆に値します。ジョージ・スチーブンソンは、ハックワースがフォース・ストリート工場の責任者として留任することを強く希望し、留任するのであれば事業における彼（スチーブンソン）の持ち分の半分を譲るとまで申し出ました。ハックワースは、自分の名前が会社名に加えられ、共同経営者として公に認められることを条件に同意しましたが、スチーブンソンはこの申し出を受け入れませんでした。

その後、ハックワースはニューカッスルに拠点を構え、自ら機関車製造業を始めるつもりだった。炭鉱などから既に数件の注文を受けており、彼の技術は高く評価されていた。ジョージ・スチーブンソンは、ハックワースがニューカッスルで競合する機関車工場を経営する計画を耳にし、ハックワースに面会して、その申し出を断念し、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の総支配人兼機関士の職を引き受けるよう説得した。

ハックワースは1825年6月にこの任務に着任し、ダーリントンへ移りました。「ロコモーション」号は、直径4フィートの連結された4つの車輪と、ボイラー内に部分的に設置された直径10インチの垂直シリンダー2つを備えていました。ストロークは24インチ、蒸気圧は1平方インチあたり25ポンド、稼働時の重量は6.5トンでした。炭水車は木製で、石炭容量は3/4トン、鉄板製のタンクは240ガロン（約114リットル）でした。積載重量は2.25トンでした。炭水車は直径30インチの4つの車輪で支えられていました。この機関車は1850年までストックトン・アンド・ダーリントン鉄道で稼働しました。1835年9月、「ロコモーション」号は郵便馬車と4マイル（約6.4キロメートル）の競争を行い、馬にわずか100ヤード差で勝利しました。 1846年6月4日、ミドルズブラ・アンド・レッドカー鉄道の開通式典に、プルーズ・アンド・ホプキンス両氏の指揮の下、本機関車が使用されました。客車1台と貨車2台を牽引し、8マイル（約13キロメートル）を35分で走行しました。1850年から1857年にかけて、ピーズ氏のサウス・ダラムにあるウェスト炭鉱で揚水機として使用された後、ダーリントンのノース・ロード駅の台座に設置されました。この機関車は、ストックトン・パークの開通式典の際にダーリントン線で蒸気機関車として運行されました。 [22ページ]1875年9月にはダーリントン鉄道の記念式典に出席しました。その後、1876年フィラデルフィア、1881年スティーブンソン生誕100周年記念、1886年リバプール、1889年パリで展示されました。1892年4月には、ノースロードからダーリントンのバンクトップへ移されました。

1826年、フォース・ストリート工場はストックトン・アンド・ダーリントン鉄道に「ホープ」「ブラック・ダイヤモンド」「ディリジェンス」と名付けられた3台の機関車を納入しました。これらの機関車には多くの欠陥があり、強風で頻繁に停止し、機関車が進まないために機関車駆動列車の後ろを走る馬車列車が遅れることもありました。「ジェミー」・スティーブンソン（ジョージの弟）が主任機関士で、議会式とはかけ離れた宣誓文を最も多く用いた人物として広く知られていました。

「ジェミー」は機関車を呪い、騎手たちは遅れたことを「ジェミー」に呪い、実際、いつものように小競り合いが起こった。ハックワースは非常に信心深い人物であり、こうした無法地帯は彼の心に深い印象を与えたと既に述べた。そのため彼は機関車を改良する何らかの方法を模索したが、その根本的な欠点は蒸気力の不足だった。ハックワースは、物事が順調に進むと「ジェミー」が雄弁な才能を発揮する機会が少なくなることを知っていた。ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の開通から18か月後、機関車の牽引は馬力よりもはるかに費用がかかることが判明した。実際、馬力に費やした1ポンドに対して、全く同じ量の作業を行う機関車の牽引には約3ポンドが支払われた。

ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の株価100ポンドは瞬く間に50ポンドに下落し、株主たちは不安になり始めた。

そこには二つの相反する利益が絡んでいた。一つは株主全体、もう一つは機関車製造業者（ピーズ氏とリチャードソン氏）の利益である。彼らはストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の大株主であり取締役でもあり、R・スティーブンソン社の共同経営者でもあった。機関車の使用継続の問題は主要所有者の会議で十分に議論され、鉄道の経営者兼技師であるハックワースに意見を求められた。彼はこう答えた。「諸君、もし私が私なりの方法で機関車を作ることをお許しいただければ、御社の目的にかなうものと約束します。」彼に許可を与えなければ、ピーズ氏とリチャードソン氏が蒸気機関車の原理に興味がなく、それが唯一の解決策であることを他の所有者に明らかに示していたであろう。 [23ページ]フォース・ストリート工場で製造された機関車は、彼らが保持したいと考えたものでした。そのため、議論の末、「最後の実験として、ティモシーに彼の計画を実行させることにする」という合意に至りました。

ハックワースにとってチャンスが到来し、その結果、初めて本当に成功した蒸気機関車が誕生しました。

しかし、株主たちは「最後の実験として」ハックワースに独自の計画で機関車を製造する許可を与えたものの、その事業が成功するとはあまり信じていなかったようである。というのも、新しいエンジンの製造には古い機関車のボイラーが彼に与えられたからである。

図10. —最初の成功した機関車、ハックワースの「ロイヤル・ジョージ」、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道、1827年

この機関車は元々四輪駆動で、各車輪に2つずつシリンダーが設けられていました。2つのピストンが互いに直角に配置されたクランクを駆動することで、1対の車輪を駆動する最初の機関車であったと言われています。ニューカッスルのウィルソン社によって建造され、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道に納入された5番目の機関車でした。

このボイラーは、直径4フィート4インチ、長さ13フィートの円筒形でした。[記号]の形をした錬鉄製の管が加熱面となり、炉から出た蒸気は火格子から上へと移動しました。 [24ページ]そして、その管を下って煙突まで行きます。煙突はボイラーの火格子と同じ端にあります。実際、煙突はボイラーの端まで伸びた管で、垂直に上向きになっています。

この戻り管により、新型機関車は、直線管が1本しかなかった従来の機関車に比べて、伝熱面積が2倍になりました。この機関車は「ロイヤル・ジョージ」（図10）と呼ばれ、直径4フィート（約1.2メートル）の6つの連結された車輪で支えられていました。

図11. —「ロイヤルジョージ」のハックワースの送風管。

シリンダーは、煙突から最も遠い一対の車輪の上に垂直に配置されていました。シリンダーの直径は11インチ、ストロークは20インチでした。4つの車輪にはスプリングが取り付けられていましたが、ピストンに接続された一対の車輪にはスプリングが取り付けられていませんでした。シリンダーの位置がスプリングの使用を不可能にしていたためです。「ロイヤル・ジョージ」号の構造において注目すべきその他の改良点は次のとおりです。

（１）安全弁に重りの代わりにバネを使用する。

（２）ショートストロークポンプ

（３）オイルリザーバーを備えた自己潤滑ベアリング。

（4.）シリンダーはクランクジャーナルとその軌道の中心の中央に配置されます。

（５）６つの車輪が連結された最初の例。

(6.) 最初の本格的なバネ式機関車で、バネは「軸受けバネ」と「バランスビーム」の二重の機能を果たします。

（7.）排気蒸気の一部は火格子の下の噴流として使用され、一部は給水の加熱にも使用されます。そして最後に最も重要なのは、非常に重要なため「高圧機関車の生命線」と表現される「蒸気噴流」です。（図11）

この貴重な発明品の発明者は、トレビシック、ニコルソン、スティーブンソン、ガーニーらとされているが、事実を調査すると、ハックワースが「ロイヤル・ジョージ」を建造する以前には、排気蒸気の噴出の本当の性質は、それ以降発明者とされている人々の誰にも理解されていなかったことが決定的に証明される。

間違いなく、数人の機関車実験家が使用済みの蒸気を取り除こうとさまざまな努力を重ねた後、排気蒸気を排出する最も実用的な方法として、最終的に排気管を煙突に変えたのでしょう。 [25ページ]トレビシックはそうしました。ジョージ・スチーブンソンと他の人々は単にトレビシックの例に従いましたが、機関車の加熱力を高める手段としての排気蒸気の価値については何も知りませんでした。

図12. —スティーブンソンの「ロケット」の廃蒸気管

スティーブンソンとトレビシック双方の主張は、N・ウッドが『蒸気工学論文集』の中で排気蒸気の配置を説明する際に「蒸気ブラスト」という言葉を用いたことに根拠を置いているように思われる。おそらくウッドは、ハックワースが考案したブラスト、あるいは縮小オリフィスの本質を理解していなかったのだろう。

トレビシックが爆風が火災に与える影響について全く知らなかったことは明白である。彼の特許（第2,599号）には、その詳細が詳細に記述されているにもかかわらず、爆風については一切触れられていない。実際、13年後、トレビシックは「煙突に人工的な通風を作り出すための送風機など」の特許を取得している。ニコルソンも、1806年11月22日付の特許（第2,990号）の中で、「蒸気は高圧でなければならない。蒸気通風は排気蒸気では発生させられない」と述べている。これは明らかに、彼が排気蒸気爆風について知らなかったことを示している。実際、彼は排気蒸気は使用できないと明言している。ジョージ・スチーブンソンに関して言えば、1828年7月25日という遅い時期に、彼はティモシー・ハックワースに宛ててこう書き送っています。「ボルトンで新型機関車（『ランカシャー・ウィッチ』）を試運転しました。また、燃焼中のコークスに送風を試みました。きっと効果があると思います。2つのふいごがあり、炭水車の下に偏心装置で作動します。」したがって、スチーブンソンの「送風」はふいごによって生み出されていたことがわかります。この手紙は、ハックワースが「ロイヤル・ジョージ」で蒸気送風を成功させてから10か月後に書かれました。

後述のように、スティーブンソンがハックワースの送風管の秘密を知ったのは、1829年10月のレインヒル試験においてであった。ガーニーは1822年に円錐管を使用していたものの、高圧ボイラーから蒸気を高速で連続的に噴出させる必要があると明言しており、ハックワースのように排気蒸気を使用していなかったことは明らかである。

ウォーカーとラストリックは、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の取締役が、鉄道における固定式または機関車のエンジンの採用から得られる利点について報告するために雇った技術者であった。 [26ページ]リバプール・アンド・マンチェスター鉄道は前者を採用したが、報告書の中で「ハックワースの機関車（『ロイヤル・ジョージ』）は、他の機関車と比較して輸送トン数が多いことからもわかるように、間違いなくこれまで製造された機関車の中で最も強力なものである」と述べている。「ロイヤル・ジョージ」の初年度の輸送コストは、22,442トンの貨物を20マイル輸送することだったが、わずか466ポンドだった。一方、馬で同じ量の輸送を行った場合のコストは998ポンドであり、「ロイヤル・ジョージ」の使用によって年間532ポンドの節約ができたことがわかる。「ロイヤル・ジョージ」は、S.とDRの記録簿に1.5号として記されている。

機関車が馬よりも安い料金で1年間稼働したのは、これが初めてのことでした。この結果がストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の取締役に知れ渡ると、取締役の一人が「ティモシーの機関車がもっとあればいいのに」と叫びました。「ロイヤル・ジョージ」号は1840年12月までストックトン・アンド・ダーリントン鉄道で昼夜を問わず稼働し、その後、ウィンゲート・グランジ炭鉱に当初の購入価格より125ポンド高い価格で売却されました。

1828年、R・スティーブンソン社はストックトン・アンド・ダーリントン鉄道に六輪連接機関車「エクスペリメント」を納入しました。この機関車は、直径9インチ（約23cm）の傾斜外筒を備え、ストロークは24インチ（約60cm）でした。車輪の直径は4フィート（約1.2m）でした。しかし、この機関車はハックワースの「ロイヤル・ジョージ」ほど満足のいく成果を上げることはできませんでした。

ここで、ランカシャー・アンド・マンチェスター鉄道の建設に使用されたスティーブンソンの機関車「ツイン・シスターズ」について言及する必要がある。この機関車は2つの火室とボイラー、そして2本の煙突を備え、直径4フィートの6つの連結輪で支えられていた。シリンダーは傾斜した状態で外側に設置されていた。前述の「ランカシャー・ウィッチ」は、1828年にスティーブンソン社によって建造され、ボルトン・アンド・リー鉄道に売却された。この機関車は直径4フィートの4つの連結輪で支えられており、シリンダーは直径9インチの外側に設置され、傾斜した状態で固定され、ボイラーの上部と後部に突き出ていた。このエンジンについては、火を噴くのにふいごが使われていたという事実に注目するためだけに言及されている。このふいごは、四輪の炭水車の先頭車軸に固定された偏心装置によって作動し、ふいごなどを配置するのに十分な空間を確保する目的で外枠が特別に作られた。しかし、スティーブンソンがこのエンジンを製造し、火を噴くのにふいごを取り付けた当時、彼は蒸気噴射の性質と利点を十分に理解していたと確信を持って述べる人もいる。[27ページ]

サウス・ケンジントン博物館には、「アジェノリア」が保存されています。これは、1829年にフォスター・ラストリック社がシャット・エンド鉄道向けに製造した機関車で、同年6月2日に稼働を開始しました。四輪駆動の機関車で、直径7.5インチ（約19cm）の垂直シリンダーが火室端に配置されています。ストロークは3フィート（約90cm）で、動力は長さ10フィート（約3.3m）、直径4フィート（約1.2m）のボイラー上部に固定された2本の梁から得られます。スライドバルブの偏心装置は車軸上で固定されておらず、エンジンを両方向に作動させるためにクラッチが設けられています。また、バルブには手動ギアも装備されており、車軸を半回転させて前進クラッチまたは後進クラッチを作動させることができます。煙突は異常に高いものでした。「アジェノリア」は約30年間稼働しました。

1829年、R・スティーブンソン社は、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道に「ロケット」7号と名付けられた機関車を納入しました。この機関車は、すでに述べた「エクスペリメント」6号と全体的な設計が似ています。この機関車は、ハックワースがレインヒル機関車競技会に参加していた時に納入されました。ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の取締役はハックワースに手紙を書き、この機関車の欠点を次のように記述しています。「最後に送られてきた新しい機関車は、わずか1週間で完全に故障し、現状では使用できなくなりました。手動ギアとバルブでは制御不能です。数日前、タリーズで貨車を降ろして立っていた時、蒸気を止めたところ、機関車がひとりでに動き始めました。ジェム・スティーブンソンが何をしても止めることができませんでした。機関車は支線を猛スピードで走り去り、老ジェムは助けを求めて叫びました。誰もが機関車が粉々に砕け散るのを覚悟していました。機関車庫には貨車が全くなく、もし機関車引きやその他の人が邪魔になるブロックを投げて運よく機関車が落とさなければ、そうなっていたでしょう。翌日、ストックトンに向かう途中でも同様のことが起こりました。列車の荷台で貨車が外されるとすぐに、走り出すと、「マニアック」は老騎手ジェムの力と技巧をものともせず走り去り、駅に近づくまで止められなかった。もし馬車がこちらに向かってきていたなら、乗客は極めて危険な状況に陥っていただろう。毎日稼働していた給水所ごとにボイラーにバケツで水を汲んでいたため、強制ポンプはほとんど役に立たなくなっている。鉛の栓が溶けたのは三度もある。この「マニアック」はフォース・ストリートで製造されたもので、最後は本物の「ティモシー」が六輪で先頭を走り、「病院」まで牽引せざるを得なかった。実際には、後部には護衛として24台の荷馬車が付いていた。現在はシルドンの本部にいる。

これが、スティーブンソンの機関車に関してストックトン・アンド・ダーリントンの取締役が表明した意見です。

[28ページ]

第3章
リバプール・マンチェスター鉄道機関車競争――競争の条件――競争参加者――「ノベルティ」――「サンスパレイル」――盗まれた蒸気爆発の秘密――ヒック氏による「サンスパレイル」の歴史――「ロケット」――コルバーンによる「ロケット」と「サンスパレイル」の比較――「ロケット」に取り付けられたブースの管状ボイラー――賞金の分配――「ロケット」の歴史――競争から撤退した「パーセビアランス」――馬で推進する「サイクロペッド」機関車――リバプール・マンチェスター鉄道用のウィナンの手動式車両――取締役が12台購入。

ウォーカーとラストリックはリバプール・マンチェスター鉄道の取締役に対し、固定機関車を支持する報告書を提出していたが、中には蒸気機関車にも公平な試験運用を試みることを望むほどの見識を持つ者もいた。スティーブンソン兄弟は機関車製造業者であったため、当然のことながら、機関車牽引力の優位性を十分かつ頻繁に説明することに遅れをとることはなかった。最終的に、ハリソン氏の提案により、取締役は、試験運用で最も優れた機関車と目された機関車に500ポンドの賞金を授与することを申し出た。以下は、競争条件を詳述した通知書の写しである。

「鉄道事務所、リバプール、1829年4月25日」

「リバプール・マンチェスター鉄道の取締役が最も改良された機関車エンジンに500ポンドの賞金を提供する条件と条項：

「第一に、当該機関車は、ジョージ4世の鉄道法第7条の規定に従い、その煙を効果的に消費しなければならない。」

「第二に、機関車の重量が6トンの場合、しっかりと敷設された線路上、水タンクと炭水車を含む総重量20トンの客車を、毎日、時速10マイルの速度で、ボイラーの蒸気圧が1平方インチあたり50ポンドを超えない状態で、水平に牽引できるものでなければならない。

「3つ目。安全弁は2つ必要です。そのうち1つは機関士のコントロールから完全に外れていなければなりません。また、エンジン作動中はどちらの安全弁も締め付けてはいけません。」

「第4条。エンジンとボイラーはバネで支えられ、6つの車輪で支えられなければならない。地面から煙突の頂上までの高さは15フィートを超えてはならない。」[29ページ]

第5条 機械の重量は、ボイラー内の水を含めて最大6トンを超えてはならない。機械の重量が6トン未満であっても、それに比例する重量を牽引できる場合は、より軽量な機械が望ましい。エンジン等の重量が5トンを超えない場合、牽引する総重量は15トンを超える必要はなく、さらに軽量な機械の場合は、その比率で牽引する。ただし、エンジン等は6輪駆動とする。ただし、重量が（上記のように）4トン半以下に減少した場合は、ボイラー等を4輪駆動とすることができる。また、会社は、ボイラー、火管、シリンダー等を1平方インチ当たり150ポンド以下の水圧で試験することができる。これにより機械が受けるいかなる損害についても、会社は責任を負わない。

「6. 機械には水銀計が取り付けられており、その指標棒は1平方インチあたり45ポンド以上の蒸気圧を示すこと。」

「7日。機関車は来年10月1日までに、鉄道のリバプール側で試験運転するために完成した状態で納入される。」

「第8条。鉄道で引き渡される機関車の価格は550ポンドを超えないものとし、所有者が引き取ることを承認しない機関車については、その価格を所有者に通知する。」

「注：鉄道会社は実験用の水と燃料を機関車に供給します。レール間の距離は4フィート8インチ半です。」

図13. —ブレイスウェイトとエリクソンがレインヒル賞に応募した「ノベルティ」

[30ページ]当時、機関車製造の概略さえ理解している人はほとんどおらず、残念ながら全員が競技に参加したわけではありませんでした。5番目の条件、つまり積載重量を6トンに制限するという条件は、おそらく一部のメーカーの参加を阻んだのでしょう。他のメーカーは競技に向けて機関車の製作を開始していましたが、条件に記載された期日までに完成させることができませんでした。

実際のエントリーは以下のとおりです。1. ブレイスウェイトとエリクソンの「ノベルティ」、2. ティモシー・ハックワースの「サンスパレイル」、3. R. スティーブンソンの「ロケット」、4. バーストールの「パーセベランス」、5. ブランドレスの「サイクロペッド」。

「ノベルティ」（図 13）は、レインヒルで圧倒的な人気を誇った機関車で、そのすっきりとした外観とスマートさで世界中の注目を集めました。これは「タンク」機関車で、水と石炭を機関車で運ぶように作られたおそらく最初の機関車であり、そのため炭水車なしで完結していました。このため、荷物の配分が難しくなり、契約では炭水車も牽引する荷物の一部としてカウントされることになっていました。水と石炭を積んだ機関車の重量は 3 トン 17 クォート (14 ポンド) でした。炭水車と燃料を加えると、「ノベルティ」機関車のみの理論上の重量は 2 トン 13 クォート (2 クォート 3.5 ポンド) に減り、牽引される総重量は機関車も含めて 10 トン 14 クォート (14 ポンド) になりました。

「ノベルティ」号は1829年10月10日に初試運転されました。それまで鉄道で運行されたことはなかったのです。車輪に若干の改造が必要であることが判明しました。ティモシー・ハックワースは、「ノベルティ」号と競合する機関車を運転していたにもかかわらず、寛大にも欠陥の修理を申し出てくれました。彼は自ら破損部分を取り外し、溶接し、元の位置に取り付けました。

試験はレインヒルの平坦な区間で行われ、そのコースは全長わずか1.5マイル（約2.4キロメートル）で、両端には速度を上げるため、また1.5マイル走行後に停止するため、それぞれ8分の1マイル（約1.5キロメートル）ずつ走行する区間が設けられていた。機関車はコースを40回走行する必要があり、合計60マイル（約96キロメートル）の距離を走行する必要があり、これはリバプールとマンチェスター間の往復距離に相当すると計算された。

1.5マイルずつ2往復走行した後、ボイラーとポンプの間のコックが誤って閉じられていたため、ポンプからボイラーへの配管が破裂しました。「ノベルティ」号と列車は最初の往復を5分36秒で走行し、次の往復は5分36秒で走行しました。 [31ページ]6分40秒で往復し、それぞれ時速16.07マイルと13.5マイルの速度でした。修理後、機関車は列車とともに非公式の走行を行い、時速21 1/6マイルの速度を記録しました。無積載状態では、「ノベルティ」は時速30マイル近くの速度に達しました。

「ノベルティ」は10月14日に再度試運転されましたが、3回目の走行時にボイラーの一部が故障し、機関車は競技から撤退することが決定されました。

「ノベルティ」のボイラーは、一部が垂直、一部が水平で、後者は長さ約12フィート、直径15インチでした。前者には水に囲まれた火室があり、コークスは一見蒸気消防車の煙突と間違えられるようなものを通して供給されていました。しかし、この煙突は気密に保たれており、燃料は下降式ホッパーによって供給されていました。火格子の面積は1.8平方フィート、火室の加熱面積は9.5平方フィート、管の加熱面積は33平方フィートでした。

空気は、エンジンの全長を横切るパイプを通って火格子の下から入り、エンジンの反対側の端にあるフレームの上部に固定されたふいごにつながれていた。ふいごはエンジンによって駆動され、「ノベルティ」には強制通風がもたらされた。加熱された空気はチューブを通ってボイラーの水平部分を3往復し、長さは36フィート（約10メートル）となった。火格子側の直径は4インチ（約10センチメートル）、煙突のように上向きになっている反対側の端では3インチ（約7.6センチメートル）であった。シリンダーは、機械のふいご側にある一対の車輪の上に設置されていた。シリンダーは垂直に固定され、直径は6インチ（約15センチメートル）、ストロークは12インチ（約30センチメートル）であった。ピストンロッドは上部カバーを貫通し、クロスヘッド、サイドロッド、ベルクランクを介して、ボイラーの垂直部分の下にあるクランク軸に動力が伝達された。前述の通り、シリンダーはもう一方の車輪の上にあった。車輪の直径は4フィート2.1インチで、車輪同士を連結するためのチェーンが備えられていたが、レインヒルでは使用されなかった。

水はフレームの下の車軸の間に設置されたタンクに積まれていました。「ノベルティ」号の建造が決定されたのは1829年8月1日でしたが、作業は非常に迅速に進められ、ロンドンで建造され、当時としては長い旅程であったリバプールに1829年9月29日までに納品されました。レインヒルにおける本船の特徴的な色は銅と青でした。

レインヒルコンクール終了後、いくつかの変更が行われた [32ページ]この機関車の設計にはワトソンとダグリッシュによってシリンダーの位置が垂直から水平に変更され、1833年にはセントヘレンズ・ランコーンギャップ鉄道で活躍しました。

事故により「ノベルティ」号はレインヒル競馬場での入賞を争うために撤退せざるを得なかったものの、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の取締役はノベルティ号の性能に非常に満足し、ブレイスウェイト・アンド・エリクソン社に同設計の機関車を発注した。これらの機関車については第4章で詳述する。

図14. —レインヒルの競合相手の一つ、ハックワースの「サンスパレイル」

次に登場したのはティモシー・ハックワースが設計した「サンスパレイル」（図 14）で、現在はサウス・ケンジントン博物館に保存されている。[33ページ]

シルドンの機関工場ではこの機関車全体を製造することができなかったため、ハックワースはボイラーとシリンダーを他社から調達せざるを得ませんでした。ボイラーはベドリントン製鉄所で製造され、長さ6フィート、直径4フィート2インチの円筒形で、一方の端は平らで、もう一方の端は半球形でした。加熱面は二重の戻り管によって確保され、火格子と煙突は同じ端に配置されていました。

火格子の面積は 10 平方フィート、加熱面積は同じく 15.7 平方フィート、残りの加熱面積は 74.5 平方フィートでした。

シリンダーはB.スティーブンソン社によって製造され、2つの完全なシリンダーが得られるまでに6つ作られ、6番目のシリンダーは競技の進行中にリバプールでようやく取り付けられました。

これらのシリンダーは、「サンスパレイル」が「ロケット」に勝てないようにわざと欠陥のある方法で製造されたと言われています。これが真実かどうかはわかりませんが、スティーブンソンのこの点での不完全な職人技がなければ、「サンスパレイル」が 500 ポンドの賞金を獲得したことは明らかです。「サンスパレイル」が賞金を競っていたとき、スティーブンソン社が提供したシリンダーの 1 つが破裂し、金属の厚さがわずか 1/16 インチであることがわかりました。確かに、事態は好転しました。シリンダーの直径は 7 インチ、ストロークは 18 インチでした。エンジンは直径 4 フィート 6 インチの 4 つの車輪で運ばれました。エンジンの総重量は 4 トン 15 cwt、2 クォーターです。

もちろん、ハックワースの排気蒸気噴射装置も装備されていました。

レインヒルでの予備走行中、スティーブンソンは「サンスパレイル」号の快調な走りに大変驚きました。蒸気の供給が常に十分であることに気づいたスティーブンソンは、機関車に乗り込み、実際に乗車しました。この走行中、スティーブンソンはハックワースに「ティモシー、煙突から火花が飛び散るのはなぜだ？」と尋ねました。ハックワースはシリンダー近くの排気管に触れ、「この小さな機関車が役目を終えたんだ」と答えました。

スティーブンソンが機関車を降りると、機関士のジョン・トンプソン（彼はシルドンのハックワース社の職長だった）がハックワースに言った。「なぜ彼にやり方を教えたのですか？彼も同じように『ロケット』を組み立てようとしているでしょう。」ハックワースはそうは思わないと答えたが、トンプソンは「サンスパレイル」を一晩中見張ろうと決意した。そこで彼はその夜、機関車のある小屋に閉じこもったが、夜明け頃に眠気に襲われ、目が覚めると小屋の窓から二人の男が出てくるのが見えた。そして「サンスパレイル」の煙突の扉が開いていて、煙突の中に資材が入っているのを発見した。 [34ページ]排気蒸気噴射装置が盗まれた！翌晩、「ロケット」号は再び姿を現した。今回は同様の装置が取り付けられていた。上記はハックワースの職長による盗難事件の説明だが、「実務機械工日誌」1850年6月号には、窃盗犯本人の証言が掲載されている。

修理中の「サンスパレイル」は「ロケット」よりも速く走り、より重い荷物を積載でき、より少ないコークスの消費量でした。後者はレインヒル競走から12ヶ月以内に改造されましたが、前者は1844年まで実質的に改造されることなく稼働しました。1864年、彼女はボルトン選出の国会議員ジョン・ヒック氏によってサウス・ケンジントン博物館に寄贈されました。

以下は、ヒック氏から博物館当局に提供された彼女の経歴の抜粋です。

レインヒル試験の後、この機関車はリバプール・アンド・マンチェスター鉄道会社に購入され、様々な用途に使用されました。1831年、ボルトンのジョン・ハーグリーブス氏がこの機関車を購入し、ボルトン・アンド・リー鉄道で数年間、旅客輸送および一般輸送に使用しました。1837年、ハーグリーブス氏は機関車を徹底的に修理し、出力を向上させるため、以前のものよりも大きなサイズの新しいシリンダーを2つ取り付けました。この時、元の木製スポークの車輪も取り外され、鋳鉄製の中空スポークの車輪に交換されました。

現在、このうち1対が機関車の下にあります。機関車は1844年まで石炭、一般貨物、旅客の輸送に定期的に稼働していましたが、急増する輸送量に耐えられるほど小型で出力が不足していることが分かり、ハーグリーブス氏はランカシャー州チョーリー近郊のコプル炭鉱に持ち込み、炭鉱の近くに固定しました。1本の車軸と1対の車輪が取り外され、もう1つの車軸には歯車が取り付けられ、巻き上げ装置と揚水装置に動力を与えました。こうして機関車は通常の固定式炭鉱機関として稼働を開始し、1863年末まで極めて良好な状態で揚水と巻き上げを行いました。数千トンの石炭と数百万ガロンの水を汲み上げ、上記の時点でも良好な稼働状態を保っていました。炭鉱の石炭が枯渇したため、撤去されたのです。

「この古い機関車がケンジントン博物館に永久の安息の地を見つけ、たとえ粉々にならずとも、安らかな最期を迎えることを願っています。ハーグリーブス氏は、私の [35ページ]彼女に関する私の意図を彼に伝えました。そして、入手可能な資料を集め、組み合わせることで可能な限りの修復を行い、この興味深い遺物を博物館に寄贈できることを嬉しく思います。」

図15. —スティーブンソンの「ロケット」、レインヒル賞500ポンド受賞作品。

「ロケット」（図15）はロバート・スティーブンソンの名で登録され、1829年にニューカッスル・アポン・タインのフォース・ストリート工場で建造された。その特徴的な色は黄色と黒で、白い煙突がついていた。レインヒルで最初に試験された機関車だった。重量は4トン5cwt、積載量（炭水車を含む）は12¾トン、総重量は17トンだった。最初の20回の航海では最高速度24.43マイル/時、平均速度は13.42マイル/時だった。次の20回の航海では平均速度14.2マイル/時、最高速度24マイル/時となった。 [36ページ]1.5マイルずつの航行は、「ロケット」の設計にちょうど適していました。というのも、各航行の前に発生させた蒸気で、1.5マイルを航行するのに十分だったからです。航行がもっと長かったら、当時は適切な送風機は備えておらず、25ページに示されているような送風機しか備えていなかったため、蒸気不足でおそらく停止していたでしょう。この点について、Z. コルバーンは重要な点を述べています。「試験初日、「ロケット」は、排気蒸気を煙突から排出することからほとんど利益を得ておらず、実際、停止しているときも航行中と同じくらい自由に蒸気を発生させていました。」荷物を積んでいないとき、ましてや炭水車でさえ、時速29.5マイルの速度に達しました。先ほど引用した権威ある人物はこう述べている。「『サンスパレイル』の真の威力は蒸発率で測られるが、蒸発率は『ロケット』の3分の1ほどだった。したがって、『サンスパレイル』は、その重量を考慮に入れると、試験に提出されたエンジンの中で最も強力なものだった。…実験の同じ段階まで、『サンスパレイル』の平均速度は、『ロケット』を上回っていた。」

「ロケット」のボイラーは円筒形で、両端は平らで、長さ6フィート、直径3フィート4インチでした。火室は長さ3フィート、幅2フィート、深さ約3フィートでした。火室と外筒の間には、水で満たされた3インチの空間がありました。シリンダーは火室側で45度の角度で配置され、連接棒は直径4フィート8.5インチの先輪のピンに接続されていました。先輪の直径は4フィート8.5インチ、シリンダーの直径は8インチでした。ストロークは16.5インチでした。

「ロケット」号は、直径3インチの管を25本備えた管状ボイラーを搭載していたため、他の機関車に比べて大きな利点がありました。管状ボイラーのアイデアはスティーブンソン兄弟が考案したものではありません。リバプール・マンチェスター鉄道の長官ブース氏が「ロケット」号への採用を提案しましたが、それ以前には、管状の機関車用ボイラーはフランス人（M. Sequin）によって1828年2月22日に特許を取得していました。しかしブース氏は、このフランスの特許については知らなかったと述べており、彼にとって管状ボイラーは独自の発明でした。これらの管の使用により、ボイラーの蒸発力が3倍に向上し、同時にコークスの消費量を40%削減しました。しかし、「ロケット」号はこの大きな利点にもかかわらず、「サンスパレイユ」号に匹敵する性能を持つに至り、ハックワース社の送風機が装備されるまでは、その性能は高くありませんでした。これが完了すると、「ロケット」は20トン（エンジンを含む）の荷物を1/96の傾斜で時速16マイルで1.5マイルの距離まで運ぶことができるようになった。 [37ページ]500ポンドの賞金は、「ロケット」の製作者であるロバート・スティーブンソン氏と、この機関車が賞金を獲得するに至ったチューブラーボイラーを提案したブース氏に分配されました。チューブラーボイラーは、1821年には既に蒸気鉄道の客車で実用化され、成功を収めていました。

1年ほど運転した後、「ロケット」は再建され、シリンダーは後輪の上にわずかに傾斜した位置に配置されましたが、先輪は依然として作動し、煙室が追加され、その他の改良も導入されました。

「ロケット」は、1837年に、カーライル伯爵の石炭と石灰工場の賃借人であるカークハウスのJ・トンプソン氏によってリバプール・マンチェスター鉄道から購入されました。

ここで機関車はミッジホルム線（トンプソン氏が所有するローカル線）で 5 ～ 6 年間稼働し、炭鉱からカーライルへ石炭を輸送しました。

この路線に機関車が投入されて間もなく、イースト・カンバーランドを巡る大競争が勃発しました。この競争では、サー・J・グラハムがアグリオンビー市長に交代し、この機関車はミッジホルムからカークハウスまで、オールストン急行（州議会議事堂を乗せた急行列車）の輸送に使用されました。この際、「ロケット」号はマーク・トンプソン氏によって運転され、4マイル以上の距離を4分半で走破し、時速60マイルにほぼ匹敵する速度に達しました。より重く強力な機関車が導入されると、「ロケット」号はカークハウスの操車場で「通常保管」されました。この歴史的な蒸気機関車は現在、サウス・ケンジントン博物館に保存されています。しかしながら、「ロケット」号は1829年のレインヒル競争以来、改造され、設計も大幅に変更されたことを忘れてはなりません。

レインヒルで試験走行に投入された最後の蒸気機関車については、まだ説明がつかない。「パーサヴィアランス」号はエディンバラのバーストール氏によって建造された。彼は既に蒸気鉄道客車の製造者として知られていた。残念ながら「パーサヴィアランス」号は成功しなかった、いやむしろ成功しなかったが、バーストール氏は蒸気客車とほぼ同じ設計で鉄道機関車を設計した。

「パーセベランス」号は、リバプールから輸送された貨車からレインヒルで荷降ろしされた際に、車輪などに損傷を受けるという不運に見舞われました。予備試験が行われましたが、バーストール氏は機関車が時速約6マイル以上の速度を出せないことを発見し、競技から撤退しました。

ボイラーは水平に設置されており、水は浅いトレイに流入した。 [38ページ]蒸気は火の上に置かれ、すぐに蒸気に変換された。シリンダーは垂直に設置され、その上に設置された水平の梁によって駆動された。車輪は、シリンダーと梁の中心軸のほぼ中間地点にある梁に固定されたクランクによって駆動された。もう一方の車輪は、両端に傘輪が付いた車軸によって駆動され、一方の車軸からもう一方の車軸へと動力が伝達された。

この機関車は車輪が赤く塗られているのが特徴でした。

「蒸気」機関車ではありませんが、「サイクロペッド」（図16）と、ウィナンズの移動式客車について少し詳しく説明しておくのが適切でしょう。どちらもレインヒルで展示されていました。前者は、四輪で支えられたフレームに固定された一頭または複数頭の馬によって動かされました。馬は木の板でできた無限に続くプラットフォーム上を、時速1.25マイルの速度で歩きました。フレームにしっかりと固定されている馬は、歩こうとしても前に進むことができません。馬が脚を使うと、駆動輪に歯車が連動するドラムの周りで床が回転します。この動きによって、50人の乗客を乗せた車両は、レール上を時速約5マイルの速度で前進しました。馬がより速く動いていたなら、「サイクロペッド」の速度もそれに比例して増加していたでしょう。

図16. —ウィナンズの「サイクロップ」馬力機関車

ウィナンズの馬車は2人の男が操り、巻き上げ機を回して車輪を動かしていた。6人の乗客を乗せることができ、 [39ページ]ウィンドラスで作業する乗客は、そのような車両で割引料金で輸送すべきだと、冗談めかして提案した。鉄道でそのような車両が提案されたこと自体、今では笑ってしまうほどだが、リバプール・マンチェスター鉄道の取締役はウィナンズの人力車両のアイデアに大いに感銘を受け、著名な技術者2名を雇って鉄道の旅客輸送への適合性について報告させた。予想通り、専門家たちはウィナンズの機械の使用に反対の意見を述べた。しかし、この否定的な報告にもかかわらず、リバプール・マンチェスター鉄道の取締役は実際にウィナンズ製の「人力」車両を12台購入した。購入は1830年3月以前に行われ、1830年9月の鉄道開通後に使用された記録はないため、購入から開通までの6ヶ月間に、取締役たちは、鉄道での使用に反対の意見を述べた技術者たちと同じ結論に達したと結論付けることができる。

[40ページ]

第4章
機関車の重要な改良—ベリーのオリジナル「リバプール」、初の内筒エンジン—ベリー自身の発明に関する説明—他の権威者もベリーに同意—リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の議事録からL.&NW鉄道長官が提供した抜粋—ベリーの機関車の初期の正真正銘のリスト—ベリーの「リバプール」の説明—ボルトン・アンド・ケニオン鉄道の最後の宝物—ケント初の鉄道の「インヴィクタ」—現在もSERによって保存—リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の最初の公式旅行—L.&MRの正式な開通—式典に参加した機関車—L.&M.鉄道の「ウィリアム4世」と「クイーン・アデレード」—ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道のハックワース「グローブ」—その建造、生涯、そして終焉のロマンス—スティーブンソンの「プラネット」—L. & M. 鉄道における彼女の偉業の数々。—L. & M. 鉄道向け大型機関車。—モンクランドおよびカーキンティロック鉄道向けドッドの機関車。—オークションで 20 ギニーで落札された歴史的機関車。—L. & M. 鉄道向けベリーの「リバー」。—ストックトンおよびダーリントン鉄道向けハックワース製の「鉄の馬車」の数々。—それぞれの特殊性にもかかわらず、非常に成功を収めた機関車。—「カレドニアン」。

さて、ここで機関車における最も重要な改良点の一つ、すなわちリバプールのクラレンス鋳造所のエドワード・ベリー氏が、彼の有名な「リバプール」（図17）の設計に取り入れた改良について取り上げます。近年、様々な形式や設計の機関車に関して、多くの驚くべき発言がなされてきましたが、オリジナルの「リバプール」に対する「ロマンティックな」解釈はおそらく最も顕著であり、同時にその完全な誤りは容易に証明できます。

これらの記述の一つは、「ベリーがクラレンス鋳造所で最初に製造した機関車は外筒式機関車『ドレッドノート』で、1830年3月30日に完成したものの、失敗に終わった。しかしベリーは時間を無駄にせず、職長のケネディ氏の協力を得て、後に『リバプール』と名付けられることになる新しい機関車の設計図を作成した。機関車発注書では2番、説明書ではAクラスと記されたこの機関車は、1831年1月初旬に着工され、同年3月に完成、1831年5月にはピーターズバーグ・アメリカ鉄道で運用を開始した。直径4フィート6インチの連結輪が4つ付いていた。」というものである。

さて、事実について言えば、ベリーの帳簿は債権者により1851年8月15日と16日に競売にかけられた。そして、たとえ帳簿が現在も存在しているとしても（それは極めてありそうにないことだが）、上記の引用した詳細をその帳簿に記載することは明らかに不可能である。その理由は、元の「リバプール」に関する事実が、今引用した陳述とはまったく異なるという極めて単純かつ決定的な理由による。[41ページ]

現在検討中の機関車には、ベリーが正当に評価されている改良が 3 つあります。(1) 煙室の下の水平内部シリンダー、(2) クランク駆動車軸、(3) 当時としては最大の直径 6 フィートの連結駆動輪の採用です。

この歴史的な「リバプール」機関車を説明するには、製作者であり設計者でもあったベリー氏と、その職長であり実際に建設に携わったケネディ氏の言葉を引用するのが最も適切でしょう。ベリー氏は1840年3月17日に開催された土木技術者協会の会合で、この機関車に関する論文を発表し、内筒エンジンについて次のように述べています。「この形式のエンジンは、1829年に作者が水平シリンダーとクランク軸を備えた最初のモデルエンジンである『リバプール』を製作した際に既に採用されていました。このエンジンは1830年7月にリバプール・アンド・マンチェスター鉄道で稼働を開始しました。」

図17. —ベリーのオリジナル「リバプール」、内筒とクランク駆動車軸連結車輪を備えた最初のエンジン、直径6フィート

1843年頃、機関車製造業者と機関車技術者の間で、内筒式と外筒式のエンジンの相対的な安全性、そして四輪式と六輪式の機関車の優位性について、盛んな議論が交わされました。ベリー社はこれを受け、自社の機関車製造の歴史と、その機関車設計が持つ様々な利点を記した回覧文書を発行しました。

この回覧文書から、現在議論されている点に関連する以下のコメントを抜粋します。「この鋳造所の経営者にとって、内部フレーム、クランク軸、シリンダーを内部に配置した四輪エンジンの製造を開始できたのは幸運でした。 [42ページ]「煙室式エンジン…この原理による最初のエンジンは、リバプール・マンチェスター鉄道が開通する前の1829年にこの鋳造所で製造されました。」これが、オリジナルの「リバプール」に関するベリー氏の発言である。

ここで、彼のパートナーであり、当時機械技術者協会会長であったジェームズ・ケネディ氏が「リバプール」について何と言っていたかを見てみましょう。

1856年11月11日に開催された土木技術者協会の会合で、ケネディ氏からの書簡が読み上げられました。その中でケネディ氏は、「故ジョージ・スチーブンソンは、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の『リバプール』機関車を見た後、ベリー社とケネディ社に、息子である現在のロバート・スチーブンソンが『リバプール』の設計に魅了され、同じ原理ですぐに小型機関車を製作するつもりだと伝えた」と述べています。その後、スチーブンソンはこれを実行しました。スチーブンソンの『プラネット』こそが、まさに「同じ原理」の機関車でした。ケネディはさらに、「ベリー社（ベリー・アンド・カンパニー）の1830年の書簡集には、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道とベリー社の取締役の間でこの件に関して交わされた書簡がすべて収録されていた」と述べています。

読者は、ベリーやケネディのような著名人による、既知の認められた事実についての簡潔で率直な陳述か、それとも「書籍等」に関して最近公表された発言か、どちらの陳述が正しいかを容易に判断できるだろう。

幸いなことに、機関車の歴史を研究する研究者は、オリジナルの「リバプール」に関して既に引用した賛否両論について、どちらか一方に判断を下す義務すらなく、機関車の歴史におけるこの重要な点について、独立した決定的な証拠を得ることができます。この点を最終的に明らかにするために、筆者はロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の書記官に連絡を取り、1830年のリバプール・アンド・マンチェスター鉄道の取締役会議事録を調査し、これらの信頼できる文書にベリーの「リバプール」に関する言及が含まれているかどうか確認するよう依頼しました。ホートン氏は非常に寛大にも、我々の依頼した調査を実施し、結果は予想通りでした。さて、手紙の内容はそれ自身で語ることとしましょう。[43ページ]

「ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道、 「秘書室、ユーストン駅、NW  」、1896年6月3日。

「拝啓、ベリーの機関車に関する情報のご依頼につきまして、1829年から1830年までのリバプール・マンチェスター鉄道の議事録を調べました。

1830年末、委員会は『リバプール』の[更なる]試験運転を認可し、その結果、スティーブンソン氏の機関車と競合する形で鉄道事業に投入されることになりました。機関士は車輪の大きさに不満を抱いていました。車輪は最大5フィート（約1.5メートル）であるのに、6フィート（約1.8メートル）でした。円形と正方形の火室のそれぞれの長所について長い論争が繰り広げられ、最終的には仲裁に付託され、スティーブンソン氏が推奨した正方形の火室が優先されました。—敬具

「（署名）T.ホートン。」

上記の手紙は、論争の的となっていた点、すなわち「リバプール」が 1830 年にリバプール・アンド・マンチェスター鉄道で試用されたこと、および車輪の直径が 6 フィートであったことを最終的に解決しています。

こうして、我々は、「リバプール」の建造が 1831 年に正式に開始され、車輪の直径はわずか 4 フィート 6 インチであったという、もっともらしい言い伝えを打ち破ったのです。

読者は、なぜこれほど明らかに不正確な記述が掲載されるのか疑問に思うかもしれません。推測することしかできません。ここ数年、初期の機関車のリストが数多く出版されてきました。しかし、これらは極めて慎重に受け止めるべきです。ベリーの初期の機関車の寸法表は、1857年9月18日というかなり昔に『エンジニア』誌に掲載されました。これは「機関車リスト」が市場価値を持つようになる40年近く前のことなので、その正確性に疑問を呈する理由はありません。

エンジン数
シリンダーの直径。 長さ
ストローク 車輪の直径
。
チューブの数
。
チューブの直径
。
チューブの数
。
チューブの直径
。
チューブの長さ
。 火室
の内径。

チューブの面積
。 総
表面積。
いいえ。 インズ。 インズ。 フィート インズ。 いいえ。 インズ。 いいえ。 インズ。 フィート インズ。 フィート インズ。 インチ。 平方フィート。
2 12 18 6 0 79 1¾ 52 1.5 7  11.5 3 9  19  450.26
3と4 11 16 5 0 73  ¾ 24 1.5 7 1  3 0  16⅜ 303.58
5  8 16 4 6 40 1¾ 13 1.5 6 5  2 7.5 （6） 12⅝（7） 150.28
6と7 12 18 5 6 76 2  13 1¾ 8 6  3 7  18½ 18¹/₁₆ 390
8と9  9 16 5 0 40 1¾ 13 1.5 6 11 2 10.5 12⅜ 162
10  9 16 4 4 43 2   9 1¾ 7 1  3 0  14⅛ 189.1
11  8 16 4 6 40 1¾ 13 1.5 6 7.5 2 9½ 12⅝ 155.2
12と13 10 16 4 6 51 2   9 1¾ 7 2.5 3 0½ 15¼ 222.74
14  8 16 4 6 43 1¾  9 1.5 6 8  2 10.5 12⅝ 155
15、16、17 12 18 4 6 58 2.5  2 2  8 2  3 7  19⅛ 19¹/₁₆ 318.40
18歳と19歳 10 16 4 6 76 2  — 1¾ 7 2.5 3 2  15¼ 251
現時点では、初期の機関車の詳細に対する市場が存在しており、他の市場性のある商品と同様に、需要があれば、（何らかの形で）供給が出てくるでしょう。[44ページ]

ホートン氏の手紙で言及されているように、リバプール・マンチェスター鉄道の取締役によって任命された仲裁人が作成した報告書のコピーを所蔵しています。この報告書は、当時の著名な技術者であるジョン・フェアリー氏とジョシュア・フィールド氏によって作成され、角型火室を支持するものでした。

ここで、1829年に設計・建造が開始されたベリーのオリジナル「リバプール」について解説しておくと興味深いでしょう。この船には多くの特異な特徴がありました。管状ボイラーの代わりに、複数の渦巻き状の煙道が使用されていました。火力は炭水車の下に設置されたふいごによって推進されました。御者は煙室前のエンジンの一方の端に立ち、火夫は火室の後ろの反対側に立ちました。シリンダーは水平に配置され、煙室の下のフレーム内に設置されていました。シリンダーの直径は12インチ、ストロークは18インチでした。4つの車輪は直径6フィートで連結されており、駆動車軸は当然ながらクランク式でした。

このオリジナルの状態のままの「リバプール」は、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の建設においてバラスト機関車として使用されましたが、あまり成功せず、撤退しました。いくつかの改造の後、1830年7月22日に再び稼働しました。その後、クランク軸が壊れたようで、再び修理のために取り外され、1830年10月26日に再びリバプール・アンド・マンチェスター鉄道で稼働しました。前述の報告の後、取締役は「リバプール」の購入を拒否し、ベリーはボルトン・アンド・ケニオン鉄道に移しました。ここで、12両の貨車を牽引して時速58マイルの速度を達成しました。この路線で車輪の1つが破損し、運転手が死亡しました。この事故の結果、リバプールは修理され、請負業者であるハーグリーブスに売却され、ボルトン・アンド・ケニオン鉄道の機関車動力として使用され、その後数年間その路線で稼働し続けました。

カンタベリー・アンド・ウィッツテーブル鉄道は1830年5月3日に開通し、イングランド南部で最初の機関車路線となりました。最初の機関車「インヴィクタ」（図18）は、今もサウス・イースタン鉄道によってアシュフォードに保存されていますが、この機関車が60年近くも前に姿を消さなかったのは単なる偶然です。カンタベリー・アンド・ウィッツテーブル鉄道会社は、ほどなくして路線の運行を請負業者に委託しましたが、彼らは馬力による運行を好みました。1839年10月、請負業者は「インヴィクタ」の販売広告を掲載し、「12馬力、18インチストローク、シリンダー長24インチ、9.5ピン、車輪直径4フィート」と説明していました。幸いなことに、 [45ページ]初期の機関車を研究していた人々がこの機関車について調べたところ、ウィットスタブル近辺ではこの機関車の需要は全くなく、当時はグリニッジより近くに、この機関車を使用できる他の機関車路線がなかったため、買い手は現れず、「インヴィクタ」はそのまま保管された。J・スターリング氏から提供された「インヴィクタ」の寸法は次の通り。シリンダーは直径10.5インチで、先輪の上に傾斜して固定され、従輪を駆動する。ストロークは18インチ。4つの連結された車輪の直径は4フィート。軸距は5フィート。ボイラーは長さ10フィート5インチ、直径3フィート4インチで、直径20インチの煙突が1本ある。ボイラー上部からレールまでの距離は6フィート。煙突上部からレールまでの長さは11フィート1インチ。煙突の直径は15インチ。全長は13フィート6インチ（約4.7メートル）。煙突の底部には、高さ約2フィート4インチ（約6.3メートル）、長さ約1フィート8インチ（約3.8メートル）、幅約2フィート4インチ（約6.3メートル）の煙室のようなものがある。サウス・イースタン鉄道は、1875年のストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の創立記念式典と、1881年のニューカッスル・スチーブンソン生誕100周年記念式典で「インヴィクタ」を展示した。「インヴィクタ」は、建造当初は管状ボイラーを搭載していたと言われている。

図18. —「インヴィクタ」、カンタベリー・アンド・ウィッツテーブル・ライ、1830年

1829年、リバプール・マンチェスター鉄道の取締役は、スティーブンソン社に「ロケット」に似た設計の機関車7台を発注した。取締役は1830年6月14日月曜日に、リバプールからマンチェスターへの最初の鉄道旅行を行った。列車は「アロー」号に牽引され、2両の客車と7両の貨車で構成されていた。機関車を含めた総重量は39トンで、マンチェスターまでの旅程は [46ページ]マンチェスターまでは2時間1分で到着し、リバプールへの帰路はわずか1時間半で、一部の距離では27マイルの速度が達成されました。

リバプール・アンド・マンチェスター鉄道は1830年9月15日に正式に開通しました。ジョージ・スチーブンソンが牽引する「ノーサンブリアン」（図19）が、ウェリントン公爵の客車や楽団などを乗せた列車を片方の線路で牽引し、「フェニックス」、「ノース・スター」、「ロケット」、「ダート」、「コメット」、「アロー」、「メテオ」がそれぞれ別の線路で列車を牽引しました。リバプールを出発した8本の列車はマンチェスターに向けて出発しました。パークサイドでハスキソン氏は「ロケット」に轢かれ、「ノーサンブリアン」に乗せられ、時速36マイル（約56km）で25分かけてエクルズまで運ばれました。

図19. —リバプール・マンチェスター鉄道を開通させた機関車「ノーサンブリアン」

ウェリントン公爵の客車は機関車を失い、奇妙な光景が目に飛び込んできた。長い鎖が取り出され、これまで「フェニックス」号と「ノーススター」号が牽引してきた10両の客車が連結されたのだ。この鎖は反対側の線路を走るウェリントン公爵の客車にも固定され、残りの行程は、一方の線路で2台の機関車と10両の客車が、平行するレールの上を別の客車を引きながら走行した。ウェリントン公爵のために建造された客車には8輪が備えられていたことは興味深い。つまり、8輪の客車は近代になって導入されたものではなく、旅客輸送のために初めて建設された鉄道が開通して以来、常に使用されてきたということである。この客車は全長32フィート、全幅8フィートであった。

リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の取締役であるブレイスウェイトとエリクソンが「ノベルティ」のスタイルにちなんで発注した2台の機関車は、「ウィリアム4世」（国王の特別な許可を得て）と「クイーン・アデレード」と名付けられました。鉄道が開通するとすぐにリバプール・アンド・マンチェスター鉄道に納入され、1830年9月22日に「ウィリアム4世」は脱線しました。 [47ページ]サンキー高架橋で。リバプール・アンド・マンチェスター鉄道では、これらの機関車を使った試験が数多く行われたが、ベリーの「リバプール」の場合と同様、スチーブンソンは他社の機関車をこの路線で使用することに強く反対し、そのため、会社に納品された自社製以外の機関車の欠陥を常に探し出そうとしていた。ブレイスウェイトとエリクソンは、自社の機関車クラスの大きな利点として、(1)煙が全く出ないこと、(2)煙突が不要であること、(3)燃料費が120%、燃料貯蔵スペースが30%削減できること、(4)ボイラーの占有スペースが400%削減できること、を主張した。

「ウィリアム4世」と「クイーン・アデレード」にはいくつかの改良が加えられ、「ノベルティ」とは若干異なっていました。これらの機関車には、機関車の前方に四輪の炭水車が取り付けられていました。機関車の四輪の直径は5フィート、ホイールベースは6フィート9インチでした。ボイラーの水平部分は長さ8フィート、火などを含む垂直部分は高さ6フィート6インチ、直径4フィートでした。シリンダーは垂直でしたが、下向きに作動しました。シリンダーはボイラーの垂直部分の両側に1つずつ、先輪の少し後方に配置されていました。先輪への動力はベルクランクとコネクティングロッドによって伝達されました。コネクティングロッドは車輪内で車軸と連結され、駆動車軸がクランクで回転しました。

次に注目すべき機関車は、かの有名な「グローブ」（図20）です。ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道のためにティモシー・ハックワースが設計し、R・スティーブンソン社が製造しました。「グローブ」は旅客輸送用に製造され、蒸気ドームを備えていました。これは乾燥蒸気を得るのに便利なこの付属装置を備えた最初の機関車でした。バルブの動きはレバー1つで反転可能でした。加熱面は1本の火管によって確保され、火管橋の背後から煙突まで、主煙道を横切る7本の小さな放熱管がありました。

ハックワースのこのアイデアは、後にギャロウェイが定置式エンジンボイラーに導入し、特許を取得しました。「グローブ」エンジンは、クランク軸と内部シリンダーを備えていました。

ハックワースはストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の取締役に「グローブ」の建設について説明し、ニューカッスルに行ってスティーブンソンと [48ページ]彼は1830年3月3日にフォース通り工場の役員たちと面会し、そこで設計図を調べたところ、役員の一人がクランク軸に異議を唱え、「てこの有効な長さはジャーナルの内側から車軸の中心までしか計算できないので、それは確実に動力の損失を伴う」と述べたと述べられています。ジョージ・スティーブンソンが以前にベリーの「リバプール」を見て、「私の息子は「リバプール」エンジンの設計図が気に入り、同じ原理ですぐに小型エンジンを作るつもりです」と述べたことはよく知られています。クランク軸への異議に対するハックワースの返答は、「スティーブンソンに対しては、良い仕上がりを提供することだけ責任を負わせ、設計上の欠陥が生じた場合の責任は負わせない」というものでした。

図20. —ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道向けハックワース社製「グローブ」。蒸気ドームを備えた最初の機関車

1830 年 3 月 3 日、ハックワースは、R. スティーブンソン社の職長の一人であるハリス ディキンソンとともに、ベドリントン鉄工所へ向かい、「グローブ」の建造に必要なボイラープレートを注文しました。

ハックワースは3月6日までニューカッスルに留まり、「グローブ」号の建造が直ちに開始されることに満足し、迅速な納品の約束を得てダーリントンに戻った。ボイラープレートは1830年4月14日、フォース・ストリート工場に納品された。[49ページ]

しかし、機関車の完成は、R・スティーブンソン社がリバプール・アンド・マンチェスター鉄道に内筒式機関車「プラネット」を納入するまで延期されました。「グローブ」号は1830年12月27日にストックトン・アンド・ダーリントン鉄道のストックトン・アンド・ミドルズブラ支線を開通させました。旅客列車を牽引すると、時速50マイルを超える速度を頻繁に記録しました。

1839年、水不足のため爆発事故を起こしました。蒸気機関には乾燥蒸気を得るために銅製の球状弁が取り付けられており、これが「グローブ」号の由来です。4つの車輪があり、それぞれ直径5フィートでした。

図21. —スティーブンソンの「惑星」、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道

スティーブンソンはすぐに、借用した内側シリンダー機関車のアイデアを自らの利益のために実践し、1830年10月4日、トレビシックがR・スティーブンソンに提案した通り、煙室に内側シリンダーを配置した最初の機関車を納入した。この機関車は「プラネット」と名付けられ、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道向けに製造された。シリンダーの直径は11インチ、ストロークは16インチであった。ボイラーは長さ6フィート6インチ、直径3フィートで、129本のチューブを備えていた。重量は8トン、動輪は直径5フィートで、火室のすぐ前に配置されていた。先輪は直径3フィートで、火室の前方より突き出ていた。 [50ページ]煙室。車輪の外側にあるフレームはオーク材で、鉄板で覆われていました。「プラネット」には、スティーブンソンがリバプール・マンチェスター鉄道向けに製造した機関車にはそれまで用いられていなかったいくつかの改良が盛り込まれていたため、当然ながら、この機関車は以前のものよりも優れた性能を発揮することができました。1830年11月23日、プラネット号はマンチェスターからリバプールまで列車を1時間で輸送しました。この間、給水のための2分間の停車も含まれていました。

1830年12月4日、「プラネット」（図21）は、機関車と車列（炭水車）を除いた重量76トンの混合列車を、リバプールからマンチェスターまで2時間39分の走行時間で牽引しました。

スティーブンソンは、リバプール・マンチェスター鉄道に様々な機関車を供給し続け、それぞれに小さな改良を加えた。例えば、1830年12月に建造された「マーキュリー」は、外枠が動軸の上に配置されており、動軸の下に枠があった「プラネット」の改良点であった。しかし、スティーブンソンの初期の機関車はどれも非常に不満足な出来栄えだった。1834年の著作の中で、パンブールは次のように述べている。「機関車に修理が必要になった場合、些細な事故でない限り、機関車は分解され、新しい機関車が作られる。その機関車には最初の機関車と同じ名前が付けられ、その製造には、古い機関車でまだ有効に使用できるすべての部品が使用される。その結果、再構築または修理された機関車は文字通り新品となる。したがって、修理費用は相当な額になるが、機関車の交換費用も含まれる。」

リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の取締役たちは、4両または5両の機関車で重量列車を運行する方法が経済的ではないことにすぐに気づき、スティーブンソンは貨物輸送用にさらに強力な機関車を供給する必要に迫られました。そこで彼は「サムソン」と「ゴリアテ」を建造しました。これらは4輪機関車でしたが、すべての車輪が同一サイズで連結されていました。サムソンは1831年1月に納入され、2月25日には164トン（機関車と炭水車の重量は含まない）の列車をリバプールからマンチェスターまで2時間半で輸送しました。機関車の寸法は、シリンダー直径14インチ、ストローク16インチ、車輪直径4フィート6インチ、伝熱面積457.10平方フィートでした。

1831年、モンクランド・アンド・カーキンティロック鉄道の取締役は、自社の路線を機関車で運行することを決定し、技師のドッド氏に機関車設計を指示しました。しかし、ドッド氏は「ロコモーション」（ストックトン）の建設に使用された設計をそのまま採用しました。 [51ページ]1831年5月10日、エイトキンは、この蒸気機関車をイギリスの「ロコモーション」に導入した。この蒸気機関車は、マードック・アンド・ダーリントン鉄道の蒸気機関車に採用された。この蒸気機関車は、ボイラー内部の車輪上部にシリンダーが部分的に配置され、クロスヘッドと連接棒によって作動する。また、もちろん「ロコモーション」にはなかった管状ボイラーも採用した。この機関車はグラスゴーのマードック・アンド・エイトキン社で製造され、この都市で製造された最初の機関車となった。最初の機関車は1831年5月10日に稼働を開始し、2台目は1831年9月10日に稼働を開始した。この2台の機関車のボイラーには木材で保温され、ピストンには初めて金属製のパッキングが使用された。シリンダーは直径10.5インチ、ストローク24インチ、蒸気圧力50ポンドであった。機関車は4つの連結された車輪で支えられ、連結棒の両端にはボール・ソケット式ジョイントが付いていた。ドッドの機関車は時速6マイル（約9.6キロメートル）の速度を達成しました。設計は粗雑でしたが、スチーブンソンがほぼ同時期に近隣のグラスゴー・アンド・ガーンカーク鉄道に納入した機関車よりも燃料費と修理費がはるかに安価でした。後者の2つの機関車は「セント・ロロックス」と「ジョージ・スチーブンソン」と名付けられました。その寸法は以下のとおりです。

シリンダーの直径
。 脳卒中。 ホイール 重量物は
正常に動作しています。
運転中。 先導する。
聖ロロックス 11インチ 14インチ 4フィート6インチ 36½インチ 6トン。
ジョージ・スティーブンソン 11インチ 16インチ 4フィート6インチ 4フィート6インチ 8トン。
この路線の軌間はわずか4フィート6インチでした。セント・ロロックス号はG・アンド・G鉄道に約750ポンドかかりました。同社はそれをペイズリー・アンド・レンフルー鉄道に350ポンドで売却し、レンフルー鉄道は1848年12月、路線の軌間変更に伴い、この機関車を13ポンドで競売にかけました。この機関車は木製の車輪を備えていました。同じ競売でペイズリー・アンド・レンフルー鉄道の他の2両の機関車も落札されましたが、10年ほど前にペイズリー・アンド・レンフルー鉄道はマードック・エイトキン社に1両あたり1,100ポンドを支払っていたにもかかわらず、1両わずか20ギニーで落札されました。これらの機関車は6輪のタンク機関車でした。先ほど説明したスコッチ機関車はすべてコークスの代わりに石炭を燃料としており、大量の煙を出すため、その点から多くの反対を受けました。

以前、リバプール・マンチェスター鉄道の取締役は2人の技術者の助言により、E.ベリーからこれ以上の機関車を購入することを控えていたと述べましたが、他の人々もすぐに彼の機関車の良さに気づき、1832年にリバプール・マンチェスター鉄道はE.ベリーからさらに機関車を購入する方針を検討しました。 [52ページ]クラレンス鋳造所。この機関は「リバー」と呼ばれました。シリンダー径は11インチ、ストロークは16インチ、動輪径は5フィートでした。「リバー」は非常にうまく作動し、1836年には火室を石炭燃料に改造しましたが、この実験は失敗に終わりました。

1831年末から1832年にかけて、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の輸送量が増加し、必要な機関車の数が大幅に増加しました。ハックワースは列車を運行するために2種類の新しい機関車を設計しました。そのうちの1種類は「マジェスティック」級と呼ばれ、この種類の機関車がすぐに6台稼働しました。

「マジェスティック」機関車はそれぞれ6つの連結された車輪を備えていました。伝熱面は長さ9フィート、直径2フィート6インチの管から得られ、その一端は火格子に繋がっていました。もう一端は仕切り板によってボイラーと仕切られていました。仕切り板には長さ4フィートの銅管104本が挿入され、煙室まで達していました。注目すべきは、ボイラーの長さが13フィートであったことです。シリンダーは煙室の前に垂直に固定され、連接棒は車輪の車軸と平行な直線軸、つまり車軸上で作動していました。この駆動軸は外側のロッドによって6つの車輪に連結されていました。スライドバルブは「ラップ」構造で、2つの偏心装置によって駆動され、この偏心装置は強制ポンプも駆動していました。エンジンは単一のレバーによって逆転しました。このクラスのエンジンには以下のものがありました。

ハックワース社が建造した「マジェスティック」。
ホーソーン社が建造した「コロネーション」。
ハックワース社が建てた「ウィリアム4世」。
ハックワース社が建造した「ノーサンブリアン」。
スティーブンソンが建造した「ディレクター」。
ハックワース社が建造した「ロード・ブロアム」。
これらはすべてハックワースの設計に基づいて建造され、主な寸法は以下のとおりです。シリンダー直径14.5インチ、ストローク16インチ。ボイラー長さ13フィート、直径3フィート10インチ。エンジン重量（空時10.25トン、満載時11.75トン）。当時ハックワースが設計した他のクラスのエンジンには、以下のものがあります。

ホーソン社が建造した「ダーリントン」。
ハックワース社が建造した「シルドン」。
ホーソーン社が造った「アールグレイ」。
スティーブンソンが建造した「ロード・ダーラム」。
スティーブンソンが建造した「アデレード」。
ホーソン社が建造した「ウィルバーフォース」。
[53ページ]図解されている（図 22）「ウィルバーフォース」は、ニューキャッスルのホーソン社で製造され、1832年に稼働を開始した。直径4フィートの連結された6つの車輪を備え、シリンダーは14 3/4インチ、ストロークは16インチであった。当時の多くの機関車と同様、「ウィルバーフォース」にも、機関車の両端に1台ずつ、2台の炭水車があった。先端の炭水車は石炭だけを運び（機関車の煙突側には防火扉があった）、火夫が立っていた。一方、足台側にあるもう1台の炭水車は、樽に入った水と工具箱を運んでいた。機関車の車輪は2つの別々の鋳物またはリングから作られ、車軸はすべて直線で、クランク軸は足台下の別々のベアリングで支えられていた。初期の機関車にはテールランプはなく、この欠点を補うために、燃える石炭を詰めたクレセットが使用されました。機関車の行き先や所属区間を示す必要がある場合、1台の機関車に燃える石炭を詰めたクレセットが最大3つも使用されることがありました。

図22. —「ウィルバーフォース」ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の機関車

ウィルバーフォース号は、一定の勾配が良好な場合、積載したチャルドロン貨車36台（約171トン）を牽引することができ、石炭消費量は1マイルあたり68ポンドとされています。1839年6月までの1年間で、この機関車は16,688マイルを走行し、1マイルあたり635,522トンを輸送しました。修理費は318ポンド10シリング8ペンス、つまり1マイルあたり4.5ペンスでした。同期間の機関士と機関助手の賃金は353ポンド12シリング8ペンスでした。

このクラスの機関車は、当時存在したどの機関車よりも多くの仕事をこなしました。1846年という遅い時期にも、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の幹部の一人は、この機関車についてこう述べています。「同じ重量で比べれば、この路線のどの機関車よりも優れています。」[54ページ]

シリンダーは直径14.5インチ、ストローク16インチで、バルブギアやホイールなどは「マジェスティック」クラスと同様でしたが、シリンダーは駆動軸上のボイラーから6フィート延長したフレームに固定され、駆動軸は直径4フィートのホイール6個に連結されていました。

エンジンの伝熱面は別のシステム、「戻り多管式煙管」を採用していました。これは、火格子側の主管が長さ8フィート、直径28インチ、反対側が24インチの管で構成されていました。ここにD字型の箱が固定され、そこから89本の銅管が加熱された空気をボイラー内を通り、火格子側の半円形の箱へと送り返しました。煙突はこの煙室の延長部分から出ていました。これらの煙道は非常に経済的で、多くは6年も持ちました。必要に応じて重複した煙道を設置し、エンジンは3日で再稼働させることができました。ボイラーは長さ10フィート、直径4フィート4インチで、エンジンの重量は空状態で10 1/4トン、積載状態で11 3/4トンでした。

1832年、ハックワースがシルドンで建造した「マグネット」は、上記の機関車の改良版であった。シリンダーの直径は15インチ、ストロークは16インチであった。炉端の火管は直径2フィートで、中央で4インチの耐火レンガの仕切りで仕切られていた。戻り管は110本で、長さは7フィート6インチであった。当時、ハックワースはストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の全列車を契約で牽引しており、料金は1マイルあたり1トンの貨物につき2ペンスから5ペンスであったが、後にさらに値下げされた。ハックワースは、路線で運行されていた機関車の費用の5%をストックトン・アンド・ダーリントン鉄道に支払っていた。機関車はストックトン・アンド・ダーリントン鉄道会社の所有物であったが、ハックワースにリースされていた。

図23. —ギャロウェイの「カレドニアン」、1832年にリバプール・アンド・マンチェスター鉄道のために建造

「カレドニアン」（図23 ）と名付けられた機関車は、1832年にギャロウェイ・ボーマン社によってリバプール・アンド・マンチェスター鉄道に納入されました。この機関車には、内枠、直径5フィートの4つの連結された車輪、およびドーム型の火室がありました。 [55ページ]この機関車の興味深い点は、シリンダーの位置であった。シリンダーは煙室の前のフレーム上に垂直に設置され、ピストンロッドは上部カバーを貫通し、コネクティングロッドは先輪に向かって下向きに作動し、その車軸は煙室の前のフレームの下にあった。

予想通り、「カレドニアン」は走りやすい機関車とは程遠く、何度も脱線した後、内側のシリンダーとクランク軸を付けて改造されました。

[56ページ]

第5章
アメリカ向けスティーブンソン「ボギー」エンジン—世界的に有名な機関車映画の誕生—機関車製造における最初の取り組み「エクスペリメント」—シリンダーバルブ—初期のスコットランド製機関車 2 台—スティーブンソンは 6 輪エンジンを好み、「パテンティ」を製造—フォレスター社の「スウィフトシュア」—ニューカッスル・カーライル鉄道の開通—「コメット」—R. スティーブンソンの初期の「最後通牒」である「ハーベイ クーム」—機関車の新製品を先頭に立つハックワース—ロシア初の機関車—「ゴリアテ」—「タイン」と蒸気オルガン—その他の初期のニューカッスル・カーライル鉄道。機関車—機関士の回想録—当時は1日8時間運転ではなかった—「マイケル・ロングリッジ」—グランド・ジャンクション鉄道の開通。—最初の機関車。

1833年、R・スティーブンソン社はアメリカのサラトガ・アンド・スケネクタディ鉄道向けに機関車を製造しました。この機関車は、サラトガ・アンド・スケネクタディ鉄道の急カーブに対応するために必要となった台車を備えていたという点で特筆に値します。R・スティーブンソンはこの機関車を「ボギー」と名付けました。これは、ニューカッスルの採石場で使用されていた低い貨車が地元で「ボギー」と呼ばれていたことに由来します。そして、この車両から、機関車の先頭部分を運ぶための小型台車を提供するというアイデアを思いついたのです。1833年以来、イギリスでは、機関車やその他の鉄道車両を支えるために用いられる旋回台車は「ボギー」と呼ばれています。

1833年、シャープ・ロバーツ社（シャープ・スチュワート社の前身）のリチャード・ロバーツは、機関車製造に着手しました。彼の最初の取り組みは、いくぶん斬新なものでした。彼の最初の設計による機関車は4両製造され、そのうち1両（「エクスペリメント」号）はリバプール・アンド・マンチェスター鉄道向け、残りはダブリン・アンド・キングスタウン鉄道向けでした。直径11インチのシリンダーは、ボイラーが煙室に入る位置のフレームに垂直に配置されました。クロスヘッドとサイドリンクによって、シリンダーの動きはベルクランクに伝えられ、コネクティングロッドを介して動輪に伝達されました。もちろん、シリンダー、クランクなどは、機関車の両側に同様の配置がありました。ストロークは16インチでした。直径5フィートの動輪は火室の前に配置され、内側にベアリングが取り付けられていました。先輪は垂直シリンダの下に位置し、外側にベアリングを備えていた。ポンプは [57ページ]駆動輪上のフレームの上に水平に配置され、ベルクランクの垂直部分によって作動するロッドによって作動します。

「実験」（図24）は失敗に終わり、3組目の車輪が追加され、シリンダーやベルクランクなどの位置が変更されて再建されました。バルブもまた斬新な種類のもので、1832年にロバーツ氏によって特許を取得しました。コルバーンは次のように説明しています。「錬鉄製のバルブは、2本の同心円状の管またはパイプで構成され、大きい方のパイプには蒸気管からの蒸気を環状空間に導くための穴が開けられていました。この環状空間はバルブの両端で蒸気密に閉じられており、蒸気はスロットを通ってシリンダーの両端に交互に排出されるだけでした。排気蒸気はシリンダーの一方の端から直接排気管に流れ込み、もう一方の端からは円筒形のバルブのパイプ内部を通り抜けました。これらのバルブは、蒸気加熱時に鋳鉄製のケーシングと均等に膨張しなかったため、うまく機能しませんでした。このため、シリンダーバルブはすぐに廃止されました。ロバーツ氏の最初のエンジンでは、各シリンダーのバルブはエンジンの反対側から得られる動きによって作動していました。偏心器は使用されず、必要な動きはシリンダー近くのピンから得られました。各ベルクランクの支点から適切なギアを介してエンジンの反対側のシリンダーに取り付けられたバルブに伝達されます。」

図24. —ロバーツの「実験」、垂直シリンダー、ベルクランク、コネクティングロッド、シリンダーバルブ付き

1833年に建設されたダンディー・アンド・ニュータイル鉄道で使用された機関車は、直角クランクと垂直シリンダーが採用されていた点で、ロバーツの「実験」の特徴をいくらか備えていた。 [58ページ]後者の直径は11インチ、ストロークは18インチでした。これらのエンジンは「エアリー伯爵」および「ウォーンクリフ卿」と名付けられ、ダンディーのJ.カーマイケルとC.カーマイケルによって製造されました。両エンジンとも1833年9月末に納入されました。「単動」動輪は先導位置に配置され、車軸は煙室のすぐ後ろにありました。シリンダーは側枠の両端のほぼ中間に配置されていました。

ピストンロッドは上向きに動き、その動きはピストンクロスヘッドからのロッドによって伝達された。これらのコネクティングロッドはピストンの外側を通り、シリンダーの外側に固定されたベルクランクの一端に接続され、ピボットは第2の車輪対の中心に取り付けられていた。ベルクランクの下端から駆動ロッドが軸支され、他端は駆動輪の外側のクランクに接続されていた。エンジンの火室側は四輪の台車またはボギーで支えられていた。これらのエンジンは1台あたり9.5トンの重量があり、700ポンドの費用がかかった。炭水車としては、ウォーターバットを備えた普通の四輪貨車が使用された。

同様の設計のエンジンがダンディーのイースト鋳造所のスターリング社に注文され、1834 年 3 月 3 日に納品されました。

スウィンドン工場の初代所長であり、後にグレート・ノーザン鉄道の機関車監督となったA・スターロック氏が、この機関車の製造に携わりました。この機関車は「トロッター」と名付けられました。スターロック氏は当時、イースト鋳造所で見習工として働いていました。

ダンディー・アンド・ニュータイル鉄道の軌間はわずか4フィート6インチでしたが、路線がダンディー・アンド・パース鉄道に買収された際に、イギリスの標準軌に変更されました。当初の機関車「アール・オブ・エアリー」は、改造後、もちろん鉄道を走行できなくなりましたが、変更後数年間は定置式の揚水機関車として使用されました。

スティーブンソンの短いホイールベースを持つ四輪旅客機関車は、当時の非常に中程度の速度では非常に不安定であることが判明した。そこで彼は従輪を2つ追加し、6輪の「単輪」旅客機関車を製作した。スティーブンソンは、6輪の小型機関車の中程度のホイールベースは、リバプール・マンチェスター鉄道の緩やかなカーブではかなりの抵抗となると考え、特許を取得し、中央の駆動輪（当時はフランシェと呼ばれていた）にフランジを付けないことを規定した。彼は、この改良により六輪旅客機関車はカーブをスムーズに通過できると主張した。 [59ページ]負担がはるかに少なく、安全性も向上しました。スティーブンソンが最初に製作した機関車は「パテンティー」と呼ばれ、1834年1月にリバプール・アンド・マンチェスター鉄道に納入されました。外枠、内筒、ストローク18インチ、直径12インチ、動輪の直径は5フィートでした。

1834年、リバプールのヴォクスホール鋳造所にあったジョージ・フォレスター社は、「スウィフトシュア」と名付けた六輪機関車を製作しました。この機関車には多くの斬新な特徴がありました。水平シリンダーが外側に配置され、フレームも外側に配置されていたため、シリンダー間の距離はかなり離れていました。連接棒はフレームから少し離れたクランクにキーで固定されていました。また、動輪にカウンターバランスが取られていなかったため、このクラスの機関車は中速でも非常に不安定で、すぐに「ボクサー」というあだ名で知られるようになりました。コルバーンは次のように述べています。「動輪のリムに数ポンドの鉄を適切に配置していれば、これらの機関車の評判は回復したでしょう。」シリンダーとフレームの配置により、先輪をかなり前方に配置することができ、「スウィフトシュア」のフレーム全長は17フィート（約4.7メートル）でした。動輪の直径は5フィート（約1.5メートル）、シリンダーは11インチ（約2.7メートル）、ストロークは18インチ（約4.7メートル）でした。

図25. —ホーソーン社製「コメット」、ニューカッスル・アンド・カーライル鉄道初の機関車、1835年

「ボクサー」では、フォレスターは垂直のギャブエンドと4つの偏心装置を備えた特許取得済みのバルブギアを採用しました。

ニューカッスル・カーライル鉄道の一部が3月9日に開通した。 [60ページ]1835年、R. および W. ホーソーン兄弟がこの鉄道向け最初の機関車を製造した。その第1号は「コメット」（図25）で、4輪（連結）の機関車で、シリンダー（直径12インチ、ストローク16インチ）は煙室の下に配置され、連接棒は先車軸の下を通っていた。車輪の直径は4フィートであった。このクラスの機関車には、固定された4つの偏心装置で作動するホーソーンのバルブ装置が使用された。「コメット」はニューカッスル・アンド・カーライル鉄道で長年にわたり稼働を続け、その後はニューカッスルのフォース・バンク機関工場で蒸気のこぎりを駆動するための定置機関車として使用された。同車はこの任務を1863年まで、そしてその後も1863年まで続けられた。

1836年頃、ショートストローク機関車が人気を博し、テイラー社はリバプール・マンチェスター鉄道向けに10両を製造しました。シリンダー径は14インチでしたが、ストロークはわずか12インチでした。初期の広軌機関車の中にはショートストロークで製造されたものもありましたが、この実験は成功しなかったことは言うまでもありません。しかし、これについては後ほど詳しく説明します。

1836年、R・スティーブンソン社は「ハーベイ・クーム」機関車を建造しました。この機関車はバラスト機関車で、ロンドン・バーミンガム鉄道の建設に使用されました。R・スティーブンソン社は、この機関車についてW・P​​・マーシャルが記した詳細な解説書を所蔵しており、その解説書は「機関車に関するあらゆる解説書の中で最も明快で、最も精緻な図解である」と評されています。

賢明な読者がすぐに奇妙に思うのは、「ハーベイ・クーム」号はマーシャルが「明快に」述べているように「鉄道建設で掘削された土砂を運搬するために」設計されたにもかかわらず（ただし、ここでは「バラスト」機関車と簡単に説明すべきである）、実際には「単発」機関車であるという点である。したがって、現代の6連装バラスト機関車とは全く異なる。価格は1,400ポンドで、出力は50馬力であった。

「ハーヴェイ・クーム」の主な寸法は、シリンダーが12インチ×18インチ、駆動輪が5フィート、先輪と後輪の直径が3フィート6インチ、チューブが102本、内径が1⅝インチ、総伝熱面積が480フィート、空重量が10トン、燃料と水を含む重量が11トン18cwtであった。駆動輪にはフランジは設けられていなかった。「ハーヴェイ・クーム」はバラストエンジンとして製造され、過酷な用途にも使用されたが、1837年末にニコラス・ウッドが実験を行っていた頃、 [61ページ]グレート・ウェスタン鉄道への広軌に関する報告書作成のため、彼が実験した主要な狭軌機関車は「ハービー・クーム」であった。総荷重（機関車等を含む）81トンで時速25～53マイルの速度に達し、1トン1マイルあたり0.47ポンドのコークスを消費した。総荷重50トンでは、上記の石炭消費量で時速32.88マイルにしか達しなかった。

1836 年、ハックワースは斬新な構造の機関車を製作しました。それは、ピストンロッドを使わずに、コネクティングロッドをピストンに直接取り付けてトランク内で振動させる、複動ラムまたはトランクエンジンを採用した機関車です。

これはロシアで初めて目にした機関車でした。1836年11月18日、ザールスコエ・セロ鉄道で起工式が行われました。最初の列車が運行される前に、宗教儀式が行われ、機関車が奉献されました。この機関車について、ロシア皇帝は英語で「これまで見た中で最も素晴らしい」と述べました。ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の元役員は、筆者に、同路線向けにハックワース社が複動式トランク式機関車も製造していたことを伝えており、彼の記憶が確かな限りでは、それは「アロー」型旅客機関車だったのではないかと考えています。「アロー」は、先輪と従輪の直径が3フィート6インチ、動輪の直径が5フィート6インチ、ボイラー内に直径1 3/4インチの管が135本、シリンダーの直径が20インチ、ストロークはわずか9インチでした。

ニューカッスル・アンド・カーライル鉄道に納入された最初の機関車「コメット」については既に触れましたが、この路線で使用された初期の機関車の中には強力なものもあり、当時の機関車の一般性よりも先進的な設計のものもありました。例えば、ホーソン社が1837年3月にこの路線に納入した最初の機関車の一つである「ゴリアテ」は、63両の石炭貨車（総重量267トン）を積んだ列車を40分足らずで12マイル（約19キロメートル）牽引しました。

「ゴリアテ」は、直径 4 フィートの 6 輪連結型で、シリンダーは直径 14 インチ、ストロークは 18 インチでした。総加熱面積は 550.91 平方フィートでした。重量は空車で 11¾ トン、作動状態で 13 トンでした。1836 年に R. スティーブンソン社で製造された「アトラス」は、石炭、コークス、石灰を積んだ 450 トンの貨車 100 両を牽引し、10¾ マイルを 45 分で走破しましたが、これは 1/215 から 1/106 まで変化する下り勾配でした。この機関車も 6 輪連結型で、車輪の直径は 4 フィート、シリンダーは 14 インチ x 18 インチのストローク、加熱面積は 553.77 平方フィート、重量は 10 トン 6 cwt でした。空荷時11トン、作業時6¾ cwt。ニューカッスル・アンド・カーライル鉄道のもう一つの小型機関車は、 [62ページ]ホーソン社が建造した「タイン」は、機関車に初めて蒸気オルガンが取り付けられたという点で注目に値します。これはオーヴィンガムのジェームズ・バーケット牧師の発明です。火室の上部に固定され、次のように説明されています。「このオルガンは8本のパイプで構成され、1オクターブの音域に調律されていますが、中間音や半音はありません。これは、蒸気機関に楽器を取り付けて音を奏でる最初の試みです。比較対象となる楽器が生み出せる心地よい音の多様性や組み合わせをすべて実現できるほど完璧ではありませんが、優れた音楽家であると同時に独創的な機械工でもあった発明者によって、この蒸気楽器に多大な改良がもたらされることは間違いありません。」

「タイン」号は、シリンダー径13.5インチ、ストローク16インチ、車輪径4フィート6インチを備え、重量はわずか9.5トンでした。長年の運用を経て、直径3フィート6インチの従輪が2つ追加され、先輪と動輪が連結された6輪機関車となりました。タイン号は1857年末までニューカッスル・アンド・カーライル鉄道で使用され、売却されましたが、売却当時も良好な状態を保っていました。当時、他に「エデン」、「ミーティア」、「ライトニング」という3台の古い機関車も売却されました。

「エデン」号は1836年にR・スティーブンソン社によって建造され、直径4フィート6インチの4つの連結された車輪と、直径3フィート6インチの3組目の車輪を備えていました。シリンダーは14インチ×15インチのストロークで、後に16インチストロークに拡張されました。空車重量は10トン、6 cwtでした。

「ミーティア」号はリバプールのベリー社で建造され、直径 4 フィートの車輪が 4 つと、シリンダーの直径が 12 インチしかありませんでした。ストロークは当初 15 インチでしたが、後に 16 インチになりました。蒸気圧力は 55 ポンドでした。この号には手動ギアが備えられており、スライド バルブは、前部バッファー ビームと煙室端の間に配置されたウェイト バーによって蒸気室の前部で作動していました。ピストン コネクティング ロッドは当然後車軸を動かしますが、偏心シーブは先車軸上にあったため、サイド ロッドが動作するクランク ピンが少しでも緩むと、サイド ロッドを外して、ギア ハンドルでバルブを操作する必要がありました。これは、運転手と火夫にとってはかなり大変な作業で、そのような場合、2 人は交代でバルブ ギアを操作していました。このベリー機関車は1839年10月31日日曜日にブレイドンからニューカッスルまでの路線を開通させました。 [63ページ]当時の機関車は、こうして経験を語っています。「『メテオ』機関車はレッドヒュー駅に送られ、同駅とブレイドン間の旅客列車、石炭列車、その他を牽引しました。この総重量約11トンの小さな機関車でした。ブレイドンでは、西部行きと西部行きのすべての列車を連結していました。この新しい運行体制のため、私は毎朝2時過ぎに番人に呼び出され、火かき棒を集めて箱に入れ、いつものようにできる限り火を起こし、午前5時までに蒸気を準備して、午前5時20分にゲーツヘッド発ブレイドン行きの始発列車を運転しなければなりませんでした。また、機関車の大部分を掃除する必要がありましたが、その作業は機関士が行いました。私は小屋を掃除し、灰をすべて取り除き、炭水車にコークスを塗るなど、すべて自分で行わなければなりませんでした。機関車を回転させるには、炭水車を外し、片側に押して通過させ、短い旅程を繰り返すたびに再び接続する必要がありました。これほど大変なことはありません。離婚裁判所での仕事でした。この仕事の報酬は1日2シリング8ペンスで、午前5時に御者が出勤する時間から始まりました。残業はほとんど許されず、午後8時45分までに終わらせるのが精一杯でした。私は毎日約18時間半働き、週に一度だけ例外がありました。この時はボイラーの掃除が必要で、手持ちのバケツで水を汲まなければなりませんでした。これは列車作業が終わった後のことでした。小屋の水が少し不足していたので、タイン川から水を汲んで小屋まで運び、御者が安全弁かマンホールからボイラーに注ぐことが頻繁に必要でした。火夫は川岸から水を運ぶ栄誉に浴しました。

この仕事は大変な労力と時間を要したため、その夜と朝の唯一の休息は、機関ボイラーから蒸気が上がっている間、板の柔らかい側で休むことだけでした。いつもの始発列車で午前5時20分にブレイドンに向けて出発するためです。その後、午後8時45分まで再び仕事に就きました。客車には車掌がいなかったため、私は車両のドアを閉めるなどの作業をして、空き時間を埋め、眠気を覚ましていました。日中はワイラムなどからダンストンまで石炭を積み込む必要があったため、眠ってしまう心配はほとんどありませんでした。私はこの仕事で連結器と車掌を務めました。他に用事がない時は、清掃と毎日のチューブの清掃をしなければならず、勤務時間中に眠る時間はほとんどありませんでした。1839年から1840年の冬の間、ほぼ全期間この仕事に従事していましたが、ある朝早く、小屋のボイラーの上から転落し、反対側から落ちてしまいました。片方の肩をひどく負傷しました。 [64ページ]転倒して怪我を負い、1ヶ月間仕事を休んでしまいました。転倒後も一日中仕事を続けましたが、片腕しか使えなくなり、諦めざるを得ませんでした。

「ノース・シールズの整骨院の先生が、私のために必要な処置をしなければならなかった。彼らは、それ以前にもその後にも、他の人のために何度もそうしなければならなかったのだ。」

「ライトニング」は、前述の「エデン」と同様の寸法のエンジンでした。

ベドリントンのロングリッジ社は、1837年にスタンホープ・アンド・タイン鉄道に「マイケル・ロングリッジ」と名付けられた非常に強力な機関車を納入しました。この機関車は、直径4フィートの6輪連結式で、シリンダー直径は14インチ、ストロークは18インチでした。

グランド・ジャンクション鉄道は1837年7月に開通し、R・スティーブンソン社（他の製造業者と共同で）が最初の機関車を供給しました。この頃のスティーブンソン社の機関車は、多少信頼性が増していました。最初の使用以来途切れることなく稼働していた3両の機関車が、1837年7月8日から9月30日の間に、以下の距離を走破したという記録が残っています。「ワイルドファイア」号は11,865マイル、「シャーク」号は10,018マイル、「スコーピオン」号は11,137マイル。しかも、当時はまだ完璧な状態で稼働していました。機関車は6輪駆動で、先輪と従輪の直径は3フィート6インチ、駆動輪の直径は5フィート、シリンダーは12.5インチ×18インチ、稼働時の重量は9トン12 cwtでした。

図26. —ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道向けにホーソーン社が建造した「サンビーム」

1837年、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道第43号として、ホーソン社製の「サンビーム」（図26）が製造されました。これは単発機関車で、動輪直径5フィート、シリンダー直径12インチ、ストローク18インチでした。「サンビーム」は19年間順調に稼働し、1863年には「まだ良好な状態だが、当時の鉄道には小さすぎた」と報告されています。 [65ページ]「サンビーム」号のボイラーは長さ8フィート、直径3フィート2インチで、銅管が104本あった。「ダート」号（No.41）は1840年にシルドンでハックワース社によって建造されたもので、車輪の直径が4フィート6インチの4輪エンジンだった。122本の管を備えたボイラーは、長さ8フィート2インチ、直径3フィート3インチだった。火室は高さ4フィート、長さ3フィート10インチ、幅3フィートだった。ボイラー圧力は100ポンドで、エンジンの伝熱面積は602平方フィート、シリンダーは直径14インチ、ストロークは16インチだった。エンジンと炭水車の最大長は35フィート3インチで、通常速度は時速30マイルだったと言われている。

[66ページ]

第6章
機関車の歴史における重要な新時代。—最初の広軌機関車。—これらの機関車に関する不合理で誤った記述。—同機関車に関する事実、取締役報告書からの抜粋。—ブルネルと機関車製造者。—グレート・ウェスタン鉄道への最初の機関車の納入。—取締役報告書からのさらなる抜粋。—ダニエル・グーチが登場。—広軌機関車の試験。—最初のグレート・ウェスタン機関車の表。—「バルカン」—「アイオロス」—「バッカス」—「ビーナス」—「アポロ」—「マルス」および「エイジャックス」、10 フィート車輪機関車。—これらの巨人のうちの 1 台に関する製造者の説明。—姉妹機の「エイジャックス」。— 10 フィートの円板車輪。—ラードナー博士。—「ボート」機関車。 —TR クランプトンと「エイジャックス」。—「アリエル」。—「アトラス」。—10 フィートの動輪を持つ怪物のような機関車「ハリケーン」。—ハリソンのシステムを採用したギア付き機関車「サンダーラー」。—この 2 台の奇妙な機関車に対するグーチの意見。—目撃者によるヘイグ鋳造所のギア付き機関車の説明。—オリジナルの広軌機関車による試験結果を示す表。—「ライオン」、「プラネット」、「アポロ」の最後の 1 台。

蒸気機関車の進化において、今、重要な時代を迎えています。広軌、すなわち7フィート軌間の機関車が初めて登場した時代です。読者の皆様もご存知のとおり、ここ数年、初期のグレート・ウェスタン鉄道の機関車については多くの論文が執筆され、議論に参加した人々の知識不足が驚くほど露呈しました。事実は既に確立されているため、初期の広軌機関車に関してこれまでなされてきた多くの不正確な記述を改めて述べるのは時間の無駄でしょう。例えば、「グレート・ウェスタン鉄道の最初の区間は1837年に開通した」とあり、「ブルネル氏が『ハリケーン』を設計した」とも記されている。これらの記述は、もちろん事実とは全く異なるが、同じ主題に関するさらに驚くべき記述、例えば「グレート・ウェスタン鉄道の取締役が（後のダニエル・グーチ卿）氏を機関車監督に任命したため、必要な機関車を設計・提供する任務が彼に委ねられた。グーチ氏は他の鉄道の機関車をすべて検査した結果、5フィート6インチの車輪は小さすぎると判断した。そこで彼は、グレート・ウェスタン鉄道の機関車を直径6フィート、7フィート、8フィートの動輪付きで設計し、当時の一流メーカーにその製造を発注した」といった記述を想起させる。[67ページ]

したがって、まずはグレート・ウェスタン鉄道の最初の部分の開通に向けて、当初の広軌機関車の発注と納入に関する正確な詳細を述べるのがよいでしょう。

取締役の株主への報告書、株主総会での発言、またはブルネル、ウッド、ホークショーの各種報告書に記載された事実は以下のとおりです。最初の機関車エンジンは 1836 年 8 月より前に発注されました。取締役はその日付の報告書で次のように述べています。「当初、この幅広のレール用の機関車の製造には困難や反対意見があると考えられていましたが、北部で最も経験豊富な機関車メーカー数社がこれらの製造を引き受け、現在ではこの鉄道の特殊な線路と寸法に適合し、最低時速 30 マイルで運転可能な機関車がいくつか発注されていることを取締役として嬉しく思います。」

最近述べたように、機関車の注文を得るために製造業者が直接面談する代わりに、ブルネルの1838年8月の報告書には、「構造と寸法はすべて製造業者に任せ、詳細な図面を私に提出して承認を得ることだけを条件としました。これが私の回状の内容であり、貴社の承認を得て、最も経験豊富な製造業者数社に送付しました。これらの製造業者のほとんどは、私との事前の連絡なしに、自発的に、必要な速度の必然的な結果として大きな車輪を採用しました。私が仕様書によって製造業者に特定の構造形式や部品の特定の寸法を採用するよう強制または誘導したのではないか――一部の路線では実際に採用されている慣行です――、そしてこれらの制限が製造業者を困惑させたのではないかという憶測がなされていますが、この機会に明確に述べておきたいと思います。そのような事実はありません。」

次に、機関車の納入についてですが、取締役の報告書によると、1838年8月12日時点では11両の機関車が実際に路線上を走っていたことが明らかです。グレート・ウェスタン鉄道の監督官であったC・A・サンダース氏がN・ウッド氏の報告書のために作成した報告書によると、当時鉄道で使用されていた機関車は「ノース・スター」、「アイオロス」、「ヴィーナス」、「ネプチューン」、「アポロ」、「プレミア」、「ライオン」の5両でした。つまり、残りの4両が納入対象となります。 [68ページ]ダニエル・グーチ卿は、ヴァルカン鋳造会社が製造した6台の機関車は信頼できるものだったと述べています。したがって、「ヴァルカン」と「バッカス」が4台のうち2台であり、ギア付き機関車「サンダーラー」は1838年4月26日までに、「アリエル」は1838年6月1日までに納入されたと推定できます。

取締役らは、鉄道会社が受け入れたのはこれらの機関車のうち 8 台のみであり、残りの 3 台については機関士が受け入れる前に改造が必要だったと述べた。

この報告書は、次のような重要な段落で続いている。「取締役は、設計図が技師に提出され承認されて以来、設計図に重大な変更が生じたため、2台の機関車の受領を辞退せざるを得ない。」この2台の機関車は、マザー・ディクソン社製の「エイジャックス」とその姉妹機で10フィートホイールの「マーズ」、あるいはヘイグ鋳造会社製の2台のギア付き機関車である可能性がある。ただし、後者の2台はこの時点では納入されていなかった可能性が高い。取締役は、既にラインに投入されていた11台の機関車と技師に拒否された2台の機関車に加えて、さらに19台の機関車が当時建造中であり、合計30台の機関車があったと述べた。ブルネル氏によると、同線で使用されていたとされる 7 台の機関車のうち、実際に旅客サービスに使用されたのは 4 台のみで、5 台目は故障の際に他の 4 台のいずれかの代わりとなるよう蒸気を供給しておかれ、その他の 2 台は線路建設用のバラストなどを運搬するために使用された。1838 年 10 月 4 日付のホークショーの報告書によると、その時点で 14 台の機関車がグレート・ウェスタン鉄道に納入され、さらに 7 台が完成間近であったが、30 台を完成させるための残りの 9 台はまだ手元に届いていなかった。ダニエル・グーチ氏は 1837 年 8 月 18 日にグレート・ウェスタン鉄道の機関車監督に就任した。この時期、グレート・ウェスタン鉄道向けに次の機関車が発注されていた。グーチ氏がスティーヴンソンの下で勤務していたバルカン鋳造所から 6 台、リバプールのマザー・ディクソン社から 4 台、ニューキャッスルのホーソン社から 2 台。 2 つは Haigh Foundry Company から、そして興味深いことに R. Stephenson and Co. から 2 つありました。

グーチ氏は自身の「日記」の中で、これら 2 台の機関車は 6 フィート軌間のロシア鉄道用に製作されたもので、製作の元となった作業図面は自らが作成したと述べています。 [69ページ]しかし、問題の2両の機関車が当初ロシアの鉄道向けに製造されたのか、それともアメリカの鉄道向けに製造されたのかについては、いまだ疑問が残る。納入準備が整った時点で購入資金が集まらなかったため、慎重なR・スティーブンソン社は「ノース・スター」とその姉妹機関車を手放さなかった。その後、同社はフレームを拡張し、2両の機関車に長い車軸を取り付け、7フィートゲージの機関車としてグレート・ウェスタン鉄道に売却した。

ヴァルカン鋳造会社によって製造された「ヴァルカン」は、グレート・ウェスタン鉄道に納入された最初の機関車でした。マザー・アンド・ディクソン社製の10フィート（約3メートル）車輪付き機関車1台は、1837年12月にリバプールからブリストルへ海路で送られ、ブリストルから運河を経由してウェスト・ドレイトンまで運ばれ、その数日後にグレート・ウェスタン鉄道に到着しました。これら2台の機関車の予備試験は1838年1月18日水曜日に行われ、以下の抜粋はその時の2台の機関車の運行状況を詳述している。「水曜日の一日中、ロンドンとメイデンヘッド間のウェスト・ドレイトン近郊の線路2～3マイルで機関車を走らせる完全な試験が行われた。試験の目的はレールの性能を検証することであり、軌間幅の拡大と、この線路の建設計画に用いられている杭で拘束されたカイエン化木材の連続支持台の使用に関して、非常に満足のいく結果が得られた。ウォリントンのテイラー社製、長さ8フィートの牽引輪を備えた機関車（炭水車、水、コークスなどを含む重量23トン）と、マザー・ディクソン社製、重量約19トンの機関車（炭水車などを含む）は、レールとその下の木材にわずかな振動も発生させることなく終日走行した。レールは実際、レールは実に美しく堅固で、滑らかで、正確だったため、機関車はまるで織機を通る杼や弓から放たれた矢のように、これまでのどの鉄道にも見られないような滑らかな動きを見せた。文字通り無音で、見かけ上の力も感じられず、レールの中心と継ぎ目の間にも差異は全く感じられなかった。最高速度は試みられなかった。なぜなら、レールが短すぎると、勢いがついた途端、機関車を停止させる準備のために減速する必要が生じるからだ。時速45～50マイルの速度が達成され、来週か再来週に8～10マイルの区間で機関車が走行する時には、間違いなくはるかに高速で走行できるだろう。

以下の表は、元の機関車の詳細を示しています。 [70ページ]グレート・ウェスタン鉄道に供給された。これらの機関車は、サー・D・グーチが機関車監督に任命される前にブルネルによって発注された。グーチの第一の任務は、当時製造中だったこれらの機関車を検査することだったが、彼はその寸法に全く満足していなかった。

ビルダー。 エンジンの名前
。 駆動輪
の 直径 。

シリンダー
の 直径
脳卒中。 格子
エリア。 加熱面。
チューブ 火
室。 合計
足。 インチ。 インチ。 足。 平方フィート 平方フィート 平方フィート
バルカン
鋳造
会社 バルカン 8 14 16 9.58 534 35.0 589 !
アイオロス 8 14 16 530 57.15 587 !
バッカス 8 14 16 530 57.15 587 !
金星 8 12 16 458 52.35 510 †
ネプチューン 8 12 16 458 52.35 510 †
アポロ 8 12 16 458 52.35 510 †
マザー・
ディクソン
社 火星   10 @ 14 10または 10.22 417 57.3 474 ‡
アヤックス 10  14 11 10.22 417 57.3 474 ‡
プレミア 7 14 14 326 51.71 377 §
アリエル 7 14 14 326 51.71 377 §
R.スティーブンソン
＆カンパニー 北極星 7 16 16 13.0 654 70.10 724 ¶
モーニングスター  6½ 16 16 13.0 654 70.10 705
シャープ・ロバーツ
社 ライオン 6 14 18 427 51.17 478
アトラス  6 インチ 14 18 427 51.17 478
ハイ鋳造
会社 バイパー# 6 4  ◊◊
蛇 6 4  ◊◊
ホーソン
＆カンパニー サンダーラー 6 16 20 17.12 515 108.26 623 %
ハリケーン 10 16 20 17.12 515 108.26 623 %
！ —これらのエンジンは駆動車軸がフレームの上にありました。シリンダーの直径がかつて14インチだったことを考えると、この点については疑問が残ります。

† —Gooch、N. Wood、Whishaw、CA Saunders、Z. Colburn、およびその他の信頼できる権威者は皆、これら 3 つのエンジンのシリンダーの直径が 12 インチであったと述べています。

‡ —J. ロックは 1846 年にゲージ委員の前で証言し、これらのエンジンのストロークはわずか 10 インチまたは 11 インチであると述べました。

§ —これら 2 つのエンジンも Mather、Dixon 社によって製造されたもので、ストロークが非常に短いことに留意してください。

¶ —ストロークはその後 18 インチに増加されました。

◊◊ —これらのエンジンにはギアが付いており、駆動輪の直径は 12 フィートに等しかったです。

% —機関車とボイラーは別々の車両に搭載されていました。「サンダーラー」は3速1速でした。

@ —「マーズ」は 10 フィートの動輪を備えて建造されましたが、GWR での試験走行後にサイズが縮小された可能性があります。10,000 マイル走行した後、GWR 社は「マーズ」を売却しました。

—「ヴァイパー」と「スネーク」がヘイグ鋳造会社によって製造されたギア付きエンジンであったかどうかは定かではありませんが、一般的にはそのように認められています。

「ヴァルカン」号は明らかに失敗作だったようだ。グレート・ウェスタン鉄道の役員たちは、1838年秋にニコラス・ウッドがゲージ論争に関連してグレート・ウェスタン鉄道に提出した報告書の目的のために行われた実験に「ヴァルカン」号を使用するほどの性能があるとは考えなかった。ウィショーは「ヴァルカン」号でウェスト・ドレイトンまで往復した一回の記録しか残していない。これは1839年8月12日に行われたもので、18トンの荷物を積載して時速50マイル（約160キロメートル）に達した。 [71ページ]下り勾配で時速28.32マイル（約33.4キロメートル）の速度で走行し、13マイル（約21キロメートル）の往復の平均速度は時速28.32マイル（約45.4キロメートル）でした。復路では、積載量がわずか14.5トンだったため、平均速度は時速21マイル（約34.4キロメートル）にとどまりました。「バルカン」はその後、タンク機関車に改造され、数年間支線で交通を牽引しました。

「アイオロス」号は姉妹機よりも幾分優れた機関車だったようだ（ちなみに、サー・D・グーチは「ノース・スター」号を除けば、バルカン鋳造所の機関車だけが頼りになったと述べている）。N・ウッドは自身の表の中で、「アイオロス」号は時速50マイルで32トンを牽引でき、1トン1マイルあたり0.76ポンドのコークス消費量、1時間あたり115.3立方フィートの蒸発水量を記録していたと述べている。N・ウッドの実験において「アイオロス」号が牽引した最大荷重は104トンで、最高速度は時速23マイル、コークス消費量は1トン1マイルあたり0.30ポンドであった。ウィショーはこの機関車で4回の実験を詳しく記述しているが、最も成功したのは1838年11月6日の実験で、約20トンの荷物を積載して平均時速31.39マイル、最高時速72.4マイルを記録した。ウィショーが別の旅について述べたことも繰り返す価値がある。それは1838年7月21日のこと、「アイオラス」号は一等客車3両、二等客車2両と密閉式客車1両、そして貨車に載せられた駅馬車2両からなる列車を牽引し、96,164ポンド（約43トン）の荷物を積載してメイデンヘッドへの旅を試みたが、「約2.5マイル進んだところで列車は突然停止し、 21分35秒の間そのままの状態になった。その間、「アイオラス」号はゆっくりと体力を回復するために離れ、十分に運動した後、21分35秒後に列車を先導するために戻ってきた」。しかし、機関車はこの訓練で完全に力を取り戻したわけではなかったようで（！）、スラウで停車し、そこで給水を受けました。この行程は150分かかりましたが、4回の停車に要した34分を差し引くと、平均速度は時速11.71マイルでした。

1840年1月11日、「アイオラス号」は驚くべき航海をしたと伝えられています。当時、モンマスではチャーティスト派の裁判が行われており、民主党系の日曜紙「ディスパッチ」がその裁判の詳細な報道を掲載しました。モンマスからメイデンヘッドまで、特別な使者が陸路で派遣され、そこで機関車（アイオラス号）が使者をロンドンまで運びました。最初の10マイル（約16キロメートル）を7分で走破したと伝えられています。時速85マイル（約140キロメートル）の速度です。 [72ページ]前の列車を追い越し、31マイルの全行程を約25分で完了しました。

ウィショーは1839年12月13日に「バッカス」号で旅行した記録を残している。二等車2両と一等車1両（四輪）の列車を牽引し、平均時速29マイルで13マイルを走行した。この旅行で最高速度は時速44.11マイルに達した。1840年1月9日、ウィショーは「バッカス」号でウェスト・ドレイトンまで往復した。下りでは3両の客車を牽引し、時速50マイルを達成した。上りでは同様の最高速度を3回記録し、1/4マイルの距離を2回、0.5マイルの距離を1回記録した。

ウィショーは「ビーナス」に関して、25.5トンの積荷を積んだ実験を一度記録している。積載量は、オープンタイプの二等客車1両、一等客車1両、そして貨車に載せられた駅馬車2両である。平均速度は時速21マイル、最高速度は時速48マイルであった。「ビーナス」はグレート・ウェスタン鉄道開通後の最初の4ヶ月間はほとんど使用されておらず、その期間の総走行距離はわずか240マイルであった。グーチ氏はこの機関車が極めて不安定であることに気づき、他に都合の良い機関車がない場合を除いて使用しなかった。これが走行距離が少なかった理由である。「ビーナス」は後にタンク機関車として改造され、動輪の直径は6フィートに縮小された。このように改造された後、この機関車は数年間ティバートン支線の交通を担った。

「アポロ」号は、1838年6月4日の午前8時にメイデンヘッドを出発し、パディントンに向けて出発し、グレート・ウェスタン鉄道の最初の上り列車を牽引しました。翌日、13両編成の午後の列車を牽引してメイデンヘッドを出発したとき、チューブが破裂して故障し、列車は数時間遅れ、事故の誇張された報道によりロンドンでは大きな騒動が起こりました。

グレート・ウェスタン鉄道の機関車の初期モデル一覧表では、「ヴィーナス」「ネプチューン」「アポロ」のシリンダー直径を12インチとしており、この点に関する権威として（その誠実さは疑う余地のない）数名の名前を挙げていることにご留意ください。しかし、これがシリンダーの当初の直径が12インチであったことを支持する唯一の証拠というわけではありません。N・ウッドはグレート・ウェスタン鉄道の取締役への報告書の中で、特にこの点について次のように述べています。「…12インチシリンダーを搭載した『ヴィーナス』、『ネプチューン』、『アポロ』などの機関車の性能は、以下の点に加えて、 [73ページ]ウッドの表3に記載されている記述では、寸法は12インチとされている。しかし、現在では、これらのエンジンのシリンダーの直径は14インチであったとされている。

私たちは今、グレート・ウェスタン鉄道のためにマザー・ディクソン社が製造した、10 フィートの動輪を備えた 2 台の機関車を処理しなければなりません。

幸いなことに、これらの機関車の製作に協力した人物の一人が今も存命で、 1896年1月3日のエンジニア誌に、機関車製作の詳細な説明と「グラスホッパー」（「エイジャックス」または「マース」の愛称）の図面が掲載されており、ここに転載します。

図27. —「グラスホッパー」は、2台の広軌機関車（「エイジャックス」と「マース」）のうちの1台で、10フィートの動輪とディスクパターンを備え、グレート・ウェスタン鉄道会社向けにマザー・ディクソン社が製造しました。

問題の紳士は、この機関車に関する以下の詳細を筆者に提供してくれた。「この機関車は、リバプールのマザー・ディクソン社ノース・ファウンドリーの製図工、ジョン・グランサムによって設計された。外観は汽船に似ており、動輪は外輪箱のようなスプラッシャーを備え、緩衝板まで取り付けられた手すり板は船首のような形状で、機関車前端にかかる風圧を軽減する役割を担っていた。動輪の直径が大きいことから、ブルネルが何らかの意図を持っていたことが伺える。おそらく、当時製造されていたどの機関車よりも2倍の大きさにするよう指示したのだろう。当時、工場で雇用されていたスタッフは、ジョン・グランサム（製図室長、後に共同経営者）、ロバート・ヒューズ（海洋部門マネージャー、後にウールウィッチの王立兵器廠の蒸気船検査官）、バンクス氏（機関車主任、よく知られた人物）であった。 [74ページ]ミッドランド鉄道のダービーで機関車の製造を手がけたバディコム氏、グランド・ジャンクション鉄道とフランスのルーアンの機関車工場の初代機関車監督を務めたバディコム氏、ミッドランド諸州の初代機関車監督を務めたジョサイヤ・カートリー氏、スコットランド中央鉄道の初代機関車監督でバーケンヘッドのブラッシー社のマネージャーを務めたジョージ・ハリソン氏、ニュートン・イン・ザ・ウィローズの機関車製造会社ジョーンズ・アンド・ポッツ社の後継者となったポッツ氏。この地で車輪職人フロストが最初の固体機関車車輪を製造した。」

「上に名前を挙げた人たちは皆、私が働いていた時代には私と一緒に働いていた徒弟や職人でした。

グラスゴー、スコットランド・ストリートのテイト・アンド・ミルリーズ社のウィリアム・テイトは、10フィートの車輪を持つ機関車の組立工でした。私は彼と共に同じ機関車で助手として働きました。テイトは1845年にグラスゴーのニールソン・ハイドパーク機関車工場の工場長を務め、彼の助手であるジョン・ウィルソンは1864年から1884年まで、ニールソン工場の唯一の所有者であるジェームズ・リード氏の下で工場長を務めました。ジェームズ・スミス・スカーフは10フィートのタイヤを溶接しました。クランク軸は、ノリス氏が工場長を務めていた時代にマージー・フォージで鍛造され、チャールズ・アッカーズが旋盤加工しました。ネッド・バーシングは、ボーリングミルの歯車で駆動する大型旋盤でリムとタイヤを旋盤加工しました。私も同じ旋盤で作業していたので、作業場の壁からクリアランスを確保するために湾曲した部分を切り出さなければならなかったことを覚えています。

マザー・ディクソン社が供給した10フィート（約3メートル）の車輪式エンジン「エイジャックス」と「マーズ」（図27）は、独特な構造の駆動輪を備えていた。通常のスポークの代わりに、円周と中心が鉄板で連結され、セグメントごとにボルトで固定され、わずかに凸型の形状をしていた。

これらのディスクホイールは、1834年10月にボルトンのB・ヒックス氏に与えられた特許に基づいて製造されました。しかし、ヒックス氏の特許の主目的はディスクホイールではなく、シリンダーをクランク軸の真上に垂直に配置した3気筒エンジンでした。蒸気はピストンの上部からのみ導入されるため、蒸気の力は常に下向きに作用します。この方法により、ヒックス氏はエンジンの粘着力を大幅に高めることができると期待していました。ディスクホイールは「マーズ」や「エイジャックス」などの機関車に使用されましたが、このような3気筒エンジンが実際に製造されたという記録は残っていません。

「グラスホッパー」の図からわかるように、この2つの10フィートのホイールエンジンは突出した前部を持ち、フレームの上の車輪を覆うスプラッシャーは、 [75ページ]ラードナー博士によれば、これらの理由から、これらは一般に「ボートエンジン」と呼ばれており、さらに、これらのエンジンは旅客列車の運行には適さないことが判明した（おそらく、巨大な蒸気船の発進と停止に要する時間のロスが原因と思われる）、グレート・ウェスタン鉄道建設時にはバラスト列車の牽引に使用されたと述べている。ブルネル氏は、これらの10フィートのエンジンに関して以下の証拠を示した。 1845年にゲージコミッショナーに提出されたホイールエンジンに関する報告書によると、「10フィートのホイールエンジン3台が製作されました。このアイデアは私が考案したものではなく、あるメーカーが提案したものです。10フィートのホイールを製作できるかどうかについては多少の懸念は表明しましたが、試してみる価値はあると考えました。実際に製作されたのですが、そのホイールを取り付けた3台のエンジンは、他の点では完全に故障し、エンジン全体が廃棄されることになりました。…私が言及しているエンジンは、リバプールのあるメーカーが製作した2台のエンジンで、そのメーカーは私たちのために他のエンジンも製作していました。もちろん、10フィートのホイールの製作を許可したことについては全責任を負いますが、他の事情から、そのエンジンは成功せず、ホイールの構造は、二度と採用すべきではないものでした。それは一枚のプレートで、直径が大きいため重く、横風に対して非常に大きな面積を占有するため、採用するのは決して適切ではありませんでした。もう1台のエンジン（「ハリケーン」）は、 10 フィートの車輪があり、車輪は非常によく機能していましたが、不測の事態によりエンジンが使用不能になりました。車輪は事故で壊れ、どんな車輪でも壊れてしまうため、それ以上使用しようとはされませんでした。」

有名なクランプトン エンジンの設計者で特許所有者でもある TR クランプトン氏は、「Ajax」について次のような詳細を述べています。「火格子の面積、10.22 フィート。加熱総面積、474.0 フィート。駆動輪の直径、10 フィート。シリンダーの直径、14 インチ。ストロークの長さ、20 インチ。火室の表面積、57.3 フィート。両シリンダーの容積、7.09 フィート。ホイールに対する容積の比率、1:1.41。」

「アリエル」号は、1838 年 11 月 6 日にブルズ ブリッジ (ヘイズ) で「ハリケーン」号と衝突したようです。一方、「ライオン」号は 7 月 30 日の午後 5 時に同じ場所の近くで故障し、1838 年 11 月 6 日にイーリングで不運にも人をはねて死亡させました。

1839年3月3日の深夜頃、「アトラス」号は25両の貨車を積んだバラスト列車をパディントン駅に向けて牽引していたが、 [76ページ]いつもの場所を通り、列車は機関室へと進み、「ノーススター」に衝突し、あの有名な機関車にかなりの損傷を与えました。その後、快進撃を続けましたが、今度は機関室の壁に激突し、ついに停止しました。事故の原因を調べたところ、機関士と火夫の両者が機関車の中で居眠りをしており、列車は数マイルもの間、無人運転で走行していたことが判明しました。貨車には50人の乗員が乗っていましたが、重傷者はいませんでした。

図28. — ハリソンのシステムに基づいて製造された、 10フィートの動輪を備えた広軌機関車「ハリケーン」

1838年10月26日の夜、ロンドンは大騒ぎになった。フィールド氏（著名な技術者会社モーズレイ・アンド・フィールド社の共同経営者）が「ハリケーン」（図28）に轢かれて死亡したという報道があったのだ。しかし、これは完全には真実ではなかった。事実は以下の通りである。ラードナー博士と、その助手である19歳のフィールドという青年は、ウッドが取締役に提出する報告書のために、アクトンでレールのたわみに関する実験を行っており、上り線を使用していた。使用された機関車は「ハリケーン」号であり、この機関車は彼らの使用のために上り線でパディントンから運ばれてきた。ヤング・フィールドは機関車が通過する際のたわみの量を測るためにかがんでいたが、ちょうどそのとき「ハリケーン」の前でバランスを崩してしまい、機関車は時速5マイルしか出ていなかったにもかかわらず、短い距離で停止することができず、不幸にも彼は轢かれて死亡した。

1836年12月、TEハリソンは、 [77ページ]機関車のボイラーを一方の車両に、機械部分を別の車両に搭載する方式を採用した。これは、ボイラー部分の修理が必要になった際に、ボイラー部分を機械部分から切り離し、別のボイラー車両に交換できるという考え方に基づいており、その逆も同様である。機関車の開発初期において、修理に要する費用の多さを考えると、この方式の採用によって大きな経済効果が期待された。

「サンダーラー」（図29）は1837年、ニューカッスルのホーソン社によって建造されました。ボイラー部分は6つの車輪で支えられており、外観は普通の機関車と変わりませんでした。前方、煙突の端には機械台車があり、直径6フィート（約1.8メートル）の4つの連結された車輪で支えられていました。歯車比は3対1であるため、主動輪が1回転すると動輪は3回転し、直径18フィート（約4.5メートル）の動輪と等しくなります。

シリンダーは水平に配置され、コネクティングロッドは歯車が取り付けられたダブルクランク軸に接続されていました。この歯車が駆動輪の軸のピニオンを駆動していました。駆動輪の軸は上下に動き、路面の凹凸を吸収していました。歯車とピニオンは、駆動輪の軸の支柱に固定・連結されたクランク軸の支柱によって必要な間隔を保ち、駆動輪と連動していました。歯車の軸の2つの偏心歯車が、通常のレバーと手動ギアを介してスライドを操作し、シリンダーからの排気蒸気は煙突に排出されました。

2台の台車は棒で連結され、蒸気管には横方向の動きをするためのボールジョイントと金属製のリングパッキンが取り付けられていた。また、蒸気管は互いに摺動する2つの部分で構成されており、これにより長さ方向の動きが可能になっていた。タンクはボイラーの下に設置され、エンジンホイールは連結されており、全体の重量を分散させて接着力を高めていた。歯を正しいピッチに保ち、逆回転時のバックラッシュを防ぐため、ピニオンは2つの部分に分かれており、そのうちの1つは車軸の周りを移動可能で、キーを使って歯の2つの半分を正しいラインから少しずらすことで、動きを強めることができた。

ボイラーの直径は44インチ、135本の管の直径は1⅝インチ（内径）で、管の長さは8フィート7インチでした。火室には中間羽根が設けられていました。[78ページ]

図 29. —ハリソンの設計に基づいて建造された広軌機関車「サンダーラー」。動輪の直径は 6フィート、ギア比は 18フィート。

[79ページ]1839年1月18日金曜日、「サンダーラー」号は、スラウでの停車時間を含めて32分でメイデンヘッドからパディントンまで大型普通列車を牽引しました。

「ハリケーン」は「サンダーラー」と基本的な設計と寸法は同じでしたが、当然ながら動作方式には大きな違いがありました。「ハリケーン」の機関車は6つの車輪で支えられており、先輪と後輪の直径は4フィート6インチ、駆動輪の直径は10フィートで、ピストンロッドの接続部はクランク軸に直接接続されていました。軸箱はフレームの上に設置されており、これは前述の2台の10フィート車輪式機関車の場合も同様でした。

いわゆる機関車の歴史書には、「ハリケーン」の挿絵とされるものが掲載されており、車輪は放射状に伸びるスポークを持つように描かれている。しかし、この奇妙な機関車はどちらも、挿絵（図28 と29）やコルバーンの『機関車工学』に示されているように、V字型のスポークを持っていた。

1839年9月末、路線の31マイルがトワイフォードまで開通したとき、「ハリケーン」の運転手は、事故が起きても妻と家族を養うという取締役からの約束を得て、「ハリケーン」を時速100マイルでトワイフォードまで運転することを引き受けました。そして、加速と停止に3マイルを見込んで、時速100マイルで28マイルを無事に走行したと言われています。

1846年、著名な鉄道建設業者であるグリッセル・アンド・ペト社は、グレート・ウェスタン鉄道の機関車工場に近いハロー・ロードにあるワイアット氏のスタジオから、ウェリントン公爵の巨大なブロンズ製騎馬像をハイド・パークまで移設する作業を引き受けました。この騎馬像は20トンの重量があり、グレート・ウェスタン鉄道から貸与された直径10フィートの4つの車輪で支えられていました。1組は「ハリケーン」号の車輪から取り外されたオープンスポークの車輪で、もう1組は「マーズ」号または「エイジャックス」号の車輪から取り外された円板状の鉄板製でした。どちらの車輪も、1846年10月10日付のイラストレイテッド・ロンドン・ニュースに鮮明に描かれています。

グレート・ウェスタン鉄道の初期の機関車のうち、現在残っているのは、ハイ鋳造会社がグレート・ウェスタン鉄道に納入した2台のギア付き機関車のみである。残念ながら、これらについてはほとんど知られていない。サー・D・グーチは（「サンダーラー」の平歯車と小歯車について記述した後）次のように記している。「同じ歯車設計が、 [80ページ]「 ハイ鋳造所で製造された2台のエンジンで、車輪の 直径は6フィートで、ギア比は2対1でしたが、シリンダーが小さかったです。これらの機械の動作に非常に不安を感じました。道路に沿って自走できるだけの十分な力があると確信していたからです。」ハイ鋳造所で製造された2台のギア付きエンジンに関するサー・D・グーチのこの力強く明確な発言にもかかわらず、サー・D・グーチはハイ鋳造所のバルブギアについて言及していたとされています！「ハイ鋳造所で製造された2台のエンジンでは、同じ（平歯車と小歯車の）ギア設計が使用されていました…ギア比は2対1でした」と読んでから、それがハイのバルブギアのことを言っていると言われるとは、なんとも不思議なことです！

[あ]スウィンドン機関車工場の記録によれば、「スネーク」と「バイパー」の車輪の直径は6フィート4インチでした。

サー・D・グーチ氏の証言に加え、我々は幸運にも独立した人物からの証言を得ることができました。1838年8月にパディントンでヘイ社製のギア付き機関車を目撃したこの目撃者は、この機関車とその試運転について非常に興味深く明快な記述をしています。彼は次のように記しています。「私はちょうど、ヘイ社が製造したグレート・ウェスタン鉄道の機関車の性能を目の当たりにしたところです。この機関車は、筆者が機関車の完成度を高めるために不可欠と考える要素、すなわちピストンの低速運動と機関車の高速化を組み合わせた、やや新しい原理に基づいています。実験は完全に成功し、ハリソン氏は計画を断念しましたが、歯とピニオンの歯車機構を用いて速度を向上させるという原理は、この実験によって完全に確立されました。」

「機関車はパディントンからメイデンヘッドまで5両の客車を牽引して出発し、5両の客車と鉄を積んだ2台の貨車を牽引して戻り、時速40マイルの速度で頻繁に走行しました。

「その後、機関車は乗客を乗せた午後5時の列車をメイデンヘッドまで運び、120人から150人の乗客を乗せて時速36マイルの速度で旅を続けた。」

上記の記述から、ハリソンが既に「サンダーラー」の3対1のギアリングを廃止していたことがわかる。サー・D・グーチは、元の機関車を何とか使えるようにするために、半分を改造しなければならなかったと述べている。2台のヘイグのギアリング機関車も同様に改造された可能性が高い。実際、グレート・ウェスタン鉄道の記録には、「スネーク」と「ヴァイパー」の動輪が6フィート4インチ（約1.8メートル）であったことが示されている。 [81ページ]直径が 6 フィートであることは、その証拠です。ギア付きエンジンが納品されたとき、車輪の直径が 6 フィートでした。小さな平歯車が特定の位置にあったとすると、平歯車を取り外し、コネクティングロッドの長さをわずかに変更し、直径 6 フィート 4 インチの車輪をクランク軸に取り付けるだけで、問題のエンジンで通常の機関車を作ることができます。

また、「エイジャックス」の車輪のディスクが 8 フィートにカットされ、新しいタイヤが装着された可能性もあり、これは 1842 年にウィショーが「エイジャックス」の駆動輪の直径をわずか 8 フィートと記している事実を説明できる。

次の興味深い表は、グレート・ウェスタン鉄道の初期の機関車の動作の結果を示しています。

 負荷。 移動速度

。 コーラを飲みました。

エンジンの名前
。 馬車
など 機関車
と
炭水車 総
荷重。 距離。 22.5マイルの 平均
時間。

平均
レート。 合計
数量。 1マイル
あたりのポンド

1トンあたり
1マイルあたりのポンド。
トン。 トン。 トン。 マイルズ。 分。
時速マイル
。 ポンド単位。 品。 総
荷重。
北極星 40.5 28.5 69   8,848 .884 25.45 420,784 47.5 1.17 .69
アイオロス 40.5 28.4 68.9 7,292 .237 23.81 353,360 48.4 1.19 .71
金星 40.5 26.5 67     240 .100 22.5   12,656 52.7 1.3  .78
ネプチューン 40.5 26.5 67   4,728 .949 23.83 188,384 39.8  .95 .59
アポロ 40.5 26.5 67   4,392 .942 28.81 193,080 43.9 1.08 .65
プレミア 40.5 25   65.5 3,024 .99  22.73 159,936 52.8 1.3  .87
ライオン 40.5 24   64.5 3,973 .96  23.43 226,576 57   1.4  .89
当初の広軌機関車の多くは伝熱面積が不足していたため、その活躍は短かった。最初に廃棄された機関車の中には「エイジャックス」「プラネット」「ライオン」「アポロ」「ハリケーン」「サンダーラー」などがあった。

機関車としての寿命は終わったものの、固定エンジンとして機能するよう設計され、1846年または1847年にスウィンドン工場の艤装工場でビームエンジンの修理が行われていた際には、「ライオン」と「プラネット」が機械を動かす動力を供給し、「アポロ」がスウィンドンに建設された最初のナスミスの蒸気ハンマーを動かす蒸気を供給した。

[82ページ]

第7章
ロンドン・バーミンガム鉄道の開通。—給水加熱装置を備えた「ウォレス」号。—ドクターチャーチのタンク機関車「エクリプス」。—バランス型機関車。—煙を多く排出する機関車。—ロンドン・サウサンプトン鉄道の開通。—偏心輪のない機関車「ソーホー」。—ダブルフランジホイールエンジン。—ハンコックによる鉄道機関車供給の試み。—イギリス向けアメリカ製機関車。—機関車とその動作の詳細。—グーチがグレート・ウェスタン鉄道向け機関車設計に着手。—特許取得の鋼製タイヤ。—グレイが膨張作動方式を導入。—弁装置の試験。—「ロングボイラー」の誤り。—ヨーク・アンド・ノース・ミッドランド鉄道向けスティーブンソンの設計。—レニー兄弟が強力な機関車を製作。—リンク機構の発明者：ハウ、ウィリアムズ、それともスティーブンソン？—アメリカが改良の功績を主張。—ベイヤーの単板フレーム機関車。—初期のクルー機関車。—ロバートソンが蒸気機関車を搭載。機関車にブレーキを取り付けた。—カウレアズ勾配を動かすための機関車。—ボドマーの往復動機関車、または「補正」機関車。—シェフィールド・アンド・マンチェスター鉄道、サウス・イースタン鉄道、ロンドン・アンド・ブライトン鉄道で試された。—失敗に終わった。—マコーネルの「グレート・ブリテン」。—デュランスの石炭燃焼式「コンドル」。

リバプール出身の著名な機関士、エドワード・ベリーは、ロンドン・アンド・バーミンガム鉄道に機関車を供給する契約を結びました。路線の最初の区間は1837年6月20日に開通し、ベリーが設計した四輪式の機関車が列車を牽引しました。図30は、彼がロンドン・アンド・バーミンガム鉄道向けに設計した標準的な旅客用機関車の一例です。

1838年、ダンディーのキモンド、ハットン、スティール社は、ダンディー・アンド・アーブロース鉄道向けに「ウォレス」と名付けられた機関車を、炭水車を含めて1,012ポンドの費用で建造した。この機関車は、内枠と傾斜した水平外筒を備え、外筒の直径は13インチ、ストロークは18インチであった。動輪の直径は5フィート6インチ、先輪と後輪の直径は3フィート6インチであった。弁室はシリンダーの上部にあった。排気蒸気は炭水車に送られ、給水を加熱した。「ウォレス」は、「例外なく、最も壮麗で美しく仕上げられた機械部品の一つであった。実際、「スコーピオン」、「スピットファイア」、その他の有名な英国の機関車を見た出席者は皆、「ウォレス」を好んだ」と評された。ダンディー・アンド・アーブロース鉄道の軌間は5フィートであった。 6インチ[83ページ]

図30. —ロンドン・バーミンガム鉄道向けベリー標準旅客機関車

[84ページ]バーミンガムの著名な科学実験家であったチャーチ博士は、1838年に四輪のタンク機関車「エクリプス」を製作しました。この機関車は、ロンドン・バーミンガム鉄道の建設に使用されました。シリンダーは水平方向に屋外に設置され、直径は11.5インチ、ストロークは24インチでした。先輪、すなわち動輪の直径は6フィート2.5インチで、当時の狭軌鉄道では最大のものと言われ、オリジナルの「リバプール」の6フィートの車輪より2.5インチ大きかった。従輪の直径は3フィートでした。水タンクはボイラーの下に配置され、積荷時には動輪が9トン、従輪が5トンの重量を支えました。「エクリプス」は100トンの荷物を牽引し、「軽快」走行時には時速60マイルの速度に達しました。動輪の大きさ、機関車の重量、設計、そして速度を考えると、「エクリプス」号は当時の狭軌鉄道の常識を大きく超える進歩を遂げていたことがわかる。「エクリプス」号は改修後、1861年にスウォンジーで運行を開始した。

1838年、機関車製造において二つの重要な改良が導入されました。すなわち、機関車の往復動部のバランス調整と、燃料としてコークスの代わりに石炭を使用することです。これは部分的に成功しました。バーミンガムの技師ヒートンは、機関車の車輪のバランス調整を導入しました。これは1838年8月のことで、彼はロンドン・バーミンガム鉄道の取締役の提案を受けて模型機関車を製作しました。同社の機関車の一つ「ブロックホール」は、1839年初頭にバーミンガムのバルカン工場で修理され、ヒートンの改良装置が取り付けられました。シャープ・ロバーツ社は、前年の12月にロンドン・サウサンプトン鉄道に、車輪の縁のすぐ内側にバランス調整用の重りを取り付けた機関車を納入していました。一方、ヒートンの重りは、車軸の反対側にクランクスローを延長する形で取り付けられており、この方法は現代の機関車にも現在も用いら​​れています。煙を煩わすことなく石炭を満足のいく方法で燃焼させた最初の機関車は、グランド・ジャンクション鉄道所属の六輪機関車「プリンス・ジョージ」号であった。1838年、この機関車はチャンター社の特許取得済み炉を装備した。この炉の火格子は、火室扉から管板まで45度の角度で傾斜しており、火格子の上にはデフレクターが取り付けられていた。機関車の動きによって燃料はすべて下端に落ちた。1839年初頭、グランド・ジャンクション鉄道所属のもう一つの六輪機関車「デューク・オブ・サセックス」号（シリンダーサイズ13インチ×18インチ）にチャンター社の炉が装備された。この時は火格子の傾斜はそれほど大きくなく、クルーから [85ページ]リバプールでは、機関車が時速60マイルの速度で数マイル連続走行し、同時に同社の役員らは、機関車が排出する煙の量はコークスを燃焼させる機関車より多くはないと発表した。

図31. —ロンドン・サウサンプトン鉄道に最初に納入された機関車の一つ「ガーネット」

ロンドン・アンド・サウサンプトン鉄道（現在のロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道）の最初の区間は、1838年5月12日にロンドンからウォーキングまで開通しました。当初の機関車は、4つの例外を除き、6輪の「単発」機関車で、動輪の直径は5フィート6インチでした。図31の「ガーネット」は、この機関車の1台を示したものです。シリンダーの直径は13インチ、ストロークは18インチでした。先輪と従輪の直径は3フィート6インチでした。「ガーネット」の空車重量は13トンでした。

1839年、アンコートのソーホー工場のピール・ウィリアムズ・アンド・ピール社は、自社で製造した最初の機関車をリバプール・アンド・マンチェスター鉄道に送りました。この機関車は「ソーホー」と名付けられ、25両の貨車（総重量133トン、18クォート2クォート）を牽引してリバプールからマンチェスターまで運行しました。この機関車はそれ以前の2週間は一般の旅客列車を牽引しており、「故障もなく、列車は通常、予定よりも早く到着していた」とのことです。この改良は、 [86ページ]このエンジンに導入された新しい技術は、バルブを操作するためのものでした。「ソーホー」には偏心器はありませんでしたが、その代わりにクランク軸に固定された2つの平歯車が採用され、そのすぐ上に配置された同じ直径の2つの歯車を駆動することで、中心間の距離を常に一定に保ち、エンジンのバネによる動きの影響を受けないようにしました。この2つの歯車は短い軸に固定され、その両端には小さなクランクアームが取り付けられ、このクランクアームがバルブスピンドルに接続されたコネクティングロッドを駆動しました。

リーズのフェントン・マレー・ジャクソン社は1839年、シェフィールド・アンド・ロザラム鉄道に「アギリス」という名の六輪機関車を納入しました。この機関車に関する詳細な情報はごくわずかですが、車輪の両側にフランジが付いていたこと、また「バルブを動かす偏心器が一つ、あるいは全て破損、故障、紛失、あるいは持ち去られた場合でも、機関士は機関士の制御下にあり、それらの部品が無傷のままであった場合とほぼ同様に安全に鉄道を走行させることができる」とされています。しかし、「どのように」それが行われたのかについては、全く説明がありません。

1840年、エセックス州ストラトフォード出身の蒸気鉄道車両製造者として著名なウォルター・ハンコックは、自身の蒸気車両とほぼ同様のシステムを採用した機関車を製作しました。この機関車はイースタン・カウンティーズ鉄道で試運転されました。このボイラーは独特な設計で、複数の独立した室を備え、各室には複数の管が収容されていました。各室、あるいは管群は2つの共通貯水池に接続されており、下部の1つは給水用、上部の1つは蒸気の貯水池でした。各室から水、蒸気管、貯水池への接続部には自動弁が備えられており、いずれかの室に事故が発生した場合でも、上部の蒸気圧力、または下部の水圧力によって自動弁が閉じられるため、ボイラーの残りの部分は効率を維持し、事故による影響は伝熱面積の減少のみでした。この種の事故は管破裂ほど深刻ではなく、損傷した部分は自動的に廃棄されて使用不能となりました。この機関車のもう一つの利点は、比較的小さなスペースに収まっている大きな加熱面積でした。さらに改良されたのは、往復運動する火格子のセットです。シリンダーは垂直に配置され、独立したクランクシャフトを駆動します。その運動は、駆動輪の車軸に固定された滑車を介して回転するエンドレスチェーンによって車軸に伝達されます。 [87ページ]プーリーには段階的なギアが付いており、速度やパワーの必要に応じてエンジンのギアを上げたり下げたりすることができます。

機械が直接車輪を駆動しないため、給水ポンプなどを作動させる必要がある場合、その部分のギアを解除することが可能でした。これは、そのような場合、ボイラーに水を供給するために数回往復するか、または「レース」で走行する必要があり、通常の機関車に比べて大幅に改善されました。

1839年、アメリカ合衆国フィラデルフィアの機関車製造業者ノリスは、バーミンガム・アンド・グロスター鉄道の取締役に対し、全長2マイル（3.35チェーン）のリッキー・インクラインとして知られる急勾配を走行するための機関車を提供する申し出を行いました。契約書には、「機関車は、国内で入手できるものよりも高出力、高耐久性、軽量であること。30日以内に15回の試験を実施し、総重量100トンの荷物を積載し、1/330の勾配を時速20マイルで登攀し、さらに1/180の勾配を時速14マイルで登攀することで、その性能を証明すること」と規定されていました。アメリカの機関車がこれらの条件を満たした場合、バーミンガム・アンド・グロスター鉄道は、1台あたり20%の輸入関税を含めて1,600ポンドを超えない価格で、10台の機関車を受け入れる契約を結んでいました。鉄道技師のムーアソム大尉は、「機関車は規定の条件を厳密に満たしていなかったものの、良好な状態で使用可能な機関車だと考えていた」と述べています。これらの機関車がリッキー・インクラインでどのような成果を上げるかについては、何の保証もありませんでした。

最初に到着した3両の機関車は「イングランド」、「コロンビア」、「アトランティック」で、製造業者とバーミンガム・アンド・グロスター鉄道との取り決めにより、グランド・ジャンクション鉄道で一連の試験が行われ、その後バーミンガム・アンド・グロスター鉄道の取締役が機関車を受け入れることとなった。これらの試験は1839年4月から5月にかけてバーミンガムとリバプールの間で行われ、1日で156マイルの往復運転が頻繁に行われた。必要な積載量が常に確保できるとは限らず、適切な重量にするために空の貨車を列車に追加する必要が生じた。列車の長さは220ヤード（1/8マイル）を超えることもあった。蒸気作動圧力は1平方インチあたり62ポンドであった。 [88ページ]集計された結果は以下の通りである。勾配1/330で積載量が100トンから120トンの場合、速度は時速13.5マイルから22.5マイルであった。勾配1/177で積載量が100トンの場合、速度は時速9.5マイルから13.5マイルの範囲であった。21回の試験走行が行われ、規定の性能を達成したのは5回のみで、他の5回では作業内容に疑問が残り、11回では機関車が必要な作業量を達成できなかった。

これらの実験は、燃料消費量に関して興味深い結果を示しました。リバプールからバーミンガムまでの勾配の総上昇は約620フィート（約180メートル）、バーミンガムからリバプールまでの勾配の総上昇は約380フィート（約105メートル）です（リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の場合は除く）。したがって、バーミンガムまでの勾配の差は約240フィート（約73メートル）となります。

バーミンガムまでの 596 マイルの 7 回の旅で、このエンジンは総重量 682 トンを輸送し、12,705 ガロンの水を蒸発させ、177 袋のコークス (各 1 1/2 クォート) を消費しました。バーミンガムから 596 マイル下流までの 7 回の旅では、同じエンジンが総重量 629 トンを輸送し、12,379 ガロンの水を蒸発させ、177 袋のコークスを消費しました。したがって、両方のケースで燃料の消費量は同じで、唯一の違いは上りの旅の方が下りの旅よりも 326 ガロンの水の蒸発量が多いことですが、どちらの方向にもほぼ同じ負荷を輸送しています。これらのエンジンの構造は非常に単純で、作業も明白でした。ボイラーは水平型で、直径 2 インチ、長さ 8 フィートの銅管 78 本と鉄製の火室がありました。10 1/2 インチのシリンダーは、直径 2 インチで長さ 8 フィート直径がわずかに下向きに傾斜しており、ピストンロッドが車輪の外側で作動するように配置されているため、クランク軸の必要性が回避されています。

これらのアメリカ製エンジンのフレームは 6 つの車輪で支えられていました。直径 4 フィートの 2 つの駆動輪は火室の直前に配置されていました。直径 30 インチの他の 4 つの車輪は、ボイラーの前端を運ぶ台車に取り付けられていました。台車はセンター ピンによってフレームに接続され、そのピン上で自由に回転することで、台車がカーブの外側のレールに適合し、車輪の円錐の助けを借りて、レールにほとんど負担をかけずにカーブを通過できるようにしていました。

 トン  cwt。

ボイラーとエンジンの重量
火室がいっぱいだった 9 11¼
21 cwtのコークスを搭載したテンダーと
520ガロンの水が 6 4¼
総重量 15 15½
これらのエンジンは、空の状態では、それぞれわずか 8 トンの重さでした。

[89ページ]バーミンガム・アンド・グロスター鉄道に納入されたアメリカ製のボギー機関車の一つに「フィラデルフィア」号という名前がありました。この機関車は前述の3両よりも強力な機関車で、鉄道技師のムーアサム大尉は1840年6月22日にウースターから送った手紙の中で、リッキーバンクでの試運転の様子について興味深い記述を残しています。 1/37.5の勾配に76本の鎖を片道で敷設し、ほぼ水平の3本の鎖を仮置きして出発前に休ませた。線路は非常に新しく、そのため堅固でもゲージも明確でもなく、近くで行われていた工事で時折レールが土で覆われていた。使用された貨車はマンチェスター・リーズ線のものと同様の大型で、空荷時の重量は2.5トンを超え、当初は非常に硬直した状態で運行された。貨車には4トンの荷物が積載され、乗員を含めて通常約6.75トンあった。「フィラデルフィア」号は運行時で約12トン3cwt、炭水車は全重量19トンでほぼ7トンであった。シリンダーは12.5インチ、ストロークは20インチ、駆動輪は連結されていない4フィートであった。駆動輪の重量は6.3トン（リバプールで計量された水なしの容器。

彼女が通常積載していたのは、貨車8台、機関車、炭水車、そして乗客で、総重量74トンに相当し、10分で、時速約6マイルの速度で走行しました。最後の1/4マイルは時速9 3/4マイルの速度でした。7台の貨車等は、総重量67 1/4トンに相当し、約9分で、平均時速6 1/2マイルの速度で走行しました。6台の貨車等は、総重量61トンに相当し、時には5 1/4分、時には6 1/2分で、平均時速6分、つまり平均時速9マイルで走行しました。最後の1/4マイルは通常、時速約11マイルの速度でした。5台の貨車等は、総重量約53トンに相当し、最後の半マイルの上りは通常時速13マイルの速度で走行しました。上記の結果は概ね晴天時に発生しましたが、線路が部分的に濡れている場合もあり、上り坂で30秒から1分半の速度差が生じました。ある日、雨が降る中、男たちはブーツに泥灰土をつけた状態でレールの上を歩き、道は油っぽく滑りやすくなっていた。また、平らな部分の下半分は数時間前に形成されたばかりで、非常に柔らかく、目が粗かった。

「このような状況下で、『フィラデルフィア』号は5台の貨車、自走式貨車、炭水車を搭載し、乗客を含む総重量は約53トンであった。 [90ページ]平均速度は時速5マイル強で登り、最後の1/4マイルは時速8マイルで通過した。その後、2両の貨車が降ろされ、「フィラデルフィア」号は残りの3両の貨車（自重と炭水車）を乗せ、乗客を含む総重量40トンで平均速度時速12マイル近く、最高速度は時速16マイル近くに達した。

サー・D・グーチは当初の広軌機関車に全く満足せず、1839年にグレート・ウェスタン鉄道の取締役から2種類の機関車を設計する許可を得ました。これらの機関車は「ファイアフライ」級と「フューリー」級と呼ばれ、前者は動輪長7フィート、シリンダー径15インチ、ストローク18インチ、伝熱面積700フィート（約213メートル）でした。後者は動輪長6フィート、シリンダー径14インチ、ストローク18インチ、伝熱面積608フィート（約183メートル）でした。

図32. —グーチの「ファイアフライ」級広軌機関車の一つ「ハーピー」

「フューリー」と「ファイアフライ」設計の機関車は142両が製造されました。サー・D・グーチは、最も優れた機関車はリーズのフェントン・マレー・アンド・ジャクソン社製であったと述べています。「ファイアフライ」級の62両は、以下の通り製造されました。リーズのフェントン・マレー・アンド・ジャクソン社製が20両、マンチェスターのナスミス・ガスケル社製が16両、マンチェスターのシャープ・ロバーツ社製が10両、ニュートンのジョーンズ・ターナー・アンド・エバンス社製が6両。 [91ページ]6 台はベドリントンの Longridge and Co. 社製、2 台はブリストルの Slaughter and Co. 社製、2 台はロンドンの G. and J. Rennie 社製です。

これらのほとんどはイングランド北部で製造されたことが分かるが、これらの広軌機関車が狭軌トラックで数百マイルグレート・ウェスタン鉄道まで運ばれたことは重要な事実であり、これは、2つの道路間のスペースを単に狭くするだけで、比較的少ない費用で既存の狭軌鉄道を拡張することが可能であったことを示している。

これらの機関車はすべて、グレート・ウェスタン鉄道からメーカーに提供された仕様書と図面に基づいて製造され、互換性のある部品については薄い鉄製の型板も提供されました。図32は「ファイアフライ」型を示しています。

ニュートンのジョーンズ・アンド・カンパニー高架橋鋳造所で製造された「ファイアフライ」は、この種の機関車の中で最初に納入されたものでした。1840年3月28日、この機関車は40人の乗客を乗せた2両の客車と台車を積み、パディントンからレディングへの試験走行を行いました。この旅は、出発から停止まで46分25秒を要しました。しかし、途中で炭水車のバネが1つ破損したため、慎重な運転が必要となりました。復路では、26マイルポストと24マイルポストの間で時速56マイルの速度に達し、トワイフォードからパディントンまでの平均速度は時速50マイルを超えました。1844年8月の女王即位の際には、この機関車の1つに乗った特別の使者によってロンドンにこの知らせがもたらされました。スラウからパディントンまでの 18 1/4 マイルの旅は、15 分 10 秒、時速 75 マイルで達成されました。図 (図 33 ) は、古いパディントン機関区の内部を示しており、見られる機関車の中には、「ガニメデ」と「エトナ」があります。すべての機関車は、ドーム型の火室と外枠を備えており、すでに示したものに加えて、主な寸法は次のとおりです。先輪と後輪、直径 4 フィート。ボイラー胴体、長さ 8 フィート 6 インチ、直径 4 フィート。直径 2 インチのチューブ 131 本、長さ 9 フィート。作動状態の重量は、先輪で 4 3/4 トン、駆動で 11 トン 13 cwt、後輪で 7 トン 16 cwt、合計 24 トン 4 cwt。

1840年11月20日、ダニエル・グーチは鋼鉄製タイヤの特許を取得し、「フューリー」級と「ファイアフライ」級の機関車にこの特許取得済みタイヤが装着されました。このタイヤにはせん断鋼が5分の1しか含まれていなかったにもかかわらず、グーチのタイヤの使用は大きな進歩を遂げませんでした。 [92ページ]56年前、鋼鉄は高価な商品だったため、鉄道車両に鋼鉄タイヤが装着されることは一般的ではありませんでした。実際、グレート・ウェスタン鉄道は機関車と炭水車の車輪にこの改良を採用したにとどまりました。この特許取得済みタイヤを装着した機関車の多くは、新しいタイヤが必要になるまで約30万マイル走行しました。

図33.パディントン機関庫の内部。1840年の広軌機関車が展示されている。

機関車設計者としてのダニエル・グーチが最初に執筆したこれらのエッセイによって、彼は一躍機関車技術者の頂点に立つことになりました。普段は謙虚なグーチ自身も、これらの機関車について次のように述べています。「これらの機関車が28年間も稼働してきて、自信を持って言えます。この重量で、これより優れた機関車は、私自身によっても、また他の人々によっても、その後に作られたものはありません。これらの機関車は、これまで素晴らしい働きをしてきましたし、これからも果たし続けます。」設計者によるこれらの機関車に対するこの率直な賛辞は、その長所を的確に描写していると言えるでしょう。グーチが最初に設計した広軌貨物機関車は、直径5フィートの6輪連結車輪、内径16インチのシリンダー、ストローク24インチを備えていました。火室はドーム型でした。図34（「ジェイソン」）は、これらの機関車の1台です。

[93ページ]1840年にハル・アンド・セルビー鉄道の機関車監督を務めていたジョン・グレイは、当時の機関車製造に目覚ましい改良をもたらしました。（グレイは1838年7月26日に弁装置の特許を取得していました。弁装置と言えば、ドッズとオーウェンが1839年9月16日にくさび式弁装置の特許を取得していたことも興味深いでしょう。）グレイはハル・アンド・セルビー機関に、駆動輪用の内部軸受、バネ用の延長ベース、そしてもちろん特許取得済みの弁装置と膨張作動機構を採用しました。問題の機関車は、リーズの鉄道鋳造所のシェパードとトッドが製造しました。駆動輪の直径は6フィート、シリンダーは直径12インチ×ストローク24インチ、火室は2フィート×3フィート6インチでした。 （内側）、そして94本の2インチチューブ（長さ9フィート6インチ）です。これらの機関車のうち2台、「スター」と「ベスタ」は、1840年11月10日火曜日に他の機関車との競争試験を受けました。「スター」と「ベスタ」は16往復し、平均積載量は55.4トン、1マイルあたり1,718トンでした。コークス消費量は465ポンド、1トンあたり1マイルあたり0.271ポンド、蒸発水量は2,874ポンド、1トンあたり1マイルあたり1.62ポンドでした。

図34. —「ジェイソン」、グレート・ウェスタン鉄道向けのグーチ社の最初の貨物機関車の一つ

グレイの特許と競合する他の 2 つのクラスの機関車、つまり当時使用されていた通常の種類のエンジンと、グレイの膨張装置を追加した同じ種類の機関車が試されました。[94ページ]

試験の結果は次の表に示されています。

(A) = 1 マイル以上輸送される荷重(トン) (ポンド)
(B) = 31 マイルの移動あたりに使用される Elsecar Coke の重量 (ポンド)。
(C) = 1 マイルあたりに使用されるコーラの量 (ポンド)。1 マイルあたりに使用されるコーラの量 (ポンド)。
(D) = 1 トンあたり 1 マイルあたりに使用されるコークスの重量 (ポンド)。
(E) = 81 マイルの移動あたりに使用される水の量 (ポンド)。
(F) = 1 マイルあたりの水量（ポンド）
(G) = 1 トンあたり 1 マイルあたりの水の量 (ポンド)
エンジン
のクラス
（あ） （B） （C） （D） （英） （女性） （G）
特許  1649.4  446.98 14.41 0.271 2672   86.19 1.62
改変 1649.4  686.15 22.13 0.416 4601.6 148.43 2.90
変更なし  1649.4 1007.78 32.59 0.611 6432.8 207.5  3.97
ハル・アンド・セルビー線のような交通量を持つコークスおよびボイラー用の3種類のエンジンの年間財務結果はおよそ次のとおりです。

改造されていないエンジンの場合は 4,500 ポンドです。
改造エンジンの費用は 3,250 ポンド。
特許エンジンの場合は 2,000 ポンド。
今や、機関車の新たな発展の時代、すなわち「ロングボイラー」エンジンの導入の時代を迎えています。しかし、このアイデアは大いに「ブーム」になったにもかかわらず、有能な機関車技術者たちはこれをあまり考慮しませんでした。実際、多くの人がこの計画を厳しく非難しました。

1841年、ロバート・スティーブンソンは新しい形式の弁装置の特許を取得しました。これは、上下のギャブが弁軸に固定され、偏心ロッドの両端が直線リンクによって離間された構造です。ここでもスティーブンソンは新しいものを導入したわけではなく、彼の装置はロバーツの弁装置の不格好な改良版に過ぎませんでした。この種の機関車（一般にスティーブンソンの特許「ロングボイラー」機関車として知られる）は、1842年1月にヨーク・アンド・ノース・ミッドランド鉄道で試験運転され、その寸法は以下のとおりでした。

シリンダーの直径 14  インチ
ストロークの長さ 20  ”
駆動輪の直径 5½ 足
小さな車輪の直径。 3  ”
150本のチューブがあり、加熱面積は 765  ”
銅製の火室、加熱面は 30  ”
総加熱面積 795  足
ボイラーの長さ（火室と煙室を含む）  17  ”
作動状態のエンジンの重量 15  トン
90 マイルの旅の間に時速 48 マイルの速度が達成されましたが、当時の列車は軽量の 5 両の車両のみで構成されていました。[95ページ]

上記の実験中の燃料消費量は 1 マイルあたり 19.2 ポンドで、距離の半分 (45 マイル) では 8 台の車両を積載し、残りの半分では 5 台の車両を積載しました。

この消費量には、火をつけて蒸気を発生させるために使用される燃料のすべてが含まれます。

R・スティーブンソンは、エンジンの価格を上昇させることなく伝熱面積を増やすため、真鍮や銅の代わりに錬鉄製の管を導入した。彼はいくつかの実験を行った後、この方式を採用した。

最後の12ヶ月間、彼は鉄管ボイラーを自らの眼で数基稼働させ、それらをどの程度まで一般向けに推奨できるかを見極めることに注力した。結果はまさに彼の望み通りで、このため彼は大きな自信を持ってそれらを導入した。弁装置については次のように称賛されている。「通常のエンジンでは、スライドバルブを作動させる機構は故障しやすく、摩耗も著しかった。

「エンジンのこの部分は、偏心器とスライドバルブの間の単純な接続のみを必要とするほど簡素化され、これにより、かなりの数の可動部品が不要になりました。

これは、従来のようにスライドバルブをシリンダーの上部ではなく側面に垂直に配置することで実現しました。これにより、バルブのスライド運動の方向とバルブロッドの中心線が、偏心器が配置された点で主軸の中心線と交差するようになりました。この場合、偏心器ロッドは通常の中間レバーや計量棒を必要とせず、バルブロッドの延長部に直接接続されます。両シリンダーのスライドバルブは、シリンダー間の1つの蒸気室に配置されました。給水ポンプの動作におけるもう1つの改良点は、ポンプロッドをエンジンの逆転に使用される偏心器に接続することでした。この配置により、ポンプの可動部分の速度が大幅に低下し、動作の均一性が向上しました。

1841年、南東ブラックフライアーズ、ホランド・ストリートのG・レニー氏とJ・レニー氏は、ミラノ・モンゾ鉄道向けに「ランブロ」と名付けられた機関車を製作しました。「ランブロ」は鉄道技師のアルバーノ氏の設計に基づいて建造されました。シリンダーは直径13インチ、ストローク18インチ、動輪直径5フィート6インチ、蒸気圧力50ポンド、重量22トンでした。143トンの列車を時速36マイルで走行させた場合の平均コークス消費量は、1マイルあたりわずか22ポンドでした。 [96ページ]鉄道会社は、「燃料の経済性、巨大な牽引力、フレームと作動装置の優秀さと堅牢性など、これまで見たどの機関車も、いかなる点においても機関車「ランブロ」に匹敵するものはなかった」と報告した。

これから述べるこの進化は、機関車の歴史において最も重要な位置を占めています。他の多くの有用な発明と同様に、リンク機構も様々な人々の功績によって生み出されたとされています。

その一般的な名称である「スティーブンソン」リンクモーションは、よく知られた誤称です。実際、スティーブンソンは、曲線リンクモーションの発明者であると主張したことはありません。おそらく、最初はその価値を十分に理解していなかったのでしょう。

このアイデアの萌芽は、ニューキャッスルのウィリアムズが1842年に考案した、2つの偏心体を連結する直線リンクの形でした。もちろん、このような配置は実際には全く不可能でした。クランクを回転させると、2つの偏心体がリンクを破壊してしまうような位置にすぐに配置されてしまうからです。バルブと偏心体の中間に配置された湾曲リンクは、ウィリアムズの原始的なアイデアからすぐに発展し、1846年までは一般的にウィリアムズ・モーションと呼ばれていました。1846年4月の『実用機械工学誌』に掲載された膨張弁に関する記事では、このリンクがウィリ​​アムズ・モーションと呼ばれています。しかし、同誌の5月号には、ニューキャッスルのR.スティーブンソン社に雇われた工員ウィリアム・ハウからの手紙が掲載されています。この手紙の中でハウは、ウィリアムズが前述の直線リンクを提案したものの、ハウはそれが全く実現不可能であると判断し、湾曲リンクを考案したと述べています。ウィリアムズはこの手紙に返答しませんでした。ハウが発明を主張する手紙を目にしていなかった可能性もあるが、いずれにせよ、その後、湾曲したリンクの発明はハウに帰せられることとなった。しかし、彼が特許を取得しなかったことは重要であり、当初は彼もスティーブンソンも、バルブを効果的に拡張操作する手段としてのその価値を理解していなかった可能性が高い。そうでなければ、スティーブンソンが当時、上部と下部のギャブギアの特許を取得したばかりだったことを考えると、どちらかが発明を保護したであろう。あるいは、ハウの主張が、発明を保護しなかった理由の一つだった可能性もある。

リンクモーションの発明において、我が国は天の帝国に先を越されたようには見えません。多くの有用な発見においてそうであるように（と主張されていますが）。しかし、その栄光は我々のものではありません。なぜなら、このアイデアは我々のアメリカ人のいとこであるニューヨークのWTジェームズが考案したと、巧妙に「推測」されているからです。 [97ページ]1832年には早くもリンク機構を備えた「ジェームズ」機関車を製作しました。この発明は当時、あまり価値あるものとは考えられていなかったようです。なぜなら、それがアメリカの後の機関車に採用されるのは、1842年から1843年にかけてのウィリアムズ＝ハウの実験によって再発見された後だったからです。

1843 年、当時シャープ・ブラザーズ・アンド・カンパニーに勤務し、後にマンチェスターの有名な機関車製造会社ベイヤー・ピーコック・アンド・カンパニーに加わった C. ベイヤー氏が、機関車のフレームに単一の鉄板を導入しました。

トレビシックの息子は蒸気機関車の発展に目を向け、グランド ジャンクション鉄道の主任技師として、現在では世界的に有名なクルー工場を建設し、1843 年に開設しました。クルー工場のマネージャーに就任した A. アラン氏は、彼の監督のもと、駆動輪と従動輪の連結が斬新な点である新しいクラスの機関車を製造しました。アランは 1863 年に、この革新は完全に自分のおかげであると公に主張していました。

問題の機関車は通常「旧クルー貨物クラス」と呼ばれ、15インチ×14インチの外筒を備えていました。連結された車輪は直径5フィートで、火室の前後に1組ずつ配置されていました。これらの車輪は内側にベアリングを持ち、先頭の小さな車輪は外側にベアリングを持っていました。蒸気圧は120ポンドでした。これらの実用的な機関車の重量は19.5トンで、長年にわたり貨物輸送に使用されました。後にラムズボトム氏はこれらの機関車のいくつかをタンク機関車として改造し、その一部は現在でもロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道で使用されています。1891年に亡くなったアレクサンダー・アランは、1855年に直線リンク機構を発明したことで知られています。

強力なブレーキの必要性は、機関車技術者にとって常に最大の課題の一つであった。長らく、機関車の動輪にブレーキをかけるのは賢明ではないという点で技術者たちは一致していた。しかし、グラスゴー・アンド・エア鉄道の機関車監督であったピーター・ロバートソンは異なる意見を持ち、1843年4月、彼は特許を取得した蒸気ブレーキを同鉄道の機関車に搭載した。この装置は、動輪の上部を囲む半円形の柔軟な金属バンドで構成されていた。バンドの一端はヒンジに固定され、もう一端はピストンロッドに固定されていた。「オフ」の状態で、ピストンロッドはバンドを動輪のタイヤから遠ざけていた。 [98ページ]車輪は固定されていましたが、ピストンの後ろから蒸気が供給されると、バンドがタイヤにしっかりと押し付けられました。これがロバートソンの蒸気ブレーキのシンプルながらも効果的な応用例です。その動作のよく知られた例として、現在もクレーンに取り付けられているハンドブレーキが挙げられます。

グラスゴーのカウレアズ・インクラインは、ノース・ブリティッシュ鉄道の忌み嫌う存在であり、かつてはエディンバラ・アンド・グラスゴー鉄道だったもののグラスゴー終点のすぐ外側に位置しています。このインクラインは開通当初（そして現在もそうですが）、固定式の機関車で運行されていました。しかし、1843年末頃、エディンバラ・アンド・グラスゴー鉄道の機関士であるミラー氏と、機関車監督のパトン氏は、この2マイル（約3.2キロメートル）の勾配（1/42）を運行するための強力な機関車を設計・製作しました。この機関車は1844年1月に稼働を開始し、その年のインクライン運行費用は、機関車を含めて、固定式の機関車でその前の12ヶ月間に費やされた費用の3分の1にまで減少しました。

標高

図34a. —グラスゴーのカウレアズ・インクラインで作業するためのパトンとミラーのタンク機関車

この驚くべき機関車の図（図34a ）を見ると、まず目を引くのは巨大な蒸気ドームです。機関車は直径4フィート3.5インチ（約1.2メートル）の6つの連結された車輪で支えられていました。シリンダーは「外側」にあり、煙室のほぼ中央に傾斜して固定されていました。シリンダーの直径は15.5インチ（約38.7メートル）、ストロークは25インチ（約63.7メートル）でした。これらの寸法は、55年前の一般的な慣習をはるかに超えるものであったことがわかります。 [99ページ]バルブ室はシリンダーの上にあり、偏心器はフレーム内の駆動車軸に固定されていました。バネはアンダーハング式で、すべての車輪はカウンターバランスされていました。レバー式安全弁が2つ設けられていました。火室の加熱面積は60平方フィート、管の加熱面積は748フィートでした。このエンジンのその他の主要寸法は、火室が長さ4フィート、深さ4フィート6インチ、煙室が長さ2フィート6インチ、深さ4フィート4インチ、管が136本、直径2インチ、長さ10フィート6インチでした。このエンジンは「タンク」クラスのもので、煙室の下のタンクに200ガロンの水が貯められており、2往復分の水量でした。水は通常の給水塔ではなく、立水管から供給されました。

駆動輪にはブレーキが装備されており、そのレバーはネジで操作され、ネジのハンドルは機関士の手の届く範囲に配置されていました。

従動輪には蒸気ブレーキが装備されており、これはロバートソン氏がエア線の機関車に採用したものに似たものだった。水タンクの両側には砂箱が設けられ、レールに砂を落とす作業が行われた。砂箱は、火夫が踏板の上に立ち、砂箱内のバルブまたはストッパーからハンドルとロッドを使って砂を落とす作業だった。レールの滑りを防ぐ最も効果的な方法は、レールを清潔に保つことだった。これは、ボイラーから斜面に沿って2本のジェット噴射で行われていた。レールがひどく汚れている場合は、小型の空気容器と給水ポンプの1つを使って、さらに2本の冷水ジェット噴射が使用された。

機関車の総重量は 26.5 トン、総重量 54 トンの客車 12 両の速度は時速 15 マイル、総重量 104 トンの貨物トラック 20 台を牽引してカウレアズ坂を登ったときの速度は時速 9 マイルでした。

1844 年 11 月のエンジン作業。
傾斜面で行われた全作業。

キャリッジ。 トラック。 ブレーキ。 総
合計。 エレベーター。 操縦。 11月
終了週。
いいえ。 トン。 いいえ。 トン。 いいえ。 トン。 トン。 合計 時間
335 1,675 694 3,817   298 1,937 7,429   121 120  7
344 1,720 673 3,701½ 268 1,742 7,163½ 107 118 14
375 1,878 658 3,619   248 1,612 7,106   104 118 21
376 1,900 640 5,525½ 254 1,660 7,076½ 103 118 28
1,430   7,170 2,665   14,663   1,068   6,951 28,775   435 474 —
[100ページ]99ページの表は、同様の設計の2台目の機関車を1ヶ月間運転した結果を示しています。この機関車はシリンダー径が16.5インチで、火室を仕切る水室によって加熱面積が拡大されています。この2台目の機関車は1844年末に稼働を開始しました。

これらの機関車は「ヘラクレス」と「サンプソン」と名付けられ、カウレアズで製造されました。一方、同じ基本設計の他の 2 台は「ミラー」と「ホーソーン」と名付けられ、ニューカッスルで製造されました。

AE ロッカー氏は、これらの機関車が「しばらく稼働しないうちに、敷設工長が機関車がレールを破損していると苦情を述べた。忘れてはならないのは、レールの荷重は 1 ヤードあたりわずか 58 ポンドで、枕木間の間隔は 3 フィートだったということだ」と述べている。この報告を受けて、勾配線は敷設し直され、枕木間の距離は中心間で 2 フィートに短縮された。しかし、これで事態はあまり改善されず、おまけにフォース・クライド運河から水漏れが始まった。これは間違いなく、重い機関車が絶えず通行することで発生する振動が原因であった。そこで後方への戦略的な移動が必要となり、取締役は著名な技師 (マクノート氏) を任命して陸上機関車を強化し、正常に作動するようにし、勾配線を稼働させるための牽引システムを再び導入した。

ニューカッスルの会社（非撚鉄ロープの発明者であり特許も保有するRSニューオール社）が、鉄道会社にワイヤーロープを1本納入しました。陸上機関車は1847年3月4日に完成し、新しい条件下での試験運転で牽引システムは非常に良好であることが証明され、4台の機関車はすべて撤去されました。

1845年、マンチェスター・シェフィールド線には、ボドマーの特許取得原理に基づいて製造された4両の強力な貨物機関車が納入されました。シリンダーの直径は18インチ、ストロークは24インチ、6連装の車輪の直径は4フィート6インチでしたが、これらの機関車の重量は1両あたりわずか24トンでした。しかし、総荷重1,000トン以上を牽引できたとされています。ボドマーの機関車は、その独特な構造と、他の機関車の歴史書でこの特異な機関車について言及されていないことから、蒸気機関車の発展において高く評価されるべきものです。

このエンジンは「補償型」と表現され、すべての負担はピストン、ピストンロッド、コネクティングロッド、そしてクランクに集中する。各シリンダーには2つのピストンがあり、1つはもう1つと連結されている。 [101ページ]一方のクランクは車軸の両側にダブルクランクを備え、もう一方のクランクは反対側のクランクを備えていたため、駆動車軸には 4 つのクランクが取り付けられていました。

蒸気は、ピストンがシリンダーの中央で出会ったときに 2 つのピストンの間で交互に送り込まれ、また、ピストンがストロークのもう一方の端に到達したときには、シリンダーの端または上部とピストンの間にも送り込まれました。

ボドマーは、この配置により機関車は完全にバランスが取れ、速度に関わらず機関車の振動やピッチングは発生しないと主張した。このタイプの機関車は、シャープ兄弟社によって製造され、シェフィールド・アンド・マンチェスター鉄道にも納入された。シリンダーは直径14インチ、ストローク20インチ（両シリンダーとも10インチのストロークが2つ）、駆動輪直径5フィート、蒸気圧は1平方インチあたり90ポンドであった。1844年11月、この機関車のコークス消費量は平均で1マイルあたりわずか21.92ポンドであった。

同じ原理に基づく、より大型で強力な機関車が、サウス・イースタン鉄道とロンドン・ブライトン鉄道の合同機関車委員会に納入されました。委員会が解散した1845年、この機関車はサウス・イースタン鉄道に引き継がれ、123番と番号が付けられました。シリンダーは直径16インチ、ストローク30インチ、つまり2つのピストンがそれぞれ15インチのストロークで作動していました。加熱面積は、ボックス73平方フィート、チューブ769平方フィート、蒸気圧95ポンド、重量18トン、コークス消費量15ポンド/マイルでした。駆動輪の直径は5フィート6インチでした。サウス・イースタン鉄道がこの機関車を引き継いで間もなく故障し、担当者の1人が死亡しました。

ボドマーは、ロンドン・ブライトン鉄道にも、この特許取得済みの往復機関車を納入しました。これは1845年12月のことで、ボドマーはロンドン発ブライトン行きの午後5時の最初の急行列車を運行しました。問題の機関車は7号車で、直径6フィートの単動輪を備えていました。シリンダーの直径は15インチで、20インチのストロークは、当然のことながら、各シリンダーに10インチのピストンが2つずつ搭載されていました。火室は有名な「ベリー」型でした。7号車は1850年1月に改修され、ボドマー製の往復ピストンが取り外され、通常のピストンが取り付けられました。後年、7号車は「シーフォード」と命名されました。

ボドマーはこの計画に基づいて、外側のシリンダーの直径が 22 インチ、ストロークが 24 インチ、つまり12 インチのピストンが 2 つ付いた別のエンジンを設計しました。 [102ページ]ストロークはそれぞれ200Nでした。駆動輪の直径は2.1メートル（7フィート）でした。この特別な機関車のボイラー圧力は100ポンド（約45kg）で、12両編成の列車で1マイル（約1.6km）あたり10ポンド（約5kg）のコークスを消費すると推定されました。この機関車には、ボドマーが取得した特許に基づき、円筒形のスライドと膨張弁が取り付けられていました。

1845 年、当時バーミンガム アンド グロスター鉄道の機関車監督であった JE マコーネルは、リッキー インクラインを動かすために、それまでに説明されていたアメリカの機関車より強力な機関車を製造しようと決意しました。彼の論文の成果が「グレート ブリテン」です。この機関車は 6 つの車輪が連結されたサドルタンク機関車でした。車輪は直径 3 フィート 10 インチ、シリンダーは 18 インチ x 26 インチのストロークでした。この強力な「鉄の馬」は、150 トンの列車をリッキー バンクまで楽々と牽引しました。マコーネルはまた、バーミンガム アンド グロスター鉄道のテュークスベリー支線を動かすために、アメリカの機関車の 1 台をサドルタンク機関車として改造しました。直径、および先頭台車。

リバプール・アンド・マンチェスター鉄道のデュランス氏は、この頃、長年の念願であった完璧な石炭燃焼機関車の開発に向けて、時折行われていた実験に注目した。「コンドル」号において、彼は二つの火室の効果を試した。燃料は通常の方法で外側の火室に注入され、第二の燃焼室は第一の炉から漏れたガス状物質を消費するように設計された。

「コンドル」の運行に特別な注意が払われていた時代、この石炭燃焼方式はかなり成功を収めたようだ。煙を消費する機関車をうまく運用するという難題を解決するための燃焼室というアイデアは、後に他の機関車設計者によって試みられた。「コンドル」の2つの火室は、短い管が取り付けられた横方向の水室で仕切られていた。燃焼室への空気の供給は、頭部に小さな穴が開けられたパイプを介して行われた。

[103ページ]

第8章
イースタン・カウンティーズ鉄道向けスティーブンソンの「ロング・ボイラー」貨物機関車—グレイの「ジェニー・リンド」試作車—ハックワースがブライトン鉄道向けに同クラスの機関車を12台製造—スティーブンソンとハウの3気筒機関車は不成功—スティーブンソンのもう一つの無謀な「グレートA」—広軌と狭軌の機関車の競争試験—グーチが救世主！—スウィンドンで最初に製造された機関車「プレミア」—今日の標準的な急行機関車の先駆け「グレート・ウェスタン」—この「マンモス」の試運転—「グレート・ウェスタン」の注目すべき運行—8輪機関車に改造された「グレート・ウェスタン」—グレート・ウェスタンで試運転されたギャロウェイの傾斜登坂機関車—マンチェスター・アンド・シェフィールド鉄道向けベイヤーの「アトラス」—イースタン・ユニオン「エセックス」が149両の貨物列車を牽引貨車—スティーブンソンの「ケントの白馬」—機関車設計家としてクランプトンが「ナミュール」を建造—グーチの「鉄の公爵」と「アイルズの王」が広軌鉄道の人気をさらに高めた—「ジェニー・リンド」は「ティーカップの中の嵐」—「ジェニー・リンド」と「ジェニー・シャープ」の試運転—トレビシックの「コーンウォール」は機関車の怪物—1851年の博覧会に出品—現在の形に再建され、今も稼働中—マコーネルの「カウンターバランス」実験—「史上最強の狭軌機関車」—YNとBRの「185号」—現在稼働中の最古の機関車、ファーネス鉄道の「オールド・コッパーノブ」—もう一つの機関車マニア「ラブラシュ」—「カンブリア紀」の機関車とその特徴1848 年の「アルビオン」の建造から半世紀後、筆者はこの機関車とその姉妹機の作業図面を発掘しました。

1845年、R・スティーブンソン社は、イースタン・カウンティーズ鉄道の貨物輸送用に、シリンダーが外側にある「ロングボイラー」機関車を7台製造しました。図35は、この不格好な機関車の一例を示したものです。ボイラー胴の長さは13フィート6インチ（約4.3メートル）にも及び、すべての車軸は胴体の真下に位置し、先輪の直径は3フィート（約9メートル）、駆動輪と従輪（連結輪）の直径は5フィート9.5インチ（約16メートル）でした。シリンダーの直径は16インチ（約38メートル）、ストロークは21インチ（約53メートル）でした。稼働時のこれらの機関車の重量は23トン12 cwt（約23キロワット）でした。この図を見れば、これらの機関車が走行中に非常に不安定で、振動が大きかったことは言うまでもありません。

ジョン・グレイがハル・アンド・セルビー鉄道向けに設計した特許取得機関車の各車輪の内側と外側のベアリングの配置（前述）から、後に完成し「ジェニー・リンド」クラスとして世界中に知られることになる初期の設計を知ることができます。[104ページ]

図35. —スティーブンソンの「ロングボイラー」貨物機関車、イースタン・カウンティーズ鉄道

図36. —グレイの「ジェニー・リンド」プロトタイプ、No.49、ロンドン・アンド・ブライトン鉄道

1846 年、グレイはブライトン鉄道の機関車監督となり、同路線用に別の急行機関車設計を準備しました。この設計では、現在「ジェニー リンド」として知られるタイプがさらに開発されました。J. ハックワース社はこれらの機関車 12 台の供給契約を獲得し、1846 年 11 月に最初のペアである 53 と 54 を納入しました。図 36 はこれらの機関車の 1 つである No. 49 を示しています。先輪と従輪の直径は 3 フィート 6 インチ、動輪の直径は 6 フィートでした。シリンダーは 15 インチ x 24 インチのストロークです。伝熱面積: チューブ、700 平方フィート、火室、79 平方フィート。内側ベアリングは駆動輪に、外側ベアリングは先輪と従輪に設けられました。機関車にはグレイの「馬脚運動」が採用され、12台のうちいくつかは2つの四角い蒸気ドームを備えていた。1つはボイラー胴の中央に、もう1つは火室の上に設置されていた。各ドームは [105ページ]蒸気安全弁が備え付けられており、蒸気圧力は1平方インチあたり100ポンドでした。

これらのエンジンは、時速 40 マイルまで、またはそれを超える速度で重い荷物を運ぶのに適していることがわかりました (50 年前の計算による)。

1846年、スティーブンソンとハウは3気筒エンジンの特許を取得しました。Z・コルバーンは著書『機関車工学』の中で、中心が離れた2つのシリンダーに交互に蒸気を流すと危険な蛇行運動が生じるという考えの誤りを暴露しています。スティーブンソンとハウの3気筒エンジンの目的は、この蛇行運動を克服することでした。コルバーンは、「追加のシリンダーと作動部品よりも、数ポンドのカウンターウェイトの方が効果的だっただろう」と述べています。特許取得者が揺れの真の原因とそれを克服する真の方法を完全に理解する前に、この設計に基づいて2台のエンジンが製造されたようです。外側のシリンダーは直径10.5インチ、ストローク22インチでした。一方、中央または内側のシリンダーは直径16.8インチでしたが、ストロークは18インチに制限されていました。言うまでもなく、これらの3気筒機関車は成功しませんでした。

1845 年 12 月下旬に行われた有名な軌間実験についても簡単に触れておく必要がありますが、グレート・ウェスタン鉄道は競争のために新しい機関車を準備していなかったにもかかわらず、広軌鉄道でそれらの機関車を定期的に使用していたにもかかわらず、広軌に非常に有利な結果となりました。

狭軌実験はグレート・ノース・オブ・イングランド鉄道で行われ、R・スティーブンソン社によってこの目的のために製造された特別な機関車「A」が使用されました。「A」は6輪の長尺ボイラー機関車で、外筒と6フィート6インチの動輪を備えていました。ボイラーへの給水には、広軌では冷水が使用されていましたが、狭軌では温水が使用されました。広軌は静止状態から発進しましたが、狭軌は可能な限り高速で発進点に接近しました。しかし、狭軌当局のこうした厳しい慣行にもかかわらず、実験では完全に打ち負かされました。

スウィンドン工場は 1846 年の初めに機関車の製造を開始しました。その名前が示すように、「プレミア」は、現在では世界的に有名なこの機関車工場で製造された最初の機関車でした。

この機関車は6両連結された貨物機関車で、車輪の直径は5フィートでした。[106ページ]

このタイプの機関車は、若干の改良を加えてスウィンドンで多数製造されました。「ヒーロー」（図37）は、当時のGW標準貨物機関車の好例です。

図37. —「ヒーロー」、グレート・ウェスタン鉄道の6連装広軌貨物機関車

狭軌鉄道の技術者たちが、グレート・ウェスタン鉄道で使用されているものと同じぐらい強力な機関車を製造しようと必死の努力を重ねた後、後者の取締役は、より大型でより強力な機関車を製造しようと決定し、グーチ氏は巨大な機関車を製造し、1846年の議会会期開始前に稼働させるよう命令を受けました。この決定が下されてから「グレート・ウェスタン」が稼働するまで、わずか13週間しか経過しませんでした。この短い期間に、機関車の設計を決定し、図面を作成し、型紙を用意し、複雑な機械全体を製造して組み立てる必要がありましたが、その3か月で、この最も有名な機関車を製造するには十分でした。

当初建造された「グレート・ウェスタン」（図38）は6輪エンジンで、寸法は以下のとおりです。シリンダーは直径18インチ、ストローク24インチ。駆動輪は直径8フィート。先輪と後輪は直径4フィート6インチ。278本のチューブは長さ9フィート、直径2インチ。火室（外側）は5フィート6インチ×6フィート、内側は4フィート10インチ×5フィート4インチ、中央に仕切りあり。加熱面、チューブ1,591平方フィート。火室160平方フィート。火格子面積20フィート。高さは [107ページ]機関車は、機関車が初めて設計した機関車であり、その全長は 24 フィート、機関車は 1840 年代に設計された。レールからボイラー上面までの高さは 9 フィート 6 インチ、煙突の高さは 5 フィート 2 インチ、機関車の長さは 24 フィート、重量 (空車時) は 36 トンであった。この機関車では、グーチは以前に設計した機関車に採用されていたゴシック式火室がそのまま採用された。ところで、機関車の歴史に関する本には、この機関車の図解と称する写真が掲載されており、火室はフラッシュトップで 4 つの先輪が付いていた。「グレート・ウェスタン」号は 1870 年の終わりまでグレート・ウェスタン鉄道で列車を牽引し、23 年 3 月 31 日の稼働期間中に総距離 370,687 マイルを走行した。

図38. —「グレート・ウェスタン」広軌機関車（当初製作）

1846年6月13日土曜日、「マンモス」機関車（「グレート・ウェスタン」は通称そう呼ばれていた）は、ロンドンからブリストルまで往復するという驚異的な旅を成し遂げた。6基の給水ポンプのうち1基が故障し、速度を落とさなければ、もっと良い結果が得られていたはずだった。しかし、事故にもかかわらず、この旅の結果は狭軌鉄道の技師たちにとって「青天の霹靂」のようだった。

列車の重量は100トンで、1等車10両で構成され、そのうち7両は鉄製のバラストが積まれ、残りの3両は取締役と実験関係者が乗車した。列車はパディントンを11時間47分52秒で出発し、ディドコットで5分15秒停車した後、78分でスウィンドンに到着した。そこで4分27秒停車した後、ブリストルまで旅程が続けられ、全行程118.5マイルを2時間12分で走行した。これは時速54マイル、つまり2回の停車に費やされた9分35秒を除くと、全行程で時速約59マイルであった。これには3回の減速と加速が含まれる。最高速度は82マイルポストと92マイルポストの間で記録された（80マイルから85マイルまでは1マイルあたり8フィートの勾配があり、85.5マイルから86.5マイルあたりまでは1マイルあたり8フィートの勾配がある）。 [108ページ]約100分の1の勾配で下り、そこから90.5マイル地点まで1マイルあたり8フィートの勾配で下り、その後92マイル地点を越えると1マイルあたり8フィートの勾配で上り、92マイル地点を越えると10マイルを9分8秒で走破しました。平均速度は時速約66マイルです。87マイルと88マイルは、1マイルあたり8フィートの勾配で、時速69マイルで走行しました。

1846年6月初旬のある月曜日、「グレート・ウェスタン」号は、午前9時45分発のパディントン発エクセター行き急行列車に連結されました。当時の名門列車であり、この列車はその後何年も経って「フライング・ダッチマン」号が運行されるまで、最速の普通旅客列車であり続けました。この列車がロンドン・エクセター間を4時間半で結ぶと宣伝された際、人々はそれは不可能だと言いました。では、「グレート・ウェスタン」号の運行記録、そして以下に記されている運行は、どのように受け止められたのでしょうか。パディントンからエクセターまでの193 3/4マイルを214分（3時間34分）で走行し、平均時速は55 1/4マイルでした。実際の運行時間は以下のとおりです。

から パディントンからディドコット 53   マイル 55 分
” ディドコットからスウィンドン 24   ” 30 ”
” スウィンドンからバース 29¾ ” 33 ”
” バースからブリストルへ 11.5 ” 14 ”
” ブリストルからトーントン 44¾ ” 45 ”
” トーントンからエクセター 30¾ ” 37 ”
193¾ 214
帰路はもっと短時間で完了し、時速60マイルを超える速度であれば容易に達成できたでしょう。停止を除いた実際の走行時間は次のとおりです。

から エクセターからトーントン 30¾ マイル 34 分
” トーントンからブリストルへ 44¾ ” 43 ”
” ブリストルからバース 11.5 ” 14 ”
” バースからスウィンドンへ 29¾ ” 34 ”
” スウィンドンからディドコット 24 ” 26 ”
” ディドコットからパディントン 53 ” 56 ”
マイルズ、 193¾ 分、 208
機関車がしばらく運転された後、グーチは先車軸にかかる重量が1つの車軸では安全に支えきれないことに気づき、「グレート・ウェスタン」にもう1組の先車（図39）を取り付け、動輪の前に4つの車輪が並ぶ8輪機関車とした。この4つの車輪は台車枠に固定されていなかったことを忘れてはならない。グレート・ウェスタン鉄道の取締役たちは「グレート・ウェスタン」に非常に満足していたため、29 [109ページ]その後の 8 年間に、ほぼ同様の設計 (ドーム型の火室を除く) の機関車がさらに製造され、これらの機関車は、より新しい時期に製造された同じ設計の数台とともに、1892 年 5 月に広軌が廃止されるまで、ロンドンとニュートン アボット間の有名な広軌急行列車を運行しました。

図39. —二組の先輪を備えて再建されたオリジナルの「グレート・ウェスタン」

1847年3月、グレート・ウェスタン鉄道は、イライジャ・ギャロウェイの水平動輪式機関車推進システムを試験するため、メイデンヘッドに線路を敷設しました。水平動輪はセンターレールを掴み、機関車は動輪にかかる重量に依存しないため、通常の機関車では不可能な勾配を登ることができました。また、2つの水平動輪がセンターレールの両側をそれぞれ押すため、機関車は半径が極めて小さい曲線を安全に通過することができ、これは通常の機関車では不可能なことでした。メイデンヘッドに敷設された線路は1/19の勾配でしたが、模型機関車と模型列車は1/6の勾配を無事に登りました。D・グーチ氏はこの実験について次のように説明しています。

「パディントンのエンジニア事務所、
1847年3月25日」

「以下は、ギャロウェイ氏の機関車エンジンで行った実験の結果です。このエンジンでは、駆動輪が水平に配置され、中央レールの側面に作用します。

エンジンの重量 20 トン。
荷物の重量 13.5 ”
33.5 トン。
「この重量は、19分の1の傾斜をゆっくりとした速度で持ち上げられ、ボイラーの圧力は1インチあたり60ポンドで、エンジンの出力と実際の作業を計算すると、次のようになります。ボイラー内の蒸気が60ポンドの場合、平均有効圧力は [110ページ]ピストンにかかる圧力は、背圧を差し引いた後、1インチあたり約50ポンドとなり、2つのシリンダーの面積は

308 × 50 = 15,400ポンド、

ピストンのダブルストロークは32インチ、駆動輪の円周は116インチです。

「したがって、116in. : 15,400 :: 32 : 4,248 車輪の縁にかかる牽引力として、

そして、1トン当たりの重力は19分の1 = 118   ポンド。
摩擦も同様 7   ポンド。
125 × 33.5トン = 4,187.5 ポンド。
抵抗を克服した。
したがって、4,248 – 4,187 = 61 ポンドとなり、エンジンの作動部品の摩擦による総損失は、どのクラスのエンジンでも期待できるほど小さい損失であり、駆動輪の重量を必要な量まで増やすためにネジを取り付ける機能により、スリップによる問題はありません。

「（署名） ダニエル・グーチ」

マンチェスター・アンド・シェフィールド鉄道向けに建造された「アトラス」号は注目に値します。シャープ兄弟社によって建造されたこの機関車は、当時の主任技師であり、後にマンチェスターの著名な機関車製造会社、ベイヤー・ピーコック社を率いたベイヤー氏の設計に基づいています。

「アトラス」号は1846年5月に起工し、その後17ヶ月間で40,222マイルを航行し、重量貨物列車の牽引に従事しながらも、1マイルあたり36.53ポンドのコークスを消費しました。エンジンは内筒を備え、直径18インチ、ストローク24インチでした。フレームとベアリングはすべて車輪の内側にありました。ボイラーは長さ13フィート6インチ、直径3フィート6インチで、外径1⅝インチの真鍮管175本が内蔵されていました。車輪は鋳鉄製で、直径4フィート6インチでした。銅製の火室が備えられ、その内寸は長さ3フィート8インチ、幅3フィート3.5インチ、火格子から上面まで3フィート4.5インチでした。火室の周囲の水空間は 3 インチで、幅 4 インチの中央の羽根が火室を分割していました。

シリンダーは内部フランジによって互いに固定されており、このフランジは煙室の底部を形成すると同時に、フレーム間の主要な横支柱にもなっていました。バルブはシリンダーの下方に位置する一つの箱の中にあり、互いに傾斜していました。バルブの重量は、スタッフィングボックスを通るスピンドルによって支えられていました。調整器には2枚の多孔板が設けられており、蒸気は非常にゆっくりと導入され、2組の多孔板が互いに対向するにつれて蒸気量が増加しました。

「アトラス」の重量は24トンで、他の5つのエンジンは [111ページ]同様の設計がマンチェスター・アンド・シェフィールド鉄道にも供給された。

同じ種類の別の機関車がマンチェスター・バーミンガム鉄道に納入され、1836年10月3日に「30号」が101両の貨車、597トンの列車を牽引し、ロングサイトからクルーまで29マイルの距離を平均時速13.7マイルで走行しました。

ある鉄道で強力な機関車と記録的な列車が走っているということは、当然、別の路線でさらに優れた機関車が走っていることを示唆しており、「エセックス」号は「30号」号よりも「一歩優れている」ということになります。

今回は149両の貨車（おそらく890トン）を積載し、全長約800メートルの列車を編成していました。「エセックス」号はまた、192両の空貨車を牽引したとも伝えられています。問題の機関車は1847年にブリストルのストットハート・スローター社でイースタン・ユニオン鉄道向けに製造されたもので、車輪直径4フィート9インチ、シリンダーは15インチ×24インチのストローク、重量22トンでした。

1846年、スティーブンソン社はサウス・イースタン鉄道に「ケントの白馬」（「ニューカッスルの白象」の方がはるかに適切な名称だったでしょう）と呼ばれる機関車を納入しました。この機関車は、おそらくその悪名高い同クラスの他のどの機関車よりも、「長いボイラー」という愚行を顕著に示していました。全長は21フィート10インチ（約6.4メートル）、軸距はわずか10フィート3.25インチ（約3.4メートル）でした。シリンダーのストロークは15インチ（約38メートル）、動輪は5フィート6インチ（約1.7メートル）、重量は18.75トン（約8.7トン）でした。グーチ氏によると、この機関車は非常に不安定で、煙室の温度を測る実験を行うには機関車を縛り付ける必要があったそうです。また、蒸気管が長すぎて、機関車の片側で発生した蒸気が、反対側で凝縮していたそうです。

この頃、T・R・クランプトン氏は機関車の製造に着目し、機関車の設計特許を取得しました。彼は、この設計の利点として、重心を下げ、重量の大部分を支柱間に配置することで揺れや振動を軽減できること、加熱面積が拡大すること、そして作動部品の配置が優れており、すべての作動部品が運転士の目の届く範囲に配置されていることを主張しました。

この原理に基づいて製造された最初の機関車は「ナミュール」（図40）で、クランプトンの特許に基づいてホワイトヘイブンのロークラ工場のタルクとレイがナミュール・リエージュ鉄道向けに製造した。

この図は、「ナミュール」の最大の特徴は駆動輪の位置であり、その車軸は [112ページ]火室に取り付けられ、車軸は足板を横切って伸びていた。板でできたバネも火室の背面を横切り、駆動車軸と平行に上方に伸び、軸受けで駆動車軸に作用していた。

煙突の高さは 6 フィート 6 インチで、煙室は非常に狭く、煙突の直径と同じかそれ以下でした。すべての車輪には内側ベアリングが付いており、シリンダーは外側にあり、水平でした。バルブ チェストはシリンダーの外側にあったため、偏心部品は車軸の最端、車輪の外側にあり、完全に露出していました。

図40. —クランプトンの原理に基づいて作られた最初のエンジン「ナムール」

ボイラーの胴体の上には巨大な溝付きドームがあり、そこにレバー式の安全弁が 2 つ取り付けられていました。また、火室のケーシングにはスプリング式の 3 つ目の安全弁が取り付けられていました。

「ナミュール」の主な寸法は次のとおりです。

動輪の直径、7 フィート。先輪と中間輪の直径、3 フィート 9 インチ。全ホイール ベース、13 フィート。シリンダー、直径 16 インチ、ストローク 20 インチ。チューブの数、182、長さ 11 フィート、外径 2 インチ。火室、長さ 4 フィート 3 インチ、幅 3 フィート 5 インチ。火管の面積、14 フィート 6 インチ。加熱表面: 火室 62 フィート、チューブ 927 フィート、合計 989 フィート。[113ページ]

この機関車は1847年2月初旬に完成し、輸出に先立ち、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道で数週間にわたり試験運転され、2,300マイル（約3,700キロメートル）以上を走行しました。この機関車はあらゆる貨物を牽引し、概ね良好な結果を示しました。ウィルズデンとハローの間では「軽負荷」走行時に時速75マイル（約120キロメートル）の速度を達成しました。また別の機会には、50トンのコークス列車を牽引してカムデン・タウンからウォルバートンまでトリングとウォルバートン間を走行した際に、時速50マイル（約80キロメートル）の速度を達成しました。

「ナミュール」の重量は 22 トンで、そのうち先輪が 7.5 トン、中輪が 4 トン、動輪が 10.5 トンでした。

ロンドン鉄道と北西鉄道は「ナムール」に大変満足したため、タルク・アンド・レイ社は同鉄道向けにクランプトン機関車を製造するよう指示された。そして、この注文に応えて1848年に「ロンドン」（図41）が製造された。この機関車は、ロンドン鉄道と北西鉄道の南部区間で初めて名前のついた機関車であった。動輪の直径は8フィート、シリンダーの直径は18インチ、ストロークは20インチであった。ボイラーは楕円形で、垂直直径は4フィート8インチ、水平直径は3フィート10インチであった。加熱面積は1,350平方フィートであった。火室は駆動車軸の下まで延びていた。

図41. —クランプトンの「ロンドン」、L. & NWRの南部区間で名前が付けられた最初の機関車

[114ページ]

図42. —「グレート・ブリテン」、グーチの有名な8フィート 「シングル」広軌機関車の一つ、グレート・ウェスタン鉄道向け

[115ページ]1847年4月、D・グーチ氏の有名な広軌急行機関車「アイアン・デューク」が運行を開始しました。図42はこのクラスの機関車を示しています。この機関車は、グレート・ウェスタン急行列車の運行用に設計された、ほぼ同様の構造の29両の機関車セットの最初のものでした。「アイアン・デューク」は、前述の有名な「グレート・ウェスタン」を改良したものでした。最も顕著な違いは、「アイアン・デューク」にはドーム型の火室がなかったことです。この機関車は、1871年10月に退役するまでに、総走行距離607,412マイルに達しました。このクラスの最も有名な機関車は、1850年にスウィンドンで製造され、1851年のロンドン万国博覧会に出展された「ロード・オブ・ジ・アイルズ」です。 1852年7月に運行を開始し、グレート・ウェスタン鉄道で29年間にわたり活躍し、「ロード・オブ・ジ・アイルズ」号は789,300マイルを走行しました。この有名な広軌機関車は、現在もグレート・ウェスタン鉄道によって保存されています。

図43. —「No. 61」、ロンドン・アンド・ブライトン鉄道

機関車の進化において次に注目すべき点は、「ジェニー・リンド」設計として知られる有名なエンジンのクラスです。

近年、これらの機関車については多くのことが書かれ、裏付けのない不合理な主張も数多くなされてきた。しかし、最も明確に示されたのは、デイビッド・ジョイ氏が「ジェニー・リンズ」として広く知られるこの成功した機関車を設計したという栄誉に浴したということである。この設計は、当時使用されていた様々な機関車の最良の特徴を取り入れて練り上げられたものであった。

後に「ジェニー・リンド」クラスとして知られるこのタイプの機関車の最初のものは、ロンドン・ブライトン鉄道向けにリーズのEBウィルソン社鉄道鋳造所で製造され、1843年に製造が開始されました。 [116ページ]1846年11月に着工し、1847年5月に完成した。エンジンの主な特徴は、以下の通りである。蒸気圧は1平方インチあたり120ポンド、駆動輪には内側ベアリング、先輪と従輪には外側ベアリング、フレームは外側、駆動輪と従輪の間には外側ポンプがあり、駆動車軸の外側に固定されたクランクによって駆動される。エンジンは高くなった火室を備え、ドームには溝が刻まれ、四角い台座が設けられていた。安全弁は溝の刻まれた柱に囲まれ、火室に固定されていた。

ボイラーおよび火室の両方に、磨かれたマホガニーの保温材が使用され、同じものが明るい真鍮の輪で固定されていました。安全弁およびドームの上部は、明るい銅でした。「ジェニー・リンド」の最初の旅は、リーズとウェイクフィールド間の往復でした。このクラスの機関車10台がロンドン・ブライトン鉄道に納入され、61 (図 43 ) から 70 まで番号が付けられました。主な寸法は次のとおりです。動輪直径 6 フィート。先輪および従輪直径 4 フィート。シリンダー (内側) 直径 15 インチ、ストローク 20 インチ。ボイラー、長さ 11 フィート、直径 3 フィート 8 インチ。チューブ 124 本、直径 2 インチ。火室の内殻と外殻の間には、3 インチの水空間が残されていました。伝熱面積は、チューブ 700 平方フィート、火室 80 平方フィート

1848年に出版された「ジェニー・リンド」の原文の説明には、「この種の機関車を開発するにあたり、ウィルソン氏は危険な新技術の導入よりも、実績のある便利な技術を個別に組み合わせる賢明な方法を検討した」と記されていることは特筆に値します。この記述は、最近ジョイ氏が述べた記述と完全に一致しています。

「ジェニー・リンド」タイプの大成功により、シャープ兄弟社は「ジェニー・シャープス」というニックネームのライバルクラスのエンジンを導入しました。

伝熱面積を増大させるため、機関車には火室に中間羽根が設けられました。「ジェニー・シャープス」の主な寸法は以下のとおりです。蒸気圧80ポンド、シリンダー直径16インチ、ストローク20インチ、動輪直径5フィート6インチ、伝熱面積管（長さ10フィート、直径2インチの管が161本）847平方フィート、火室面積72平方フィート、総面積919平方フィート。ミッドランド鉄道の機関車監督であったカートリー氏は、ライバル関係にある2つの「ジェニー」機関車間の試験走行を手配し、1848年5月4日、5日、6日に実施されました。

シャープの機関車は60号と61号、ウィルソンの機関車は26号と27号でした。最初の旅は、9両の客車と2両のブレーキ車で構成され、鉄製の椅子で64トンに重くされた、64トンの荷物を積んで行われました。[117ページ]

シャープの60号列車が最初の列車となり、その重量は機関車21トン9cwt、炭水車12トン11cwt、積荷64トン、合計98トン、係員等を含めると約100トンであった。

旅程はダービーからマスバラまで40.25マイルで、最初の20マイルは約330分の1の勾配で上昇し、残りの距離はほぼ同じ勾配で下降した。天候は快晴で、路面は乾燥しており、風もなかった。

ウィリアム・ハスキンソンが運転した列車は、午後 3 時 39 分 5 秒にダービーを出発し、午後 4 時 28 分にマスバラに到着しました。乗客の中には、機関車監督のカートリー氏、機関車副監督のマーロウ氏、客車監督のハーランド氏、EB ウィルソン・アンド・カンパニーの EB ウィルソンとフェントン氏、および TR クランプトン氏がいました。

1/330の堤防を登る最初の18マイル（約29.6キロメートル）は、平均時速約43マイル（約70キロメートル）で25分12秒半で進みました。出発前に、テンダー内の水は沸点近くまで加熱されていました。コークスは16 cwt（約1.6キログラム）、1マイルあたり44.8ポンド（約2.7キログラム）消費され、10,290ポンド（約5.7ポンド）の水が蒸発しました。これは、コークス1ポンドあたり5.7ポンド（約1.4キログラム）の水に相当します。

次に試運転されたのはウィルソンの機関車、No.27でした。機関車の重量は24トン1cwt、炭水車は積載状態で15トン13cwtで、列車との合計積載量は103トン14cwtでした。ウィリアム・カーターが運転した列車は、ダービーを7時間10分20秒に出発し、7時間56分42秒にマスバラに到着しました。平均速度は時速52マイルでした。最初の18マイルは22分44.5秒、つまり時速約47マイルで走行しました。使用されたコークスはわずか13cwtで、1マイルあたり36.4ポンドに相当します。

次の表は、堤防を上って 17 マイルの地点までの 2 台の機関車の運行を示しています。

  「ジェニー・シャープ」     「ジェニー・リンド」 

マイル
ポスト。 時速マイル
。 時速マイル
。
 1 21.6 21.9
 2 39.6 44.5
 3 42.0 51.0
 4 42.5 51.4
 5 45.4 51.4
 6 46.8 51.2
 7 44.5 48.9
 8 46.2 50.0
 9 47.0 52.5
10 46.8 52.0
11 45.9 51.4
12 45.9 53.3
13 45.6 52.7
14 46.6 51.8
15 — 51.8
16 48.0 51.4
17 47.0 51.8
その後、総重量99トン（16 cwt）の17両編成の列車で試験運転が行われた。乗客は20名で、政府検査官のシモンズ大尉も含まれていた。総荷重は101トンであった。[118ページ]

ウィリアム・モールドはシャープエンジンを運転し、ウィリアム・バローはウィルソンエンジン（No. 26）を運転した。

コークスの消費量は、シャープ社が 1 マイルあたり 16 cwt、つまり 44.8 ポンド、ウィルソン社が 1 マイルあたり 12 cwt、つまり 33.6 ポンドでした。

蒸発した水 – シャープの場合、10,840 ポンド、1 マイルあたり 27.1 ポンド、または 1 ポンドのコークスで 6 ポンドの水に相当。ウィルソンの場合、10,116 ポンド、1 マイルあたり 25.29 ポンド、または 1 ポンドのコークスで 7.5 ポンドの水に相当。

土手沿いの最初の18マイルは、「ジェニー・リンド」号が26分19秒で登り、「ジェニー・シャープ」号が27分55秒で登りました。

表は、柱が通過した速度を示しています。

  シャープのエンジン。      ウィルソンのエンジン。 

マイル
ポスト。 時速マイル
。 時速マイル
。
 1 15.0 18.3
 2 36.5 40.9
 3 48.0 45.6
 4 42.4 46.8
 5 43.9 46.8
 6 43.9 46.2
 7 41.9 43.4
 8 42.4 43.4
 9 43.9 44.5
10 43.9 44.5
11 44.5 44.5
12 43.9 45.0
13 43.4 45.0
14 43.4 44.5
15 — 45.0
16 42.9 43.9
17 42.9 42.4
18 41.9 41.4
30マイルポストを過ぎると、時間的にはかなり先行していたウィルソンの機関車は、機関士が火を弱めたために勢いを失い始め、マスバラに到着したときには、列車を入換させるのに十分な蒸気がほとんど残っていなかった。

カートリー氏はこの理由から試験を不満足とみなし、翌日に2回目の試験が予定されましたが、結果は満足のいくものではありませんでした。このとき、1マイル走行した後、シリンダーの一つのジョイントカバーが緩み、残りの39マイルの走行中に大量の蒸気が漏れてしまったのです。私たちは、オリジナルの「ジェニー・リンズ」に関する真実を長々と述べました。これは、これらの主要な機関車の詳細を永久に記録に残し、読者や機関車史の研究者が、最近何らかの不明瞭な目的で「ジェニー・リンズ」に関して流布されている、途方もなく不正確な噂に惑わされないためです。（図44）[119ページ]

図44. —1846年にリーズのウィルソン社で製造された有名な機関車「ジェニー・リンド」。

これから説明する機関車の当初の設計は非常に独特であるため、ここで取り上げる年よりも、1830年頃の贅沢な機関車製造例を思い起こさせる。奇妙に思えるかもしれないが、「コーンウォール」（図45）は、1847年にクルーで製造されて以来、完全に変貌を遂げたにもかかわらず、現在でも急行列車を走らせている。問題の機関車は、有名な「機関車の父」の息子であるF・トレビシック氏によって設計され、グーチの有名な「グレート・ウェスタン」の狭軌版となることが意図されていた。トレビシックは、有名な広軌の機関車よりも高い速度を達成できる機関車を製造したいと考えていた。そのためには、動輪の直径を大きくすることが不可欠だと彼は考えていた。そこでトレビシックは、直径8フィート6インチの動輪を持つ「コーンウォール」号を建造した。次に彼が提案したのは、当時広軌では動輪のサイズの限界が8フィートと考えられていたため、ボイラーは動軸の上にあるため、狭軌では動軸の下にボイラーを配置し、直径8フィート6インチの車輪を持つ必要があるというものだ。こうしてトレビシックは、アンダーハング・ボイラー、すなわち動軸の下に設置された「コーンウォール」号を建造した。シリンダーは外側にあり、直径17.5インチ、ストロークは24インチであった。伝熱面積は1,046平方フィートであった。機関車は8つの車輪、すなわち先輪4つ、駆動輪、そして従輪1組で駆動された。機関車の稼働時の重量は27トンであった。「コーンウォール」号は、 [120ページ]速度も高く、この点ではトレビシックの予想をはるかに上回っていました。

マデリーバンクを下る際に、同船は時速117マイルの速度に達したと伝えられている。しかし、この主張は留保して受け止めなければならない。それは、それを主張した機関士の誠実さを疑うからではなく、高速航行中の機関車の正確な速度を、たとえ適切な計器を用いていたとしても正確に把握することが困難だからである。通常の時計では正確な結果を得ることはほぼ不可能であり、4分の1マイルの計算で1、2秒の誤差が生じると、時速マイルでのおおよその速度を算出する際に大きな違いが生じることは周知の事実である。しかし、いずれにせよ、「コーンウォール」号が驚異的とも言える速度を達成したことは広く認められている。

図45. —トレヴィシックの「コーンウォール」。8フィート6インチの 駆動輪と駆動車軸の下にあるボイラー

1847 年 11 月 9 日、「コーンウォール」号はリバプールから貨物列車を牽引していましたが、ウィンズフォード駅近くのカーブを曲がったときに石炭列車に衝突しました。その結果、「コーンウォール」号の運転士が死亡し、機関車は線路の両側に投げ出され、炭水車と台車は機関車の上に投げ出され、数ヤードにわたって停止しませんでした。[121ページ]

写真 F. ムーア

図46. —トレヴィシックの8フィート6インチ「単装」機関車「コーンウォール」、現在リバプールとマンチェスター間のL. & NWRで運行中

[122ページ]「コーンウォール」号は、1851年にロンドンのハイドパークで開催された第1回万国博覧会の目玉の一つでした。1862年、J・ラムズボトム氏が「コーンウォール」号を改修し、新しいボイラーを動輪の上に設置しました。「173」号は、現在もリバプールとマンチェスター間を45分間隔で結ぶ急行列車を運行しています。昨年、現役引退50周年を迎え、現在も運行を続けています。現在の「コーンウォール」号の番号は「3020」で、現在は6輪の機関車となっています。

1848年、マッコーネルはロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道で機関車のカウンターバランス調整実験を行った。問題の機関車は、ジョーンズ・アンド・ポッツ社がスティーブンソンのロングボイラー原理に基づいて製造した「スネーク」175号機であった。マッコーネルの計画は、スライドバーの間で作動するブロックに連結棒を取り付け、駆動軸を挟んでピストンなどが配置されている側とは反対側に設置することだった。この方法により、マッコーネルは、追加した連結棒ブロックなどがピストンなどの往復運動部品と同じ重量であれば、完璧なカウンターバランス調整法を実現できると考えた。しかし、結果はこのアイデアを完全に打ち砕き、理論と「スネーク」は完全に破綻した。往復運動式カウンターバランス装置を取り付けた機関車は、最初の走行で故障したのである。 「スネーク」へのこのような追加によって生じた唯一の結果は、エンジンの重量が増加し、摩擦と車軸の負担が増大したことでした。

1848 年の春、マッコーネルは「これまでに作られた中で最も強力な狭軌機関車となるだろう」と期待した機関車を製作しました。

外筒の直径は18インチ、中心間は7フィート6インチでした。駆動輪の直径は6フィート、前輪と後輪の直径は3フィート10インチでした。ボイラーの外径は4フィート3インチ、長さは12フィート7インチで、直径2インチの管が190本ありました。レール面からのボイラー上部の高さは7フィート9インチでした。

火室は幅5フィート9 1/4インチ、長さ5フィート5インチ、高さも同じでした。車輪幅は、先輪から駆動輪までが6フィート8インチ、駆動輪から後輪までが10フィート6インチでした。

機関車実用化におけるもうひとつの組み合わせ設計は、1848 年 10 月 3 日に R. スティーブンソン社によってヨーク・ニューカッスル・アンド・ベリック鉄道に納入された機関車「No. 185」に見られます。

このエンジンはシリンダーは内筒式でしたが、バルブギアと偏心装置は外筒式でした。シリンダーの直径は16インチ、ストロークは20インチでした。ボイラーは直径3フィート10インチ、長さ11フィートで、伝熱管は174本、外径1 ⅞インチ、長さ11フィートでした。伝熱面積は、伝熱管964平方フィート、火室82平方フィートでした。駆動輪は6フィートでした。 [123ページ]エンジンの直径は6インチで、先輪と後輪の直径は3フィート9インチでした。駆動輪には内側ベアリング、先輪と後輪には外側ベアリングが設けられました。内側と外側には、厚さ1インチ、深さ8インチの鉄板フレームが備えられました。このエンジンは稼働状態で22トンの重さがあり、4両編成の急行列車で1マイルあたり18ポンドのコークスを消費しました。「No. 185」の特徴は、駆動輪の外側にある偏心器で操作される垂直バルブです。ポンプも同じ偏心器で操作されるため、「ジェニー・リンド」設計と同様に外側に配置されていました。排気ポートはシリンダーの下にあり、そこからのパイプは送風口で合流していました。

図47. —「オールド・カッパー・ノブ」、No.3、ファーネス鉄道、現在稼働中の最古の機関車

現役引退の「記念すべき年」を迎える機関車は実に稀であり、1846 年にリバプールのクラレンス鋳造所のベリー、カーティス、ケネディ社が製造した機関車が今もイギリスの鉄道で列車を牽引していることは、同社にとって大きな名誉です。

この製造会社は46年前に廃業しましたが、ファーネス鉄道の機関車3号機（図47）と4号機は、ベリー・カーティス・アンド・ケネディ社の優れた材料と確かな技術力の象徴として今も生き続けています。 [124ページ]問題の機関車は、直径4フィート9インチの4つの車輪（連結）に搭載され、シリンダーの直径は14インチ、ストロークは24インチで、バルブはシリンダー間にあります。ホイールベースは7フィート6インチです。ボイラーは長さ11フィート2インチ、平均直径は3フィート8インチで、直径2インチの管が136本あり、総加熱面積は940平方フィートです。蒸気圧力は110ポンドです。炭水車は直径3フィートの4つの車輪に搭載され、ホイールベースは6フィート9インチです。タンクの水容量は1,000ガロン、石炭スペースは100立方フィートです。機関車の重量はそれぞれ20トン、炭水車の重量はそれぞれ13トンです。

目立つ「ベリー」の特徴、つまりバーフレームと、ドーム形の天井が付いた丸い背面の火室は、もちろん証拠として残っています。

現代の機関車と並べてみると、煙突は異常に高く見えます。また、ソルター安全弁の長い水平アーム（片方は火室の中央から後部まで伸び、もう片方は前部まで伸びています）も目を引きます。これらの機関車は通常、バロー・ドックや貨物操車場で貨物列車の入換作業に使用され、地元では「オールド・カッパー・ノブ」と呼ばれています。

これらのベリー機関車には記録しておく価値のあるさらに 2 つの特徴があります。それは、車輪の後ろ側に奇妙な形で伸びてレールから数インチ以内に届くスプラッシャーと、丸い「古い銅製のノブ」です。

調査対象の期間は、競合する軌間間の激しい競争の時代であり、この競争により、当然のことながら、機関車製造においてさまざまな並外れた設計が生み出されました。こうした設計は、当時導入されたばかりの素晴らしい広軌機関車に匹敵するように狭軌技術者が行った努力の結果でした。

1848年の最初の数週間、リーズの鉄道鋳造所のE.ウィルソン社は、驚くべき機関車構造の見本を製作しました。この機関車は「ラブラシュ」（著名な歌手にちなんで）と名付けられました。この機関車は、直径16インチ、ストローク20インチの2つの内筒を持ち、直径7フィートの4つの車輪で支えられていました。ホイールベースは16フィートでした。

「ラブラシュ」に導入された作動方式について説明する必要がある。二対の車輪の間には、ボイラーの下を車軸と平行に伸び、両側でフレームを超えて突き出ている直線棒、あるいはシャフトがあった。フレーム間では、このシャフトに2本のレバーが取り付けられ、これらのレバーのもう一方の端は、通常のピストンロッドと [125ページ]連接棒。ここで動作の違いが出てきます。駆動車軸はクランク式ではなく、アーム式でした。車軸は回転せず、単に前後に振動するだけです。フレームの外側には両端レバーがあり、一方の端は先輪のクランクに連結され、もう一方の端は同様の方法で従輪に接続されていました。機関車の両側の車輪は、旋盤の踏み板で回転運動を伝えるのと同じように接続されていました。このエンジンが最初に製造された当時は、軸受けにゴム製のバネが使用されていました。

同様の設計の機関車がもう一つ製造されましたが、はるかに軽量でした。この機関車はヨーク・ニューカッスル・ベリック線で数年間運行されました。この系統で他に機関車が製造されたことはなかったと言っても過言ではありません。3両編成の列車で、ラグビーとレスターの間で平均時速75マイルを維持したと言われています。しかし、これは蒸気の高圧によるものでした。別の機会には時速80マイルが達成され、この機関車は53両の貨車（総重量430トン）を牽引し、平均時速30マイルの速度を記録しました。しばらくして「ラブラシュ」の火室は破壊され、鉄道鋳造所に返却され、通常の4連装機関車に改造されて鉄道請負業者に売却されました。

特異な設計を持つもう一つの機関車について、ここで改めて触れておきたい。一見すると、「アルビオン」は前述の「ラブラシュ」と同じ原理で駆動されていると思われるかもしれない。しかし、実際はそうではなく、その機構は全く異なる性質のものである。幸運にも、私たちは「アルビオン」と、同じ方式で製造され「カンブリアン」方式と名付けられた他の3台の機関車のオリジナルの動作図面を入手することができた。この蒸気機関の動作方式に関する特許は、1841年にブリストルのジョン・ジョーンズ氏によって取得され、定置式機関車に適用された。

大まかに言えば、その仕組みは次の通りである。機関車のボイラーの下から伸び、両側のフレームを超えて突き出た中央シャフトが設けられる。フレームの間を、シャフトは分節シリンダーを貫通する。分節シリンダー内には、シャフトに取り付けられた一種のディスクピストンが取り付けられており、このピストンはシリンダーの中空部分全体にわたって振動する。したがって、この運動は駆動軸に固定されたブレードを持つ振動ディスクエンジンから得られていることがわかる。ウィルソンの機関車とここで説明する機関車の違いは、 [126ページ]前者は、コネクティングロッドを介してロッキングシャフトを駆動する2つの水平エンジンによって駆動され、後者はロッキングシャフトに直接固定されたディスクエンジンによって駆動されました。駆動輪とシャフトを連結する構造は、どちらのタイプのエンジンでも非常に似ていました。

最初の「カンブリアン」機関車は「アルビオン」（図48）と名付けられ、1848年にブラッドフォードのバルカン鋳造所のトワイツ兄弟によって製造されました。この機関車は6輪駆動で、先輪と中輪は共に、駆動軸に取り付けられた外側のレバーから連結棒を介して動力を受けていました。火室の上部はボイラー胴体の上部よりもかなり高くなっていました。この高くなった火室の上には、四角い台座を備えた蒸気ドームが取り付けられ、ドームの上部には密閉式のソルター型安全弁が設置されていました。

「アルビオン」の主な寸法は以下のとおりです。先輪と動輪の直径は 5 フィート 6 インチ、従輪の直径は 3 フィート 9 インチ。先輪から駆動輪までの輪距は 9 フィート 6 インチ、駆動輪から従輪までの距離は 5 フィート 8 インチ。ボイラーは長さ 12 フィートでチューブ 149 本。クランクのストロークは 20 インチ。

「アルビオン」には「リンク」モーションが搭載されていることに注目すべきです。

特許権者は、「カンブリア」方式で製造された機関車について、次のような利点があると主張した。すなわち、作動部品の完璧なバランスにより中心圧力と歪みが完全に排除される。危険な振動が完全に回避される。振動レバーの端部は、円の大部分を通過する際に、ストロークの末端でパワーが増大し、死点に近づくにつれてクランクで失われるパワーを補う。

これは、レバーがストロークの端に近づくにつれて実際の長さが減少し、中央では 18 インチから 17¾ インチ、16 インチ、15½ インチ、14 インチ、13 ¼ インチとなり、レバーの力が長さの減少に比例して増加することを観察することで説明できます。

作動部品が少ないため、通常の機関車よりも機械の磨耗が少なく、重心も大幅に低くなりました。

上にまとめた利点は、ロングストローク シリンダーのないロングストローク クランクの利点であり、その結果、高ピストン速度が存在しないという利点になります。[127ページ]

図48. —「カンブリア紀」システムに基づいて作られた機関車「アルビオン」

[128ページ]「アルビオン」号は1848年6月に初運行されました。路線はリーズ・アンド・ブラッドフォード鉄道のブラッドフォードからスキップトンまでで、距離は約18マイルでした。達成された速度と低燃費は、製造者や関係者を大いに満足させたと言われています。「アルビオン」号はその後、ミッドランド鉄道のダービーとバーミンガム間で試験運転され、その結果、牽引する列車の重量が通常よりも重かったにもかかわらず、通常の機関車と比較して1マイルあたり5ポンドのコークス消費量が少ないことが示されました。この興味深い機関車の仕組みに関する詳細は、現在まで入手できていません。特許権者は1849年に「アルビオン」号の運行状況の詳細を機械技術者協会に送付したようですが、これは「議事録」には掲載されておらず、協会の事務局長も現在、協会の記録保管所の中に問題の文書の痕跡を見つけることができていません。製造者のトワイツ兄弟社によれば、問題の機関車は約 30 年前にシェフィールド近郊のペニストーンで稼働しており、その後マンチェスター・シェフィールド・アンド・リンカンシャー鉄道に引き継がれたとのことです。

残念ながら、その鉄道の機関車部門は、マンチェスター・シェフィールド・アンド・リンカンシャー鉄道の所有となった後、「カンブリアン」機関車に関する詳細を一切保存していないようです。

「カンブリアン」機構を備えた他の 3 台の機関車はタンク機関車でした。このうち 2 台は「アルビオン」と同様の方式で推進され、セグメント シリンダーはフレームの下にあり、動輪と先輪の間に配置されていました。動輪と先輪の直径はどちらも 5 フィート 3 インチ、従輪の直径は 3 フィート 9 インチでした。この 2 台のタンク機関のうち 1 台は「アルビオン」と同様に火室が高くなっていましたが、もう 1 台は「ゴシック」火室で、木材の保温材が露出していました。前者のその他の特徴は、長さ 12 フィートのボイラーと、火室の蒸気ドームで、2 つのソルター安全弁が並んで取り付けられていました。この機関は「リンク」運動を採用していました。水タンクは 3 つあり、1 つはフット プレートの下、2 つ目は先輪と動輪の間のフレームの下、3 つ目は先車軸の前面から煙室の下で延長され、バッファー ビームで終端されていました。ホイール ベースは、L から D まで 9 フィート 6 インチ、D から T まで 5 フィート 8 インチでした。エンジンには内部フレームとベアリングが備え付けられていました。[129ページ]

「ゴシック」火室を備えた機関車には、先車軸から駆動するギャブ逆転装置が備えられており、クランクのストロークは19インチでした。ボイラーは長さ12フィート、直径3フィート5インチで、121本のチューブが内蔵されていました。水タンクは2つ設置されており、1つはフットプレートの下、もう1つは先輪と動輪の間のフレームの下にありました。この機関車の軸距は、全長から奥行まで11フィート（約3.3メートル）、奥行から高さまで5フィート8インチ（約1.6メートル）でした。

図面を所蔵する3番目のカンブリアン・タンク機関車は6輪機関車で、動輪の直径は5フィート6インチ、先輪と従輪の直径は3フィート9インチでした。軸距は15フィート5インチで、等分割されていました。

このエンジンにも「ゴシック」式の火室があり、駆動輪と従動輪の間のレールに作用するスレッジブレーキが備え付けられていました。逆転装置はフォーク型でした。水タンクは固定されており、1つはフットプレートの下に、もう1つは駆動輪と従動輪の間のフレームの下にありました。ボイラーは長さ11フィート2インチで、126本のチューブがありました。このエンジンの機械類は全く異なる方法で配置されており、セグメントシリンダーは煙室の下にありました。駆動軸はシリンダーを貫通し、エンジンの両側のフレームを超えて突出し、「アルビオン」の場合と同様に円弧を描いて振動しました。ただし、クランクの両端にレバーが取り付けられる代わりに、クランクは一方向にしか伸びず、一方の端ではクランクが駆動軸に固定され、もう一方の端には長さ4フィートのコネクティングロッドが回転軸に取り付けられていました。機関車は、長さ1.8メートルのクランクシャフトと、その下端が垂直アームに枢軸接続され、このアームの上端が水平ボルトでフレームに固定され、その上に吊り下げられていた。図面なしでは推進方式を説明するのは非常に難しいが、駆動軸から吊り下げロッドまでのコネクティングロッドが振動するだけであることは理解できるだろう。もう一つの6フィート（約1.8メートル）のクランクも、垂直スイングロッドの下端に固定されていた。このクランクの他端は、通常の外側のピンによって駆動輪に接続されていた。したがって、吊り下げロッドによって振動運動が回転運動に変換されることがわかる。給水ポンプは垂直ロッドから駆動され、その動きは振り子に似ており、コネクティングロッドは下端に固定されていた。これら4台の注目すべき機関車の図面は大規模で、よく描かれている。一部は着色されており、大部分が良好な保存状態にある。

[130ページ]

第9章
「軽量」機関車と連結機関車の時代—サミュエルの「リリパティアン」と「リトルワンダー」—ブリッジズ・アダムズが製造した広軌の「フェアフィールド」—サミュエルの「エンフィールド」—タンク機関車に改造されたオリジナルの広軌「単装」機関車—タンク機関車、「サドル」機関車、および「ウェル」機関車の台頭—アイル​​ランド鉄道におけるアダムズの「軽量」機関車—ノーフォーク鉄道がこれを採用—1851年の博覧会に出品されたイギリスの「リトルイングランド」—エディンバラ・アンド・グラスゴー鉄道、リバプール・アンド・ストックトン鉄道、ダンディー・アンド・パース鉄道、ブラックウォール鉄道に供給—ヨークシャー・ノース鉄道とイングランド鉄道向けのホーソーンの「プルー」機関車—クランプトンの巨大な「リバプール」機関車—テイラーの機関車設計—ピアソンの「フェアリー」機関車のプロトタイプ—リッチーの非振動機関車—ティモシー・ハックワースが再び先頭に立つ—彼の有名な「サンスパレイル No. 2」—ロバート・スティーブンソンへの挑戦は受け入れられなかった—ベリーの「レキン」—カレドニアン鉄道の機関車 No. 15—L.とNWRの「マックス・マングル」

本書で論じている時期の機関車の構造には、多くの興味深い工夫が取り入れられました。こうした初期の機関車改良案の中でも、約50年前にW・ブリッジス・アダムス氏が提案した機関車と客車の一体型構造ほど興味深いものはほとんどありません。

アダムズ氏は鉄道建設のあらゆる分野において幅広い経験を有していました。実際、ある著書の序文で自身の経験を記し、「土木作業用の手押し車から機関車に至るまで、道路や鉄道で走行するほぼすべての機械の建設計画において長年にわたり実務経験を積んできた」と述べています。

アダムズ氏の鉄道文学への貢献も無視できない。1838年から1862年の間に数冊の本を執筆したほか、一時は定期刊行物の編集者を務め、「ジュニウス・レディヴィウス」というペンネームで多数の著作を残した。

W・B・アダムズ氏が我が国の機関車の発展において、通常認められているよりもはるかに重要な役割を担っていたことを簡単に述べたところで、ここからはアダムズ氏が主唱者であった機関車と客車の連結について論じていこう。この種の最初の機械は、イースタン・カウンティーズ鉄道のサミュエルズ氏によって、鉄道職員を迅速かつ経済的に輸送するために製作されたようだ。

この機関車は「リリパット人」とも「小さな驚異」とも呼ばれていたようです。1847年に建造され、初めて [131ページ]10 月 23 日土曜日、ケンブリッジに向けて出発。午前 10 時 30 分にロンドンを出発し、午後 2 時 45 分に大学の町に到着。途中、水などのために 3 か所の途中駅で停車し、約 30 分を要したため、57.5 マイルを約 105 分の走行時間で走行しました。

「リトル・ワンダー」の全長は12フィート6インチ（約3.8メートル）で、その中にボイラー、機械類、水タンク、そして7人乗りの座席が含まれていました。フレームは車軸の下に吊り下げられ、直径3フィート4インチ（約90センチ）の4つの車輪で支えられていました。

床面はレール面より9インチ（約23cm）上にありました。機械は直径3.5インチ（約8.7cm）のシリンダー2つで構成され、垂直ボイラーの両側に1つずつ設置されていました。駆動軸はクランク式で、ストロークは6インチ（約15cm）でした。ボイラーは円筒形で、直径19インチ（約43cm）、高さ4フィート3インチ（約1.2m）でした。内部には長さ3フィート3インチ（約8.7cm）、直径1.5インチ（約2.7cm）の熱管が35本あり、熱管の加熱面積は38平方フィート（約9.3平方メートル）でした。火室は円形で、直径16インチ（約40cm）、高さ14インチ（約3.7cm）で、加熱面積は5.5平方フィート（約1.5平方メートル）でした。

リンク機構、給水ポンプなどが備え付けられていました。水タンクは40ガロン入りで、座席の下に設置されていました。満載時の「リトル・ワンダー」の通常速度は時速30マイルで、時速44マイルに達することも珍しくありませんでした。コークスの消費量は1マイルあたりわずか2.5ポンドでした。燃料と水を含めた車両全体の重量はわずか25.5クォート（約14.7kg）でした。

サミュエルズが軽量の機関車で最初に取り組んだ試みが非常に成功したため、通常の機関車と客車の組み合わせではなく、機関車と客車の組み合わせによって支線の交通をはるかに安価に行うことができると考えた。

アダムズ氏もまた、かねてよりこの種の組み合わせを支持しており、ブリストル・アンド・エクセター鉄道の技師グレゴリー氏も、同鉄道の短距離支線でこのシステムを試すことに賛成していた。当時、少なくともそのうちの1本の客車は馬で引かれていたからである。グレゴリー氏の助言を受け、ブリストル・アンド・エクセター鉄道の取締役は、アダムズ氏にティヴァートン支線の交通を担う車両と機関車の製作を命じた。機械は1848年12月に完成し、ウェスト・ロンドン鉄道の広軌の鋼材を用いて良好な試験が行われた。この組み合わせは、アダムズ氏によってボウ、イーストのフェアフィールド工場で製作され、「フェアフィールド」（図49）と呼ばれ、1848年12月23日にティヴァートン支線で運用開始された。[132ページ]

全長は39フィート（約11.7メートル）で、ボイラーは垂直に設置されていました。動輪は直径4フィート6インチ（約1.2メートル）で、元々は無垢の錬鉄製でした。中輪と従輪は直径3フィート6インチ（約9.7メートル）で木製で、車軸とジャーナルが固定されていませんでした。中輪の横幅は6インチ（約15.7メートル）でした。

図49. —ブリストル・アンド・エクセター鉄道向けアダムス製広軌機関車と列車を組み合わせた「フェアフィールド」

ボイラーは垂直型で、直径3フィート、高さ6フィート、150本の管を備えていた。火室は高さ2フィート、直径2フィート6インチであった。シリンダーは直径8インチ、ストローク12インチであった。連接棒は独立したクランクシャフトで作動し、クランクシャフトはサイドロッドを介して駆動輪と連結されていた。駆動輪の車軸は直線で、クランクピンは外側に付いていた。

ボイラーは動車軸の後ろに配置され、その前には200ガロンの水を貯蔵できるタンクが置かれていた。コークス箱は運転手の後ろの客車前部に取り付けられていた。作動圧力は100ポンドであった。

フレームの底部はレールから 9 インチ以内にあるため、重心を低く保つことで高速走行時の安全性が高まり、振動が起こらないようになります。

一等客車はサロン形式で、16人の乗客を収容し、二等客車は32人の座席を備えていた。車両全体の重量は約10トンで、48人の乗客を乗せると約12.5トンになった。

1848年12月8日、実験旅行のため、「フェアフィールド号」は午前10時30分にパディントン駅を出発し、77マイル先のスウィンドンに向けて出発しました。同列車には様々な鉄道関係者が乗っていました。グーチ氏は往復とも運転士を務めました。

レールは雨で油っぽくなっていたが、 [133ページ]向かい風、そしてさらに悪いことにボイラーの漏れもあったが、機械はすぐにかなりの速度に達し、途中の区間では時速79マイル（約200キロメートル）に達した。スウィンドンに到着すると火は消し止められ、漏れも部分的に修理された。そして、そこそこの停泊の後、一行は町へ戻った。帰路は極めて順調で、道中のかなりの部分で79マイル（約200キロメートル）の速度を維持し、スラウからパディントンまでは30分で移動した。

前述のように、クランクシャフトには車輪が付いておらず、その動きは駆動車軸の外側に固定されたクランクによって駆動輪に伝えられ、コネクティングロッドによって駆動輪の同様のクランクに接続されていました。

この方式は誤って「クランプトン方式」と呼ばれてきましたが、クランプトンが問題の方式を採用する数年前からアダムズ氏がこの方式を採用していたことに注目すべきです。これらの機関車と客車を組み合わせたものは、実際にはアダムズ氏が1846年に取得した特許に基づいて製造されたものであり、クランプトンが内筒と中間駆動軸を採用する少し前のことでした。

「フェアフィールド」の垂直型ボイラーは実用上不向きであることが判明し、約9ヶ月の試験の後、水平型管状ボイラーに置き換えられました。その後、更なる経験を経て、機関車と客車を組み合わせた方式では支線輸送を効率的に行う上でいくつかの欠点が明らかになりました。そこで機関車は客車から切り離され、車輪が2つ追加されました。こうして、事実上ミニチュア四輪タンク機関車が誕生しました。アダムスは後にこのタイプの機関車の製造で名声を博しました。

サミュエル氏はイースタン・カウンティーズ鉄道の取締役の承認を得て、アダムズ氏はエンフィールド支線用の機関車を製作した。「エンフィールド」（図50）は、外観上は四輪タンク機関車と四輪客車を連結器や緩衝器で接続するのではなく、一体のフレーム上に一体化させたようなものであった。

2 本の緩衝バーを除くフレーム全体は錬鉄製で、幅は 8 フィート 6 インチ、深い横木で連結されていました。

このエンジンは外筒式で、シリンダーの直径は7インチ、ストロークは12インチでした。シリンダーは頑丈な錬鉄板の表面にボルトで固定されており、その中央にボイラーが設置されていました。[134ページ]

駆動輪は直径5フィートで、客車の前輪と同様にフランジがなかった。主機関輪と客車の後輪にはフランジが付いており、機関車をレール上に保持するのに十分であったため、曲線通過時の自由度が高まった。ボイラーは通常の方法で製造され、長さ5フィート、直径2フィート6インチで、長さ5フィート3インチの1.5インチ管が115本あり、管加熱面積は230フィートであった。火室の寸法は2フィート10.5インチ×2フィート6インチで、面積は25平方フィートであり、総加熱面積は255平方フィートであった。水は、直径12インチ、長さ12フィートの錬鉄管で客車の床下に運ばれた。

コークスは、機関車のフットプレートの後ろ、客車の先頭部のすぐ前に置かれた箱に積まれていた。側面のフレームは鉄の斜めの棒で巧妙にトラス構造になっており、機械の重量をあまり増やすことなく、高い強度を確保していた。

図50. —イースタン・カウンティーズ鉄道の機関車と列車を組み合わせた「エンフィールド」

機関車の先頭輪は、客車の動輪と合わせて直径3フィート（約90cm）でした。客車は4つの区画に分かれており、中央の2つは1等客用、外側の2つは2等客用でした。車掌席は客車頭部の上部にありました。上端に手動車輪が付いた垂直軸が車体側面を貫通し、フレーム下部で2本の横揺動軸に接続されていました。横揺動軸にはブレーキブロックが取り付けられており、駆動輪の両側に1つずつ設置されていました。これにより、車掌は機関車の速度を即座に制御することができました。

緩衝材を通常の客車と同じ高さにするために、客車の両端に別々の木製梁が渡され、前側の梁は、 [135ページ]フレーム。全体の重量は、コークスと水の供給を含めて10トン以下で、42人の乗客を収容でき、時速40マイルで輸送する場合、計算上のコークス消費量は1マイルあたり7ポンドでした。

サミュエル氏によると、機関車と客車を組み合わせた列車では乗客数が不足していたため、2両の客車（うち1両は車掌室付き）が増備され、150人の乗客を収容できるようになったという。「エンフィールド」号はこの列車を時速37マイル（約60キロ）で定期的に運行した。

1849年1月29日から9月9日まで、列車は14,021マイルを走行し、毎日15時間蒸気機関車として運転されましたが、そのうち走行に使用されたのはわずか5時間でした。この期間中の蒸気機関車として運転された時間は合計2,162時間で、消費されたコークスの総量は1,437 cwtでした。そのうち743 cwtは走行に、408 cwtは停止に、そして286 cwtは蒸気発生に消費されました。1マイルあたりのコークスの平均消費量は11.48ポンドでしたが、そのかなりの部分は停止に費やされ、走行時の実際の消費量は1マイルあたり約6ポンドに過ぎませんでした。

「エンフィールド」号は旅客輸送に加え、支線の全貨物輸送と石炭輸送を担っており、調査期間中の貨物輸送量は169トン、石炭輸送量は1,241トンに上りました。1849年6月14日、「エンフィールド」号は午前10時の列車をショアディッチからイーリーまで72マイル（約112km）走行させました。列車は客車3両と馬車2両で構成されていましたが、「エンフィールド」号は定刻より8分早く到着し、この行程で消費されたコークスは、蒸気発生に使用された量を含め、1マイルあたりわずか8.75ポンド（約9.7kg）でした。

ノリッジとロンドン間の走行試験では、「エンフィールド」号は停車時間を含め126マイル（約200キロメートル）を3時間35分で走行しました。当時、普通の列車がこれほど速く走行したことはありませんでした。

「エンフィールド」は燃料消費が非常に少ないように思われたが、広軌の「フェアフィールド」は経済的な機関車ではなかったようである。グーチの有名な8フィート単軌の「グレートブリテン」と「フェアフィールド」の間で、エクセターとブリストルの間で特別試験が行われた。10トンの積載貨車を「フェアフィールド」が牽引し、総重量は26.5トンとなった。そのうち機関車の部分は9.5トン、列車の重量は17トンと計算できる。距離は76マイルで、午前8時の列車に許された時間は10回の停車を含めて2時間35分であったが、「フェアフィールド」は距離を走るのに3時間17分かかり、1マイルあたり13ポンドのコークスを消費し、1ポンドのコークスに対して蒸発する水はわずか6.3ポンドであった。[136ページ]

2台の機関車が遂行する任務は次のように表にまとめられます。

  トン単位で積載します 

。 1マイルあたりのコーラ
。 1トンあたり1マイルあたり
のコーラの 消費量 。
“イギリス” 100 26ポンド 0.26ポンド
「フェアフィールド」 17 13ポンド 0.76ポンド
しかし、古い「ヴィーナス」と比較すると、「フェアフィールド」もそれほど優れているわけではありません。

ご記憶にあるように、「ヴィーナス」は、ヴァルカン鋳造会社がグレート・ウェスタン鉄道向けに製造した最初の広軌機関車の一つで、動輪長は8フィートでした。この機関車は動輪の直径が6フィートに縮小され、炭水車の代わりにフットプレートに小型の水タンクが取り付けられ、6輪の「単式」タンク機関車に改造されました。「ヴィーナス」はティバートン支線の運行において1マイルあたりわずか14ポンドのコークスしか消費しませんでした。一方、「フェアフィールド」は同じ運行で1マイルあたり19ポンドのコークスを消費しました。「ヴィーナス」の蒸発能力は、1838年のN・ウッドの実験以来大幅に向上し、当時は1マイルあたり52.7ポンドのコークスを消費していました。

図51. —「レッドスター」、7フィート単装広軌サドルタンクエンジン。シリンダーは16インチ×18インチ。

「ビーナス」に加え、初期の広軌機関車のいくつかもタンク機関車として改造されました。図51（「レッドスター」）は、 60年前のグレート・ウェスタン鉄道の特異なタンク機関車を示す好例です。

「フェアフィールド」と「エンフィールド」に加え、アダムズ氏は他のいくつかの鉄道向けに、機関車と客車を組み合わせた車両を製造した。コーク・バンドン鉄道向けの車両は、シリンダー径が9インチで、 [137ページ]131人の乗客を収容できる機関車。この機関車は客車から独立して走行できるように設計されていた。スコットランドの鉄道向けに、別の機関車と客車が製造され、時速40マイル（約64キロ）での走行が保証されていた。しかし、機関車と客車が別々であることの利点は非常に大きく、アダムズ氏はすぐに連結車両の製造を中止し、代わりに有名な「軽量」機関車を製造した。この機関車と、イングランド・アンド・カンパニー社製のやや似た「リトル・イングランド」機関車は、一時期非常に人気を博した。

図52は、ロンドン鉄道および北アイルランド鉄道南部管区における初期の外筒機関車群の一つである「No. 148」を示しており、スティーブンソンの「ロングボイラー」機関車の好例でもあります。「148」は、1847年にニュートン＝ル＝ウィローズのジョーンズ・アンド・ポッツ社で製造されました。シリンダーの直径は15インチ、ストロークは24インチでした。動輪はフランジがなく、直径は6フィート6インチでした。先輪の直径は4フィートでした。この機関車は1855年1月3日にオックスフォードで発生した衝突事故で破壊され、7名が死亡しました。

図52. —「No. 148」、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道；スティーブンソンの「ロングボイラー」機関車の例

この時期には「タンク」型機関車が流行し、ほとんどの機関車メーカーがそれぞれ特徴的な設計を手がけました。例えば、シャープ・ブラザーズ・アンド・カンパニーの「タンク」型機関車はシリンダーが外側にあり、タンクはフレームの間、ボイラーの下に設置されていました。石炭は、フットプレートの延長部に固定された燃料庫に積まれていました。この会社によって、マンチェスター・アンド・バーミンガム鉄道（ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道）向けに、やや似た「シングルタンク」型機関車が製造されました。問題の2つの機関車は、 [138ページ]これらの機関車は、1847年5月に運転を開始し、マンチェスターとマックルズフィールドの間の交通を担い、平均して1日あたり114.5マイルを走行した。これらの機関車は、1847年5月に稼働を開始した。稼働時の重量は21トンで、動輪の直径は5フィート6インチ、先輪と従輪の直径は3フィート6インチであった。2つの水タンクが設けられ、1つは先輪と動輪の間、もう1つは石炭庫の下、従輪の後ろに置かれていた。2つのタンクには480ガロンの水が入っていた。タンク内の水の量を示すために、垂直の棒に木製のフロートが取り付けられていた。石炭庫には半トンの石炭が入っていた。これらの機関車には砂場が取り付けられていたが、機関車は石炭庫か煙突のどちらかを前にして走行するように特別に設計されていたにもかかわらず、砂場は先輪の前だけに配置されていた。しかし、砂場の導入は正しい方向への一歩であった。しかし、トレッドゴールドはこの革新について弁解めいた口調でしか触れていない。（装置の仕組みを説明した後に）彼は「マクルズフィールド線では、レール間のバラストが主に砂なので、この装置が必要になることはほとんどない。しかし、レールが湿っている場合は、重い列車を発進させる際に砂コックを開ける必要がある」と述べている。そしてトレッドゴールドは「どのように行われるのか」を詳細に説明している。

1849 年 9 月、グラスゴーのウォルター・ニールソンがタンクエンジンの設計で特許を取得しました。

このタンクは、現在ではよく知られている「サドル」型で、ボイラー、バレル、煙室全体を覆っていました。サドルタンクの底部はボイラーの両側のフレームに支えられていたため、現代の「サドルタンク」に見られるような円弧ではなく、半円形でした。しかし、ニールソンはサドルタンクの設計を限定しないほどの独創性を持っていました。「必要に応じて、タンクをフレームではなくボイラーで支えることも可能であり、また、タンクの長さをボイラーの長さよりも短くすることも可能です」と記されています。ボイラーへの給水は、タンクの煙室側から汲み上げられ、そこから発生する熱を利用しました。石炭貯蔵庫は火室の両側に配置され、後部の緩衝梁に向かってある程度延長されていましたが、「後部の貨車の連結部に容易にアクセスできるように」するため、端には貯蔵庫が設けられていませんでした。問題のエンジンは、内枠、アンダーハングスプリング、外筒、フランジのない単動輪、そして小さな先輪と従輪を備えていた。火室の上には短い円筒形のドームが置かれ、その上に真鍮製のケースで覆われた「ソルター」型の安全弁が2つ取り付けられていた。[139ページ]

「軽量機関車」とは、収益性の低い鉄道の運営費を削減する方法として、タンク機関車の普及が推進されていた時代に、よく使われていた名称です。以前、W・ブリッジス・アダムス氏と彼が開発した機関車と客車の組み合わせについて触れました。アダムス氏とイングランド氏は「軽量」機関車の主唱者であり、両者ともこの分野で一定の成功を収めました。

問題のエンジンは、現在では信じられないほど軽いと考えられるが、約 50 年前には、機関車のエンジンに適用される「軽い」と「重い」の概念はまったく異なっていた。

図53. —ロンドンデリー・アンド・エニスキレン鉄道向けアダムスの「軽量」機関車

アダムスとイギリスの「軽量」機関車に関する実践はかなり異なっていた。前者は4輪と長い軸距を強く主張した。一方イギリスは、軽量機関車を6輪で支えることを好んだ。1847年、アダムスはロンドンデリー・アンド・エニスキレン鉄道（アイルランド）向けに、外筒の直径が9インチ、ストロークが15インチの軽量機関車（図53）を製作した。動輪の直径は5フィートで、火室の前にあった。もう1組の動輪の直径は3フィートで、煙室の下に配置した。火室は長さ2フィート9インチ、ボイラーは直径2フィート3インチ、長さ10フィート3インチ、ボイラー上面からレールまでの高さは5フィート8インチ。連接棒は長さ5フィート3インチ、蒸気圧力は120ポンドであった。水タンクはボイラーの下に置かれ、レールの表面から数インチのところまで届いていました。 [140ページ]アダムズはセントヘレンズ鉄道向けに同様の機関車を製造しました。1849年11月、アダムズ氏のフェアフィールド工場で、ホーリーヘッド防波堤で運行するための広軌の軽量機関車が製造されました。問題の機関車は、防波堤建設の請負業者であるC・アンド・J・リグビー社の常駐技師、トマス・グレイ氏が設計したものです。この機関車のシリンダー径は8インチ、ストロークは18インチでした。

1849年7月、アダムズはコーク・バンドン鉄道に2台の軽量機関車を納入しました。これらの機関車は前述のものと異なり、駆動輪が先頭で、小輪が後尾に配置されていました。これらの機関車のアイルランド語名は「走る炎」と「旋風」を意味していました。

1853年8月、コーク・バンドン鉄道の機関士は次のように報告した。「機関車の修理費用は非常に少なく、特に軽量機関車は、これまでと同様に1マイルあたり約10ポンドのコークス消費量で、すべての高速旅客列車を問題なく運行してきた。これらの機関車は1849年7月に路線に投入され、それ以来、毎日旅客輸送に利用されてきた。4年間の修理費用の主な項目は、2台の軽量機関車それぞれに新しいクランク軸と、駆動輪のタイヤ一式を交換したことである。これらの機関車で運行される軽量特別列車は、コークとバンドンの両ターミナル間を通常約26分で走行する。」これらの2台の軽量機関車は、その後数年間、コーク・バンドン鉄道で旅客輸送を担い続けた。

1851 年 5 月 1 日、ノーフォーク鉄道の会長であったペト氏は、以下の状況下でその鉄道の支線交通を運行するために、12 インチのシリンダーを持ち、各 10 トンの重量がある 4 台の軽量エンジンを提供しました。

ノーフォーク鉄道はイースタン・カウンティーズによって運営されており、前者の支線列車や各駅停車は後者の本線列車と接続駅で合流することになっていた。

しかし、イースタン・カウンティーズ鉄道の列車は遅れる傾向があり、時刻表に示された時刻より30分から1時間遅れてジャンクションに到着しました。その結果、ノーフォーク支線の交通は完全に混乱し、頼りにできない状態になったため、地元の乗客はほぼ完全にこの路線を無視するようになりました。その後、イースタン・カウンティーズ鉄道はノーフォーク支線を本線の機関車で運行し、機関車の運行にかかる1マイルあたりの平均費用をノーフォーク鉄道に請求しました。[141ページ]

この方法はノーフォーク鉄道会長の承認を得られなかったため、ペト氏はイースタン・カウンティーズ鉄道の認可を得て、ノーフォーク鉄道が本線列車の発着とは独立して、支線区間のローカル輸送を独自に行う許可を得た。ペト氏の新システムは瞬く間に大成功を収め、大きな節約が実現した。ペト氏が導入したアダムズ社の軽量機関車のコークス消費量は、列車1マイルあたり平均わずか10ポンドだった。一方、ノーフォーク鉄道はイースタン・カウンティーズ鉄道に対し、1マイルあたり27ポンドの料金を支払っていた。これはイースタン・カウンティーズ鉄道の本線機関車の平均コークス消費量である。ローカル輸送サービスの改善により、大規模で収益性の高いローカル旅客輸送が​​確保された。

アダムス氏が主張する軽量エンジンの利点は次の通りです。自重が軽く、摩擦が少なく、レールの潰れやたわみが少ない。

これから、俗に「リトル・イングランダー」と呼ばれたイギリスの軽量機関車について少し説明しよう。しかし、この呼び名は当時、機関車に対して用いられた意味と、現在特定の個体に対して用いられている意味とは非常に異なっていた。イギリスは1849年に初の軽量機関車を製造し、「リトル・イングランド」（図54）は1851年の博覧会で展示された。主な寸法は以下の通りである。動輪は直径4フィート6インチで火室の前にあり、先輪と従輪は直径3フィート、内側のシリンダーは先輪と動輪の間に配置され、煙室の下にはなかった。フレームは火室の外側にあった。火室はベリー型で、安全弁が付いていた。これは前述の、現在もファーネス鉄道で稼働しているベリー機関車に付いているものと同様のものであった。ボイラー胴部にはシリンダー上部にドームが取り付けられ、蒸気管はドームからシリンダーへと垂直に湾曲した線を描いて伸びていました。ドームは四角い台座の上に設置されていました。煙突の裏側には蒸気を排出するための補助管が設けられていましたが、高さは煙突の半分程度でした。足台の後部には井戸タンクがあり、50マイルの航行に十分な水を蓄えていました。この機関車は博覧会でメダルを授与されました。

1850年8月、イングランド・アンド・カンパニーは、以下の条件で軽量機関車の1台をエディンバラ・アンド・グラスゴー鉄道に送りました。その機関車がエディンバラとグラスゴー間の急行列車を運行することを保証すること。 [142ページ]グラスゴー鉄道は7両編成で、時刻表通りに運行し、燃料消費量は1マイルあたり10ポンドのコークスを超えないことが条件でした。軽量機関車がこれらの条件を鉄道会社の技師の満足いくように達成した場合、エディンバラ・アンド・グラスゴー鉄道は1,200ポンドで機関車を購入することになりました。しかし、作業量と燃料消費量が保証通りに達成されなかった場合、イングランド・アンド・カンパニーは機関車を撤去し、試験にかかる全費用を負担することになりました。

図54. —イングランド社製の「リトル・イングランド」機関車、1851年ロンドンで開催された第一回万国博覧会に出展

この「リトル・イングランド」は「シリウス」と競合させられました。前者のコークス消費量は1マイルあたり8ポンド3オンスであるのに対し、「シリウス」は29ポンド1オンスで、どちらも全く同じ作業量でした。「リトル・イングランド」はあまりにも頻繁に予定より早く到着したため、列車が予定より早く到着して事故が起こることを恐れ、運転士は運転時間を長くするよう指示しなければなりませんでした。この軽量機関車の速度は時速60マイルを超えることも頻繁にあり、1851年1月の強風と暴風雨の間、路線で定刻を守ったのは「リトル・イングランド」だけでした。5両編成の列車で、コークス消費量は1マイルあたりわずか6.5ポンドでした。キャンプシー・ジャンクション線では、「リトル・イングランド」号が7両の客車とブレーキ車からなる列車を牽引し、乗客を満載した状態で、ネブランドの複数の勾配を時速30マイルで走行しました。列車は勾配上の駅で停止しましたが、軽量機関車は駅から無事に発進し、 [143ページ]上り坂は続いた。「リトル・イングランド」号が力不足だった場合に備えて、後方の列車を支援するために通常の機関車が派遣されたが、傾斜機関車は列車の速度に追いつくことができなかったと言われている。

次の表は、エディンバラ・グラスゴー鉄道の「リトル・イングランド」の試験結果を示しています。

(A) = 各移動の間に点火および 4 時間の待機時間を含みます。

列車あたりの車両数
。 1日あたりの
走行距離
（
片道47.5マイル）。
停止回数
（片道3回）。
各旅行 にかかる時間。 コーラを飲みました。

ランニング中。1
マイルあたり。 （あ）
ポンド。 オンス。 ポンド。 オンス。
7 95
マイル。 6 90
分 8 3 9 7
7 8 3 9 7
5 7 4 9 7
4 6 5 8 5
1850年9月7日、リバプール・アンド・ストックポート鉄道で新たな「リトル・イングランダー」が運行を開始しました。7両編成の列車を100分の1の勾配で時速25マイルで牽引し、列車上で発進・停止を繰り返しながら、1マイルあたり10ポンド以下のコークス消費量で走行することが保証されていました。平地では時速45マイルの走行が求められました。この機関車は、当初7両編成の列車しか牽引できない条件で、頻繁に10両編成の列車を牽引しました。1849年6月には、ダンディー・アンド・パース鉄道に4両編成の郵便列車を牽引する「リトル・イングランダー」が納入されました。この機関車は、この任務を長期間にわたって成功裏に遂行しました。

ブラックウォール鉄道のロープ牽引が廃止された後、「リトル・イングランダーズ」が旅客列車に使用されるようになりました。

イングランド・アンド・カンパニーは、これらの軽量機関車が、100分の1の勾配で時速40マイル（約64キロメートル）の速度で6両編成の列車を牽引し、1マイルあたりわずか10ポンド（約44キログラム）のコークス消費量で牽引できることを保証しました。これらの機関車の価格は1台あたり1,200ポンドで、製造業者は片側1,000ギニー（約1,000ギニー）で、積載量は他の機関車の重量、または消費燃料量に比例する条件で提供しました。しかし、この挑戦​​を引き受けようとする者は誰もいなかったでしょう。

1848年3月、リバプールのマコノチーとクロードは、機関車の様々な改良に関する特許を取得しました。シリンダーは先輪の後ろの内側に配置され、バルブギアは外側に配置されていました。 [144ページ]フレームに取り付けられ、動輪のネイブに取り付けられた偏心装置によって作動する。スティーブンソンの「No.185」のバルブギアがこの設計に基づいていたことは記憶に新しいだろう。ポンプは「ジェニー・リンズ」と同様に動輪から独立して作動する。二重振動の安全弁が備えられていた。

低ピッチのボイラーを使用できるようにするために、車軸は両端でクランク状になっており、車軸の各端には戻りクランクアームが 1 つだけ設けられ、ホイール自体が 2 つ目の戻りクランクアームを形成し、ホイールと車軸クランクを接続するピンがコネクティングロッドが動作するシャフトを形成しました。

駆動車軸の重量を増やすために、従動車軸のベアリングとスプリングの間にトグル ジョイントを配置し、トグル ジョイントのナックルを小型蒸気シリンダーのピストンにロッドで接続しました。

機関士が駆動輪の粘着力を高めたい場合、この補助シリンダーに蒸気を送り込み、トグルジョイントを直立位置に動かすことで、従輪から重量を取り除き、駆動輪に荷重をかける仕組みでした。問題の仕様には、他にもいくつかの斬新な提案が含まれていました。

1848年、ニューカッスルのホーソーンは、ヨーク・ニューカッスル・アンド・ベリック鉄道の180号機「プルーズ」を製作しました（機関車製造番号711）。この機関車は銅製の火室を備えていました。ボイラーは長さ10フィート8インチ（約3.7メートル）の楕円形で、4枚の板で支える必要がありました。外径1¾インチ（約3.7メートル）の真鍮管が229本使用されました。2つのレバー式安全弁が高床式の火室に固定され、真鍮製のケーシングで覆われていました。蒸気圧は120ポンド（約57.7kg）でした。ボイラーのセンターリングに取り付けられた非常に大きな鋳鉄製のドームが「プルーズ」の特徴でした。

シリンダーは外枠と内枠の間に配置され、直径16インチ、ストローク20インチでした。スライドバルブはシリンダーの外側にあり、車輪の外側、外枠の内側にある4つの偏心装置によって作動しました。駆動輪の直径は7フィート、先輪と後輪の直径は4フィートでした。ベアリングはすべて外側に配置されていました。

停車中は、蒸気はテンダー（炭水車）に送られ、給水を加熱した。テンダーは直径3フィート6インチの車輪6個で牽引され、1,400ガロンの水を貯蔵できた。[145ページ]

6 つの車輪の両側にブレーキ ブロックが設けられ、歯付きホイールとラックの巧妙な配置により、ブレーキ ハンドルを数回回転させるだけでブロック全体が作動しました。

クランプトンの機関車「リバプール」（図55）は、「狭軌鉄道の最後通牒」と評されてきた。しかし、私たちには理解できない。他の多くの狭軌鉄道の機関車は、より出力が高く、もちろんよりコンパクトで魅力的なデザインで作られているのだ。「リバプール」の正しい称号は「機関車の醜さの最後通牒」だったかもしれない。

図55. —クランプトンの「リバプール」、L.およびNWR

問題の機関車は、1848年にベリー・カーティス・アンド・ケネディ社によってロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道向けに製造された。この機関車の唯一の長所は、2,290平方フィートにも及ぶ広大な伝熱面積であった。機関車の監督者がこれほどの伝熱面積を持つ急行機関車を製造しようと決心すれば、「両エンジン運転」という言葉はもう聞かれなくなり、急行列車は始発から終点まで（停車を含む）平均時速50マイル以上で走行することが期待できる。

「リバプール」の一般的な配置は、既に述べたクランプトンのシステムのエンジンと似ていた。すなわち、駆動輪は火室の背面にあり、外側のシリンダーはフレームの中央付近に固定されていた。このエンジンは、駆動輪に加えて、ボイラーの下に3対の支持輪を備えていた。シリンダーは外側にあり、厚さ1 1/4インチの鉄板で作られた横方向の支持台に固定されていた。この支持台はボイラーの形状に合わせて湾曲し、ボイラーの下を通過していた。シリンダーの直径は18インチ、ストロークは24インチであった。ピストンを蒸気密にするために、鋳鉄製の同心円状のリング2つからなる金属パッキングが使用されていた。リングにはそれぞれくさびと円形の鋼鉄製スプリングが取り付けられていた。バルブはシリンダーの上部にあり、傾斜していた。 [146ページ]偏心器は大型で、駆動輪の外側に設置されていました。調整器はボイラー胴体上部の蒸気室に設置されていました。蒸気はボイラー外側の湾曲した垂直の銅管を通って弁に到達し、排気は同様の水平の「外側」管を通って煙室に送られました。2本の排気管は煙突底下の煙室で合流し、送風口の直径は5.5インチでした。

先輪の直径は4フィート3インチ、中間の2組の車輪の直径は4フィート、駆動輪の直径は8フィートでした。火格子の面積は21.58フィートでした。火管は真鍮製で、長さは12フィート6インチ、そのうち292本は直径2³/16インチ、残りの8本は直径1¾インチでした。加熱面積は、火管が2,136.117平方フィート、火室が154.434平方フィートでした。ポンプは水平に設置され、先輪上部のフレームに固定されていました。ポンプはシリンダーカバーを通して延長ピストンロッドによって作動しました。

機関車は積載重量35トンで、そのうち12トンは動軸にかかっていました。炭水車は21トンでした。軽積載時には「リバプール」は時速約80マイルの速度に達し、ある時はフランコニの一座と馬を乗せた40両の列車をラグビーからユーストンまで定刻通りに牽引しました。リバプールからラグビーまで同じ列車を牽引するために3台の機関車が投入されていましたが、その際に時間がロスしました。したがって、「リバプール」の出力は、当時のロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の通常の機関車3台分を上回っていたと考えられます。

アダムズが考案した、直線状の駆動軸と駆動輪を外側のロッドで接続する方式はすぐに注目を集め、1849年にクランプトンは同年取得した特許機関車の仕様書にこの原理を取り入れました。しかし、クランプトンのこの特許に基づいて機関車が実際に製造されるまでには、それから約2年かかりました。これらの機関車については、後ほど順に説明します。

ここで、もし実際に製造されていたと知っていたら、非常に興味深いものであったであろういくつかのエンジンについて、いくつか詳細を述べたいと思います。問題のエンジンの図面は所蔵していますが、その性能に関する確かな詳細は不明です。そこで、特許明細書に記載されている設計の主要な特徴について述べたいと思います。リーズのホルベック出身のジョージ・テイラーは、1847年6月3日に特許を取得しました。図面には、ボイラーが車輪の下に吊り下げられている様子が示されています。車輪は4つしかなく、直径は15フィート（約4.5メートル）で、さらに車輪は [147ページ]この直動式エンジンは 2 対 1 のギア比になっており、歯車付き駆動輪が 1 回転すると、直径 5 フィートの駆動輪の 6 倍の距離をエンジンが推進します。シリンダーはフレーム内、ボイラーの上、もちろん煙室の後ろにあります。連接棒は中央の歯車の両側のクランクに取り付けられ、中央の歯車は後車軸の中央に固定された直径の半分の歯車と噛み合っています。通常のように両側に交互に伝達されるのではなく、車軸の中央に運動が伝えられるため、2 シリンダー エンジンで顕著な振動運動が実質的に排除されます。ジョージ テイラーのこの機関車設計の図面を調べると、グレート ウェスタン鉄道にヘイグ鋳造所から納入された 2 台のギア付きエンジンを、わずかな変更で通常の直動式エンジンに改造できたことがわかります。

炭水車にも大きな車輪が使用され、車軸が水槽を通過するため、重心が低くなりました。

ブリストル・アンド・エクセター鉄道の機関車監督であったジェームズ・ピアソンは、1847年10月7日に複座式機関車の特許を取得しました。フェアリーの「リトル・ワンダー」狭軌機関車は、おそらくピアソンの1847年の設計にヒントを得たものと思われます。一方、ピアソンの有名な広軌複座式タンク機関車は、彼の初期の機関車から明らかに発展したものです。

ボイラーは中央に火室を持ち、後者は2つの部分に分割され、炉の扉の下で接続されていました。駆動車軸はこの中央のフットプレートを横切るように配置され、非常に大きな車輪と低い重心を可能にしました。各ボイラー（中央の二重火室の両側に1つずつ、実質的に2つ）は4輪のボギーで運ばれ、後の設計と同様に、機関車は10個の車輪で運ばれました。ボギーのフレームは、火室の外側を通るテンションロッドで接続されていました。インドゴムのスプリングが使用され、これは各ボギーが道路の凹凸に合わせて調整できるようにし、平坦な道路ではボギーを真っ直ぐな位置に戻すために使用されます。コークスはボイラーの上のバンカーに積まれ、水はボイラーの上部とコークスバンカーの間にあるタンクに積まれるか、別の炭水車が用意されました。蒸気ドームは火室の上に設置され、異常な高さで、足台の上部に接続され、キャブの屋根を形成していた。排気ファンは煙室に固定され、加熱された空気を煙室から吸い込んだ。 [148ページ]蒸気はチューブに送られ、煙突から排出されるか、または炉の熱風として再び使用される予定で、各ボイラーには煙突と煙室が設けられていた。ファンは車軸の1つから滑車で駆動され、排気蒸気は送風を作成するために必要ないため、特別に大きな排気管を使用でき、シリンダーの「背圧」が軽減されると主張された。シリンダーは外部にあり、バルブはシリンダーの向こう側にあった。これらは、台車の1つの車輪の間に固定されていた。図面に示されているように、このエンジンの全体的な設計は非常に独創的で、これまで見た中で最も対称的な「両端支持型」エンジンであることは間違いない。ピアソンは何らかの理由でこのスタイルのエンジンを製造せず、代わりによく知られた9フィートの「シングル」（ダブルボギー）タンクを製造した。

これから説明する3番目の特許も、特大の動輪を主な特徴としていました。この特許明細書はアバディーンのチャールズ・リッチーによるもので、1848年3月2日に彼に特許が付与されました。主な特徴は、各ピストンに2本のピストンロッドを左右に1本ずつ設けることです。動輪は4本が提案され、1組は煙室の前、もう1組は火室の後に配置されました。シリンダーは外側にあり、当然のことながら、2組の動輪の間に等距離で固定されました。1組の運搬輪はシリンダーの下に配置されました。ピストンと連接棒のこの配置により、機械の往復運動部分が正確にバランスを取り、振動がなくなると主張されました。もう一つの改良点は、スライドバルブ、エンジンの始動、停止、逆転、そして蒸気の膨張作動に関するもので、これらはすべて、弁装置のリンクと歯車で接続されたフットプレート上のホイールによって制御されます。

その他の改良点としては、補償安全弁、「アンチプライマー」、そして改良された給水装置が挙げられます。最後の給水装置は次のように説明されています。「蒸気がボイラーから蒸気ポートを通ってシリンダーに供給されると、ピストンが作動し、ラムが引き抜かれます。すると水がバルブを押し上げてバレル内に入り、ラムが以前占めていた空間を塞ぎます。この時、ピストンはレバーに作用し、スライドバルブが一方のポートを開き、もう一方のポートを覆います。これにより、ピストンの反対側の蒸気が排気管を通って排出されます。」[149ページ]

「ピストンは反対方向に駆動され、ラムがバレル内に入ると、その中の水の圧力によって一方のバルブが閉じられ、もう一方のバルブが開きます。ラムが前進すると、水はボイラー内に押し込まれます。」

仕様書の別の部分は「変動防止装置」に関するものでした。管板と火室の間に仕切り板を固定し、水は火室側からボイラーに導入され、仕切り板の上を流れて火室を越えたボイラー部分に到達することになっていました。これにより、火室は常に水で覆われることになります。仕様書にはいくつかの有用な提案が含まれていましたが、実際には実行されなかったようです。

図56. —ティモシー・ハックワースの「サンスパレイル No. 2」

ティモシー・ハックワースが製造または設計した機関車が、蒸気機関車の発展において重要な役割を果たしたことは、これまで幾度となく示してきました。今回は、彼の最後の機関車である「サンスパレイユ2号」についてお話ししたいと思います。

この機関車の図面（当館が所蔵するコピー）とハックワースがそれより20年前に作成した図面を比較すると、その時期に機関車の改良においてどれほど目覚ましい進歩があったかがはっきりと分かります。また、1849年当時、ハックワースが「ロイヤル ジョージ」の時代と同じく、依然として機関車製造の最前線にいたことも非常によく分かります。[150ページ]

「サンスパレイルNo.2」（図56）は、シルドンにある彼のソーホー・エンジン工場でティモシー・ハックワースによって製作されました。特許は、彼の息子である故ジョン・ウェズリー・ハックワースの名義で取得されました。現在検討中のエンジンに関する以下の多くの詳細は、ティモシー・ハックワースの遺言執行者に感謝いたします。

機関車は6輪の「シングル」タイプで、左輪と後輪には外側のベアリング、動輪には内側のベアリングが付いていました。シリンダーは内側にありました。円筒形の蒸気ドームが煙室近くのボイラー胴体に設置されていました。火室は隆起パターンになっており、その上にケースに入ったソルター安全弁がありました。円筒形の砂箱は動輪の前のフレームプレートに固定されていました。エンジンの主な寸法は次のとおりです。動輪、直径6フィート6インチ。先輪と後輪、直径4フィート。シリンダー、直径15インチ、ストローク22インチ。作動時の重量：左、8トン6 cwt、右、11トン4 cwt、後、4トン5 cwt。合計、23トン15 cwt。

構造上の主な新奇性について触れておこう。すなわち、ボイラー胴体の縦方向の継ぎ目を溶接したこと、ボイラーが煙室と火室に接続されるのに通常のリベット留めのアングル鋼ではなく溶接アングル鋼を使用したこと、ボイラーの保温材が、当時の慣習であった木材をそのまま露出させるのではなく、現在では一般的であるように鉄板で覆われたことなどである。

バッフルプレートは、管の煙室端と火室端に取り付けられました。

ピストンとロッドは錬鉄から一貫鍛造で作られました。

これらのバルブはハックワースの特許に基づいて製造され、前進ストロークが完了する前に戻りストロークに必要な蒸気の一部をシリンダー内に留まらせ、ピストンとシリンダーカバーの間に蒸気クッションを形成するように設計されていました。この動作により、燃料を25～30%節約できると言われていました。

この機関車は95分で200トンを45マイル（約72キロメートル）輸送し、コークス21cwtを消費し、1,806ガロン（約1,806リットル）の水を蒸発させた。また、同距離を6両編成の列車を停車なしで63分で牽引し、コークス13cwtと水を1,155ガロン（約1,155リットル）消費した。

この機関車が完成すると、JW ハックワースはロバート・スティーブンソンに次のような挑戦状を送った。[151ページ]

殿、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道のレインヒルで機関車の優位性を競い合ってから、今から約20年が経ちました。あなたのお父様と私の父が主な競争相手でした。それ以来、あなたは機関車製造において第一人者として世間から高く評価されてきました。現在、ヨーク・ニューカッスル・アンド・ベリック鉄道で、フォース・ストリート工場が製造した中で最高の機関車と言われている機関車を走らせていると承知し、私はここに進み出て、機関車製造における優位性が誰にあるのかを証明するために、あなたと競い合う用意があることを公に申し上げます。

「現在の危機において、機関車の運転費用の削減は鉄道会社にとって当然の恩恵として歓迎されるべきであり、この実験は両社の利益につながるものとして、間違いなく深い関心をもって受け止められるでしょう。ヨーク・ニューカッスル・アンド・ベリック鉄道会社が、この実験の実施に向けてあらゆる便宜を喜んで提供してくれると確信しています。」

「紳士としてのあなたの名誉に信頼して、私はこれを出版の日から二週間公開しておきます。

「私は、ジョン・W・ハックワースです。」

ロバート・スティーブンソンがこの挑戦を受け入れたとは思えない。いずれにせよ、このような競争の記録はこれまで公表されたことがなく、もし競争が行われていたら、勝者は間違いなくその結果を公表していただろう。

「サンスパレイル」号は、路線の好調な区間では時速75マイル（約120キロメートル）に達することも多かった。ティモシー・ハックワースの死後まもなく、遺言執行者によってノース・イースタン鉄道に売却された。機関車は3,000ポンドほどで売却されたが、その後も長年の現役期間中に改修され、近年までノース・イースタン鉄道で活躍し続けた。

さて、ここで、かの有名なベリー・カーティス・アンド・ケネディ社が製造した機関車のもう一つの例をご紹介しましょう。この機関車は、同社が解散する前に製造された最後の機関車の一つです。「レキン」は、内側にバーフレームと内側にシリンダーを備えた六輪機関車で、1849年にバーミンガム・アンド・シュルーズベリー鉄道向けに製造されました。

問題のエンジンの構造で注目すべき特別な点は、水平に配置されたフレームの幅である。 [152ページ]車輪は垂直ではなく水平に取り付けられ、各車軸には2つのベアリングのみが取り付けられていた。先輪の軸箱はフレームにボルトで固定され、他の車輪の軸箱もフレームに溶接され、シリンダーもフレームに直接固定されていた。この工法の利点として、建設者たちが主張したのは、重量が完全に車輪内に収まるため、ベアリング間の車軸が押し下げられ、特に曲線通過時に車輪のフランジがレールの縁に押し付けられる際に生じる一定の力学が抑制されるということであった。

シリンダーの直径は15インチ、ストロークは20インチでした。駆動輪の直径は5フィート7インチで、前輪は4フィート1インチ、後輪は3フィート7インチでした。

ボイラーには、長さ11フィート6インチ、外径2⅛インチの真鍮管が172本使用されていました。伝熱面積は、管1,059平方フィート、火室80平方フィート、合計1,139平方フィート、火格子面積15平方フィートでした。

蒸気ドームは設けられておらず、主蒸気管は鉄製で、上部に幅3/16インチの縦方向開口部が設けられていた。この管は煙室まで伸びており、その端に調整弁が設置されていた。作動棒は主蒸気管を端から端まで貫通していた。火室には、ケース入りのソルター製安全弁が2つ取り付けられていた。「レキン」の軸距は、駆動側が8フィート1インチ、駆動側が6フィート11インチであった。

1849年、ヴァルカン鋳造会社はカレドニアン鉄道に「No.15」として知られる機関車を納入しました。この機関車の外観は、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道のアランの「ヴェロシペード」機関車と非常によく似ていました。

「No. 15」（図57）は6輪エンジンで、傾斜した外側のシリンダーを備え、直径15インチ、ストローク20インチでした。駆動輪の直径は6フィート、先輪と従輪の直径は3フィート6インチでした。ボイラー胴は長さ9フィート9インチ、直径3フィート6¾4インチで、外径1¾インチの真鍮管が158本ありました。ホイールベースは、長さから奥行きまで6フィート、奥行きから高さまで6フィート6½インチでした。煙突の高さは6フィート6インチで、ボイラーの中央にはマンホールがあり、その上にソルター型の柱状安全弁があり、吹き出し蒸気圧力は90ポンドでした。蒸気ドームは真鍮製で、上昇した火室に設置され、2つ目のソルターの安全弁が取り付けられていました。駆動輪と先輪は [153ページ]駆動輪には下吊りバネが備え付けられていたが、従輪には車軸箱の上にバネが取り付けられていた。このバネは楕円形で、フットプレートに固定されたねじ装置が備え付けられており、これによって従輪の重量が軽減され、駆動輪に伝達された。

動輪のスプラッシュに取り付けられた半円形の真鍮製銘板（例：カレドニアン鉄道）に加えて、ダイヤモンド形の真鍮製ナンバープレート（長さ12インチ、直径6インチ）が「No. 15」の緩衝梁に固定されていました。炭水車は直径3フィート6インチの4つの車輪で支えられ、800ガロンの水を保持していました。

図57. —カレドニアン鉄道機関車「No.15」

1849 年 6 月、「15 号」はグラスゴーとカーライルの間で数回の試験旅行を行った。各車両の平均重量は 5 トンで、機関車と炭水車の重量は 28 トンであった。グラスゴーへの旅行では、当然のことながら、ビートック山頂を登る必要があった。これは、10 マイルに渡って 1:75、80、88 の急勾配からなる。ビートックからエルバンフットまでの 13.5 マイルの走行は、前述の 10 マイルと 1:100 の下り 3.5 マイルから成り、6 両編成の列車で「15 号」は 33 分で走行した。7 両編成では 41 分、御者 1 名と 11 両の列車では 30 分、時速 27 マイルであった。これらは 48 年前には、非常に優れた登坂性能の見本とみなされていましたが、もちろん、はるかに重い列車で同じ路線を走る現代のニューカレドニアの記録とはまったく比較になりません。[154ページ]

図 58. —「MAC’S MANGLE」、No. 227、L. & NWR

ウォルバートンの機関車監督であったマッコーネルは、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道向けに数台の素晴らしい機関車を製造したが、227号機、通称「マックス・マングル」（図58）は、マッコーネル設計の特異な機関車の一つであった。シリンダーは直径18インチ、ストローク24インチと大型で、車軸ベアリング同様、室外に配置されていた。これは非常に珍しい組み合わせであった。227号機は6輪の「単輪」機関車で、駆動輪の直径は6フィート6インチ、先輪と従輪の直径は4フィートであった。火室は隆起型で、ソルター社の安全弁（ケース入り）が取り付けられていた。巨大な蒸気ドームが設けられ、当初はボイラー胴の煙室端近くに設置されていたが、後に（1850年に）火室端近く、動輪の上に配置された。「マックス・マングル」のボイラー加熱面積は1,383平方フィートであった。227号機は1849年4月に製造され、1863年5月に「スクラップ」化されたため、機関車としての寿命は短かった。この機関車の極端に幅が広かったため、外部からの圧力によって、 [155ページ]シリンダーが外側の軸箱と組み合わせて使用​​されるようになったため、機関車が故障することなくこれらの架設物を通過できるように、いくつかの駅でプラットフォームを後退させる必要が生じました。

図59. —「プレジデント」、マッコーネルの「ブルーマー」の一つ、L. & NWR 建設当初

1850年、マッコーネルはロンドンおよびノー​​ス・ウェスタン鉄道向けに非常に強力な旅客用機関車を設計しました。これらは一般に「ブルーマー」と呼ばれています。「プレジデント」（図59）は、ロンドンおよびノー​​ス・ウェスタン鉄道で好まれたこの機関車の製作当時の姿を示しています。シリンダーは内径16インチ、ストローク22インチでした。動輪の直径は7フィート（約2.1メートル）でした。伝熱面積は1,152平方フィート（約1,152平方メートル）でした。これらの機関車の重量は28¾トンでした。（図60）は、ラムズボトムによって復元された「ブルーマー」の写真です。

図60. —ラムズボトムによって再建されたマッコーネルの「ブルーマー」の一つ

[156ページ]

第10章
1851年の機関車展示—「ホーソン」—ウィルソンの2ボイラー機関車「デュプレックス」—フェアバーンのタンク機関車—クランプトンのシステムによる南東鉄道「フォークストン」—南東鉄道用のシャープの「単発」機関車—イースタン・カウンティーズ鉄道用のJVグーチの設計—「イーリー」、タフ・ベール鉄道—ビーティーの「ヘラクレス」—大いに自慢された機関車、マッコーネルの「300」L. & NWR—ロンドンとバーミンガムを2時間で—「300」の主な特徴—他の機関車との競争試験—石炭対コークス—初期の「埋め込み式」ボイラー—ドッドの「イザベル」—最初の複合機関車—ビーティーの別の設計—ペイジーの圧縮空気鉄道機関車—イースタン・カウンティーズ鉄道での試験走行カウンティーズ鉄道 – オリジナル（グレート・ノーザン鉄道の機関車、スターロックの傑作「No. 215」、GNR） – ピアソンの有名な 9 フィートの「シングル」ダブルボギー、ブリストル アンド エクセター鉄道 – 8 フィートのドライバーと GWR によって追加された炭水車を使用して再建 – ファーネス鉄道の古い機関車がさらに追加 – ニールソンの外筒機関車 – メアリーポート アンド カーライル鉄道の強力な貨物機関車 – グーチの 7 フィートの連結された広軌機関車 – 彼の最初の狭軌機関車。

周知の通り、1851年にロンドンのハイドパークで開催された最初の万国博覧会には、鉄道機器の非常に貴重なコレクションが集まりました。イギリスの出展者は以下の機関車を展示しました。

ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の「コーンウォール」と「リバプール」。
グレート・ウェスタン鉄道の「ロード・オブ・ジ・アイルズ」。
ホーソーンの急行「ホーソーン」。
アダムズの機関車兼客車「アリエルのガードル」
リーズのウィルソン・アンド・カンパニーによって建てられました。
フェアベアン社が製造したイギリスの軽量機関車。
フェアバーンのタンク機関車。
サウスイースタン鉄道の「フォークストン」。
EB ウィルソン社のダブルボイラータンクエンジン。
これらのうちいくつかは前章で既に説明済みであり、他の形式（例えば「ロード・オブ・ジ・アイルズ」型など）についても既に詳細が述べられているため、改めて説明する必要はない。しかしながら、ホーソーンの急行型、フェアバーンのタンク型、「フォークストン」型、そしてウィルソンの「ダブルボイラー」型タンク機関については詳細を述べる。最初のタンク機関の寸法は、シリンダー径16インチ、 [157ページ]ストローク22インチ、駆動輪6フィート6インチ、先輪と従輪の直径3フィート9インチ、水橋を含む火室の加熱面積110平方フィート、チューブ865.4平方フィート。チューブは真鍮製で、外径2インチ、本数は158本でした。

「ホーソン」には、内部シリンダーと二重サンドイッチ フレーム、高くなった火室、密閉式安全弁、ドームはないが蒸気を集めるための穴あき蒸気管が備え付けられていた。このエンジンは時速 80 マイルで動作するように設計され、エンジンの特徴として、すべての車輪に均等に重量を分散するための二重補正ビーム、平衡スライド バルブ、およびスライド バルブ ロッドから吊り下げられた改良型伸縮リンクがあった。各車輪にスプリングを取り付ける代わりに、エンジンの両側の車輪間に 2 つずつスプリングを配置した。これらのスプリングは反転され、フレームに取り付けられた中央のストラップで支えられていた。スプリングの端部は、フレームの内側と下でエンジンの両側に縦方向に配置された錬鉄製の二重補正ビームに短いリンクで接続されていた。

これらの梁の隣接する両端は、横方向のピンによって駆動車軸の軸箱底部のアイに連結され、反対側の両端はそれぞれ、同様の方法で先行車軸箱および後続車軸箱上部のアイに連結されていました。これらの梁の作用は明白でした。これらによってすべての車軸軸受が直接かつ同時に接続され、その結果、軌道の凹凸に関わらず、すべての車輪に常に均一な圧力が維持されました。スライドバルブは、2つのシリンダー間にある単一の蒸気室の垂直面に配置されていました。一方のスライドバルブの背面にはプレートが鋳造され、もう一方のスライドバルブの背面には、上端がバルブ面と平行になるようにピストンを収容する開口ボックスが鋳造されていました。このピストンはボックスに蒸気密に取り付けられ、作動時にはその平面化された上面がプレートの面に接していました。この配置により、スライドにかかる蒸気圧の半分が軽減されました。自由排気を助けるために、スライドの 1 つの背面プレートにポートが作られ、ピストンと反対側のバルブの排気ポートを介して使用済みの蒸気の追加出口が提供されました。

膨張リンクは、ボイラーの底部が車軸に非常に近づくような位置に設置された。リンクは、逆転レバーを動かすと偏心ロッドとともに上下するように偏心ロッドの端部に固定されるのではなく、中心から吊り下げられた。 [158ページ]スライドバルブのスピンドルの端から、目玉でリンクなどの重量を逆転装置から取り除く方式を採用しました。偏心ロッドはリンクスライドブロックの両端に接合され、部品の安定性と耐久性を確保しました。「ホーソン」に採用されたこの固定リンクセンター方式は、バルブのより正確な動作を保証すると主張されました。

リーズの鉄道鋳造所のウィルソン商会は、1851年の博覧会で、2つのボイラーを備えていることから「デュプレックス」と呼ばれる珍しいタンク機関車を出展しました。設計者のアイディアは、軽量の機関車から重い列車を牽引するのに十分な蒸気を得ることでした。この機関車の元の図面は、設計者であるデイビッド・ジョイ氏が今も所蔵しており、当初は3つのシリンダーと6つの連結された車輪を備えた「デュプレックス」を建造することが提案されましたが、後に新しい図面が作成され、この新しい図面に基づいて機関車が建造されました。2つのボイラーは並んで設置され、それぞれ長さ10フィート6インチ、直径1フィート9インチで、合わせて136本の1 ¾インチ管を備えていました。煙突の直径は 12.5 インチで、加熱面積は 694 平方フィート、火室の面積は 61 平方フィート、合計 755 平方フィートでした。シリンダーは屋外にあり、直径は 12.5 インチ、ストロークは 18 インチでした。先輪の直径は 3 フィート 6 インチ、駆動輪と従輪 (連結) の直径は 5 フィートでした。その他の寸法は以下のとおりです。全長 24 フィート 3 インチ、幅 5 フィート 3 インチ、レールから煙突上部までの高さ 13 フィート 6 インチ、重量は空の状態でわずか 16 トン、燃料と水を含めると 19 トン 17 クォートでした。タンクの容量は 520 ガロンで、25 マイルの航海に十分でした。コークス貯蔵庫は 42 立方フィートで、26 ブッシェル、つまり 15 クォートでした。 「デュプレックス」は博覧会後にオランダの鉄道会社に売却されたため、その後の活躍は興味を持つ人々にも知られていない。

フェアバーンのタンク機関車は「井戸型」で、6つの車輪で支えられていました。駆動輪は直径5フィート、L輪とT輪はそれぞれ直径3フィート6インチでした。シリンダーは内部にあり、ストロークは10インチ×15インチでした。ボイラーは長さ8フィート×直径3フィートで、直径2インチの真鍮管が88本ありました。加熱面積は480平方フィートでした。内部の火室は銅製で、長さ2フィート5インチ、幅3フィート、深さ3フィート5インチでした。足台後方のタンクには400ガロンの水が貯まりました。この小型機関車のコークス消費量は、6両編成で1マイルあたりわずか10ポンド、稼働時の重量はわずか13トンでした。読者の皆様には、次のことを知っていただければ幸いです。 [159ページ]この小型の機関車は「タンク機関車のより重いクラス の立派な見本」と評されました 。

図61.クランプトン方式の機関車「フォークストーン」。1851年、SER向けに製造。

1851年の博覧会で最も注目を集めた機関車は、サウス・イースタン鉄道が出展した「フォークストン」（図61）でした。これは、クランプトンの特許の一つに基づき、R・スティーブンソン社によって製造された機関車でしたが、その設計上の最大の特徴は、外側のクランクと連結棒によって駆動輪に接続された中間駆動軸でした。駆動輪は（クランプトンの特許では）火室の背後にあり、軸はフットプレートを横切って伸びていました。ここで、中間クランク軸を用いて機関車を動かす方式はクランプトンが導入したものではなく、数年前にW・B・アダムスによって既に採用されていたことを改めて強調しておくのが適切でしょう。もちろん、初期のストックトン・ダーリントン鉄道の機関車にも、同じ構造が採用されていましたが、シリンダーは垂直でした。したがって、読者は、 [160ページ]この機械システムを備えた機関車を「クランプトンの特許」と表現するのは誤りですが、「フォークストン」の場合のように、「クランプトン特許」の機関車に中間駆動軸が備えられている可能性は十分にあります。

このタイプの機関車はスティーブンソン社によってサウス・イースタン鉄道向けに8台製造され、136から143まで番号が付けられ、最初の機関車は「フォークストン」と名付けられました。これらの機関車は6つの車輪で支えられており、4つが煙室端に近接して配置されていました。直径は3フィート6インチでした。動輪の直径は6フィート、軸距は16フィートでした。これらの機関車の重量は1台あたり26.25トンで、そのうち10トンのみが動輪にかかり、残りの重量は4つの先輪で支えられていました。シリンダーは内側にあり、直径は15インチ、ストロークは22インチでした。火室の上部はボイラー胴体と同一面にあり、その直線はドームで緩和されていませんでしたが、安全弁が火室上部の後ろ近くに固定されていました。ボイラーには、直径2インチ、長さ11フィートのチューブが184本ありました。

「フォークストン」号は1851年3月31日月曜日に試運転を行い、サウス・イースタン鉄道会長マクレガー氏、機関車製造者のR・スティーブンソン氏、サウス・イースタン鉄道技師バーロウ氏、サウス・イースタン鉄道機関車監督カドワース氏が立ち会った。ロンドン・ブリッジからレッドヒルまでは、ブライトン行きの列車が先行していたため、あまりスピードが出なかったが、レッドヒル駅から9両編成の列車でトンブリッジまでの19.5マイルを19分半で走行し、最高時速75マイルに達した。短い停車の後、アシュフォードへの旅が再開され、トンブリッジを出発してから20分半でアシュフォードに到着した。所要時間と距離は次のとおり。レッドヒルからトンブリッジまで、19マイル47チェーン、出発から停車まで19分半。トンブリッジからアシュフォードまでは、26マイル45チェーンで、発着時間は20分半、時速78マイルです。全46マイル12チェーンを走行するのは40分、トンブリッジでの停車時間を含めると43分です。レッドヒルとアシュフォード間の路線は、おそらくイングランドでこの距離としては最も平坦で直線的な路線であることを忘れてはなりません。

これらの 8 台のエンジンは、一般的な作業ではあまり成功しなかったため、後に 4 台の連結エンジンとして改造され、中間駆動軸の代わりに通常のクランク軸と車輪が取り付けられました。[161ページ]

ここで、1851年にシャープ兄弟がサウス・イースタン鉄道向けに製造した8台の「単装」機関車（144～151番）について触れておくのも、場違いではないだろう。基本的な寸法はクランプトン機関車と似ていたが、軸距がわずか15フィート（約4.5メートル）で、加熱面積が1,150平方フィート（約1,150平方メートル）だった点が異なっていた。シリンダーへの蒸気の吸入は、通常の逆転レバーと同様に、その横に取り付けられたキャッチとノッチ付きの手動レバーで制御された。駆動軸には6個の偏心装置が取り付けられており、そのうち2個がポンプを駆動していた。これらの機関車のフレームとバネは、後にカドワースがサウス・イースタン鉄道で開発した、より有名な機関車にも引き継がれた。

図62. —JV GOOCHの「シングル」タンク機関車の一つ、イースタン・カウンティーズ鉄道

1850年頃にJVグーチ氏によって設計された、軽蔑されていた「イースタン・カウンティーズ」の機関車について、以下に簡潔に記述する。機関車は3種類、すなわち「単装」タンク車、「単装」急行車、そして四輪連結のテンダー車であった。タンク車は3種類のサイズがあり、主に「ハドソン・タウン」（またはストラトフォード工場）で製造された。最大のものは、直径14インチ、ストローク22インチの外筒を備え、ボイラーは全長10フィート6インチで、直径1 ³/₁₆インチの管が164本あった。先輪と従輪には外側にベアリングが、動輪には内側にベアリングのみが備えられていた。上昇した火室の上には蒸気ドームが設置され、ボイラー胴にはねじレバー式の安全弁が備えられていた。水はフレームの間に固定された2つのタンクに貯蔵され、1つはボイラーの下、もう1つはフットプレートの下に設置されていました。これらのタンク機関車は「250」と呼ばれていました。 [162ページ]読者の中には、ピート・ブラッシー・アンド・ベッツ社がロンドン・ティルベリー・アンド・サウスエンド鉄道をリースしていた当時、この設計の機関車が同鉄道の運行に使用されていたことを覚えている方もいらっしゃるかもしれません。最後の機関車（8号機）が老朽化した機関車の最終処分場、つまり「スクラップ置き場」に送られてから、20年が経ったと承知しています。

これらのタンクの最小クラスの寸法 (図 62 ) は次のとおり。シリンダーは直径 12 インチ、ストローク 22 インチ。ボイラーは長さ 10 フィート、直径 3 フィート 2 インチ、直径 1 ⅞ インチのチューブ 127 本。総加熱面積は 709 平方フィート。火格子面積は 9.7 平方フィート。駆動輪の直径は 6 フィート 6 インチ、左および右の輪は 3 フィート 8 インチ。これらのエンジンの総重量は 23 トン 19 クォート (cwt) で、そのうち 9 トン 14 クォート (cwt) が駆動車軸にかかる重量。ホイール ベースは、左から奥までが 6 フィート 3 インチ、奥から上までが 5 フィート 9 インチ

JVグーチの4連装式、通称「バタフライ」は、先輪の直径が3フィート8インチ、駆動輪と従輪（連結時）の軸距が5フィート6インチでした。軸距は、前輪から後輪までが6フィート3インチ、後輪から後輪までが7フィート9インチでした。シリンダーの直径は15インチ、ストロークは24インチでした。このクラスのボイラー、そして次に説明する単連ボイラーの寸法は、「250」クラスのタンクのボイラーと同じでした。

「単発」急行機関車は、動輪長6フィート6インチ、シリンダー径15インチ、ストローク22インチを備えていました。このクラスの先輪と従輪の直径も3フィート8インチでした。軸距は14フィートで、動輪は先輪から6フィート9インチ、従輪から7フィート3インチ離れていました。この設計の機関車は10両製造され、一部はストラトフォードで、残りは当時開設されたばかりのバーケンヘッドのブラッシー・アンド・カンパニー・カナダ工場で製造されました。公式の番号は274から283でした。

「イーリー」（図 63）は、この時期にタフ・ヴェール鉄道で使用されていた 6 輪の旅客機関車の一種です。この機関車は、タフ・ヴェールの設計に基づき、1851 年にキットソン社で建造されました。シリンダーは 13 インチ、ストロークは 20 インチで、4 輪連結されており、直径は 5 フィート 3 インチでした。圧力は 100 ポンドで、4 輪の炭水車が 900 ガロンの水を積んでいました。炭水車の総重量は稼働状態で約 11 トンだったので、機関車と炭水車の総重量は 33 トンになります。「イーリー」は、わずか 21 トンの 3 両編成の列車を、傾斜度 1/40 のアバーシノン斜面を「バンク」機関車の助けなしには運ぶことができませんでした。

1851年、ナインエルムズの機関車監督であったビーティー氏は、 [163ページ]ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道向けの四輪連結機関車「ヘラクレス」48号。この機関車のフレームは「格子」型で、グレート・ノーザン鉄道の古い戦車の一部に今でもその例を見ることができます。

車輪の直径は、長さ 3 フィート 6 インチ、直径と高さ 5 フィート 6 インチ、炭水車 3 フィート 6 インチ、車輪ベース長さから直径 7 フィート 1 インチ、直径から高さ 6 フィート 6 インチ、高さから先頭炭水車まで 7 フィート 3.5 インチ、炭水車の車輪ベースは均等に 10 フィート 3 インチでした。

図63. —「ELY」タフ・ベール鉄道機関車、1851年製

重量配分は次のとおりでした。機関車（左車軸）8トン17cwt、機関車（右車軸）9トン17cwt、機関車（左車軸）9トン16cwt、炭水車（左車軸）4トン19cwt、炭水車（中車軸）6トン19cwt、炭水車（中車軸）7トン10cwt。シリンダーは15インチ×22インチ、レール牽引力は7,500ポンド、炭水車タンクには1,800ガロンの水を積載できました。「ハーキュリーズ」はフラッシュトップボイラーと、大きな逆さ壺型のドームを載せた高くなった火室を備えていました。この設計の機関車は長年にわたりロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道で好んで使用されていましたが、現在では最後の機関車が廃車となっています。

ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道を優遇してきたが、均衡を図るために、そのいとこであるドイツのロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の機関車について記述するにとどめておく。後者は確かにより有名で、他でもないマッコーネルの悪名高い「300号」（図64）である。この機関車は大々的な宣伝とともに登場し、9日間の驚異的な人気を得た後、平凡な存在へと沈み、短い機関車としての活躍の後、二度と姿を現さなかった。これは、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の「ヘラクレス」とはかなり異なる運命を辿ったと言えるだろう。

このエンジンの図面は1枚しか存在しないと言われています。これは [164ページ]誤りです。筆者は「No.300」に関する図面一式と、機関車の製造に使用された全仕様書を所持しています。この仕様書を詳細に再現すると、この物語はあまりにも技術的な色合いを帯びてしまい、最も熱心な機関車愛好家でさえも忍耐力を試すことになるでしょう。

1851年、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の取締役は、ロンドンからバーミンガムまで急行列車を2時間で運行するという決意を表明し、ウォルバートンの機関車監督であるマッコーネルに必要な機関車の設計を指示しました。設計の主な特徴は、内筒が18インチ×14インチ、内外枠付きの6輪、動輪の直径が7フィート6インチ、先輪が4フィート6インチ、従輪の直径が4フィートでした。

ボイラーの長さは11フィート9インチ、外径は4フィート3 1/4インチでした。管は真鍮製で、本数は303本、長さはわずか7フィート、外径は1 3/4インチでした。クランク軸のベアリングは外側にあり、深さは7インチ、長さは10インチ、内側のベアリングはそれぞれ7インチと4 1/4インチでした。先車軸と従車軸は中空で、金属部分の厚さは1 1/2インチ、中空中心部の直径は4 1/2インチでした。したがって、直車軸全体の直径は7 1/2インチになります。スライドバルブの外側ラップは1 1/4インチでした。主な革新は、コールマンの特許取得済みゴムスプリングで、駆動軸の下、先車軸と従車軸の上、そして緩衝器にも取り付けられていました。マクドネルの特許は、皿型錬鉄製ピストンで、ピストンロッドと一体成形され、連続した波状の平らな金属パッキンで覆われている。蒸気管は扁平断面で、煙室の過熱室を通過する。こうして蒸気はドームからシリンダーへと流れる途中で乾燥する。この設計の大きな特徴は、火室の配置である。火室には中央羽根、燃焼室、火室への空気供給を自由にするための中空ステーが設けられ、クランクのためのスペースを確保しながらも、大きな駆動輪によって低重心を維持するために火室底部が切り取られている。反対意見もあるが、マクドネルは低重心にこだわっており、1852年2月28日の特許明細書にも特に言及していることは注目に値する。

火室等について、より詳細な説明が必要です。火室はボイラーの円筒形部分に4フィートほど伸びていました。 [165ページ]火室の全長は 10 フィート 6 インチ、前面プレートの深さは 6 フィート 5 インチ、ドア プレートで 6 フィート 10 インチ、火桿の長さは 5 フィート 10 1/4 インチで、車軸と燃焼室の上の部分には 4 フィート 7 3/4 インチが残ります。その狭い部分 (駆動車軸の上の凹部の真上) では、火室の高さはわずか 2 フィート 3 インチ、チューブ プレートでの高さは 3 フィート (切り取られた部分より先)、チューブ プレートでの幅は 3 フィート 9 インチでした。Webb の「グレーター ブリテン」クラスの機関車は長い火室と燃焼室を備えて設計されていることに気付くでしょう。しかし、ウェッブ氏はマッコーネル氏とは異なり、高音ボイラーに反対していないため、低い中心を得るためにボイラー胴を凹ませることはありません。また、ウェッブ氏は、管の間に燃焼室を配置することで、管を2組に分割しています。マッコーネル氏の燃焼室は火室の延長でした。さて、このエンジンの全体的な外観について説明することにしましょう。

図64. —マコーネルの「300」、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道

シリンダーは前面から上向きに傾斜しており、弁室はその上、煙室の下にありました。ソルター製の安全弁が2つ設置され、スターリングのグレートノーザン型真鍮板で覆われていました。蒸気圧は150ポンドでした。ドームも真鍮製で、半球形の頂部が円筒形の下部を覆っていました。蒸気調整器は蒸気管の口にあり、蒸気管はドームの上部（もちろん内部）に配置されていました。

加熱面積は、管980平方フィート、火室260平方フィート、ホイールベース16フィート10インチ。45分で十分な蒸気を発生させることができた。 [166ページ]エンジンを動かすために火を点けた後、エンジンを動かす。これらのエンジンのうち2台はほぼ同時期に製造された。1台（No.300）はマンチェスターのフェアベアン社、もう1台はリーズのEBウィルソン社によって製造された。注文は1852年7月初旬に行われ、エンジンは11月の第2週に納品された。ウィルソン社は発注された1台の製作にわずか8週間を費やした。

両方の機関車は同日にウォルバートンに納入され、1852年11月11日木曜日にウィルソンの機関車が初めて試験され、ユーストンへの最初の旅で時速60マイルの速度を達成しました。

すぐに、「300号」とその姉妹機関車は、ユーストンからバーミンガムまでの111マイルを2時間で走破できないことが判明しました。これは自信を持って予測されていたことであり、その失敗は（おそらく当然のことながら）常設線の状態が悪かったためとされました。1853年3月8日、「300号」は34両、重量170トンの列車を牽引し、バーミンガムからロンドンまで5回の停車を含めて3時間8分で走破しました。「ヘロン号」と「プリンス・オブ・ウェールズ号」が牽引した同様の列車は、同じ距離を10分長く走りました。これらの2つの機関車は、シリンダーが15インチ×20インチ、動輪が6フィートでした。この試験の結果は以下のとおりです。

 コーラ。    コーラ。1

マイルあたり。 1時間あたりの平均速度
。
時速の 最高速度 。
300号 4,529ポンド 40.8ポンド 36.4マイル 54
「ヘロン」と「プリンス・オブ・ウェールズ」 4,851ポンド 43.7ポンド 34.5マイル 48
この走行の結果、マコーネルの特許取得済み機関車はロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の通常の機関車 2 台よりもかなり優れていると主張され、スティーブンソンの「ロングボイラー」の中止版の 1 つはマコーネルによって改造され、彼の特許取得済み燃焼室、短い管、および「No. 300」の説明で述べたその他の革新が取り入れられました。

「ロングボイラー」は当初、管伝熱面積が1,013平方フィート（約93平方メートル）であったが、改造により管の長さが4.75フィート（約1.2メートル）に短縮され、燃焼室の斜め方向に管がいくつか追加設置された。この改造により管伝熱面積は547平方フィート（約54平方メートル）に縮小され、このエンジンは時速60マイル（約96キロ）で170トンの推力を出力したとされている。 [167ページ]軽量列車で時速70マイルの速度を達成した。この機関車の運転状況から、以下の表が作成された（この表によれば、改造されたエンジンでは燃料消費量が23%削減されたとされている）。

 マイルズ

は走る。 平均
負荷。 コーラ
を飲みました。 1マイルあたりのコーラ
。
1トンあたり1マイルあたりのコークス
。
オリジナル 29,442 115トン 1,715,952ポンド 58.28ポンド 0.564ポンド
改変 12,060 144トン   519,120ポンド 43.04ポンド 0.298ポンド
しかし、土木技術者協会で発表されたDKクラークの「機関車ボイラー」に関する論文は、通常の機関車と特許機関車の試験結果に全く異なる様相を呈し、燃焼室への「空気管」は速やかに放棄されることとなった。ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の取締役はこれらの機関車の故障に注目し、マーシャル氏とウッド氏に2種類の機関車、すなわち通常のロンドン・アンド・ノース・ウェスタン型とマッコーネルの特許機関車について報告するよう命じた。この報告書は1853年8月に完成したが、何らかの理由で当時公表が差し止められた。しかし取締役は、マクドネルの特許原理に基づいて既に発注されていた他の機関車の建造を取り消した。

1854 年の夏、マーシャルとウッドはロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の取締役のために、機関車の燃料としてのコークスと石炭の相対的な価値を決定することを目的として、別の一連の実験を実施しました。

選ばれた機関車は、マッコーネルの特許取得機関車「No.303」と「Bloomer」のNo.293でした。ラグビーとロンドン間は6日間連続で毎日往復運転され、3日間は石炭、3日間はコークスを燃料としました。列車は午後12時55分発の上りと午後5時45分発の下りが選ばれました。

1 ポンドの石炭からは 5.83 ポンドの水が蒸発し、1 ポンドのコークスからは 8.65 ポンドの水が蒸発することが分かりました。しかし、金銭的な節約は石炭の方が 1 トンあたり 6 シリング 9 ペンスでした。

マコーネルの特許エンジンは再び非難された。マーシャルとウッドの報告書は次のように結論づけている。「303号エンジンで行った実験は煙燃焼の点では満足できるものであったが、石炭の消費量が過剰であるという確信を否定できない。」 [168ページ]それがどうあるべきかということ、そして、現在無駄になっている熱を利用するような手段によって、この点でかなりの改善の余地があるということ。」

このレポート全体は技術的な読者にとっては非常に興味深いものですが、詳細を再現するには長すぎます。

機関車の設計から大きな金銭的利益が得られないことは明白です。そうでなければ、近年の空気入りタイヤや白熱ガスバーナーのケースのように、特許の有効性に関する大規模な訴訟に直面することになるでしょう。私たちはすでに何度も、特許取得済みの機関車の設計の中には、後代の特許取得者がおそらくその事実に気づいていなかったにもかかわらず、先行していたものがあることを指摘してきました。まさに今述べたマッコーネルの「凹型」ボイラー機関車もまさにその例です。1846年12月2日、ラネリーのW・スタッブスとJ・J・グリルスが機関車の設計を登録したのです。問題の仕様書には、大きな動輪を使用しながらも低重心を維持するためにボイラーを凹型にすることが記載されていただけでなく、火室と管の間にマッコーネルの燃焼室を設けるという点まで先行していました。ボドマーのダブルピストン機構の応用は、スタッブスとグリルスによっても規定された。2つのシリンダーはボイラーの下に配置され、4つの車輪がサイドロッドを介して2つのシリンダーのクロスヘッドに接続されていた。各シリンダーから2つの車輪がクロスヘッドを介して駆動され、各クロスヘッドは2本のコネクティングロッドを介して車輪を回転させる。この特許の別のクレームは、通常のクランクの代わりに、減摩ローラーを備えた偏心装置によって機関車を駆動することに関するものであった。

「蒸気機関車の進化」では英国鉄道用の機関車についてのみ説明しているが、外国の鉄道用の機関車について触れてもおかしくないかもしれない。その理由は 2 つある。第 1 に、英国企業によって英国で製造されたこと、第 2 に、輸出前に英国の鉄道で試験されたことである。「イザベル」は 1853 年にロザラムのドッズ アンド サンズ社によって「サンタンデールからアバール デル レイまでのイザベラ 2 世鉄道」用に製造され、ブルームズグローブの機関車監督であったスタルヴィーズ氏の指揮の下、2 マイルにわたって 1:37 のリッキー勾配で試験された。「イザベル」は、直径 4 フィート 6 インチの 4 連結車輪、14 1/4 インチ x 20 インチ ストローク、137 本のチューブ、直径 1 7/8 インチ、11 フィート長さ3インチで、ドッズ特許のくさび式拡張機構が組み込まれており、偏心部品は2つだけで済みました。 [169ページ]輸送手段として、「イザベル」は、どの部分も切り離しても6トンを超える重量にならないように設計されていました。ボイラーを固定するために必要な継手を除き、機関車とフレーム、機械類などとの間の接続は、蒸気管と2つの給水ポンプ接続部だけでした。リッキー・バンクでの試験走行では、この機関車は45トン（12¾ cwt）の貨車6台を牽引し、2マイル（約3.5キロメートル）を12分12秒で1ハロン（約2.3キロメートル）登り、29トン（4¼ cwt）の列車を牽引して7分5秒で勾配を登りました。

複合機関車は、一般に考えられているほど近代的な発明ではありません。1850年にイースタン・カウンティーズ鉄道の機関士ジョン・ニコルソンが提唱した、連続拡張計画が複合システムの基礎として一般的に認められているものの、その提案を別にすれば、1853年にはバーミンガムのエドワーズ氏が「デュプレックス」、つまり複合エンジンの特許を取得しています。これは、蒸気を高圧シリンダーで作動させた後、低圧シリンダーで再び使用するというものです。シリンダーは、一方のピストンが最大出力時にもう一方のピストンの死点となるように配置されていました。

1853年、ビーティーはロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道のナイン・エルムズ工場向けに、6輪のシングル急行機関車「デューク」123号を建造しました。動輪の直径は6フィート6インチ、前後の直径は3フィート6インチ、シリンダーのストロークは16インチ×21インチです。重量配置は独特で、先輪に10トン9cwt、動輪にはわずか9トン9cwt、従輪には5トン11cwtでした。軸距は、前後とも6フィート8.5インチ、前後とも7フィート6インチでした。「デューク」には高い火室があり、その上に「ヘラクレス」に似た大きなドームが載っていました。また、ボイラー胴の中央にもドームが付いていました。この中央のドームの形は、逆さまにしたスープ鍋に似ていました。

ここで、蒸気で駆動されないものの、圧縮空気による鉄道牽引の最初の試みとして言及する価値のある鉄道機関車について簡単に説明します。

問題の機関車はアーサー・パジーによって製造され、1852 年 7 月にイースタン カウンティーズ鉄道で試験運転されました。この機械は、大きさと出力の点では単なる模型に過ぎず、寸法は次のとおりでした。シリンダーは直径 2.5 インチ、ストローク 9 インチ、駆動輪は直径 4 フィート、重量は 1.5 トン、リザーバーの空気容量は 39 立方フィート。[170ページ]

図65. —1852年にイースタン・カウンティーズ鉄道で試運転されたパシーの圧縮空気機関車

イラスト (図 65 ) を参照すると、この興味深い小型機関車には、フレーム内に直径 4 フィートの 6 つの車輪があり、フレームの外側に水平シリンダーがあり、中央の一対の車輪を駆動していることがわかります。フレームの上には、両端が卵形の円筒形の空気タンクが設置されていました。これは、車両の一方の端にあるバッファー ビームから先導車軸まで、約 12 フィートの距離に渡って伸びていました。残りの約 4 フィートのスペースは、減圧装置やその他の装置によって占められており、機械を管理する人々が有利な場所となっています。タンクは 200 ポンドの圧力に耐えられるように作られていましたが、エンジンは 165 ポンドまでしか加圧されず、ストラットフォードでの試験時には、作動圧力が 20 ポンドに下げられました。8 人を乗せて、機関車はストラットフォードからリー ブリッジまでの 4 マイルを 30 分で走行しました。この試験の出来事は、ストラトフォード工場の従事者たちの好奇心を掻き立て、全員が職場を離れ、ペイジーの圧縮空気機関車という偉大な革新の試験を見届けようとした。このため、ストラトフォードではその後の試験は実施されなかったが、7月2日にケンブリッジで2回目の試験走行が行われ、この時は6人の乗客を乗せ、以下の結果が記録された。ウォータービーチ・ジャンクション付近の60マイルポストから出発し、作動圧力を1平方インチあたり15ポンドとして、最初の1マイルを5分で走行した。ピストンへの圧力を上げると、次の1マイルは4分で走行した。その後、圧力を18.85ポンドに下げると、さらに3.5マイルを10分で走行した。この小型機関車の設計者は、8つの理由を挙げている。 [171ページ]これにより、彼は圧縮空気牽引が蒸気牽引よりも優れていることを証明することに成功したようだ（少なくとも彼自身は満足している）。しかし、パシー氏の理論にとって残念なことに、牽引用途においては蒸気は依然として優勢であり、圧縮空気は死に瀕している（あるいはほぼ死に瀕している）。

図66. —最初のタイプのグレート・ノーザン鉄道旅客機関車、「リトル・シャープス」の一つ

次に注目すべきは、グレート・ノーザン鉄道の開通である。最初の機関車は契約によって供給され、シャープ兄弟社に50台の旅客用機関車が発注された。これらは6輪単輪機関車で（図66）、駆動輪の直径は5フィート6インチ（約1.5メートル）であった。シリンダーのストロークは15インチ（約38センチメートル）、長さは20インチ（約50センチメートル）であった。積載時の機関車重量は18トン（約8.5 cwt）であった。これらの機関車は「リトル・シャープス」と呼ばれ、（図66）はそのうちの1台の図解である。

ここでは、グレート・ノーザン鉄道の有名な「No. 215」（図67 ）について説明します。この車両は、1852年末にアーチボルド・スターロック氏によって設計され、ニューキャッスルのホーソン社によって建造され、1853年8月6日にグレート・ノーザン鉄道に納入されました。

幸運にも、スターロック氏はこのエンジンの完全かつ正確な詳細を図面とともに筆者に提供してくれたため、読者はその情報が厳密に正確であると信頼することができます。ただし、この情報は、「No. 215」に関してこれまでに公表された他の記述とはいくつかの点で一致していないことに注意する必要があります。

1852年に「グラッドストン賞」が授与され、当時存在していたロンドン鉄道とロンドン鉄道の大きな競争に終止符が打たれたことは、鉄道史における重要な出来事である。 [172ページ]そしてノース・ウェスタン鉄道とグレート・ノーザン鉄道。競争は、アメリカの鉄道戦争において依然として好まれていた方法、すなわち運賃・料金の値下げによって行われていた。しかし、グラッドストン氏がこの点を決定づけたことで、グレート・ノーザン鉄道は、現在イギリスの鉄道競争として広く認められている競争方法、すなわち速度競争を導入した。スターロック氏は、大胆な広軌鉄道の先駆者たちの下で経験を積んでいたため、当然ながら機関車の性能を熟知しており、「215号」を建造した理由を次のように公表している。

図67. —スターロックの傑作、有名なGNR「215」

この機関車は、グランサム、ヨーク、ニューカッスル、ベリックのみに停車し、キングス・クロス駅からエディンバラまで8時間で到達することが極めて可能であることをグレート・ノーザン鉄道の取締役に証明するために製作されました。このサービスは、旅客からの需要がなく、鉄道会社間でもこのような便宜を図る競争がなかったため、実現しませんでした。

35年も遅れたものの、1888年にそのようなサービスへの需要が高まり、スターロック氏は「No.215」を建造して運行させたような運行が日常的に行われるようになるのを見て満足感を覚えました。「No.215」が建造された当時、 [173ページ]先台車を装備しており、この配置はスターロック氏の当初の機関車設計の主要な特徴であった。台車と従輪の直径は 4 フィート 3 インチ、駆動輪の直径は 7 フィート 6 インチであった。シリンダーは内部にあり、直径 17.5 インチ、ストロークは 24 インチであった。伝熱面積が大きく、これはスターロック氏の設計のもう 1 つの長所であった。管は 1,564 平方フィート、火室は 155.2 平方フィート、総伝熱面積は 1,718.2 平方フィート。重量は空荷時 32 トン 11 クォート 2 クォート、作動状態で 37 トン 9 クォート 2 クォートであった。軸距は 21 フィート 8.5 インチ。炭水車の水容量は 2,505 ガロン。フレームと車軸ベアリングは外側にあり、後者は広軌の「ロード オブ ザ アイルズ」タイプと同様に、駆動車軸の上に湾曲していました。

ボイラーと火室も同じ型を踏襲していました。機関車にはドームはなく、火室に安全弁が内蔵されていました。これはスウィンドンの慣習への配慮を示すさらなる証拠です。2対の台車輪は補正梁で連結され、動輪のアンダーハングスプリングも補正レバーを介して従車軸スプリングに接続されていました。「215号」は時速75マイルで走行することが多かったようです。この機関車は約29年前に解体されたようです。1870年にスターリング氏が「92号」という機関車を製作し、スターロック氏の有名な「215号」の7フィート6インチの動輪を採用したからです。92号機関車は現在も稼働しているので、動輪は45年前のものと考えられます。スターロック氏の「215」とマッコーネル氏の「300」を比較すると、特に伝熱面積の大きさ、ボイラーのピッチ、固定輪台の代わりに台車を使用している点において、前者の圧倒的な優位性がわかります。[174ページ]

図68. —ピアソンの9フィート「シングル」タンク機関車、ブリストル・アンド・エクセター鉄道

[175ページ]前章では、ピアソン氏による最初の機関車特許について説明し、9 フィートの「単一の」動輪を備えた彼の有名なダブルボギー タンク エンジンについて以下で説明します。1853 年に発表された設計 (図 68 ) は、すでに触れた特許仕様書の修正版でした。このエンジンは、ボルトン ル ムーアズのユニオン鋳造所にあるロスウェル社で製造され、修理の平均費用と 1 マイル走行あたりの燃料消費量が低いことで有名でした。実際、ほとんどの広軌機関車の特徴は、保守と運用の平均費用が低いことでした。フレームの両端は 4 輪のボギーで支えられており、車輪の直径は 4 フィート、動輪の直径は 9 フィートでした。動輪にはフランジがありませんでした。シリンダー (両端が煙室の前面を超えて突出している) は、直径 16.5 インチ、ストローク 24 インチでした。駆動車軸はフレームの上にあった。ボイラーは長さ10フィート9インチ、直径4フィート1/2インチで、外径1と13/16インチの真鍮管が180本入っていた。蒸気圧力は130ポンドだった。ドームは設けられておらず、ソルター安全弁は火室の上部にあり、真鍮製のケースで覆われていた。エンジンの稼働時の重量は42トンだった。水は3つのタンクに貯められ、1つはボイラーの下、もう1つは火室の下、そして通常の井戸タンクはフットプレートの後ろにあった。2つの吊り下げ式タンクはスタッフィングボックス接続管で接続され、この管はホイールタンクの底まで続いており、3つのタンクの水はどのタンクからでも他のタンクに移すことができた。給水ポンプはピストンロッドクロスヘッドで作動し、給水管はスプラッシャーの後ろを通ってボイラーまで通っていた。吊り下げられたタンクを安定させるために、両者の間にはリンクロッドが通されていました。また、台車枠とメインフレームの両端を連結する「台車安全リンク」も設置され、同様のリンクが吊り下げられたタンクを台車枠のもう一方の端に連結していました。

これらのリンクにはそれぞれゴム製のディスク緩衝器が取り付けられており、必要な弾性作用を可能にしていました。このように部品は非常に強固に連結されていたため、台車のセンターピンが破損したり、台車の動きが何らかの理由で故障したりしても、車輪は正しい位置に留まります。バネはすべてゴム製のディスクバネでした。駆動軸のバネには、いくつかの注目すべき特徴がありました。

これらは二重で、ボイラーと車軸箱の間には、ボイラー胴体から突き出た大きなプレート ブラケットによって弾性接続が形成され、短い二本腕のレバー用の中心スタッドが取り付けられていました。このレバーの両端には、長いリンクによって接続された個別のスプリング ボックスがありました。

内側のスプリング ボックスは駆動輪スプラッシャーのディスク プレートの後ろで動作し、外側のスプリング ボックスは駆動輪の外側でそれと平行に動作しました。

他の車輪のスプリングはすべて車軸の下に収められており、非常にコンパクトですっきりとした外観をしていた。ブレーキは後部台車のみで作動し、4つの車輪すべてが摩擦効果に利用されていた。ブレーキブロックを固定するスライドバーは、運転手が操作するウインチを備えたスクリュースピンドルによって逆方向に駆動された。[176ページ]

図69. —ピアソンの9フィート「シングル」タンクの1つ。グレート・ウェスタン鉄道が引き継いだ。

[177ページ]調整弁はスライド式で、短いレバーで操作する簡便な構造でした。レバーは火室前面の柱状スタッドに取り付けられ、スライド軸の端にあるスロットに差し込まれていました。これは、通常の回転ハンドルよりもはるかに効果的なバルブ操作方法でした。

これらの機関車は、エクセターとブリストル間の本線の特定の区間で毎日時速 80 マイル以上で走行し、安定した高速走行を実現したことで注目に値しました。

これらの機関車が過度の振動を起こさないことで有名だった理由の 1 つは、9 フィートの動輪と、それによって生じるピストンの低速化です。つまり、時速 60 マイルで 6 フィートの動輪を使用すると、ピストンは「スリップ」を考慮に入れずに 1 分間に少なくとも 280 回の往復ストロークを行う必要があります。9 フィートの動輪を使用すると、時速 60 マイルでの 1 分間の往復ピストン ストロークは 186 に低下します。その結果、機関車の往復運動と回転運動が大幅に減少するため、機械のより安定した動きが期待でき、得られるのは当然のことです。

石炭消費に関しても、機関車は劣らず好調でした。1856年8月のピアソン氏の記述によると、「40号機関車は1853年10月の納入以来、81,790マイル走行し、794トン17 cwt. 2 qr.のコークスを消費しました。これは1マイルあたり21.76ポンドに相当します。これまでの修理はごくわずかで、主にタイヤの交換です。この機関車は納入以来、ほぼ全期間、本線で旅客列車を牽引してきました。走行距離はかなり長く、各機関車は平均して週750マイル走行しています。」

1876年以降、ブリストル・アンド・エクセター鉄道がグレート・ウェスタン鉄道と合併し、前者の会社の機関車が後者の所有物となった後、当時存在していた8両のオリジナルの9フィートのタンク機関車のうち4両が再建され、その特徴と設計が完全に作り直された。動輪の直径は8フィートに縮小されてタイヤが装着され、後部台車の代わりに一対の従輪が設けられ、独立した炭水車が追加され、タンクは廃止された。これらの機関車のB番号とER番号は39から46であった。GWRは引き継いだ4両に2001から2004の番号を付した。後者は1876年7月27日にロング・アシュトン事故が発生したとき、「フライング・ダッチマン」を牽引していた。この惨事の結果、機関車は8フィートの車輪で再建された。ピアソンの有名な広軌二連装タンク車に関するこのスケッチを締めくくるにあたり、近年まで機関車の驚異的な高速記録が残されていたにもかかわらず、これらの機関車は時速81マイルという公認速度でその点で「最高速度」を誇っていたことを述べておきたいと思います。図69 と70は、復元された状態を示しています。[178ページ]

図70ブリストル・エクセター鉄道のタンク機関車（グレート・ウェスタン鉄道によって復元、炭水車付き）

[179ページ]ファーネス鉄道会社は、機関車の保存方法で有名です。すでに述べた2台の古いベリー機関車が今も現役で稼働しているだけでなく、1854年という古くに製造された他の機関車も、同社の鉄道で今も稼働しています。これらの機関車は、ベリーの4輪（連結）貨物機関車の従兄弟にあたり、マンチェスターのフェアベアン社で製造され、シリンダー径は15インチ、ストロークは24インチです。もちろん、技術的には内筒式、つまりベリーの「内筒式」で、シリンダーはフレーム内にありますが、煙室の中ではなく下にあります。シリンダーは実際にはレール面からわずか数インチ上にあり、上方に傾斜しており、コネクティングロッドが先車軸の下を通って従車軸を駆動します。4つの車輪は4フィート9インチです。ボイラーは長さ11フィート2インチ、平均直径3フィート11インチで、直径2インチのチューブが148本あります。加熱面積は合計940平方フィート、蒸気圧力は120ポンド、作動状態のエンジン重量は22.5トンです。ボイラーにはドームはありませんが、円形の火室の上部にいくつかの最新式の付属品が取り付けられており、蒸気圧力計が非常によく目立ちます。炭水車は直径3フィートの4つの車輪で支えられており、ホイールベースは8フィート、タンク容量は1,000ガロン、石炭スペースは100フィートです。作動状態の重量は14.5トンです。炭水車は外枠を備え、ブレーキは四輪の両側の車輪をブロックで制動します。これらの機関車は、ファーネス鉄道における貨物輸送や鉱物輸送に使用されています。ここでご紹介している機関車は「No.9」です。

「オウィディウス」（図71）は、サウスデヴォン鉄道の急勾配で旅客列車を牽引するためにD・グーチが設計した、4つの連結輪を備えたボギー式サドルタンク機関車の一種である。シリンダーの直径は17インチ、ストロークは24インチであった。連結輪は [180ページ]直径5フィート。稼働時の重量は38.5トン、蒸気圧力は1平方インチあたり120ポンド。「オーヴィッド」は1854年にホーソン社によって建造されました。

「プラトン」（図72）は、グーチがサウスデボン鉄道向けに設計した6連装の傾斜機関車の一つです。1854年にスウィンドンで建造されました。蒸気圧、シリンダー、ストローク、重量は「オーヴィッド」級と同じでした。車輪の直径は5フィート（約1.5メートル）でした。タンクには740ガロン（約320リットル）の水が貯められていました。煙室の前にある長方形の突起は砂場です。

グラスゴーのハイドパーク工場のニールソン社は、1855年に外筒貨物機関車の一種を製造しました。読者の皆様はご記憶にあるかと思いますが、当時の貨物機関車は必ずしも6輪または8輪連結式ではなく、先輪と動輪が連結されているのが一般的でした。このタイプの機関車は、現在では「前輪4輪連結式」または「混合交通機関」と呼ばれることが多いことをご存じでしょう。問題の機関車はエディンバラ・グラスゴー鉄道向けに製造され、ニールソン社の帳簿では「353」と番号が付けられていました。

図71. —「OVID」、サウスデボン鉄道のサドルタンク機関車、先頭台車付き

ボイラーはかなりの長さがあり、火室上部が持ち上げられていないため、長く見える。そのため、ボイラー上部は途切れることなく長く続いており、火室端の先端には巨大な蒸気ドームが取り付けられ、その上には密閉されたソルター安全弁が取り付けられていた。水平外側のシリンダーは、フットプレートのサイドフレームの下にあり、次のように配置されていた。 [181ページ]煙室端では通常、直径16インチ、ストローク22インチでした。連結輪は直径5フィート、従輪は直径3フィート6インチでした。

フレームは「内側」にあり、駆動輪と先輪には内側のベアリングしか装備されていませんでしたが、主フレーム（火室のほぼ中央）に外側に湾曲した細長い部分をボルトで固定するという奇妙な方法により、従輪には外側のベアリングが装備されていました。ボイラー給水ポンプを駆動するラムはピストンロッドの延長線上にあり、ポンプは先輪と駆動輪の間に固定されていました。エンジンには蒸気圧力計が装備されており、火室上部の垂直柱に固定されていました。実際、蒸気圧力計の位置は今でもほぼ同じですが、「No. 353」にはキャブも雨戸もなかったため、この位置に圧力計があるのは奇妙に思えました。

図72. —「プラトン」、6連装サドルタンク機関車、サウスデボン鉄道

機関車用の回転弁は、ほぼ毎年のように登場する「発明」であり、「最大のグーズベリー」や「ウミヘビ」のように、毎年恒例の付き合いです。こうした状況を踏まえ、ロッキング・アンド・クック社の特許取得済み回転弁について触れておくのも一興でしょう。この回転弁は、1854年1月26日にヨーク・アンド・ノース・ミッドランド鉄道の機関車「48号」に取り付けられ、同年5月に撤去されました。その間、機関車は1万マイル走行しました。「48号」はハル・アンド・ブリドリントン支線で使用されました。ハル・アンド・セルビー鉄道向けに1840年に製造された古い機関車でしたが、回転弁の採用により、古き良き「48号」はコークスの消費量を20%削減したと言われています。 [182ページ]同じ支線で同じ作業を行う現代の機関車よりも、はるかに優れた性能を発揮しました。また、バルブを取り外した後も目立った摩耗は見られなかったと記されています。しかしながら、「48号」やヨーク・アンド・ノース・ミッドランド鉄道の他の機関車に、後にロッキング・アンド・クック社の特許取得済み回転バルブが取り付けられたかどうかは、私たちの知る限りではありません。

メアリーポート・アンド・カーライル鉄道の機関車監督であったG・トッシュ氏は、1854年に鉄道を経由する大量の鉱物輸送に対応する強力な貨物機関車を設計しました。この機関車は、直径4フィート7インチ（約1.2メートル）の6連装車輪、シリンダーは16¾インチ（約3.7メートル）×22インチ（約54メートル）ストローク、伝熱面（管）は1,181フィート（約36メートル）、火室は84フィート（約24メートル）、総面積は1,265平方フィート（約1,265平方メートル）、蒸気圧力は120ポンド（約54キログラム）、重量は26トン（約12キログラム）、費用は2,175ポンドでした。この機関車は、445トンの貨車100両を積載した列車を1時間35分で28マイル（約45キログラム）牽引しました。この路線は非常に起伏が激しく、9 マイルの上り坂があり、そのうち 1 マイルは 192 分の 1 です。貨車はニューカッスル・アンド・カーライル鉄道から借りたもので、100 両の重さはわずか 172 トン、つまり 1 両あたり平均 1.75 トン未満でした。

鉱物を運ぶ貨車の重量は 1854 年以来大幅に増加しているが、その積載量は同じ割合で増加していないのではないかと懸念される。

図73. —グレート・ウェスタン鉄道における最初の狭軌旅客機関車

この頃、グレート・ウェスタン鉄道（GWR）の管轄地域における狭軌路線の拡大、そして狭軌鉄道とGWRの合併や提携により、GWRは狭軌機関車を供給する必要に迫られました。図73 [183ページ]グレート・ウェスタン社が開発したナローゲージ機関車の一つです。ダニエル・グーチが彼の有名な特徴をすべてこれらの機関車に取り入れたことが分かります。これらの機関車はベイヤー・ピーコック社で製造されました。「単動」輪の直径は6フィート6インチ、シリンダーの直径は15.5インチ、ストロークは22インチでした。先ばねと駆動ばねは補正レバーで接続されていました。

図74. —「ロビン・フッド」、直径7フィートの連結車輪を備えた広軌急行機関車

1855年、サー・D・グーチはグレート・ウェスタン鉄道向けに連結急行用広軌機関車を設計した。これらの機関車は4両編成で構成されていた。 [184ページ]この機関車は、ロード オブ ザ アイルズ級のような先輪駆動車でした。動輪と従輪は連結されており、直径は 7 フィートでした。当時、これほど大きな直径の連結輪は製造されていませんでした。シリンダーは直径 17 インチ、ストロークは 24 インチでした。R. スティーブンソン社がこの機関車を製造し、10 台が製造されました。この機関車は非常に成功した機関車で、それぞれ約 50 万マイル走行した後「スクラップ」になりました。「ロビン フッド」(図 74 ) はこの機関車のひとつです。図を参照すると、炭水車に、以前 GW 広軌急行列車に付いていた「トラベリング ポーター」用の歩哨箱が取り付けられていることがわかります。

図75はNBRの検査機関車、またはキャブ機関車です。番号は879で、1850年にニールソン社によってエディンバラ・グラスゴー鉄道向けに製造されました。現在は検査機関として使用されています。シリンダーは直径10インチ、ストローク15インチです。その他の寸法は、先輪と後輪の直径が3フィート、駆動輪の直径が5フィート、輪底が15フィート8インチ、先輪の中心から駆動輪の中心までが10フィート8インチ、駆動輪の中心から後輪の中心までが5フィートです。熱伝達管No.88、外径1¾インチ。加熱面積：熱伝達管324平方フィート、火室35平方フィート。総面積359平方フィート。火格子面積5平方フィート。稼働時の重量22トン1cwt. 3クォート。タンク容量426ガロン。

図75. —北英国鉄道検査機関車、No.879

[185ページ]

第11章
石炭機関車の改良—ビーティーのシステム—「カヌート」の試験—ヨーストンの計画—カドワースの成功した取り組み—ヤローの装置—北ロンドン鉄道と他の鉄道で試されたDKクラークのシステム—OW＆WRの機関車に搭載されたウィルソンの計画—リーとジャックの実験—ECRで試されたフロッドシャムの装置—ダグラスのシステム—検討されたさまざまな計画—S.＆DRの機関車「ナンソープ」—トリノ・ジェノバ鉄道の複式機関車—EKRのクランプトンの機関車—ECRのフランスの機関車—ギフォードのインジェクターの発明—「プロブレム」に初めて搭載—ラムズボトムの「水ピックアップ」装置—ヴェイル・オブ・ニース鉄道用のブルネルの強力なBGタンク—メトロポリタン鉄道の設立—ファウラーの「ホットブリック」エンジン – その終焉 – フレッチャーのサドルタンク – 「75」、TVR – L. および SWR の中古機関車 – 「メテオ」 – 初期の LC および DR エンジン。

今、私たちは「蒸気機関車の進化」の時代を迎えています。この発展は、機関車用燃料の特性に完全な革命をもたらしました。1855年、機関車、あるいはむしろその運転に携わる人々は、実験の成功の瀬戸際にありました。その結果、石炭をコークス化するために必要な炭化過程を経て使用するのではなく、天然の状態の「黒いダイヤモンド」を機関車の燃料として完全に代替することができました。

忘れてはならないのは、蒸気を使用する人々がコークスを好んだことは決してなかったが、揮発性の高い石炭は燃焼の過程で非常に多くの煙を発生させるため、それを使用せざるを得なかったということである。そのため、立法措置（機関車のエンジンを「自身の煙を消費する」ように構造することを義務付ける）により、科学が煙を消費する方法を発見するまで、石炭の使用は事実上禁止された。

この望ましい状態に到達するためのさまざまな試みが行われており、このシリーズの記事では、これらの取り組みのいくつかを時々説明してきました。しかし、レビューの日付までのところ、それらのどれも、提案された方法のいずれかを完全な煙の消費者として採用することを正当化するほど十分に成功していませんでした。

ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道のビーティーが、機関車内の煙の消費問題を解決し、石炭を燃料として使用できるようになったことは、特に注目に値する。彼の煙を消費する機関車の特徴は、 [186ページ]火室、燃焼室、傾斜した水路による火室の横方向の分割、そして耐火レンガでアーチ状に囲まれた火室。火室への空気導入のための有孔防火扉はビーティーのシステムの特徴の一つであり、灰受けダンパーの使用や、エンジン停止時に通常の排気が利用できない際に使用する煙突の補助蒸気ジェットの採用も同様であった。給水加熱装置を追加することで、ビーティーは燃料消費量を1トン・マイルあたり0.17ポンドから0.12ポンドに削減した。

ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の機関車「カヌート」（ビーティーの石炭燃焼装置を搭載した機関車）の寸法は以下のとおりです。シリンダー（外側）は直径15インチ、ストローク21インチ、動輪は直径6フィート6インチ。火室は長さ4フィート11インチ、幅3フィート6インチ、後部の深さ5フィート1インチ、前部の深さ4フィート1インチ。燃焼室は平らな屋根で、長さ4フィート2インチ、直径3フィート6インチ。火管は長さ6フィート、直径1 1/4インチ、本数は373本。火格子の総面積は16平方フィート。

「カヌート」の伝熱面は次のとおりでした。箱 107 平方フィート、燃焼室 37 平方フィート、チューブ 625 平方フィート、合計 769 平方フィート。これに加えて、赤く焼けたレンガが 80 平方フィートの表面積を提供しましたが、これは水を加熱するためではなく、煙を燃やすためのものでした。「カヌート」エンジン No. 135 では 4 シリーズの試験が行われ、「Locomotive Engineering」に詳細が記述されています。実験は、「第 1 に、通常の順序でエンジンに石炭、レンガ、高温の給水を使用。第 2 に、石炭​​、レンガ、冷水を使用。第 3 に、コークス、レンガ、高温の給水を使用。第 4 に、石炭​​と高温の給水を使用、ただしレンガなし」と説明されています。実験には 3 種類の石炭が使用されました。実験の簡単な概要は以下のとおりです。第1実験は、10.5両編成の通常の急行列車で、総重量は66トン、機関車と炭水車を含めると99トンです。停車を除く平均速度は時速34マイル、石炭消費量は列車1マイルあたり15ポンド、消費した石炭1ポンドあたり蒸発した水は9.35ポンド、加熱された給水の平均温度は187度でした。第2実験は、28両編成の加重列車で、機関車と炭水車を含めると236トンです。停車を除く平均速度は時速30¾マイル、石炭消費量は1マイルあたり28¾ポンド、石炭1ポンドあたり蒸発した水は8.87ポンド、給水の温度は212度でした。第3実験は、急行列車で、火室内に耐火レンガを入れずに実施したもので、以下の結果が示されました。 [187ページ]耐火レンガの使用により12%の節約となり、石炭の代わりにコークスを燃料として使用することで、石炭の場合24%の節約となりました。また、給水加熱装置の使用により30%の燃料節約が見られました。ビートルの装置は図76に示されており、「デーン」は「カヌート」に類似した機関車です。

図76. —ビーティーの特許取得済み石炭燃焼装置を装備した「デーン」号（L. & SWR）

給水加熱装置は機関車開発における重要な革新であったため、その概要を付記しておくことは興味深いだろう。外観上、この装置で最も目立つ部分は凝縮器である。これは煙室上部、煙突の前に垂直に設置された円筒形の付属装置である。一見すると、凝縮器は蒸気船の煙突外側にある蒸気管によく似ている。凝縮器の下部、エンジン外側からは、加熱された水と蒸気がパイプで炭水車へと送られる。その仕組みは、排気蒸気が送風管から凝縮器へと排出されるというもので、前述の通り、凝縮器は煙室上部、つまり送風口の真上に位置し、ここで排気蒸気は冷水ジェットと混合され、凝縮器へと送り込まれる。その結果、蒸気は凝縮し、前述のパイプを通って重力で流れていた水が加熱された。ボイラーへの供給ポンプはこのパイプから作動し、加熱された水とテンダーからの水の両方が [188ページ]一緒にボイラーに送り込まれます。ボイラーに給水されていない場合、凝縮器からの加熱された水はボイラーに流れ込む代わりに、パイプを通ってテンダーに流れ込み、その結果、その容器内の水全体の温度が上昇します。

給水はボイラーに入る前に、煙室に設置された特殊な加熱装置を通過することでさらに温度が上昇することを指摘しておくべきである。この煙室は、送風管から出た排気蒸気によって加熱され、その上部に設置された外部コンデンサーに入る前に通過する。これらの方法により、給水はボイラーに入る前に沸点以上に加熱された。

この設計の機関車は、煙の消費と給水加熱の両面で満足のいく結果をもたらし、いわゆる「煙消費型」機関車に存在していた欠点を克服した功績はビーティーに大きく帰せられます。したがって、「カヌート」は、煙を消費する形で石炭を燃焼させた機関車の中でも、最も初期のものの一つと言えるでしょう。なお、ビーティーの特許に基づいて製造された後の機関車では、煙突前部の煙室上部に固定されていた外部コンデンサーは使用されず、改良された内部装置が代わりに採用されました。

当時、ビーティーが「煙を消費する」機関車に関する実験分野に単独で取り組んでいたと考えるべきではない。他にも多くの技術者が同じ有益な研究に携わっており、その中にはヨーストン、カドワース、ヤーロウ、DKクラーク、ウィルソン、リーとジャック（共同）、シンクレア、ダグラスなどが挙げられる。ヨーストンの設計は、1855年にシャープ・スチュワート社によって特許取得された。火室は、一連の管が貫通する横方向の中央羽根によって2つの部分に分割されており、これにより石炭ガスが排出され、空気が取り込まれる。石炭は管に隣接する火室の部分に投入され、前部はコークス用に確保された。コークスと石炭を火室に投入するために、別々の火扉が用いられた。管板端の火室に開けられた穴から空気が入り込み、石炭の煙などを白熱コークスの上へと押し上げ、そこで石炭の燃焼が完了するはずでした。しかしながら、このシステムは理論上は優れていたものの、実際にはそうではなかったようです。なぜなら、問題の発明を推進するための特別な措置は講じられなかったからです。[189ページ]

カドワースのシステムでは逆の方針が採用され、その結果、彼のエンジンは石炭を燃料として燃やすエンジンの中で第一線の地位を獲得しました。

サウス・イースタン鉄道の機関車監督であったカドワース氏は、1857 年 7 月にコークス燃焼機関車として試された 142 号機関車で最初の実験を行ったようですが、同年 10 月と 11 月には、カドワースの特許取得済みの火格子などを取り付けたこの機関車で実験が行われました。

図77. —サウス・イースタン鉄道の機関車に取り付けられた、石炭を燃やすためのカドワース傾斜火格子

カドワースの標準的な旅客機関車の主な寸法は次の通りであった。シリンダーは16インチ×24インチのストローク、動輪は直径6フィート、ホイールベースは15フィート、加熱面は965フィート、火格子面積は21平方フィート。稼働時の総重量は30.5トンで、そのうち先車軸は9トン9cwt、駆動は10.75cwt、従車は10トン6cwtを支えていた。炭水車は6つの車輪で支えられ、稼働時の重量は20.5トンであった。これらの機関車は内筒と「バックカップルド」の動輪を備え、長年にわたりサウスイースタン旅客機関車の主力であった。現在も運行されているものもあるが、ボイラー胴中央の大きな真鍮製ドーム、高く盛り上がった火室、そして [190ページ]真鍮で覆われたソルター安全弁、傾斜した火格子、そして独特な煙突など、現在の機関車 制度下ではすべて撤去されました。

カドワースのシステムの主な特徴は、長く傾斜した火室で、長さは 7 フィート 6 インチ、火格子も 7 フィート (図 77参照) ありました。火室は中央の縦方向の羽根によって 2 つの部分に分割され、別々の扉をもつ 2 つの炉を形成していました。2 つの炉は下端、つまり管板の前で結合していました。石炭は各炉に交互に投入され、ちょうど扉の内側に置かれました。傾斜した火格子とエンジンの動きによって、燃料は火格子上を管板に向かって徐々に滑り落ち、燃料が火格子の下端に達するまでに、煙は石炭の炭素から分離され、管に向かう途中で火格子の下端を通過する白熱した火の塊によって燃え尽きました。

カドワースは、燃焼室も通気口も設けず、火格子の下端前部に取り付けられたダンパーを介して火室に空気を導入した。また、機関車が停止しているときに十分な通風を確保するために、煙突に蒸気ジェットを設置した。カドワースの「煙消費型」機関車はビーティーの機関車と同様に石炭の消費量を節約できたが、カドワースのシステムはビーティーの機関車よりもはるかに簡素であった。

1857年3月18日、アーブロースのトーマス・ヤローは、スコットランド北東鉄道で使用された機関車用煙消火装置の特許を取得しました。この設計の最大の特徴は、通常の火室の中に耐火レンガで作られた平らなアーチ構造でした。アーチの下端は最下列の管の下から始まり、斜めに上方へと伸び、火室の天井から8インチから10インチ以内まで伸びていました。このアーチの上部には複数の管が固定されており、蒸気は通常のボイラー管に到達する前にこれらの管を通過しました。熱風は、灰受けの前に設置されたトランペット型の口を持つパイプによって火室に供給されました。火格子は、複数の短いアームを備えた横方向の揺動軸に固定され、そのアームに火格子の両端が取り付けられていました。クリンカーの形成を防ぐため、火夫は時折、火格子に石を投入した。この目的のために、区画が設けられていた。ヤローのシステムでは、石炭を火室の最前部に配置する必要があり、煙はレンガのアーチによって再び火室に戻される。 [191ページ]煙はアーチを越えて管内に入る前に防火扉に向かって流れ、通路ではより濃い煙が燃焼した。特許には、エンジンが停止しているときに使用する煙突内の蒸気ジェットと、排気蒸気による給水の加熱も含まれていた。

1857年後半、DKクラークは煙消費炉のシステムを考案した。微量の蒸気噴流の作用で空気が管を通って火室に送り込まれ、この蒸気噴流は煙室の送風管とほぼ同様の働きをした。空気管の直径は1.5インチ（約4.3cm）で、蒸気噴流の開口部は1/16インチ（約2.7cm）に縮小されていた。

DEクラークのシステムを搭載した最初の機関車は、ノース・ロンドン鉄道のタンク機関車でした。これは1858年1月のことでしたが、火室の片側のみに取り付けられ、4本の空気管が使用され、小さな火災で煙の防止は完了しました。同年4月、イースタン・カウンティーズ鉄道の旅客機関車1両にクラークの装置が搭載されました。火室の片側に4本の空気管、反対側に3本の空気管が取り付けられました。翌年1月には、サウス・イースタン鉄道の旅客機関車に、火室の前後に7本の空気管が2列に取り付けられました。1859年3月、グレート・ノース・オブ・スコットランド鉄道の機関車にクラークのシステムの空気管が取り付けられ、非常に満足のいく結果が得られたため、同鉄道のすべての機関車に速やかに装置が搭載されました。クラークが使用した蒸気噴流の効果については、完全な調査は行われなかったようです。蒸気は単に機械的な効果、すなわち火室に空気を引き込む効果を持つと一般に考えられています。また、蒸気が揮発性ガスの燃焼を促進する化学反応を生成し、さらに未燃焼の炭素質を火に沈殿させるという説もあります。グレート・ノース・オブ・スコットランド鉄道の機関車にこのシステムを採用した結果、石炭消費量は1トンマイルあたり0.2ポンド以下にまで削減されました。クラークのシステムはロンドン・ブライトン・アンド・サウスコースト鉄道でも試験的に導入され、古い客車機関車の一つに火室前部に空気管と蒸気ジェットが取り付けられ、良好な結果が得られました。

1858年、オックスフォード・ウースター・ウルヴァーハンプトン鉄道に機関車の動力を契約で供給していたエドワード・ウィルソン氏は、この路線の機関車数台にこのシステムを採用した。 [192ページ]かの有名なジョイ式弁装置の発明者であるウィルソン氏は、当時オックスフォード・ウースター・ウルヴァーハンプトン鉄道の機関車監督を務めており、この装置を搭載した機関車を多数運転した記録を所持している。そして、この装置を装備した機関車と装備していない機関車を比較すると、前者の方が燃料を大幅に節約できたことがわかる。実際、オックスフォードとウースター間の路線の厳しい条件を考慮すると、石炭の消費量は驚くほど少なかった。少し前にジョイ氏は筆者にこれらの試験の表にまとめた結果を見せてくれたが、記憶が正しければ、石炭の消費量は列車1マイルあたり平均約21ポンドだった。ウィルソンのシステムは、火室の底からボイラーと煙室の全長にわたって数本の管を固定するというもので、空気管の口が機関車の前方に突き出ており、列車の走行抵抗によって空気が管を通って火室に送り込まれる。ウィルソンは、この方法によって、クラークのシステムでは必須であった蒸気を消費せずに強制通風を実現した。

リーとジャックのシステムは、1858年7月にイースト・ランカシャー鉄道に導入されました。このシステムは、狭い耐火レンガのアーチと、アンダーハングの防火扉の上部に固定されたデフレクターで構成されていました。デフレクターは下向きに傾斜して火室に突き出ていました。火室への空気供給を制御するバルブが防火扉に取り付けられ、このバルブはセクターによって操作されました。空気はバルブを通って火室に入り、デフレクターによって空気が燃料に向かって下向きに噴射されます。一方、レンガのアーチはガスの即時的な放出を防ぎ、煙が燃焼されるまで十分に長く火室内に留まります。

1858年12月、イースタン・カウンティーズ鉄道の機関車監督シンクレア氏は、フロッドシャム氏から提案された設計に基づき、いくつかの機関車に偏向板などの取り付けを開始しました。防火扉は下吊り式で、その上にバッフル板が取り付けられ、空気を燃料に向かって下向きに導きました。また、レンガ造りのアーチの代わりに、扉の両側に1つずつ蒸気噴出口が設けられました。これにより、燃焼中の燃料に空気を強制的に送り込むとともに、燃え尽きた燃料から放出された煙を、燃え尽きた際に再び燃料の中へと送り込む役割も果たしました。

ダグラス氏の計画はバーケンヘッド鉄道に採用されました。彼は、大きな面積の傾斜した火格子とバッフルプレートを組み合わせました。1858年1月に初めて導入された際には、デフレクターは防火扉の内側に固定されていましたが、同年6月には吊り下げ式のデフレクターが取り付けられました。 [193ページ]防火扉と可動式のバッフルプレートが採用されました。その後、これらは単純な逆さのスクープに置き換えられ、空気を火に直接吹き付けました。

図78. —「ナンソープ」ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の旅客機関車、1856年製

煙の消費のために採用された様々な計画の説明を読めば、読者はすぐに、どの設計者も皆同じ目的を念頭に置いていたことに気づくだろう。すなわち、十分な量の空気を火に供給し、燃焼中の石炭から発生する未消費ガスと混合し、この混合ガスが火室からすぐに漏れ出ないようにすることである。蒸気は加熱された火室内に保持されることで十分に温度が上昇し、蒸気デフレクター、あるいは採用されたシステムに応じてレンガアーチによって白熱燃料に押し戻されると、容易に燃焼する。前述のように、すべての発明者の目的は同じであったが、採用された方法は異なっており、これらの方法は（一部のシステムには他のシステムにはない利点があったものの）いずれの場合も成功を収めた。しかし、全体から、適用と設計の簡便さの両面でより注目すべきもの、そして石炭から発生する煙の消費という目的の達成により成功したものを選ぶことは可能である。しかし、この4年間（1855年から1859年）で、石炭の煙を消費するという問題はうまく解決され、石炭を燃料とする機関車の時代が確実に幕を開けました。[194ページ]

図78は、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の117号機関車「ナンソープ」の図解です。この機関車は、機関車製造における明確な進歩を示しています。実際、現在でも、いくつかの路線で、外観が多少似ている機関車が稼働しているのを見ることができます。この機関車は1856年にギルクス・ウィルソン社で建造され、旅客輸送を目的としていました。6つの車輪のうち4つが連結されており、直径は5フィートでした。シリンダーは内側にあり、直径16インチ、ストロークは19インチでした。炭水車は6つの車輪の上にあり、タンク容量は1,200ガロンでした。機関車の価格は2,550ポンドでした。「ナンソープ」の雨戸は、運転士と機関助手にとってほとんど保護を提供しなかったことがわかりますが、機関車設計に雨戸を組み込んだことは、正しい方向への一歩でした。

図79. —ビーティーの4連装タンクエンジン、L. & SWR、1857年

1857年、ビーティーはロンドン鉄道と南西ウェールズ鉄道向けに、簡便な旅客用タンク機関車を設計しました。当初は3台が製造され、「ネルソン」、「ハウ」、「フッド」と名付けられました。これらは直径5フィートの4つの連接輪と、一対の小さな先輪を備えていました。外側のシリンダーは直径15インチ、ストロークは20インチでした。これらの機関車は 図79に示されています。これらは優れた機関車で、「フッド」と「ハウ」は1885年まで運用されました。

フェアリーは、中央フットプレートを備えた複式機関車を導入した功績として一般に認められている。第9章を参照すれば、この設計は1847年というかなり以前にブリストル・アンド・エクセター鉄道のピアソンによって特許取得されており、1855年にはR・スティーブンソン社製の複式機関車がトリノ・アンド・ジェノバ鉄道のジョーヴィ・インクラインで稼働していたことがわかる。問題のインクラインはジェノバを出て7.75マイル地点から始まり、全長6マイル、平均勾配は1/36である。複式機関車はタンク型で、車輪は3フィート6インチであった。 [195ページ]エンジンの直径は14インチ、シリンダーの直径は14インチ、ストロークは22インチでした。この機械は実際には2つのエンジンが火室を挟んで配置され、2つの火室の間にフットプレートで接続されていたようです。燃料と水を加えたこの機械の総重量は50トンでした。晴天時には100トンの荷物を時速15マイルでジョーヴィの土手まで牽引できましたが、悪天候時には70トンにまで減速されました。

イースト・ケント鉄道の最初の区間、チャタムからフェイバーシャムまでは1858年1月に開通しました。最初の機関車は、路線建設の請負業者の一人であったクランプトンによって設計されました。問題の機関車は「タンク」と呼ばれ、1台あたり32トンの重量がありました。当時としては、機関車としては過剰な重量と考えられていました。また、不安定で、概して満足のいくものではなく、頻繁に金属が摩耗していました。

ロバート・シンクレア氏は1858年にイースタン・カウンティーズ鉄道の機関車監督に任命され、最初の設計は貨物輸送用の機関車で、ロスウェル社が製造した6台のみでした。機関車は、直径3フィート7インチの先輪1対と、直径5フィートの従輪2対を備えていました。シリンダーの直径は18インチ、ストロークは22インチでした。

その後数年間、シンクレア氏の改良設計に基づいて、別の種類の貨物機関車 (図 80 ) が様々な会社によって製造されました。実際、後ほど説明するように、フランスのシュナイダー社によってもいくつか製造されました。これらの機関車は外側にシリンダーがあり、すべての車輪に内側のフレームがありました。連結された車輪 (D および T ) の直径は 6 フィート 3 インチ、先頭の車輪の直径は 3 フィート 9 インチでした。ボイラーは長さ 10 フィート 9 インチ、直径 4 フィート 2 インチで、直径 1 ¾ インチの管が 203 本ありました。暖房空間は 1,122 平方フィート、重量は 35½ トンでした。ニールソン社によって製造されたこれらの機関車のうち 21 台には、ビーティーの特許取得済みの火室があり、その上に大きなドームがありました。これらには 307 から 327 の番号が付けられました。W. アダムス氏がグレート イースタン鉄道の機関車監督に任命されたとき、彼はこれらの機関車のいくつかを、一対の車輪の代わりに先頭台車を付けて改造しました。

1858年11月、4対の連結輪を用いた機関車エンジンの設計が特許を取得しました。これらはすべてボイラー胴体の下に配置されていました。先頭の2対の車輪は外側の車軸箱を持ち、後続の2対の車輪は内側の車軸箱を持ち、後者は横方向に動きます。シリンダーは煙室の下の内側に配置されていましたが、機関車の駆動方法として提案されたのは奇妙なもので、古代の蒸気船で用いられていた方式に多少似ています。ピストンは前部緩衝梁に向かって外側に動きますが、先輪とはクロスヘッドから作動する外側のクランクで接続されていました。[196ページ]

図80. —シンクレアの外筒、4連装貨物機関車、イースタン・カウンティーズ鉄道。（再建）

[197ページ]1859 年 2 月に SD デイヴィソンが 4 輪タンク エンジンの設計の特許を取得しましたが、その主な特徴は、水を貯めるタンクに形成された鉄板フレームでした。

ここで、機関車技師にとって非常に価値のある発明について触れておきたい。しかし、その動作の単純さにもかかわらず、一見不可能に思えたため、当初は実用化に値しないとみなされていた。1858年7月23日、フランス人HJジファールは、インジェクター、すなわちボイラー給水装置の特許を取得した。この装置は、摩擦、動作の不確実性、そして保守・修理にかかる膨大な費用を伴う給水ポンプを、短期間でほぼ完全に置き換えた。給水ポンプのこうした些細な欠点を差し引いても、インジェクターは機関車技師たちの心から、ボイラーへの給水不足という大きな危険源、そしてボイラーへの給水のためだけに機関車を「運動」させる、あるいはそれが困難な場合には、同じ目的で機関車を「レース」で運転させるという、追加費用と不便さを取り除いた。インジェクターの理論はジファードの創始ではありません。1806年という遥か昔にニコルソンが、この理論が水の強制的な注入に応用可能であると述べており、他の哲学者もその有用性を示唆しています。実際、この原理はジファードの特許取得の20年前に、真空砂糖煮沸鍋に関連して用いられていました。蒸気ボイラーに水を供給する際に蒸気と水が作用することをジファードが偶然発見したという話は、まるで壮大なロマンスのようですが、他の多くの偉大な発明や科学的発見も、同じようにあり得ないような始まりから始まりました。インジェクターの作用は奇妙ではあるものの、よく知られているため、ここで説明する必要はありません。1859年11月にクルーで建造されたラムズボトムの「プロブレム」は、ジファードの「インジェクター」を搭載した最初の機関車と言われています。この機関車は、世界的に有名な「レディ・オブ・ザ・レイク」級の原型でした。その寸法は、シリンダー外径が16インチ（約40cm）でした。幅24インチ、単輪駆動、直径7フィート7.5インチ、作動時の重量27トン。これらの機関車は、6つの車輪すべてに内部フレームとベアリングを備えています。[198ページ]

ここで、ラムズボトム氏の機関車動作の改良に関する発明に注目する価値がある。それは、彼が考案した自動給水式炭水車装置である。これは1860年にロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道に導入され、その後ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道にも部分的に導入されたが、ここ1年ほどは他の路線では使用されていない。近年の速度競争と特許の失効により、グレート・ウェスタン、グレート・イースタン、ノース・イースタンの各社は、この給水装置を採用するに至った。この装置の利点の一つは、言うまでもなく、自重の大幅な軽減である。これは急行列車の運行において重要な要素である。ラムズボトム氏の装置の優位性は、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道で使用されている小型軽量の炭水車と、グレート・ノーザン、ミッドランド、その他の長距離無停車路線で採用されている巨大な炭水車を比較すれば容易に理解できる。しかし、これらの路線には給水装置と必要な給水装置は備えられていない。最初の一対の水槽は、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の北ウェールズ区間、コンウェイ近郊に設置されたようです。鋳鉄製で、長さ441ヤード、幅18インチ、深さ7インチ、水深5インチでした。メインの水槽の両端には、それぞれ16ヤードずつ、1/100の高さの延長が設けられていました。この水槽システムの最初の試験が行われたのは1860年末頃でした。ここでも、「インジェクター」の場合と同様に、効果を生み出すために必要な構成は非常に単純であるため、一見すると、単純な自然法則の作用というよりも、何らかの驚異的な秘密の力による結果のように見えます。移動するスコップが水に及ぼす影響は、列車の走行速度と同じ速度で静止したスコップに水を押し付けた場合と全く同じです。この装置が正常に作動する最低速度は、時速約22マイルです。しかし、この速度は高速貨物列車の域に達しており、急行列車は時速50マイルで走行しながら水を汲み上げることができ、給水溝の長さ（1/4マイル）で約1,500ガロンを汲み上げることができます。列車の速度は、給水溝を通過する際に汲み上げる水量にはあまり影響しないようです。遅い列車では1秒あたりに汲み上げる水量は少なくなりますが、給水溝を通過するのにかかる時間が長くなることで、1秒あたりに汲み上げる水量の減少を補うことができるからです。給水管は炭水車内に固定されており、全体的にわずかに湾曲しています。 [199ページ]パイプの全長は 10 倍ほどに拡大され、上端に向かって底部の面積の約 10 倍に広がっています。これは、流入する水流の速度または力を弱めるためです。流入する水流は、パイプ上部の曲がった端または吐出口によって下方に導かれます。このパイプの下端には、テンダーの動きの方向に向かって前方に湾曲した可動式のディップ パイプが取り付けられており、一種のスコップの役割を果たします。このディップ パイプは、移動経路上にあるバラストの山などの障害物を回避して引き上げられるように、また、給水トラフの水への浸漬深さを調整できるように、さまざまな方法で移動および調整できます。ディップ パイプは、ロッドとレバーの便利な配置によって給水パイプ内をスライドできます。

給水管が給水トラフの両端から自由に出し入れできるよう、その部分のレール面は数インチ低くなっており、トラフの一方の端では下降勾配によって給水管が徐々に給水トラフ内へ下降し、反対側では上昇勾配によって給水トラフから再び上昇するようになっている。この二つの勾配の間の線路は水平である。緊急事態に対応するため、ラムズボトム氏は小型のアイスプラウを用意した。これは厳しい霜の時期に給水トラフ内に形成される可能性のある氷を砕いて除去するために時折使用される。このプラウは四輪の小型台車と、斜めに傾斜した穴あき上部で構成されており、給水トラフの底に沿って押されると氷の下に入り込み、効果的に氷を砕いて両側に排出する。

ブルネルは、ヴェイル・オブ・ニース鉄道の厳しい勾配で大量の石炭を輸送するため、非常に強力な広軌サドルタンク機関車を設計した。これらの機関車は、直径 4 フィート 9 インチの 6 つの連結された車輪で支えられており、シリンダーの直径は 18 インチ、ストロークは 24 インチであった。伝熱面積は 1,417.6 平方フィート、タンクの水容量は 1,500 ガロンであった。ダブスのくさび式動力装置を備えたこの機関車は、バルカン鋳造会社で製造され、稼働状態で 50 トンあった。これらの機関車の 1 台の注目すべき性能は、重量が 15 トンの広軌貨車 25 台からなる列車を牽引したことで、機関車を含む総重量は 425 トンであった。この列車は 1/90 の傾斜を 4.5 マイル上った。前述の勾配でのこのような荷重は、平地での1,275トンの1つに相当し、一般的な方法では [200ページ]我が国の最も平坦な路線では、これほどの重量の列車を牽引する機関車はなかなか見当たりません。そのため、ヴェール・オブ・ニースの活躍は、例外的な機関車の偉業といえます。これらの機関車には13、14、15番が付けられ、車輪間につり合い梁が備え付けられていなかったため、1つの車軸が総重量の20トンを運ぶことが多かったと言われています。1860年、これら3台の機関車は、ハリソン氏の助言の下、線路に大きな損害を与えていた車輪への過度の負担を軽減するため、炭水車として改造されました。機関車の改造と炭水車の追加費用は、機関車1台あたり700ポンドでした。ほぼ同じ時期に、ヴェール・オブ・ニースの他の6輪連結機関車のいくつかは、4輪連結のボギー機関車に改造されました。

これから説明する機関車は、当時としては極めて謎めいた存在でした。火を使わずに蒸気機関車を作ろうという、いわば試作段階の試みでした。ジョン・ファウラー卿が提案した当時、このアイデアは目新しいものではありませんでした。というのも、ファウラーの機関車と同じ方法で蒸気を発生させ、エンジンを搭載した小規模な実験が、多かれ少なかれ成功していたからです。

1853年、ノース・メトロポリタン鉄道として鉄道が設立されました。翌年、新たな法律が成立し、名称はメトロポリタン鉄道に変更されました。これにより、パディントンのグレート・ウェスタン鉄道から郵便局まで鉄道を建設することが認可されました。その後、シティの終点を郵便局ではなくファリンドン・ストリートに設置する権限も得られました。グレート・ウェスタン鉄道は資本金17万5000ポンドを出資し、同社の直通列車の利便性を考慮し、メトロポリタン鉄道は混合軌で敷設されました。開業当初は、グレート・ウェスタン鉄道によって広軌のみで運行されました。これは非常に賢明な計画であり、この路線を走る列車の膨大な乗客を輸送するのに幅広の車両がいかに適していたかを考えると、決して放棄されるべきではなかったでしょう。

設立法は、この路線が蒸気や火災の影響を受けずに運行されることを特に規定していました。当初は、ボイラーの周囲に赤熱したレンガを敷き詰めて水を蒸気に変換することが提案され、ジョン・ファウラー氏（後にサー）がそのような機関車を設計しました。この機関車はニューカッスルの会社によって製造され、路線開通前にメトロポリタン鉄道のビショップス・ロード駅とエッジウェア・ロード駅間で試験運転されました。最初の試験運転は1861年11月28日木曜日に行われました。以下はその時の旅の様子です。 [201ページ]この機関車はかなりの大きさで、パディントンのグレート・ウェスタン駅からフィンズベリー・ペイブメント駅まで、蒸気や火災の煙を逃さずに鉄道を走行できると言われた。数台の無蓋貨車に座席が設けられ、乗客が着席すると、この新しい機関車はメトロポリタン鉄道の屋根付き通路の下を通り、エッジウェア・ロード東側の最初の駅まで進み、再びグレート・ウェスタン駅まで戻ってきたが、蒸気と煙は遮断されていた。トンネル、つまり屋根付き通路は、蒸気や煙が全くない、新鮮な状態だった。通常の方法で機関車を動かすように合図が出ると、煙、塵、蒸気の雲がすぐに列車を覆い、トンネルから外に出るまで続いた。実験は完全に成功したが、このようにして作られた機関車は、通常の方法で動く機関車よりも運転費用がかなり高くなることが分かっていた。このシステムでメトロポリタン鉄道を運行するには、機関車の水を加熱するための巨大なボイラーと、レンガを赤熱させるための炉を線路の両端に建設する必要があり、また、各旅行の終わりに機関車のボイラーにお湯を充填し、火室に熱いレンガを充填するのにかなりの時間を費やす必要があったであろう。

もちろん、この実験が「完璧な成功」とは程遠いものであったことは周知の事実です。実際、提案された動作方法は実行されなかったため、熱レンガ機関車については「失敗」と表現する方がはるかに適切でしょう。この機関車は、中古機関車の著名な買い手であるアイザック・ワット・ボルトン氏に売却され、しばらくの間彼の「鉄道博物館」に保管された後、最終的に廃棄されたと理解しています。結果として、熱レンガ機関車の失敗を受けて、メトロポリタン鉄道は地下鉄路線の運行をグレート・ウェスタン鉄道に頼らざるを得なくなり、ベイヤー・ピーコック社が製造したジョン・ファウラー卿の後継設計の機関車が運行を開始するまで、この状況は続きました。

1862年、ホワイトヘイブンのフレッチャー・ジェニングス社は、入換作業などに用いる簡便なサドルタンク機関車を設計した。この機関車は直径3フィート4インチ、ホイールベース6フィートの4つの車輪で走行した。シリンダーは直径10インチ、ストローク20インチであった。アランの直動式リンク機構が採用され、先車軸から駆動された（4つの車輪は連結されていたことがわかる）。この駆動方式は、 [202ページ]当然のことながら、連結ロッドが緩んだ状態ではバルブギアの動きが乱れ、バルブの良好な作動にはつながりません。

図 81 は、1860 年に同社のカーディフ工場で製造された、タフ・ベール鉄道の機関車 75 号の写真です。連結された 6 つの車輪の直径は 4 フィート 8 インチ、シリンダーの直径は 16 インチ、ストロークは 24 インチでした。75 号は稼働状態で重量が 32 トン、蒸気圧は 1 平方インチあたり 130 ポンドでした。この機関車はタフ・ベール鉄道の大量の鉱物輸送に使用され、そのシステムの急勾配でも問題なく動作するように設計されていました。

図81. —6連装鉱石エンジン、タフ・ベール・ライ、1860年建造

1862年、リー・アンド・サウスウェスト鉄道は請負業者から中古の機関車を数台購入しました。これらはリーズのマニング・ウォードル社製で、6輪連結のサドルタンク機関車でした。車輪の直径は3フィート、シリンダーは12インチ（約30cm）、ストロークは18インチ（約45cm）、軸距は10フィート3インチ（約28.5cm）、緩衝装置上の長さは21フィート6インチ（約6.3cm）、空車重量は14トン8cwt、積載重量は16トン4cwtでした。火室の上には、高い溝付き柱に囲まれた安全弁が取り付けられていました。蒸気圧力は120ポンド（約54.5kg）でした。これらの機関車の1台はリー・オン・ザ・ソレント（軽便）鉄道に貸し出されており、この小さな路線の運行に使われているのを見ることができます。ちなみに、この路線は総収入の1ペニーを稼ぐのに2ペンス以上を費やしています。

ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道とその貨物機関車を離れる前に、「メテオ」号の寸法を記録しておくことも重要です。 [203ページ]57は、1863年にナインエルムズでビーティー氏の設計に基づいて建造されました。シリンダーの直径は16.5インチ、ストロークは22インチでした。先輪は3フィート3インチ、連結輪（D輪とT輪）の直径は5フィートでした。ホイールベースは14フィートで、そのうち連結輪間の距離は8フィート2.5インチでした。先輪はボイラーの下にあり、前部緩衝梁は車軸の中心から約6フィート前方にありました。巨大なドームが隆起した火室に固定され、安全弁はボイラー胴体上の逆壺型のケース内にありました。雨戸にはわずかに側面に翼があり、上端が上向きに湾曲して、初期のキャブを形成していました。火室はチューブプレートからフットプレートに向かって傾斜していました。作動状態の総重量は32トン18cwtで、うち11トン9cwtが先車軸、11.5トンが動車軸、9トン18cwtが後車軸に搭載されていました。炭水車は直径3フィート9¾インチの6つの車輪で支えられ、タンク容量は1,950ガロンでした。

巨大な頭部とさらに大きな尾部（そして複数の脚）という驚くべき追加により、1859年8月、イースト・ケント鉄道の小柄な組織はロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道へと成長しました。この鉄道には、クランプトンの設計による24両の機関車が様々な会社から納入されました。機関車には3から26までの番号が付けられていました。設計は独特で、先頭台車の車輪は直径3フィート6インチ、台車は4フィート、連結された4つの車輪は直径5フィート6インチでした。シリンダーは外側にあり、ストロークは22インチ、直径は16インチでした。 「ロンドン」やその他のクランプトン機関車と同様に、シリンダーは煙室と火室のほぼ中間に配置され、連接棒が後部の一対の連結輪を駆動した。そのため、これらの機関車の車輪の位置を説明する際には、「先台車」、「中央」、「動輪」と順に列挙する必要がある。中央輪と動輪は補正レバーによって連結されていた。バルブ装置はグーチ製が使用された。クランプトン設計の他の機関車と同様に、このクラスも失敗に終わり、3、4年後には内筒と外枠を備えた六輪機関車として再建された。台車なしで再建された機関車の中には、現在でもロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道で現役で使用されているものもある。

前述の種類の機関車に内在する重大な欠陥が十分に認識される前に、ロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道はクランプトンの別の設計による機関車の第2バッチを手配していた。これはR. によって製造された5台の機関車で構成されていた。 [204ページ]1862年にスティーブンソン社で開発された。問題の機関車は、W・ブリッジズ・アダムスが特許を取得し、前章で説明した原理に基づいて動いていた。すなわち、中間駆動軸が外側のロッドで駆動輪に連結され、火室の背後に設置されていた。シリンダーは直径16インチ、ストローク22インチで、フレーム内に設置されていた。駆動輪の直径は6フィート6.5インチ、台車輪の直径は4フィート0.5インチであった。カドワース社製の傾斜火室には縦方向の中間羽根が取り付けられていた。加熱面積は1,200平方フィートで、130平方フィートの火室と、直径2インチ、長さ10フィート10インチ、本数189本の1,070平方フィートの加熱管で構成されていた。格子面積は26平方フィートでした。

問題のエンジンの名前などは次のとおりです。

 会社番号  名前。  ビルダーズNo. 
27 “エコー” 1381
28 「コケット」 1382
29 「浮気」 1383
30 “フローラ” 1384
31 「シルフ」 1385
以前のクラスの説明で述べたように、クランプトンの機関車はこの場合も不適切であることが判明したため、ロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道は 5 台の機関車を改造し、中間駆動軸に一対の車輪が取り付けられ、「4 連結ボギー」になった。シリンダーの直径は 17 インチに拡大され、カドワース火室は廃止され、加熱面積は縮小さ​​れた。現在の寸法は、火室 100 平方フィート、チューブ 987 平方フィート、火格子面積 16 1/4 平方フィート、作動時の重量は、ボギーで 14 トン 12 cwt、駆動輪で 14 トン 12 cwt、従輪で 10 トン、合計 38 トン 16 cwt である。

[205ページ]

第12章
「ブロアム」、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道 – 1862 年の博覧会での L. および NWR の機関車 – GER 向けのシンクレアの「シングル」機関車 – GER のフランスの機関車 – L. および SWR のタンク機関車 (後に炭水車に改造) – コナーの 8 フィート 2 インチカレドニアン鉄道の「シングル」機関車—クルー工場の小型機関車「タイニー」—「威厳と厚かましさ」—ブリッジズ・アダムスの放射状車軸タンク機関車—彼のスプリングタイヤ—セントヘレンズ鉄道の機関車とその革新について—メトロポリタン鉄道の広軌機関車—グレート・ウェスタン鉄道とメトロポリタン鉄道の決裂—スターロック鉄道の救援—メトロポリタン鉄道のグレート・ウェスタン鉄道の炭水車機関車—地下鉄会社独自の機関車の納入—グレート・ノーザン鉄道の「凝縮」機関車—ビッセルのボギー台車の宣伝—「ホットブリック」機関車の終焉—グレート・ウェスタン鉄道のスターロック鉄道の蒸気炭水車機関車—ビッセルの台車を備えたシンクレアのタンク機関車—フェルの機関車牽引システム—クロムフォード・ハイ・ピーク線で試運転—マウント・セニス鉄道で採用—スプーナーのフェスティニオグ鉄道の機関車、フェアリー社のダブルボギー機関車、「ウェルシュ・ポニー」と「リトル・ワンダー」、フェアリー社の連結列車と機関車、タンク機関車製造業者のモデルとなったカドワースのトレーリングボギー式ノース・ロンドン機関車、プライスのノース・ロンドン鉄道向け設計。

図82は、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の「ブロアム」160号機を示しています。この機関車は旅客列車牽引用に設計されました。図からもわかるように、ボギー機関車で、直径6フィート（約1.8メートル）の4つの連結車輪を備えていました。外側に配置されたシリンダーは直径16インチ（約43.7メートル）、ストロークは24インチ（約64.7メートル）でした。炭水車は6つの車輪で駆動され、タンクは1,400ガロン（約550リットル）の積載能力がありました。160号機は、ノース・イースタン鉄道会社との合併からそれほど遠くない1860年に、ニューカッスルのR・スティーブンソン社によって2,500ポンドの費用で建造されました。

ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道は、1862年のロンドン万国博覧会に、マッコーネル氏の設計に基づきウォルバートンで製作された機関車を出展した。この機関車は前年に製作され、373番が付けられ、「ケイスネス」と名付けられた。シリンダーは18インチ×24インチ、動輪は直径7フィート7⅛インチ、L.とT.は4フィート7½インチ、蒸気圧力は150ポンド、軸距は18フィート、伝熱面積（直径1⅞インチ、長さ9フィート4インチのチューブ14本）は980.319平方フィート、火室は242.339平方フィート、稼働時の重量（機関車と炭水車）は59トン14 cwtであった。燃焼室の長さは2フィート8インチであった。 [206ページ]この設計の機関車は、372号「デラミア」と272号「マーバリー」の2両が製造されました。しかし、その後の性能に関する記録が見当たらないため、これらの機関車はあまり成功しなかったようです。

1862年、フェアベアン社はグレート・イースタン鉄道向けに、R・シンクレア氏が設計した「単発」機関車の一式を製造した。これらの機関車は、外筒が16フィート×24インチ、動輪が7フィート3インチ、先輪と従輪が直径3フィート9インチ、伝熱面は管数203本（直径1¾インチ）、面積は957.6平方フィート、火室面積は94.9平方フィート、火格子面積は15.27平方フィート、重量は32トン（うち13トン13クォート、1クォートは駆動車軸に搭載）であった。グーチのリンク機構が採用された。

図82. —「ブロアム」、No.160、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道

問題のデザインは、オープン・スプラッシャーが魅力的な特徴であり、キャブも同様に魅力的で、35年前の革新と呼べるものでした。1865年末、S・W・ジョンソン氏がシンクレア氏の後を継ぎ、グレート・イースタン鉄道の機関車監督に就任しました。ジョンソン氏の指揮下で、これらの機関車の一部は先導台車を搭載するように改造され、シリンダーの直径は18インチに拡大されました。キャブの形状も変更され、ドーム上のソルター安全弁は取り外され、フラッシュトップの火室にはラムズボトム設計の安全弁が設置されました。この火室は、シンクレア氏がこのクラスの機関車で採用していた隆起型に取って代わるものでした。このクラスの機関車のうち1台（No. 0295）は、1894年7月まで現役で使用されていました。このクラスの機関車に関連して、特別な [207ページ]特筆すべき事実は、これらの機関車のうち16台が「ドイツ」ではなく、敵国で製造されたということである。1865年、ドイツの名をシュナイダーというフランスのエンジニアリング会社が、英国のどのメーカーよりも安い価格で16台の機関車を供給する契約を結んだのである。この出来事は、この国の貿易経済史において確かに奇異な出来事であった。私たちは多くの品物を輸入しているが、外国製の機関車が英国の鉄道で再び見られることは決してないことを願おう。当時、英国の機関車製造業者は注文でいっぱいで、問題の機関車の注文を事実上拒否し、規格外の価格で入札したため、結果として外国の会社に発注せざるを得なかったという話には、いくらか慰めを見出すことができる。

1863年、ベイヤー・ピーコック社は、J・ビーティー氏の設計に基づき、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道向けのタンク機関車の製造を開始しました。この機関車は、外筒径1​​6.5インチ、ストローク20インチ、連結輪4個（直径5フィート7インチ）、先輪1対（直径3フィート7¾インチ）を備えていました。ボイラーには直径1⅝インチの管が186本ありました。伝熱面積は715.17平方フィートの管と、火室面積80平方フィートでした。火格子面積は14.2平方フィートでした。

ロックアップ安全弁がボイラー胴の前輪に設置され、一段高い火室の上にある巨大なドームにはソルターの型が 2 つ取り付けられていた。蒸気圧力は 130 ポンドであった。機関車の稼働時の重量は 29 トン 17 クォート (約 17 キロワット) で、そのうち 10.5 トンが動車軸にかかっていた。機関車がタンクとして製造されたことは既に述べたが、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の機関車監督として J. ビーティー氏の後を継いだ W. アダムス氏は、1883 年に機関車の一部に炭水車 (テンダー) を追加した。炭水車機関車を「タンク」として改造するのは一般的な方法であるが、その逆の方法はいささか目新しいものであった。炭水車は直径 3 フィート 9 3/4 インチの 6 つの車輪で支えられ、稼働時の重量は 20 3/4 トン、水容量は 1,950 ガロンであった。

1862年の博覧会で大きな注目を集めた機関車は、カレドニアン鉄道の機関車監督であったB・コナー氏の設計に基づき、ニールソン社が製造したものでした（図83）。この機関車は、外筒径1​​7.35インチ、ストローク24インチ、駆動径8フィート2インチ、内輪ベアリングとアンダーハングスプリングを備えていました。従輪と先輪は外輪ベアリングを備えていました。機関車の加熱面積は1,172平方フィートで、火格子は [208ページ]面積は 13.9 平方フィート、ホイール ベースは 15 フィート 8 インチ、重量は空車で 27 1/4 トン、作動状態では 30 トン 13 cwt、そのうち 14 トン 11 cwt が駆動車軸にかかる重量です。

図83. —コナーの 8フィート2インチ「シングル」エンジン、カレドニアン鉄道（再建）

コルバーンはこの機関車を「車輪の上に優雅に立ち、大きくてコンパクト、どんな速度でも楽に安定して走行できる、立派でよくできた機関車」と評している。この評論には、いかなる反論もできない。というのも、スターリングがグレート・ノーザン鉄道向けに有名な 8 フィート 1 インチの「単発機関車」を製作するまで、コナーの 8 フィート 2 インチのカレドニアン機関車こそが、4 フィート 8.5 インチゲージに置かれた機関車の中では、群を抜いて最も優雅なものだったからだ。全体的な設計は、古いクルー型の機関車を改良したものである。ただし、ドームはかなり独特な形をしており、高くなった火室の上に置かれている。動輪は鋳鋼製で、タイヤはクルップ製の鋼鉄製だった。動輪のスポークの数の多さは目立ったが、車輪の縁の部分ではスポークの中心間隔はわずか 10 インチだった。スライドバルブには1.5インチのラップが設けられました。大きな改良点はキャブの設置で、機関車が製造された「恩恵の年」を考慮すると、不釣り合いな大きさではありませんでした。9両編成の列車は平均時速40マイルで牽引され、石炭消費量は1マイルあたり2.5ポンドでした。14両の積載車両は、長さ10マイルの恐ろしいビートックの斜面を時速30マイルで頻繁に登りました。

故エジプト国王は博覧会でこの機関車の外観に大変感銘を受け、直ちに自国の鉄道用に1台発注しました。彼は、この機関車が自分の国鉄に輸送できる場所を探していたのです。 [209ページ]時速70マイル（約110キロ）の速さで、コナーの8フィート2インチ（約2.4メートル）のシングルボールが彼の要求を満たす可能性が最も高かった。彼が購入に少しも失望したという話は耳にしていない。

カレドニアン鉄道がこの著名な設計の機関車をいまだに廃車にせずに保有していることは興味深いことです。いつまでもそうあり続けてほしいものです。巨大な機関車の群れに食欲をそそられないように、スケールの反対側に降りて、クルー機関車工場で使用されている小柄な「タイニー」について詳しく見ていきましょう。この鉄道は18インチゲージで、1862年5月に3/8マイルの長さで開通しました。その過程で、機関車は半径15フィートのカーブをそれぞれ通過しますが、12〜15トンの荷物を積んでカーブを曲がったり、特別に改造した台車で7フィート6インチの車輪の鍛造品やタイヤをエッジオンで運んだりするのに困難はありません。この機関車は4輪連結で、内筒は直径4 1/4インチ、ストロークは6インチです。車輪の直径は15インチで、ベースは3フィートです。加熱面積は約42平方フィートです。No.2ジファード製インジェクターからボイラーに水が供給されます。この貴重な液体は、28ガロンの容量を持つサドルタンクに貯蔵されます。「タイニー」は、「正しくしっかりと固定され、準備完了」の状態では、重量はわずか2.5トンです。

リリパット機関車の任務は工場のさまざまな場所への資材の運搬ですが、ほとんどの場所で 18 インチ レールが標準軌の線路と平行に敷設されているため、「タイニー」は必要に応じて貨車の入換作業なども行います。

このタイプの機関車「ニッパー」は、巨大な「コーンウォール」とともに、あの有名な写真、鉄道「威厳と厚かましさ」を形成します。

図84は、シャープ・スチュワート社によるこの時期の標準的な旅客用機関車設計を示しています。「アルビオン」号は1863年5月にカンブリアン鉄道に納入されました。この機関車は内筒式で、一対の先輪とソルター式安全弁を備えていました。全体として、「アルビオン」号は36年前の機関車設計の好例と言えるでしょう。

以前、W・ブリッジス・アダムス氏による機関車構造の改良について触れましたが、今回、彼の設計が成功した事例を再び記録したいと思います。1863年11月の第1週、セントヘレンズ鉄道の機関士ジェームズ・クロス氏は、8つの車輪で支えられたタンク機関車を完成させました。この8つの車輪の先頭と後尾には、 [210ページ]ラジアル軸箱はWBアダムス氏によって特許取得されており、連結された4つの車輪には同じ技術者の別の発明であるスプリングタイヤが取り付けられていました。

図84. —「アルビオン」、カンブリア鉄道、1863年

セントヘレンズ鉄道は、急勾配、急カーブ、そして多数の分岐点、踏切、ジャンクションで有名でした。技術者の観点から言えば、悪名高かったと言えるかもしれません。勾配は1/35、1/70、1/85と急で、カーブの半径は300フィート（約90メートル）から500フィート（約150メートル）と大きく、逆カーブやS字カーブも快適とは言い難いほど頻繁に見られました。セントヘレンズ鉄道は全長わずか30マイル（約48キロメートル）でしたが、セントヘレンズ駅から2マイル（約30キロメートル）以内には12マイル（約20キロメートル）もの側線がありました。路線全体が側線で覆われていたわけではありませんが、残りの区間には過剰なほどに側線が敷設されていました。つまり、この鉄道には、スムーズで速い運行を妨げる 3 つの大きな障害がありましたが、これから説明する機関車は、これらの障害をうまく克服できるように作られていました。

このエンジンは、内筒直径15インチ、ストローク20インチでした。連結輪の直径は5フィート1インチ、固定輪のホイールベースは8フィートでしたが、これらの車輪にはスプリングタイヤが装着されていたため、各車輪は実質的に連結されていない車輪と同等のカーブ通過能力を持っていました。その他の寸法は、加熱面積687平方フィート、火格子面積16.25平方フィートでした。 [211ページ]全長22フィート、全軸距22フィート、走行時の重量は、先輪駆動で7トン（15 cwt）、駆動で11¾トン、後輪駆動で11¼トン、従動で10トン（水4¼トン、石炭1¼トンを含む）。総重量40¾トン。

ボイラーには長さ10フィート11インチ、直径1 7/8インチの蒸気管が121本あり、蒸気圧は140ポンド、タンクの水容量は950ガロンでした。火格子は長さ5フィートで、扉から管板に向かって傾斜していました。連結された車輪のバネは、調整レバーによって接続されていました。ドームは上昇した火室に設置され、ねじ込み式の安全弁が取り付けられていました。同じ構造のもう一つの安全弁がボイラー胴体に固定されていました。広々とした密閉された運転室には側面窓が備え付けられ、機関士の安全を徹底的に確保していました。

アダムスのラジアル軸箱は、もちろんグレート・ノーザン鉄道、ロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道、その他の路線で現在も使用されているため、ここで詳しく説明する必要はありません。主な特徴は、隣接する車軸の中心を中心とする半径で作られており、軸箱ガイドボックスがそれに合わせて湾曲していることです。ここで説明している機関車の場合、ボックスの半径は 7 フィート、ボックスの横方向の遊びは両側で 4.5 インチでした。スプリングピンはボックスの上部に固定されていませんでしたが、ボックスが自由に移動できるようにそれぞれ小さなローラーが取り付けられていました。軸箱の重量はそれぞれ 3.5 cwt でした。

これらの軸箱を装備した機関車が右カーブに進入すると、先輪のフランジが軸箱を右に引っ張るので、機関車自体はカーブの接線を維持するが、軸箱自体が湾曲しているため、右側の車軸が固定輪に近づき、その結果、機関車の反対側の放射状車輪が固定輪から遠ざかるという効果が得られる。放射状軸箱の全体的な効果は、フランジがレールと平行のままであっても、後輪と先輪が実際には通過するカーブの半径になるということである。

アダムズのスプリングタイヤについては、より正確な説明が必要です。その前に、読者の皆様には、アダムズが鉄道車両の車輪について強い意見を持っていたことを思い出していただきたいと思います。彼は著書『道路と鉄道』の中で、特に「車輪」という部分で、この問題についてかなり詳しく論じています。 [212ページ]「事故の機械的な原因」を扱った章で、アダムズは、通常の車輪の形状は実際には車輪ではなくローラーであると主張しています。

スプリングタイヤは、現在検討中の機関車が製造される前に、ノース・ロンドン鉄道、イースタン・カウンティーズ、そしてセント・ヘレンズ鉄道の別の機関車で試験的に採用されていました。セント・ヘレンズ鉄道向けの新型機関車の連結輪には、前述の3つの機関車では単一のスプリングフープが使用されていたのに対し、二重のスプリングフープが採用されました。採用された計画は以下のとおりです。

選ばれたタイヤは、前部に深いリブが設けられており、内側は深さ3/4インチ、断面は円錐形に削られており、もちろんトレッドと平行になっています。そのため、両側に幅3/8インチの平らな縁が残されています。

焼き入れ鋼製のバネがタイヤの内面に配置され、車輪の外周にも対応する曲線が描かれていた。車輪はバネを内蔵したコーンに押し込まれ、3本の1インチボルトとタイヤ背面の溝に取り付けられた平らなリングで固定されていた。バネ付きタイヤの作用は、曲線走行時にわずかな横方向の動きを許容することと、タイヤのバネを介して伝達される重量によってタイヤがレール上でわずかに平らになり、タイヤとレールの接着面積が大きくなることで、レールへのグリップを向上させることであった。

セントヘレンズ鉄道におけるラジアル車軸とスプリングタイヤを備えた機関車の運行に関する興味深い記述は、機関車の設計者であるJ・クロス氏が土木技術者協会で発表した論文から抜粋したものです。クロス氏は次のように述べています。「機関車は1863年11月の第1週に完成し、それ以来、旅客列車や石炭列車の牽引、あるいは入換機関車として、非常に規則的に運行されています。また、セントヘレンズ線と急カーブで結ばれた数多くの工事についても言及しています。カーブでの走行には全くガタツキがなく、直線では時速60マイル以上で走行します。機関車のどちらかの端が先頭で、後ろに列車が連結されていない状態で走行しています。走行は非常にスムーズで、技術者たちは実時間を計測して初めて、時速40マイルを超える速度であることを確認しました。この機関車は半径200フィートのカーブを通過できるように設計されていました。」 [213ページ]この機関車は極めて容易にこれを実行し、直線から２つの対向点で直線から直接外れて時速 30 マイル以上の速度で半径 1,000 フィートのカーブを定期的に巡回する客車列車を動かし、半径 132 フィートのカーブも巡回した。また、自重を除いて最大 100 トンの客車 12 両を平地で時速 60 マイルで走らせたこともある。連結された後輪に重量を加えるという通常の混合機関車に対する利点により、この機関車は雨が降って滑りやすい日でも難なく始動し、この荷物を 1/70 の勾配で運び、72 トン 5 cwt の荷物を積んだ客車 7 両を牽引して、1/36 の勾配で半径 440 フィートのカーブを巡回した。また、250 トンの石炭列車は 1/200 の長い勾配でも極めて容易に運転される。

「したがって、この原理に基づく機関車は、丘陵地帯で高出力を利用するための設備を備えており、急カーブが必須となる大都市圏の路線（どちらの端が先にあっても安全性は同等）に特に適していることは明らかであり、インドや植民地の軽量路線にも適している。同様に、この原理に基づく客車や貨車は、自重の割合を減らしながらより重い貨物を運ぶことができ、カーブでの摩擦も現在よりも小さくなることも指摘できる。」

セントヘレンズ鉄道のこの機関車の製造に採用された改良は非常に成功したため、いつものように、放射状車軸箱を自分たちの発明として流用した他の主張者が、誰がその改良を導入する栄誉を受ける資格があるかでアダムズとクロスとすぐに争うようになった。

メトロポリタン鉄道の最初の区間は1863年1月18日に開通し、その後、グレート・ウェスタン鉄道が収益の一部を受け取る形で広軌路線の建設工事を行いました。グレート・ウェスタン鉄道は駅、職員、機関車、車両を提供しました。

1862年、D・グーチ氏はメトロポリタン鉄道の運行用に特殊なタンク機関車を設計しました。これは6輪式で、駆動輪と従輪は直径6フィート（約1.8メートル）で連結されていました。シリンダーは屋外に設置されていました。特殊な形状の火室と邪魔板が採用され、ボイラー胴体の下にタンクが設けられ、送風管の底部に取り付けられた逆止弁を介して排気蒸気がタンクに排出されました。大気中に放出された廃蒸気は通常通り煙突から排出されました。[214ページ]

これらの機関車の最初の名前は、ビー、ホーネット、ローカスト、グナット、ワスプ、モスキート、バグ、カーン、カイザー、モーグル、シャー、ツァーリでした。その後、花やグレート・ウェスタン鉄道の職員にちなんで名付けられた機関車も登場しました。

1865年8月初旬、両社の間に紛争が発生し、たちまち完全な決裂に発展しました。小規模で 準従属的な鉄道会社は、最高責任者たちの精力的な努力により、一見乗り越えられないと思われた困難を巧みに克服し、結果としてメトロポリタン鉄道はグレート・ウェスタン鉄道からの完全な独立を主張し、以来それを維持しています。

メトロポリタン鉄道が遂行する必要があったのは実に 9 日間の驚異的な作業でした。1863 年 8 月 10 日の朝から、地下鉄路線を運行するために、どこからか機関車と客車を入手する必要があったからです。

グレート・ノーザン鉄道の機関車監督であったスターロック氏は当時、メトロポリタン鉄道の列車をグレート・ノーザン鉄道の列車で運行するために設計した、凝縮タンク式機関車群を製作中でした。この緊急事態にメトロポリタン鉄道の取締役たちはスターロック氏に支援を要請し、スターロック氏は昼夜を問わず作業を続け、グレート・ノーザン鉄道のテンダー機関車に仮設の凝縮装置を取り付けることに成功しました。

難しかったのは、グレート・ノーザンのテンダー機関車に何らかの凝縮装置を取り付けることだった。蒸気圧に耐えられるほど頑丈な、機関車とテンダー機関車の間の接続パイプにフレキシブルなパイプを使用する必要があったからだ。しかしスターロック氏は、排気蒸気を機関車からテンダー機関車の水タンクに送るのに必要なフレキシブルなパイプを考案することに成功した。しかし、これらのパイプは頻繁に破裂し、適切な機関車が納入されたとき、関係者全員が残念がることはなかった。

メトロポリタン鉄道のベイヤー・ピーコック社は、故ジョン・ファウラー氏（後にサー）の設計に基づいて、マンチェスターの有名な機関車製造会社にすでに 18 台の注文を出していました。

この形式はロンドンの読者にはよく知られており、機関車は側面タンクと先台車を備え、車輪の直径は3フィート、基底は4フィートでした。駆動輪と従輪（連結）の直径は5フィート9インチ、基底は8フィート10インチで、総軸距は20フィートでした。 [215ページ]9インチ、または台車中心まで18フィート9インチ。シリンダーは外側に設置され、水平からわずかに傾斜しており、直径17インチ、ストローク24インチであった。火格子面積は19平方フィートであった。火室には傾斜した火格子が設けられ、前面は背面よりも6インチ深くなっていた。ボイラー胴体は直径4フィート、長さ10フィート3インチで、直径2インチの管が166本あり、総加熱面積は1,014平方フィートであった。作動圧力は公称1平方インチあたり130ポンドであったが、トンネル内を走行し、蒸気を凝縮させ、ダンパーを閉じた状態では、圧力は大幅に低下した。フレームは内部にあり、ドーム（ソルターバルブを装備）は煙室に近いボイラーバレル上にあり、砂箱もドームの後ろのボイラーバレルに固定されていました。

ボギー台車はプレートフレームで製造され、ビッセル方式を採用していました。エンジンフレームに固定されたセンターピンを軸に回転し、台車中心から半径6フィート8インチの距離を保っていました。『Locomotive Engineering』誌は、「この半径の長さにより、あらゆる半径の曲線においてボギーの半径がほぼ正確になります。あらゆる曲線においてボギー中心の半径を正確に保つために必要な半径の長さは7フィート2インチ、つまり実際の長さより6インチ長くなりますが、この差は実際にはそれほど重要ではないかもしれません」と述べています。

排気蒸気を効率的に凝縮させるため、側面のタンクには上部から 6 インチ以内までしか水が満たされず、蒸気は両側の 7 インチ パイプ (各タンクに 1 本ずつ) から水面に排出されました。これらの 7 インチ パイプの口には 4 インチ パイプが少し突き出ており、4 インチ パイプのもう一方の端は水面下にあります。そのため、蒸気の一部はタンク内の水に直接排出され、水を十分に攪拌します。そのため、常に同じ量の水が廃蒸気に接触していた場合のように水面が熱くなりすぎることはありません。タンクには 1,000 ガロンの容量がありましたが、航海の終わりには水温が上がりすぎて排気を適切に凝縮できなくなっていたため、急いでタンクを空にして新鮮な冷水を補給する必要がありました。

前者の作業を迅速に行うため、各タンクには直径7インチのパイプが設けられ、これにより鋳鉄製のバルブボックスがフットプレートの下に配置されました。フットプレートから操作されたネジによって10インチのバルブが操作され、タンク内の水は約60秒でエンジン下部のピットに排出されました。[216ページ]

以下のリストは、メトロポリタン鉄道向けに最初に製造された機関車の名前と製造者番号を示しています。

エンジン番号  名前。  ビルダーズNo. エンジン番号  名前。  ビルダーズNo.
1 木星。 412 10 ケルベロス。 421
2 火星。 413 11 ルトナ。 422
3 ジュノ。 414 12 サイクロプス。 423
4 水銀。 415 13 ダフネ。 424
5 アポロ。 416 14 ダイド。 425
6 メデューサ。 417 15 オーロラ。 426
7 オリオン。 418 16 アキレス。 427
8 冥王星。 419 17 イクシオン。 428
9 ミネルヴァ。 420 18 ヘラクレス。 429
これらの機関車には、幅わずか18インチ（約45cm）の非常に小さな石炭庫が備え付けられていました。稼働時の機関車の重量は、台車搭載時11トン（3.5 cwt）、駆動時15トン（9.5 cwt）、従動時15トン（10 cwt）でした。総重量は42トン（3 cwt）です。

スターロック氏がメトロポリタン鉄道のグレート・ノーザン列車の運行に使用した機関車には、241 から 250 の番号が付けられ、その主要寸法は次のとおり。シリンダー (内側) は直径 16.5 インチ、ストローク 22 インチ。先輪と駆動輪 (連結) は 5 フィート 6 インチ。従輪は直径 4 フィート。軸距 (L から D) は 7 フィート 6 インチ。D から T は 11 フィート 9 インチ。全長は 19 フィート 3 インチ。重量は、空車時 32 トン 4 クォート (1 クォート)。作動状態では、39 トン 12 クォート (2 クォート)。

これらのグレートノーザン鉄道の機関車には、従輪にアダムスの放射状車軸箱が取り付けられ、1865 年 10 月末に運行を開始しました。

ビッセル・ボギー台車の特許権者は、自らの発明の素晴らしさを隠そうとはせず、真にアメリカ的なスタイルでその改良を宣伝した。メトロポリタン鉄道の機関車が運行を開始して間もなく、地味な鉄道新聞の欄に次のような広告が掲載された。

「鉄道の取締役、技術者、旅行者にとって重要です。」

「機関車の脱線による事故はもう起こらない（1866年1月28日付の鉄道新聞に掲載された女王の鉄道取締役への手紙を参照）。」

「ビッセルのボギー台車、または機関車用の安全台車は、曲線道路での安全性と経済性の高さから、アメリカや海外の鉄道で高く評価されています。 [217ページ]英国における数年にわたる試験運用を経て、ジョン・ファウラー氏（CE、FGS）は、メトロポリタン鉄道で現在稼働中の18台の新型機関車すべてに、またロバート・シンクレア氏（CE）は、グレート・イースタン鉄道で毎日見られる20台の新型8輪機関車に、それぞれ特許を取得しました。ビッセル特許の使用料は機関車1台あたり10ポンドに減額され、台車台枠を必要とするすべての機関車にビッセル安全台車が備え付けられることになりました。申請先は……。」

鉄道広告の話が出たついでに、メトロポリタン鉄道で運用するために設計された、前述の「ホットブリック」機関車の訃報について記しておきたいと思います。1865年初頭の鉄道新聞に掲載されたこの広告は、次のような内容でした。「メトロポリタン鉄道。機関車1台、全体または部品を販売します。詳細はパディントン、ビショップス・ロードの機関車監督までお問い合わせください。」

ここで、スターロック氏がグレート・ノーザン鉄道の重い石炭・貨物列車を運行するために採用した蒸気炭水車システムについて言及する必要がある。通常の機関に加え、直径12インチ、ストローク17インチの一対のシリンダーのピストンが炭水車の中心車軸を駆動し、6つの炭水車は外側のロッドによって連結されていた。炭水車は直径4フィート6インチであった。蒸気炭水車は水と石炭を積載して約35トンの重量があり、そのうち13トン以上が駆動輪に積載されていた。炭水車シリンダーで使用された後、排気蒸気は炭水車タンクで凝縮された。この蒸気炭水車は46台製造され、そのうちいくつかは現在も稼働しているが、駆動装置は何年も前に廃止されたため、簡易炭水車として使用されている。図85aは、スターロック氏の特許取得済み蒸気炭水車を搭載したグレート・ノーザン鉄道の機関車である。

ロバート・シンクレア氏は、グレート・イースタン鉄道の機関車監督時代に、タンク機関車を1種類しか設計しておらず、ニールソン社が1864年にこのクラスの最初の機関車を製造しました。このクラスは20台製造され、当初はエンフィールド・タウン支線で動作させることが意図されていましたが、後年、これらの機関車はノース・ウールウィッチ線で使用されました。機関車 (図 86 a ) は8つの車輪で支えられており、先輪と従輪の直径は3フィート7インチ、駆動輪と後輪は直径5フィート6インチでした。シリンダーは外側にあり、直径15インチ、ストローク22インチでした。先輪と従輪には、先ほど引用した広告で言及されているビッセル台車が取り付けられていました。そのため、ホイールベース全体は17フィート4インチでしたが、連結された車輪の固定ベースはわずか6フィートでした。ボイラーの高さは13フィート6インチでした。全長は長く、水はボイラーの下とフレームの間にあるタンクに供給された。前後に遮蔽板を備えた密閉式キャブが備えられていた。[218ページ]

図85a. —スターロックの特許取得済み蒸気炭水車に取り付けられた北部鉄道の大型機関車。

[219ページ]この改良はグレート・イースタン鉄道の運転士たちを大いに喜ばせ、1864年5月にはR・シンクレア氏に推薦状を提出し、彼を機関車に取り付けられた「キャブ」、いわゆる「ウェザーボード」の「発明者」と評した。問題のタンク機関車の重量は38トン6クォート3クォートで、そのうち20トン5クォート2クォートは連結輪の重量であった。

図86a. —シンクレアによるイースタン・カウンティーズ鉄道向けタンク機関車設計

1863 年 1 月、JB フェル氏は、極めて急な勾配でも作業できるよう設計された機関車の特許を取得しました。当時、フランスとイタリアを結ぶ鉄道のモンスニス ルートには、47 マイルに及ぶ断絶がありました。この断絶は、後に有名なモンスニス トンネルの建設と開通により解消されました。1863 年、ブラッシー社は、トンネル建設中に、フェル氏のシステムに基づく仮設の山岳鉄道を山の上に建設することを提案しました。この提案を受けて、バーケンヘッドのカナダ工場で実験用の機関車が製造されました。この機関車の重量は、積載状態で 14.5 トンでした。ボイラーは直径 2 フィート 9 インチ、長さ 7 フィート 9.5 インチで、外径 1.5 インチのチューブが 100 本ありました。加熱面は420平方フィート、火格子面積は6.5平方フィートでした。エンジンには2組の機械があり、1つは通常の運搬レールに作用する垂直の車輪を動かすためのもので、もう1つは [220ページ]センターレールに押し付けられた特殊な水平クラッチホイールを駆動しました。直径2フィート3インチの4つの連結された垂直ホイールを駆動する外側のシリンダーは、直径11¾インチ、ストロークは18インチでした。水平連結ホイールは直径16インチ、ベースは19インチで、直径11インチ、ストローク10インチの内側のシリンダーによって駆動されました。スクリュー装置によって駆動される12トンの圧力を水平ホイールに加えることができました。

ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の許可を得て、クロムフォード・アンド・ハイ・ピーク鉄道のウェーリー・ブリッジ・インクラインに長さ 800 ヤードの実験的な鉄道が敷設されました。

軌間は 3 フィート 7⅝ インチで、180 ヤードの直線が勾配 1:13.5 で、150 ヤードの曲線があり、半径は 2½ チェーンと 3½ チェーンで勾配 1:12 でした。この線路上の 3 番目のレールは、機関車の水平な駆動輪の間に挟まれるように、他のレールより 7½ インチ上に横向きに敷かれていました。

1863年9月から1864年2月にかけて行われた一連の実験において、このエンジンは1平方インチあたり120ポンドの圧力まで作動し、最大荷重30トンで24トンの荷物を上記の坂道やカーブを登りきることができました。4つの垂直車輪に作用する外側のシリンダーは、エンジンの重量に加えて、7トンの荷物を積んだ貨車しか引き上げることができませんでした。一方、水平車輪に作用する内側のシリンダーは、中央のレールに12トンの圧力をかけることで、同じ日に同じ条件下で24トンの荷物を引き上げることを可能にしました。内側のシリンダーだけで、エンジン自体を坂道やカーブを登りきることができ、合計17トンの荷物を引き上げることができるという威力を発揮しました。

ハイ・ピーク鉄道での実験結果は非常に満足のいくものであったため、セニス山への路線は遅滞なく開始されました。機関車は、機械が密集して複雑であったこと、また、給油が水平車輪に滴り落ちてセンターレールへの食い込みが悪かったことから、山岳交通の運行には適していませんでした。ハイ・ピークでの実験後、水平車輪の重量は16トンに増加し、センターレールに作用するガイドホイールが機関車後端に追加されました。

当時、商務省は鉄道問題に非常に関心を持っており、検査官の一人であるタイラー大尉を派遣して報告させた。 [221ページ]モン・セニス鉄道について。彼の報告書から、この機関車が山岳鉄道でどのように機能したかについての以下の記述を抜粋します。

「2日間で、私はこの機関車で実験線を6往復し、毎回貨車3台に貨車の重量を含めて16トンの荷物を積み込みました。そして、この機関車は1,800メートルを8⅛分で上昇し、蒸気は14ポンド、ゲージグラス内の水は5⅓インチ失われました。これらの実験の平均として、ボイラー内の1平方インチあたり92ポンドから125ポンドの間で変化する蒸気圧でした。

「達成された速度は、どの場合も、同じ荷重で急行列車を運転する場合に想定される速度よりも速く、平均速度は、上記に示したように、この路線のこの部分についてフランス政府に提出された計画で許可された最高速度である時速 12 キロメートル (または 7.5 英国マイル) ではなく、時速 13 ⅓ キロメートル (または 8 ⅓ 英国マイル) でした。」

「天候は快晴で穏やか、軸受けレールは極めて良好な状態であった。しかし、中央のレールと水平の車輪は油で汚れており、良好な接着には非常に不利な状態であった。」

2 番目の機関車は、急勾配のマウント・セニス鉄道での運行に特化してフェルのシステムに基づいて製造され、その製造の際には、最初の機関車の欠点から示唆されたいくつかの改良が導入されました。

2号機は一部鋼鉄製で、空荷状態で13トン、満載状態で16トン17cwt、後に17トン2cwtに増量された。ボイラーは全長8フィート4.5インチ、直径3フィート2インチで、外径1.5インチの熱管が158本備えられていた。火室と熱管を合わせた加熱面積は600フィート、火格子面積は10フィートであった。直径15インチ、ストローク16インチのシリンダーは2つだけで、直径27インチの4連結水平ホイールと4連結垂直ホイールの両方を駆動していた。垂直ホイールのホイールベースは6フィート10インチ、水平ホイールのホイールベースは2フィート4インチであった。ボイラー内の最大圧力は 120 ポンドで、ピストンにかかる有効圧力は 1 平方インチあたり 75 ポンドでした。

この機関車は、ボイラー出力が大きいことに加え、1号機よりも安定して走行し、機械のメンテナンスも容易で、機関士が足台から水平車輪への圧力を自由に調整することができた。 [222ページ]圧力は、中央のレールの両側にある梁に右ねじと左ねじで接続された鉄の棒を通じて加えられ、これらの梁は渦巻きバネに作用して、水平の車輪をそのレールに押し付けました。

実験中に使用された圧力は、各水平ホイールに 2.5 トン、合計で 10 トンでしたが、実際に提供され、必要に応じて使用された圧力は、各水平ホイールに 6 トン、または 4 つの水平ホイールで 24 トンでした。

垂直の車輪は前方のピストンロッドによって間接的に作動し、水平の車輪はシリンダーの後方のピストンロッドによって直接作動しました。

タイラー船長による最初の機関車実験の説明はすでに述べたので、マウント・セニス鉄道用に製造された 2 番目のフェル機関車に関する彼の説明を再現する以外に方法はありません。

タイラー大尉は、新型機関車の使用により「従来と同じ積載量、つまり貨車3両に16トンを積載し、実験線1,800メートルを6分15秒で走行することができた。これは、急行列車の走行速度が時速12キロメートルであるのに対し、時速17.75キロメートルで走行できたことを意味する。ボイラー内の蒸気圧は112ポンドから102.5ポンドに低下し、計量ガラスから3インチの水が失われた。これは、この実験の後半部分のみに給水が行われたためである。」と述べた。

この場合、エンジンは曲線抵抗を除けば約177馬力を発揮しました。曲線抵抗の10%を加えると195馬力となり、これはエンジン自重1トンあたり12馬力以上、プログラムで提案されたように、同じ荷重を同じ勾配と曲線を時速12キロメートルで登るのに必要な馬力より約60馬力も上回ります。翌日、私はボイラー内の40ポンドの蒸気圧、つまり最大使用圧力の3分の1で、エンジン単体で1/12.5の勾配を登るのに十分であることを確認しました。また、客車や貨車の摩擦はエンジンの摩擦よりもはるかに小さいため、同じエンジンは、最大作動圧力で同じ勾配を登り、自重の3倍、つまり48トンの総荷重を登ることができるはずです。

外国の急勾配鉄道で運行するために製造された機関車について詳細を述べたので、次に、 [223ページ]ウェールズの狭軌線（通称フェスティニオグ鉄道）向けに設計された特殊な機関車。この路線は長年開通していたが、1863年6月まではスレートを採石場から積出港まで輸送する用途にしか使われていなかった。空の貨車を採石場まで牽引するために馬が使われ、積荷を積んだ貨車は重力によってポートマドックまで下っていった。

12.5マイル（約20.4キロメートル）の平均勾配は92分の1、最も急な区間では60分の1でした。曲線の半径は2チェーンから4チェーンの範囲でした。先ほど紹介したマウント・セニス線とは異なり、フェスティニオグ鉄道では中央レールは設置されておらず、機関車は車輪の粘着力のみを頼りに運行されていました。軌間は1フィート11.5インチでした。

機関車は、鉄道技師のC・E・スプーナー氏によって設計されました。当初は2両が製造され、イングランド・アンド・カンパニーが製造しました。これらの小型の鉄馬（1両はより正確には「ウェルシュ・ポニー」と呼ばれていました）は、2対の連結された車輪を持ち、軸距は5フィートでした。フレームの外側にあるシリンダーは、直径8.5インチ、ストロークは12インチで、レールからわずか6インチの高さでした。

蒸気の最大作動圧力は1平方インチあたり200ポンドでした。水はボイラー周囲のタンクに、石炭は小型の四輪炭水車で運ばれました。

これらの機関車の中で最も重いものは稼働状態で7.5トンあり、1台あたり900ポンドの費用がかかりました。時速10マイルで走行した場合、約50トンの積載が可能でした。これは客車と貨車の重量を含み、機関車と炭水車の重量は含まれていませんでした。実際には、上りの旅では毎日平均50トンの貨物と100人の乗客、そして小包を輸送していました。ポートマドックへは毎日260トンのスレートが運ばれました。これらの機関車は始動性と低速運転の利便性に優れていましたが、短い軸距と従輪からの重量の張り出しにより、走行中に多少の跳ね上がりが生じました。

その後、機関車の前、炭水車の後ろ、ブレーキ車のプラットフォームの下に、レールに非常に近かったため、雪かき車に似た形の安全ガードが追加されました。

これらの四輪機関車を数年間使用した後、 [224ページ]フェスティニオグ鉄道の取締役はフェアリーのダブルボギーシステムをベースにした機関車で実験を行うことを決定し、「リトルワンダー」号が製造された。1870年2月、この機関車で数回の試験が行われた。全長648フィート、機関車を含む総重量206トン2クォーターの72両の貨車からなる列車が、時速5マイルで1/85の勾配を登り、蒸気圧は1平方インチあたり200ポンドであった。同じ勾配で150ポンドの圧力をかけ、「ウェルシュポニー」号がこれらの試験で最高の成績を収めたのは、機関車を含めた総荷重73トン16クォートに達する貨車26両を牽引したときであった。これらの試験の結果を表にまとめると、次のようになる。

 総

抵抗。
総トン当たりのポンド数
。 重力。1
トンあたりのポンド。 摩擦
抵抗。1
トンあたりのポンド。
「リトル・ワンダー」 40 26.3 13.7
「ウェルシュポニー」 と 150ポンドの蒸気 51.4 26.3 25.1
” ” 130ポンドの蒸気 44.5 26.3 18.21
「リトル・ワンダー」の概略は、以下の通りです。ボイラーは二重構造で、2つの火室が背中合わせに連結され、それぞれ独立した2つのバレルと煙道管を備えていました。そのため、両端には煙突がありました。各バレルの下に台車が置かれ、各台車には2組の車輪が連結されており、各台車に装備された2つの蒸気シリンダーによって独立して駆動されていました。したがって、台車全体のホイールベースは19フィート1インチでした。各台車のホイールベースは5フィートで、台車の中心間の距離は14フィート1インチでした。4つのシリンダーの直径は8³/16インチで、ストロークは13インチでした。車輪の直径は2フィート4インチでした。合わせた火格子面積は 11 平方フィート、加熱面積は 730 平方フィートでした。フェアリーの 2 基のエンジン システムは、すぐに急勾配で作動すると評判になり、外国の鉄道で使用するために、多くの非常に強力なエンジンが彼のシステムに基づいて製造され、現在も製造されています。フェアリーは、サミュエルズと共同で、彼のシステムを一種の機関車と客車の組み合わせに適応させ、1869 年には、ロンドン、チャタム、ドーバー鉄道のスワンリー ジャンクションとセブノークス間で稼働するものが製造されました。この車両には 7 つの客室があり、1 等席 16 名と 2 等席 50 名が収容できました。全長は 43 フィート、空車時の重量は 13.5 トンでした。先頭部分は機関車ボギーで支えられ、後端部分は普通のボギー台車で支えられていました。半径 50 フィートのカーブも、この組み合わせ車両で簡単に通過できました。[225ページ]

フェアリーと、彼が考案した機関車と客車の組み合わせ、そして複座式機関車の組み合わせについては置いておくとして、1866年に旧終着駅であるキャノン・ストリート駅とチャリング・クロス駅が開業した際に、この駅間で列車を運行するためにカドワースが設計したタンク機関車の種類について見てみよう。これらの機関車は7台あり、カナダ工場で製造された。これらは「前方連結」型で、後部に台車が付いていた。シリンダーは内側にあり、直径15インチ、ストローク20インチであった。連結輪の直径は5フィート6インチであった。外側のフレームが使用され、連結輪と台車の両方に補正梁が取り付けられていた。石炭庫とその下に水タンクがあり、非常に長かった。筆者にとって、特にこれらの開口部が火室の横にあるため、屈強な運転手がどのようにして足台への狭い入り口を通り抜けることができたのかは、常に謎であった。しかし、明らかに「意志あるところに道は開ける」という格言に従って「トリック」が使われており、もし運転手に尋ねられたら、「道さえ知っていれば、とても簡単です」と答えたに違いありません。これらのサウス・イースタン鉄道の機関車には、235から241の番号が付けられていました。

グレート・ノース・オブ・スコットランド鉄道の機関車監督であったウィリアム・ゴーワン氏は、あるクラスの機関車を設計し、ニールソン社がそれを製造しました。設計は「貨物」機関車のものとされていましたが、調査すると、問題の機関車は先行台車と外側のシリンダーを備えた、人気の高い4連結後輪に他なりません。外側のシリンダーは、フレームの真下に水平に配置されていました。連結された車輪は直径5フィート6½インチで、つり下げられたバネが釣り合いレバービームで接続されていました。台車の車輪は直径3フィートで、ベースは6フィートでした。台車の車軸には内側ベアリングが付いていました。ボイラー胴は、管板間の長さが10フィート10⅛インチ、外径は4フィート1インチで、直径1¾インチの管が206本ありました。この機関車には、前述のDKクラークの煙消火装置が取り付けられていました。火室は隆起型で、その上に蒸気ドームが設置されていました。機関車は稼働状態で39トン13cwt、炭水車は27トンでした。

この「貨物」機関車は、アダムズ氏が製造したロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の急行旅客機関車と外観が非常によく似ていました。炭水車は6輪で牽引されていました。[226ページ]

図85bは、1866年にロンドンおよび南西鉄道向けにビーティーが設計した貨物機関車（L.およびSWR向け）の標準設計を示しています。車輪の直径は5フィート1インチ、シリンダーは内側にあり、直径は17インチ、ストロークは24インチでした。ベイヤー・ピーコック社が製造しました。図86bは、 数年後にナイン・エルムズ工場で再建されたこのクラスの機関車を示しています。

1868 年、W・アダムス氏はノース・ロンドン鉄道に、その幅広い特徴と全体的な外形において、それ以来ずっと単純さ、魅力、実用性のモデルとなっている設計に基づいて製造された最初の機関車を配備しました。その設計が示すように、重要な地域交通を担うために製造された機関車がどのようなものであるべきかを示しています。

図85b. —ビーティーの標準貨物機関車、L. & SWR、1866年

オリジナルの形状には、芸術的な外観の全体的な対称性を損なっていたため、修正が必要な点がいくつかありました。これらの欠陥については一旦触れ、その後機関車の詳細について説明を進めましょう。

設計上の汚点の第一は、ボイラー胴体上部、煙突とドームの間に円筒形の砂箱を設置した点である。この便利な付属装置をこのような位置に設ける必要がなかったことを示すために、この見苦しい突起物から砂が供給されるのは駆動輪のみであり、従輪（バンカー先行運転時に使用）への砂の供給は目立たない位置に設置されていたことを指摘しておく。もし後者の砂箱をこのように設置できたのであれば、なぜ先輪用の砂箱をこれほど目立つ位置に設置する必要があったのだろうか？この便利な付属装置が不自然な位置に配置されている例は、これらの機関車がバンカー先行運転と煙突先行運転を同程度の割合で繰り返していることを思い起こせば、さらに明らかになる。さらに、 [227ページ]この砂箱の位置の都合上、砂弁を操作するためのロッドはボイラー胴体の上部に沿って、表面から数インチ上に設置されており、デザインの対称性をさらに損なっていました。もう一つ言及したい特徴は、ドームカバーの形状です。その全体が不必要に醜い輪郭をしていました。さらに後年、密閉されたキャブが追加されましたが、その前後は鉄板製で石炭庫の端まで伸びており、折り返し面がないため、本来は立派な機関車であるにもかかわらず、おもちゃのような外観になっていました。これらの機関車が改造された際に、この好ましくない砂箱は取り外され、より美しい形状の蒸気ドームが備え付けられたことを嬉しく思います。しかし、この改良は、以前はこの目的のために使用されていた明るい真鍮の代わりに、現在では黒色のホーロー加工を施した鉄がカバーに使用されていることで、大きく損なわれてしまいました。

図86. —ビーティーズ貨物機関車、L. & SWR、再建

ノース・ロンドン鉄道の客車（図87）の実用性ではなく外観上の欠陥について述べたので、アダムス氏が設計したこの非常に優れた機関車クラスについて評価を進めることができる。

外側のシリンダーは直径17インチ、ストロークは24インチでした。駆動輪と従輪（連結）の直径は5フィート3インチ、台車輪の直径は2フィート9インチでした。加熱面積は1,015平方フィートでした。ボイラーの直径は4フィート1インチで、直径1¾インチの管が200本ありました。この設計の優れた点は、1平方インチあたり160ポンドという高い蒸気圧を採用したことです。 [228ページ]このクラスの機関車の成功の多くは、29年前、他の路線がはるかに低い圧力の蒸気を使用していた時代に、これほど高圧の蒸気を使用したことに起因しています。実際、今日では、ノース・ロンドン鉄道と他の鉄道会社の列車が並んで発進するのを見れば、ノース・ロンドン鉄道がたいてい最初に発進することがわかります。これらの機関車は実際、発進が非常に優れており、すぐに高い速度に達します。

図87. —アダムスの客車用タンク機関車、NLR、プライス氏による復元

[229ページ]重量は次の通りです。

 空。

トン cwt。 積載量。
トン cwt。
台車車輪の上 15 14 14 14.5
駆動輪の上 11 11 14 5 
後輪で 11  7 14 12.5
合計 38 12 43 12 

図88. —プライスの6連装タンク貨物機関車、ノース・ロンドン鉄道

空のときは、ボギー車軸がエンジンが作動しているときよりも総重量の 19½ cwt 多くを支えていることがわかります。[230ページ]

台車のホイールベースは5フィート8インチでした。連結された車輪には、補正梁で接続された吊り下げバネが取り付けられています。バネの吊り下げや台車のガイドなどにインドゴム製のバネが使用されており、このバネは用途に応じて非常に優れた性能を発揮することが確認されました。

最近製造されたすべての新しいエンジン、およびこのタイプの古いエンジンを再構築する際に、シリンダーの直径が 17½ インチに拡大され、その他の細部も大幅に変更されました。

図89. —機関車と移動クレーン、NLR

プライス氏は、NLR貨物輸送に対応するため、強力な六輪タンク機関車24台（図88）も製作しました。これらの機関車は非常に効率が高く、外筒径1​​7インチ、ストローク24インチ、連結輪長4フィート4インチを備えています。ボイラー圧力は1平方インチあたり160ポンド、稼働時の重量は45トン9cwtで、すべて粘着式です。全輪軸距は11フィート4インチで、カーブも楽々と走行できます。

これらの機関車の石炭消費量は非常に良好でした。ノース・ロンドン鉄道の列車は12両編成で、空車重量90トン14クォート、積載重量112トン6クォートでしたが、頻繁な停車にもかかわらず、石炭消費量は1マイルあたり平均わずか30.28ポンドでした。

図 89 は、最近プライス氏によって復元された、ノース ロンドン鉄道に所属するサドルタンク式機関車とクレーンの組み合わせを表しています。

[231ページ]

第13章
ビーティーの急行機関車、ブライス・アンド・タイン鉄道向けのケンドールの 3 気筒機関車、メトロポリタン鉄道およびセント・ジョンズ・ウッド鉄道向けの大型機関車、タフ・ヴェール鉄道に売却済み、売り出し中の「世界最強の機関車」、ジンクス・ベイビーズ、ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道の「アレオ蒸気」機関車、ファーネス鉄道のタンク機関車、世界的に有名な GWR 向けのパトリック・スターリングの「8 フィート単気筒」、L. および NWR 向けのウェッブの「先例」、ジョン・ラムズボトム、そして「多くの役割を果たした」機関車「ファイアフライ」、J. スターリングの 7 フィート。 G. および SWR の連結機関車 — スターリングの逆転装置 — SER 用のワトキンの急行機関車 — ストラウドリーの「グローヴナー」、LB および SCR — 「複合」の時代 — WF ウェッブの最初の複合機関車 — この主題に関するボーエン=クックの見解 — 「実験」 — 7 フィート 1 インチの複合機関車 — 「クイーン エンプレス」 — 「ブラック プリンス」 — ワードセルの複合機関車 — ミッドランド連結急行機関車 — ストラウドリーの「グラッドストーン」クラス — ノース イースタンの「ゼネラル マネージャー」 — NBR 機関車「No. 592」 — ホームズの「633」クラス — グレート イースタンの 7 フィート連結機関車 — ホールデンの液体燃料機関車 — 機関車の給油管 — サクレの 7 フィート 6 インチ「シングル」

図90は、 J・ビーティーが設計し、ロンドン鉄道と南西鉄道向けに製造した4連装急行機関車「パイソン」の1台です。シリンダーは外側に配置され、直径17インチ、ストローク22インチでした。連結輪の直径は7フィート1インチ、先輪の直径は4フィートでした。伝熱面積は1,102平方フィートでした。機関車の稼働時の重量は35トン11 cwtでした。このクラスの機関車は、ロンドン鉄道と南西鉄道で長年にわたり最も好まれていた急行機関車でした。[232ページ]

図90. —「パイソン」、7フィート1インチ の連結急行機関車、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道

機関車技術者にとって、常に大きな問題が 1 つあります。それは、特に急勾配で機関車を始動させるために必要な余分な動力です。鉱業線では特に勾配が顕著であるため 、ノーサンバーランド州パーシー メインの W. ケンドール氏が、上記の欠点を克服するように設計された機関車の特許を取得したことにも驚きはありません。特許の日付は 1867 年 10 月 26 日です。このエンジンは 3 気筒タイプで、内側のシリンダー 1 つと外側のシリンダー 2 つがありました。平坦な道を走行するときは内側のシリンダーのみを使用しますが、始動時や勾配を上るときには 3 つのシリンダーすべての動力が使用され、動力の全構成は逆転装置によって制御されます。バルブのラップを独自に改造することで、外側のシリンダーが作動していないときに、潤滑の目的で少量の蒸気が外側のシリンダーのバルブに供給されました。問題の機関車は、ブライス・アンド・タイン鉄道のパーシー本社工場で製造されました。この機関車は「4輪連結式」で、先輪は1対でした。内側のシリンダーは通常の方法で中央の車輪のクランク軸に接続され、外側のシリンダーが後輪を駆動しました。図面がなければ、外側のシリンダーのピストンなどの往復運動を防止するために採用された方法を説明するのは困難ですが、簡単に説明すると、連接棒は2つの部分に分割され、接合部で両端が密閉されたリンクに取り付けられていました。接続が解除されると、リンク内にある車輪に連結された部分はリンク内を上下に移動するのみで、ピストンなどに連結された部分は静止していました。ねじ歯車によって、連接棒のこの後者の部分はリンク内で下降し、車輪に連結されたロッドのもう一方の部分と噛み合い、外側のシリンダーが作動しました。必要に応じて、外側のシリンダーは内側のシリンダーとは独立して使用することができ、機関車は1気筒、2気筒、または3気筒の機関車となることができました。内側と外側のシリンダーにはそれぞれ独立した調整器が設けられていましたが、ハンドルは連結されていたため、必要に応じて1回の操作ですべてのシリンダーへの蒸気供給が可能でした。過度の噴出を防ぐため、機関士はボールバルブを操作することで、外側のシリンダーからの排気蒸気を機関車前方のパイプを通して大気中に排出することができました。 [233ページ]エンジン。一方、3つのシリンダーからの排気ガスはすべて、必要に応じて通常の方法で煙突から排出することもできる。

1868 年 4 月 13 日、メトロポリタン アンド セントジョンズウッド鉄道が開通しました。この路線はベーカー ストリートでメトロポリタン鉄道から分岐し、メトロポリタン カンパニーによって運行されていました。この短い路線の勾配は非常に急であり、地下鉄路線で通常使用されているタイプの機関車でこの鉄道を運行するのは賢明ではないと考えられました。そのため、当時メトロポリタン鉄道の機関車監督であったバーネット氏は、セントジョンズウッド鉄道用に特別なクラスの機関車を設計しました。これらはウースター エンジン カンパニーで製造され、34 から 38 と番号が付けられました。これらの機関車には、外側にベアリングが付いた直径 4 フィートの連結された 6 つの車輪が装備されていました。シリンダーは直径 20 インチ、ストローク 24 インチで、フレーム内に 2 フィート 2 インチ間隔で取り付けられていました。 D. から T.、7 フィート 2 インチ。ボイラーは長さ 11 フィート、直径 4 フィート 3 インチで、直径 2 インチのチューブが 176 本ありました。

火室は非常に大きく、寸法は以下の通りでした。長さ（外寸7フィート1インチ、内寸6フィート6インチ）、幅（外寸4フィート、内寸3フィート6インチ）。奥行きは前面が5フィート5インチ、後面が3フィート11インチに傾斜していました。蒸気圧は140ポンド、加熱面積は1,165平方フィート、火格子面積は22.5平方フィートでした。タンクの水容量は1,000ガロンでした。

これらの巨大な機関車は稼働状態で46トンもあり、セント・ジョンズ・ウッド線の軽貨物列車を牽引するにはあまりにも強力すぎることがすぐに判明しました。メトロポリタン鉄道の通常の機関車では、これらの勾配を問題なく通過することができました。そこで1873年、タフ・ベール鉄道がペナース・ドック線で重い石炭列車を牽引するために強力な機関車を緊急に必要とした際、メトロポリタン鉄道はこれらの5台の機関車をサウス・ウェールズ会社に売却することに成功しました。これらの機関車は、セント・ジョンズ・ウッド鉄道で軽貨物列車を牽引していた時よりも、その構造に適した作業に現在も使用されているのを見ることができます。

「ダブルボギー」機関車の特許権者と製造業者は、この特殊な機関車の性能を高く評価していたことは明らかです。1870年12月、G・イングランド社は次のように宣伝していました。 [234ページ]民間入札により最高入札者に販売される「ゲージに関係なく、現在英国の鉄道で知られている最も強力な機関車」

この「最強」の機関車は、フェアリーのダブルボギー方式の4フィート8.5インチ軌間用に製造されました。シリンダーは4つ、直径15インチ、ストローク22インチ、車輪は8つ、駆動輪はすべて直径4フィート6インチ、タイヤは鋼鉄製でした。

この「最も強力な」機関車に主張されている他の便利な機能の中には、「現在知られているどの機関車よりも速い速度で荷物を積んで坂を上ることができ、最も急なカーブも楽々と曲がることができる」というものがありました。

「ジンクス・ベイビーズ」は、1871年末から1872年初頭にかけて製造された10台の機関車から構成されていました。これらの機関車は、直径17インチ、ストローク30インチの外筒と、先頭台車、直径7フィートの4つの連結輪を備えていました。おそらく、前述のフェアリー機関車と同様に、「最強」の称号を得るにふさわしい機関車だったでしょう。

しかし、いずれにせよ、「ジンクス・ベイビーズ」は成功しなかった。ダーリントンのストックトン・アンド・ダーリントン機関車工場で製造され、当初は238から240といった番号が付けられていたが、ノース・イースタン鉄道の統合に伴い、1238から1240へと番号が変更された。フレッチャー氏によって6輪機関車に改造され、台車は1対の先輪に置き換えられ、ピストンのストロークは30インチから26インチに短縮された。こうした改造の後でも、「ジンクス・ベイビーズ」は真に成功した機関車とは言い難かった。他の特徴の中でも、円形バルブが挙げられよう。蒸気圧は1平方インチあたり140ポンドであった。

1871年、ランカシャー・ヨークシャー鉄道は、リチャード・イートン氏によって発明されたとされる装置を機関車に取り付けました。この装置は「ウォーソップのエアロスチームシステム」と呼ばれ、ボイラーの底部に加熱された空気を継続的に送り込むことで水を絶えず攪拌し、金属の付着を防ぐとともに、蒸気発生を速め、そして最後に、燃料を節約するというものでした。実験に使用された機関車は、6連装貨物機関車No.369で、シリンダーは15インチ×24インチ、ホイールは5フィート、圧力は1平方インチあたり130ポンドでした。単動式、直径6インチ×ストローク2フィートの空気ポンプは、 [235ページ]ピストンと金属リングは、主クロスヘッドの 1 つから駆動され、エンジンのフレームの、元々給水ポンプがあった場所に固定されていました。圧縮空気は、直径 1.5 インチ、長さ 6 フィートのパイプを通って、煙室内にある長さ 61 フィートの 1.5 インチの重ね溶接鉄管のコイルに送られます。このコイルは、送風管や、送風によって煙室内に堆積した灰との接触を避けるように配置されています。コイルを通過後、膨張した空気は、排ガスとほぼ同じ温度、つまり 500 度から 800 度 (華氏 850 度) まで加熱され、自動弁を持ち上げてボイラー内の穴あき配管に入り、絶えずジェットとなって水を通って蒸気室に送られ、そこから蒸気と空気の複合力がシリンダーに進み、その役割を果たしました。圧縮を停止する必要がある場合は、蒸気を遮断したときに入口バルブを開いたままにするという非常に簡単な装置が使用されました。そうしないと、過度の量の空気がボイラーに入り込み、給水インジェクターを妨げてしまいます。

同時に、蒸気が停止しているときでも、空気噴射をうまく利用することで大きな効果をあげた事例もあった。「1872年3月21日、大雪が降り、369号機関士は持てる力を最大限に活用しなければならなかった。レインフォード土手を下りる際、バルカレス側線では蒸気が停止しており、蒸気はわずか100ポンドしか残っていなかった。そこで空気ポンプの作動を継続させ、400ヤードでゲージが140に上昇した。そのとき、重い荷物を積んだまま坂を上るため、再び圧力調整器を開き、無事に山頂に到達した」と記されている。添付の表には、装置の有無にかかわらず機関車369号機の動作、および同じ路線で同じ列車を牽引していた全く同じ機関車38号機の動作が示されている。38号機には装置は装備されていなかった。

エンジン。 マイルズは走る。 消費された石炭
。
1 マイルあたりの 平均ポンド数 。
トン。 cwt。
369（器具なし） 21,948 403  6 42.92
369（器具付き） 27,934 472 10 37.89
 38（器具なし） 28,053 550 10 43.95
この発明は6台以上のエンジンに搭載され、約5年間試用されたが、商業的には成功しなかったと上記のように称賛されているが、 [236ページ]ポンプを動かすために消費される電力と、当初の実験で得られたはずの経済性とともに急増する修理コスト。

この頃、ファーネス鉄道は6連装の強力なタンク機関車を導入しました。シリンダーは、内筒直径18インチ、ストローク24インチ、伝熱面管面積1,048平方フィート、火室面積96平方フィート、火格子面積15平方フィートでした。フレームは「内側」でした。側面タンクは1,000ガロンの水を貯蔵できました。

作動時の重量：L型13トン13cwt、D型16トン6cwt、T型14トン15cwt、合計44トン14cwt。このクラスの機関車は平地では時速20マイルで372トンを牽引し、1/80の勾配では時速11¾マイルで367トンの荷物を牽引した。蒸気圧力は145ポンド、石炭消費量は1マイルあたり40.16ポンドであった。

グレート・ノーザン鉄道の故機関車監督、パトリック・スターリングの名は、 1870 年の彼の設計の成功により、同輩の間で長く記憶され、高く評価されるであろう。この年、彼は現在世界的に有名となった 8 フィート 1 インチ単装機関車の最初のものを製造した。このタイプの機関車は瞬く間に大衆の支持を集め、その優雅さとシンプルな設計のため、現代のいかなる機関車もこれを超えることはなく、また超える見込みもないと言っても過言ではない。これらの機関車はすぐに、事故や故障を恐れることなく長距離を連続して安全に、真の急行速度で走行できることを乗客に示した。実際、現代の急行速度はこれらの機関車の導入に端を発している。グレート・ノーザン鉄道が「急行」路線として人気と名声を博したのは、間違いなくパトリック・スターリングの 8 フィート 1 インチ単装機関車の運行成功によるものである。外筒「シングル」エンジン。

以下は、この機関車設計の初期型を正確に記述したものとして受け入れられるだろう。同クラスの後期型機関車は、機関車設計の発展に伴い、重量、火格子、管、シリンダー面積、そして蒸気圧力が増加してきた。しかし、図91に見られるように、今日の概略は27年前のものと全く同じであり、現在製造されている他の機関車の設計にこの賛辞を捧げることはできないだろう。シリンダーの直径は18インチ、ストロークは28インチであった。連接棒の小端には、砲金製の堅固なブッシュが取り付けられていた。内火室と外火室は、ねじ止めされたステーによって接続されていた。 [237ページ]鉄製の桁棒を介さずに、各プレートに配管を流し込む方式です。ベルギーで以前から使用されていたこの方式により、桁箱に一般的に付着する大量の堆積物が防止され、洗浄が容易になり、銅板の管穴が楕円形になる危険性も解消されました。

図91. 8フィート 1インチの「シングル」急行機関車、グレート・ノーザン鉄道

この機関車の伝熱面積は、管内で 1,043 平方フィート、火室内で 122 平方フィートでした。火格子の面積は 17.6 平方フィートでした。機関車が作動状態だったとき、駆動輪、従動輪、台車輪にかかる重量は、それぞれ 15、8、15 トンでした。従動輪の中心から台車ピンの中心までの距離は 19 フィート 5 インチでした。これらの機関車は、水平状態で時速 45 マイル、平方インチあたり 140 ポンドの作動圧力で 356 トンの重量を牽引することができました。石炭消費量は、蒸気の採取と操縦を含め、平均 16 両の 10 トンの車両で構成される列車で、1 マイルあたりの消費量は 27 ポンドでした。 1873 年、グレート ノーザン鉄道の旅客用機関車の保守および更新にかかる費用は 1 マイルあたり 2.5 ペンスと見積もられました。[238ページ]

「西海岸」ルートで使用された当時の機関車は、「ジョン・ラムズボトム」が描いた有名な「プレセデント」クラスでした（図92）。

図 92. .—「ジョン・ラムズボトム」、ウェッブの「前例」クラスの 1 つ、L. & NW RWY。

これらのロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の機関車は、クルー工場で機関車監督のFWウェッブ氏の設計に基づいて製造され、最初のものは1874年12月に製造されました。読者の皆様もよくご存知のとおり、この機関車は直径6フィート6インチの4つの連結輪と、直径3フィート9インチの先輪を備えています。 [239ページ]当初の主な寸法は、特定のエンジンでは細部が若干異なる場合があるが、シリンダー内径が 17 インチ、ストロークが 24 インチ。伝熱面積は、管内で 980 平方フィート、火室内で 103.5 平方フィート。火格子面積は 17.1 平方フィート。作動時の重量は、L が 10 トン 5 cwt、D が 11 トン 10 cwt、T が 11 トン。合計で 32 トン 15 cwt。蒸気圧力は 120 ポンド。ホイール ベースは 15 フィート 8 インチ。

このクラスで最も有名な機関車は、1882年にクルーで製造された955号「チャールズ ディケンズ」です。「イニミタブル」はマンチェスターで車庫入れされ、ユーストン駅との毎日の往復距離は366.5マイルです。この機関車で運行される列車は、午前8時30分発と午後4時発です。1891年9月21日という早い時期に、「チャールズ ディケンズ」は機関車の走行距離で首位を獲得していました。その日、「彼女」は――「ボズ」の亡霊が許せば――100万マイルを走破しました。これはマンチェスターとロンドン間の2,651往復に加え、その他の92往復でした。この9年219日間に、機関車は12,515トンの石炭を燃焼しました。 1893 年 2 月末までに「チャールズ ディケンズ」の総走行距離は 1,138,557 マイルに達し、現在までに 1,600,000 マイルという途方もない総走行距離を超えています。

図93. —「ファイアフライ」、L. & SWR外筒タンクエンジン

1874 年 4 月、ウェッブ氏はロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道向けに別のタイプの機関車を導入しました。その設計には「先駆者」、No. 2145 という名称が付けられています。

シリンダーは17インチ×24インチのストロークでした。先輪の直径は3フィート6インチ、駆動輪と従輪（連結）の直径は5フィート6インチでした。管の面積は980平方フィート、火室は [240ページ]加熱面積は94.6平方フィート。稼働時の重量は31トン8cwtでした。

「ファイアフライ」（図93）は、ベイヤー・ピーコック社が1863年から1875年にかけてロンドンおよび南西水蒸気鉄道向けにJ. ビーティーの設計に基づき製造した、数多くの六輪式外筒タンク機関車の1つである。シリンダーは15.5インチ×20インチのストロークで、先輪の直径は3フィート7.75インチ、連結輪の直径は5フィート7インチであった。伝熱面積は795.17平方フィート、稼働時の重量は34トン12 cwtであった。これらの機関車の多くは、1883年にW. アダムスによってシリンダー直径が16.5インチに拡大され、炭水車が追加された。「ファイアフライ」は1871年に製造された。

図94. —「ケンジントン」4連装旅客機関車、LB&SCR

1872年12月、L.、B.、SCの機関車「ケンジントン」（図94）は、ストラウドリー氏によって図示の形態に改造されました。シリンダーは17インチ×24インチのストローク、連結輪は直径6フィート6インチ、先輪は直径4フィート3インチでした。1872年当時、「ケンジントン」にはドームはありませんでしたが、後にドームが取り付けられました。この機関車は元々は1864年にR.スティーブンソン社によって製造された単一の機関車でした。この機関車は、他の多くの機関車と同様に、「様々な役割を果たしてきた」のです。

機関車の歴史において、本書で解説する機関車は比較的近代的な構造をしており、その多くは今もなお様々な鉄道路線で運用されている。こうした事柄に関心のある読者は、これらの機関車の詳細について既にご存知だろう。このような状況下では、個々の設計について詳細かつ個別に解説するのは、やや退屈な作業となるだろう。 [241ページ]したがって、現代のエンジンの一般的な特徴については、ここではあまり詳しく説明しません。同時に、その設計や構造における特異な点についても触れます。

現在サウス・イースタン鉄道で使用されている標準的なタイプの急行旅客機関車は、グラスゴー・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の機関車監督であった J. スターリング氏が導入したクラスから発展したものです。

1873年、彼はキルマーノック工場で、先台車と直径7フィートの4つの連結輪を備えた機関車を製作した。シリンダーは内側にあり、直径18インチ、ストローク26インチであった。この設計では、サウス・イースタン鉄道の後継機種と同様に、ボイラーにドームは設けられていなかったが、後者では二重安全弁がボイラー胴体のほぼ中央に配置されていたのに対し、グラスゴー・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の機関車では、フラッシュトップの火室の上に安全弁が取り付けられていた。

スターリング氏の逆転装置は非常に便利な装置で、これにより運転手は筋力を一切使わずに機関車を逆転させることができます。当初、この新しい逆転装置はウェスティングハウス社の空気ブレーキポンプと間違われることがよくありました。この装置は、ボイラー胴の側面に縦に2本のシリンダーが直列に配置されています。1本のピストンロッドが両方のシリンダーを貫通し、ピストンはこれに取り付けられています。このロッドは逆転装置に接続されています。一方のシリンダーには蒸気が、もう一方のシリンダーには油が入っています。後者の役割は、ピストンまたはロッドの動きを止めることです。シリンダーは油で満たされているため、油がピストンの片側から反対側に流れない限り、ピストンと接続部は動かないことがわかります。

これはハンドルによって実現され、ハンドルは蒸気逆転シリンダーのバルブも作動させるので、一方のシリンダーに蒸気が入ってピストンを動かすと同時に、オイルがバルブを通ってもう一方のピストンに流れ、逆転装置が作動します。

オイルはピストンを任意の位置に保持します。オイルがピストン面の片側から反対側へ流れなくなると、ギアはしっかりとロックされます。

1876年、A・M・ワトキン氏はサウス・イースタン鉄道の機関車監督に就任し、非常に美しいデザインの急行旅客用機関車を導入しました。このタイプの機関車は20両製造され、259号機から268号機はシャープ・スチュワート社、269号機から278号機はエイボンサイド機関車会社によって製造されました。内枠は提供され、先頭の [242ページ]主車輪は直径4フィート、4つの連結車輪は直径6フィート6インチでした。シリンダーは直径17インチ、ストローク24インチでした。作動時の重量は34.5トン、総加熱面積は1,103.5平方フィートでした。連結車輪のスプラッシャーは透かし彫りのデザインでした。煙突は縁なしの南東様式で、ボイラー胴の中央にドームが設けられ、火室上部には二重安全弁が備え付けられていました。機関車には、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の標準的な様式によく似た運転室が取り付けられていました。

これらの機関車のいくつかは、スターリング氏によって修復され、現在も稼働しており、主にミッド・ケント路線で使用されています。

1874年、当時ロンドン・ブライトン・アンド・サウスコースト鉄道の機関車監督であったストラウドリー氏は、直径6フィート9インチの単動輪、内筒17インチ×24インチ、総伝熱面積1,132平方フィートの「グロブナー」を建造しました。この機関車には「ストラウドリー」式速度計が取り付けられました。1876年8月13日、「グロブナー」はヴィクトリアからポーツマス（87マイル）まで列車を無停車運転しました。これはこのような運転が行われた初めての事例であり、所要時間は110分でした。

「グロブナー」と全く同じ機関車は他に製造されませんでしたが、1877年に「アバーガベニー」が製造されました。これは直径6フィート6インチの単動輪と16インチ×22インチのシリンダーを備えており、1880年にはブライトン工場で「G」クラスの単動輪の最初のものが生産されました。この機関車も直径6フィート6インチの単動輪を備えていますが、シリンダーの直径は17インチ、ストロークは24インチです。駆動輪にかかる重量は13トンです。

この時点で、蒸気機関車の進化における興味深い時代、すなわち複合エンジンの最初の実際的な試行、つまり機関車を推進する目的での蒸気の二重使用の時代が到来しました。

ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の主任機械技師であるウェッブ氏は、鉄道の実務に複合システムを大規模に導入した栄誉に浴しました。このシステムを英国の鉄道で初めて試験的に導入してから21年が経過しましたが、英国の機関車技術者の間ではあまり好評を得ていないようです。実際、現在では、他地域でのいくつかの小規模な試験を除けば、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道が複合機関車を製造・運用している唯一の会社です。[243ページ]

ウェッブ氏は3気筒型機関車を採用しました。これは、バイヨンヌ・ビアリッツ鉄道でマレット氏が導入したシステムを改良したものです。マレット氏の設計に基づき、クルーゾのシュナイダー社で3台の機関車が製造され、1876年7月に運用を開始しました。これらの機関車には、マレット氏が外筒に2つのシリンダーを採用し、1つは直径15¾インチ、もう1つは9½インチでした。

ウェッブ氏は3つのシリンダーを使用しています。内側のシリンダーは低圧蒸気用、外側のシリンダーは高圧蒸気用です。しかし、最初はトレビシックの古い「単気筒」エンジンの1つをマレットの2気筒設計に組み込んでいました。これは1878年のことでした。このエンジンはロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道のアシュリー・アンド・ヌニートン支線で5年間正常に稼働し、その後ウェッブ氏は3気筒システムをベースに複気筒エンジンを製作することを決意しました。

この種の機関の最初のものは「エクスペリメント」号でした。外側の馬力シリンダーの直径は11.5インチ（約28.4cm）、内側の低圧シリンダーの直径は26インチ（約63cm）でした。ジョイの有名なバルブギアは、シリンダーへの蒸気の流入量を制御するために採用されました。

「ウェッブ」型複合エンジンは2対の駆動輪を備えていますが、これらは独立しているため、実質的には「シングルエンジン」です。4つの駆動輪がうまく連携するか、あるいは逆にかなりのスリップや横滑りが発生するかは別の問題です。後輪は高圧シリンダーから駆動され、中央の駆動輪は内圧シリンダー、つまり低圧シリンダーから駆動されます。

ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の機関車実践の権威であるボーエン・クック氏は、「ウェッブ」複合システムの利点を次の5つの項目にまとめています。

1. より大きな力。
2. 燃料消費の節約。
3. 使用される蒸気の利用可能な電力の全体。
4. 作動部品にかかる負担がより均等に分散され、車軸の支持面が大きくなります。
5. 単独の機関車と同じ走行の自由度を持ち、連結された機関車と同じレールへの接着力を持ちます。

ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道の6フィートホイール式複合ボイラーは1884年に導入されました。外側のシリンダーは直径14インチ、内側のシリンダーは直径30インチ、ストロークは24インチです。すべてのバルブにはジョイのギアが使用されており、外側のシリンダーへのバルブは下部にあり、LPシリンダーのバルブは上部にあります。ボイラーの蒸気圧は175ポンド/Lです。 [244ページ]圧縮空気は1平方インチですが、低圧シリンダーに入ると80ポンドに減少します。作動状態のエンジン重量は42トン10cwtです。加熱面積：管部1,242平方フィート、火室159.1平方フィート、合計1,401.5平方フィート。火格子面積20.5平方フィート。

図95. —「チュートン」、L. & NWR「複合」機関車、ウェッブ方式

この設計に基づいて作られたエンジン「スタッフォード侯爵夫人」は、1885 年のロンドン発明博覧会で展示され、金メダルを獲得しました。

1890年、クルー工場で「チュートン」（図95 ）級7フィート1インチの複合機関の最初のものが建造された。この機関車の先輪は [245ページ]タイプは直径4フィート1.5インチです。作動状態の総重量は45トン10 cwtです。これらのエンジンでは、低圧内側シリンダーにはウェッブ氏のルーズエキセントリックモーションが採用されていますが、馬力外側シリンダーにはジョイ氏のギアが採用されています。

図96. —「クイーン・エンプレス」、ウェッブの複合機関車の一つ、L. & NWR

もう一つの複合機関車は「グレーター・ブリテン」です。1897年、「グレーター・ブリテン」とこのクラスの他の機関車は赤色に塗装されました。 [246ページ]白と青の軍旗を掲げ、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道網を運行する王室列車の牽引に就きました。当時、彼らは「ダイヤモンド・ジュビリー」の愛称で呼ばれていました。

このクラスの特徴はボイラーの長さで、中央の燃焼室によって2つの部分に分割されています。伝熱面積は、火室が120.6平方フィート、燃焼室が39.1平方フィート、前部管が875平方フィート、後部管が506.2平方フィート、合計1540.9平方フィートです。2対の駆動輪は火室の前部に配置され、さらに先輪と後輪がそれぞれ1対ずつあります。

このクラスのエンジン「Queen Empress」（図 96）は、1893 年にシカゴで開催された世界博覧会で展示されました。リーディング寸法は以下のとおりです。高圧シリンダー 2 つ、直径 15 インチ x ストローク 24 インチ。低圧シリンダー 1 つ、直径 30 インチ x ストローク 24 インチ。駆動輪、直径 7 フィート 1 インチ (4 個)、リーディングホイール、直径 4 フィート 1.5 インチ、トレーリングホイール、直径 4 フィート 1.5 インチ。駆動輪の各ペアの重量は 16 トン。作動状態のエンジンの総重量は 52 トン 15 cwt。全ホイールベースは 23 フィート 8 インチ。駆動輪の中心間距離は 8 フィート 3 インチ。

ウェッブ氏が製造した最新型の複合貨物機関車には、連結された 8 つの車輪があり、そのうち 3 対は火室の下に、後ろの 1 対は火室の背面近くにあります。外側のシリンダーはフレーム プレートの上部より下にあり、後方に傾斜しています。この形式の機関車は、ロンドン アンド ノース ウェスタン鉄道の主任機械技師であった F. W. ウェッブ氏によって、主に同社の南ウェールズ地区における大量の鉱物輸送を目的に設計されました。最初の機関車は 1893 年に製造されました。車輪 (すべて連結) の直径は 4 フィート 5.5 インチ、タイヤの厚さは 3 インチです。各対の中心間の距離は 5 フィート 9 インチ、総軸距は 17 フィート 3 インチです。すべてのシリンダーは 1 つの車軸 (機関車の前から 2 番目) で駆動します。 2つの高圧シリンダーは、互いに直角に配置されたホイールのクランクピンに接続され、低圧シリンダーは高圧クランクに対して135度の角度で設定された中央のクランクピンに接続されています。高圧シリンダーは直径15インチ、ストローク24インチ、低圧シリンダーは直径30インチ、ストローク24インチです。すべてのシリンダーは一列にボルトで固定されており、低圧シリンダーは煙室の直下に配置され、高圧シリンダーはフレームの両側に配置され、蒸気室はフレーム内にあります。[247ページ]

作動状態のエンジンの重量は 53 トン 18 cwt です。

空の重量は次のとおりです。

 トン。     Cwts。

先輪 12   10
駆動輪 14  8
中間ホイール 12 14
後輪 9 15
合計（空） 47 47
ウェッブ氏が製造した旅客用複合機関車の最新型は、7フィートの4輪連結式機関車「ブラック プリンス」（図97）で、1897年7月にクルー工場で製造されました。

このエンジンには高圧シリンダー 2 つと低圧シリンダー 2 つがあり、すべて一列に並んで 1 つの車軸で駆動し、高圧クランクと低圧クランクは互いに正反対になっています。

このエンジンの特徴の 1 つは、バルブの動作に適応した方法で、4 つのバルブの動作に 2 セットのギアのみが使用されます。

低圧バルブにはジョイ式バルブ機構が採用されており、バルブスピンドルは蒸気室前面から延長され、スピンドルの先端にはクロスヘッドが固定されています。クロスヘッドは、エンジンフレームにしっかりと固定されたピボットを介して支持される一次レバーと噛み合います。このレバーのもう一端は、高圧バルブスピンドルの先端に固定されたクロスヘッドと噛み合い、これによって高圧バルブに必要な動きが与えられます。

機関車の先端は二重ラジアル台車に搭載されており、その中央にはウェッブ氏設計のラジアル軸箱と中央制御バネが取り付けられている。この配置により1インチ（約2.5cm）の横方向の遊びが許容され、剛性のセンターピンを備えた通常の台車よりも、曲線通過時の台車の自由度が増す。

このエンジンの構造において目指した重要な目標の一つは、すべての軸受け面を可能な限り大きくすることです。ラジアルトラックの4つのジャーナルは、それぞれ直径6¼インチ、長さ10インチです。駆動車軸には、直径7½インチ、長さ9インチの2つの通常の軸受けに加えて、2つのクランクの間に直径7インチ、長さ5½インチの中央軸受けがあります。従動車軸のジャーナルは、直径7½インチ、長さ13½インチです。

この機関車は1897年8月2日に初運行され、それ以来、主に午後5時20分にクルーを出発し、ウィルズデンまで無停車となる「上り」ダイニングサロン急行列車の運行に従事してきました。 [248ページ]スコッチ寝台サルーンエクスプレスはユーストン駅を午後11時50分に出発し、クルー駅まで158マイルをノンストップで走行します。

図97. —「ブラックプリンス」、L. & NWR、4気筒複列複座エンジン、ダブルラジアルトラック

1898 年 6 月 30 日までにこの機関車が走行した総距離は 52,034 マイルでした。

高圧シリンダーは直径 15 インチ、ストローク 24 インチ、低圧シリンダーは直径 20½ インチ、ストローク 24 インチです。[249ページ]

加熱面積は、管が 1,241.3 平方フィート、火室が 159.1 平方フィート、合計 1,409.1 平方フィート、火格子面積が 20.5 平方フィートです。

この時点で、他の複合機関車についての簡潔な調査が興味深いものとなるでしょう。

1882年、当時グレート・イースタン鉄道の機関車監督であったワードセル氏は、2つの内筒を持つ複合機関車を製作しました。内筒は馬力18インチ（約45cm）、低圧26インチ（約60cm）、ストローク24インチ（約64cm）、蒸気圧力は1平方インチあたり160ポンド（約240kg）でした。連結された車輪の直径は7フィート（約2.1m）でした。この機関車には先台車が取り付けられ、車輪の直径は3フィート1インチ（約90cm）でした。稼働時の重量は炭水車を含めて77トンで、番号は230でした。ジョイの弁装置を搭載した同様の機関車、702号機は1885年に製作されました。

ワードセル氏は、グレート・イースタン鉄道向けに、複動原理に基づく2気筒6連装貨物機関車も製作しました。これには通常のリンク機構が採用されていました。

ワードセル氏は、ノース・イースタン鉄道の機関車監督に任命されると、同線に複式機関車を導入しました。複式機関車は2つのシリンダーを内蔵し、上部にバルブを備えていました。

馬力シリンダーの直径は18インチ、低圧シリンダーの直径は26インチ、ストロークは24インチです。ワージントン氏はノース・イースタン鉄道の標準複合貨物機関車について次のように述べています。「外観はすっきりとしていて、シンプルで、頑丈です。重量は40トン7cwtで、直径5フィート1 1/4インチのシリンダーが6つ連結されています。」

「シリンダーは、旅客用複合エンジンと同様に、スライドバルブの下、フレームの内側に配置されています。

「この貨物機関車の注目すべき主な特徴は始動弁と遮断弁であり、これにより機関士は小さなシリンダーが単独では列車を始動できない場合でも、小さなシリンダーに干渉することなく大きなシリンダーに十分な高圧蒸気を送り込んで機関車を始動することができます。

2つのバルブは、1つのハンドルで制御される蒸気によって作動します。レギュレーターを開いてもエンジンが始動しない場合（高圧バルブが両方の蒸気ポートを覆っている場合など）は、運転者が追加の小さなハンドルを引きます。これにより、レシーバーから低圧シリンダーへの通路が閉じられ、同時に少量の蒸気が低圧蒸気室に流入します。これにより、2つのシリンダーが共同で始動力を高めます。

「エンジンが1～2回ストロークすると、高圧シリンダーからの排気蒸気が自動的に2つのバルブを元の位置に戻します。 [250ページ]通常の位置になり、エンジンは複合的に作動を続けます。」

ノース・イースタン鉄道には、ワードセルとヴァン・ボリーズのシステムに基づいて製造された他の複合機関車があり、6 フィート 8 1/4 インチの 4 連装で機関車の先頭台車が 1886 年に製造されました。このタイプの機関車の加熱面積は 1,323.3 平方フィート、火格子面積は 17.33 平方フィート、作動圧力は 1 平方インチあたり 175 ポンドです。

ノース・イースタン鉄道の別の複合型は、7フィート6インチの単動輪と先台車を備えています。馬力シリンダーの直径は20インチ、低圧シリンダーの直径は26インチです。4連装クラスでは18インチと26インチですが、ストロークは両設計とも24インチです。

最初の 7 フィート 6 インチ複合クラスの機関車は、1890 年にゲーツヘッド工場で製造されました。この設計の機関車は、低い石炭消費量で非常に重い仕事をこなす能力があるようです。平均は 1 マイルあたり 28 ポンドで、交通量が多く維持される速度を考えると低い数値であり、実際、同じ交通量で稼働している他のどのクラスの機関車よりも 1 マイルあたり 2 ポンド低い数値です。

総重量310トン（機関車と炭水車の重量87トンを含む）の18両編成の列車は、平坦な区間で時速86マイル（約135キロメートル）の速度を達成し、表示馬力は1,068馬力でした。これらの機関車は広々とした運転室と3,900ガロン（約160リットル）の水を積載しており、ニューカッスルからエディンバラまでの125マイル（約200キロメートル）を無停止で走行することが可能でした。また、後部に放射状の車軸を備えた6連装タンク機関車もあります。ストロークは24インチ（約60センチ）、シリンダー直径は馬力18インチ（約18インチ）、低圧26インチ（約26インチ）です。複動機関車は、グラスゴー・アンド・サウス・ウェスタン鉄道とロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道でも試験運転されました。

急行機関車に先頭台車を搭載することの利点は、ほとんどの機関車監督によってすぐに認識されました。ミッドランド鉄道の責任者であったS・W・ジョンソン氏は、1876年にそのような機関車の設計を導入しました。このクラスの初期の機関車の蒸気圧力は140ポンドでしたが、後年には160ポンドに増加され、最近の機関車ではさらに圧力が高められています。

ミッドランド機関のシリンダー直径にも同様の進歩が見られ、1876年の17.5インチから現在では19.5インチに拡大しています。連結されたホイールのサイズも6フィート6インチから7フィート9インチに拡大しました。ストローク長はこの設計のすべての機関で同じ26インチです。[251ページ]

図98 .—ジョンソンの7フィート9インチ「シングル」エンジン、ミッドランド鉄道

[252ページ]図98 は、新しいミッドランド社の単気筒急行機関車を示しています。これらの機関車の内筒直径は19.5インチ、ストロークは26インチです。動輪の直径は7フィート9インチです。駅のプラットホームでこれらの機関車の横に立つと、その巨大さがよく分かります。特にボイラーの異常に高いピッチが目を引きます。

ストラウドリー氏は、ロンドン・ブライトン・アンド・サウスコースト鉄道向けの「グラッドストーン」級機関車では、全く逆の手法を採用しました。彼の機関車は、先輪と動輪が連結され、さらに小さな従輪が2つ付いていました。連結輪の直径は6フィート6インチ、従輪の直径は4フィート6インチです。シリンダーは内部にあり、直径は18 1/4インチ、ストロークは26インチです。

逆転装置は、ウェスティングハウス社製ブレーキポンプから供給される圧縮空気によって作動します。排気蒸気の一部は先輪のフランジに噴射され、フランジ上で凝縮すると、レールの内側に押し付けられる際にフランジ表面の潤滑油として機能します。図99 は、「グラッドストーン」級機関車「ジョージ・A・ウォリス」の写真です。

図99. —「ジョージ・A・ウォリス」グラッドストーン級機関車、LB & SCR

ノース・イースタン鉄道の急行機関車「テナント」（図100）クラスは、1885年のノース・イースタン鉄道の機関車空白期間にゼネラル・マネージャーが設計したもので、特筆に値します。

エンジンには直径 7 フィートの 4 つの連結された車輪と、先頭の 1 対の小さな車輪があり、シリンダーは直径 18 インチ、ストローク 24 インチです。

運転室はグレートノーザン鉄道のスターリング型にいくらか似ています。[253ページ]

ノース・ブリティッシュ鉄道の機関車 592 号は 1886 年のエディンバラ博覧会に出展され、設計者のホームズ氏は金メダルを受賞しました。

駆動輪と従動輪は連結されており、直径は7フィート（約2メートル）です。機関車前部は4輪台車で支えられています。本機をはじめとするノース・ブリティッシュ鉄道の他の機関車に見られる左右対称の外観は、安全弁がドームケーシング上部に設置されているため、多少損なわれています。シリンダーは直径18インチ（約45センチ）、ストローク26インチ（約60センチ）です。この設計の機関車602号は、1890年3月4日にプリンス・オブ・ウェールズによってフォース橋が正式に開通した際に、最初に橋を渡った機関車として有名です。この開通式では、ツイードデール侯爵夫人が機関車を運転しました。

1890年、ホームズ氏は北イギリス鉄道向けに、非常によく似た設計の機関車を発表しました。ただし、連結輪の直径はわずか6フィート6インチでした。これは「633」型として知られ、 図101に示されています。

グレート・イースタン鉄道に目を向けると、ホールデン氏が設計したいくつかの機関車について記録しておかなければなりません。急行客車用の機関車は、直径7フィート（約1.8メートル）の一対の小さな先輪と4つの連結輪を備え、シリンダーは18インチ（約45センチ）×24インチ（約60センチ）です。バルブはシリンダーの下にあります。ちなみに、シリンダーは両方とも一体鋳造されています。

図100. —「1463」、NER、「テナント」機関車の一つ

この機関車の設計に関して言えば、巧みな機構と科学的研究の応用が相まって、厄介な廃棄物が貴重な熱源に転用されたという偉業は記録に残るに値する。ホールデン氏の特許に基づき、機関車への液体燃料の導入が行われた。[254ページ]

図101. —英国北部鉄道のホームズ型急行機関車

さて、衛生当局は大きな権限を持っており、その権限を乱用し、問題を極端な問題にまで持ち込むのが得意です。しかし、私たちが個人的な経験から知っているように、時には法定権限を超えてしまい、賠償金や高額の訴訟費用を支払わなければ逃げ出せない窮地に陥ることもあります。[255ページ]

河川の汚染に関しては、当局は非常に広範な権限を有しており、決して澄んでいないチャネルシー川とリー川の水が、刺激臭を伴う油状の虹色物質によってさらに汚染されていることが判明すると、衛生検査官はすぐに犯人を摘発しました。この汚染の原因は、ストラトフォードにあるグレート・イースタン鉄道の石油ガス工場からの廃棄物であることが判明し、その即時除去を求める通知が発令されました。

ホールデン氏は「必要は発明の母」という古き良き諺を思い出し、すぐにこの物質の実験を始めました。衛生当局は、管轄区域内の既に不衛生な水路への排出を許しませんでした。まず6連装のタンク機関車、次に単装の急行機関車での一連の試験の結果、ドイツ鉄道760号に搭載された4連装の急行機関車「ペトロリア」が誕生しました。

この機関車は1886年に製造され、外観は前述の4連装急行機関車に似ています。しかし、加熱装置は液体燃料燃焼装置によって補完されており、その概要は以下のとおりです。この機関車は、500ガロン容量の長方形の燃料タンクに燃料を充填しますが、後期型では、650ガロン容量の円筒形タンクを2つ備え、炭水車用水タンクの上部に左右に1つずつ設置されています。

液体燃料は、フットプレート端のマンホールを通してこれらのタンクに供給されます。これらのタンクからの給油パイプは中央のテンダーフットプレートで合流し、そこからフレキシブルホースパイプによってオイルがエンジンへと送られます。そして、オイルはそこで再び分岐され、フットボードのすぐ下の火室前面に設置された2つのバーナーに供給されます。

タンク内の液体と噴射空気は、使用前に加熱されます。前者はタンク内の蒸気コイルによって、後者は煙室のコイルパイプによって加熱されます。加熱された液体燃料と空気は、2つのノズルから微細な霧状に火室に噴射され、同時に同じノズルの外側のリングから蒸気が噴射されます。蒸気は空気と液体の混合物を非常に細かい粒子に分解するため、火室に既に供給されている白熱した石炭とチョークの火と接触すると、即座に発火します。火室にはレンガ製のアーチデフレクターが取り付けられています。[256ページ]

図102. 7フィート 単発エンジン、ドイツ製、ホールデンの液体燃料装置を装備

装置全体は、火室ケースに取り付けられた四方コックによって制御されます。このコックの位置は、通常調整器が取り付けられている位置のすぐ近くです。問題のコックの位置は、(1) 液体燃料タンク内のコイルを温める蒸気、(2) インジェクターのリングブロワーに蒸気、(3) エジェクターのジェットを中央に合わせる蒸気、(4) 液体燃料パイプとエジェクターを洗浄する蒸気です。「ペトロリア」の成功は明白で疑いようがなかったため、ホールデン氏の液体燃料燃焼特許システムは、 [257ページ]この装置はすぐにグレート・イースタン鉄道の他の機関車にも取り付けられ、現在では多数の機関車に彼の特許取得装置が取り付けられている。

以下のグレート・イースタン鉄道の機関車は液体燃料を燃焼するように装備されています:—

四輪連結急行機関車9両。
単行急行機関車6両。（図102）
六輪連結貨物機関車1台。
6輪連結戦車1両、および
四輪連結ボギータンク20両。
そして、新型の「シングル」ボギー急行列車の10台の機関車です。（図103）

グレート・イースタン鉄道では、液体燃料との関連で「サーブ」コルゲートチューブの採用も開始されました。貨物機関車と急行客車2両に「サーブ」コルゲートチューブが採用されています。液体燃料の燃焼実験は非常に成功し、石炭火力機関車では1マイルあたり平均35ポンドの石炭を消費していたのに対し、1マイルあたりわずか16ポンドの石油消費量に抑えられました。

GER社のストラトフォード工場では、ジェームズ・ホールデン氏の設計による、非常に美しいボギー式単座急行機関車が最近製造されました。クロマーの高速列車を運行するために特別に設計されました。ボイラーは、長さ11フィート（約3.4メートル）の伸縮式バレルを2枚のプレートに備え、小さい方のリングの外側の直径は4フィート3インチ（約1.3メートル）です。外径1¾インチ（約2.75メートル）の管が227本あり、レール面からの中心線までの高さは7フィート9インチ（約2.1メートル）です。

火室は長さ7フィート（約2メートル）、外幅4フィート半（約1.2メートル）で、火格子面積は21.37平方フィート（約2.1平方メートル）です。燃料は石油です。加熱面積は合計1,292.7平方フィート（約1.2平方メートル）、管全体で1,178.5平方フィート（約1.1平方メートル）、火室全体で114.2平方フィート（約1.1平方メートル）です。作動圧力は1平方インチあたり160ポンド（約7.7kg/平方メートル）です。

駆動輪の直径は7フィート、台車輪の直径は3フィート9インチ、従輪の直径は4フィートです。全軸距は22フィート9インチ、台車輪の中心間距離は6フィート6インチ、台車ピンの中心から駆動輪の中心までの距離は10フィート6インチ、駆動輪の中心から従輪の中心までの距離は9フィートです。機関車と炭水車の全長は、緩衝装置を含めて53フィート3インチです。

シリンダーは直径18インチ、ストローク26インチで、 [258ページ]中心間隔は24インチです。スライドバルブは下部に配置されており、小さなバルブが取り付けられているため、スライドバルブに溜まった水を排出できます。

図103. —「No.10」液体燃料を燃料とする最新型のGER Expressエンジン

駆動輪の前後に蒸気研磨装置が取り付けられています。[259ページ]

マッカラン社の可変ブラストパイプが使用され、パイプの直径は5¼インチ、キャップの直径は4¾インチです。

この可変パイプは、当社のすべてのエンジンに採用されています。このパイプは、フットプレートから操作するヒンジ付きのトップを備えています。ヒンジ付きトップがパイプに取り付けられている状態では、面積は通常の適切なパイプと同等ですが、トップが外れると面積は約30%大きくなります。

エンジンの作業の大部分は、より大きな排気口で行うことができることがわかり、その結果、シリンダー内の背圧が低減し、煙室の真空も低減し、火の乱れが少なくなり、結果として燃料が節約されます。

この炭水車は、2,790ガロンの水、715ガロンの燃料油、そして1.5トンの石炭を積載できます。走行中にタンクに水を補給するための給水スコップが備え付けられています。

稼働状態における機関車と炭水車の重量は、機関車が 48.5 トン、炭水車が 36 トン、合計が 84.5 トンです。

石油燃焼設備には数々の巧妙な工夫が凝らされている。その一つとして、煙室の内側を取り囲むように設置された一連の鋳鉄製ヒーターから燃焼用の熱風が供給される。この熱風は前方からヒーターを通ってバーナーに引き込まれ、燃料油を噴射する蒸気ジェットの排気作用に用いられる。蒸気ジェットは炭水車から排出される前に円筒状の加熱室で温められ、この加熱室を空気ブレーキポンプからの排気蒸気が循環する。

オイル供給の調整は、通常の防火扉のカバーとフードに取り付けられた、巧妙に設計されたギアによって行われます。また、バーナーまたはインジェクターは、清掃、点検、または交換が必要な場合、大きなナットを1つ緩めるだけで内部のコーンをすべてケーシングから取り外せる構造になっています。これらのエンジンは、磨かれた銅製の煙突上部を備え、標準的なドイツ式塗装と内張りが施され、ウェスティングハウス社製の自動ブレーキが装備されています。

[260ページ]

第14章
現代の LB および SCR 機関車 — 前方に 4 連装の客車タンク — 放射状従輪付き 6 連装タンク — 貨物機関車 — 4 連装ボギー急行「ベッセマー」 — 「インスペクター」 — 標準 LC および DR 客車機関車 — 貨物機関車 — 3 種類のタンク — カンブリアン機関車、客車、貨物車、タンク — SE 機関車 — 「プライズ メダル」機関車 — スターリングの貨物機関車およびタンク機関車 — 彼の最新型の急行機関車 — アダムスの L. および SWR の機関車 — 混合交通機関車 — 客車および 6 連装タンク — ドラモンドの「ウィンドカッター」煙室 — 彼の 4 気筒急行機関車 — ノース ブリティッシュ客車機関車 — ウェスト ハイランド鉄道の機関車 — ホルムの貨物機関車およびタンク機関車 — 彼の最新型の急行型機関車 — NBR の分類機関車 – NBR 検査機関車またはキャブ機関車 – L. および Y. 機関車 – アスピナルの水「ピックアップ」装置 – L. および Y. システムの急勾配 – 7 フィート 3 インチの連結急行列車 – 「A」クラスの貨物機関車 – 標準タンク機関車 – L. および Y. 石油燃焼タンク機関車 – カレドニアン鉄道の機関車 – ドラモンドの有名な「デュナラステアーズ」 – 「デュナラステアーズ 2」に勝る – 6 連装の「凝縮」炭水車機関車 – 「カーブルック」クラス – 44 種類のカレドニアン機関車の寸法

ロンドン・ブライトン・サウスコースト鉄道の現代の機関車はビリントン氏によって設計され、以下のもので構成されています。

363号機「ハヴァント」は、前部タンク4連装と後部台車を備えた機関車です。この機関車は1897年にブライトン工場で製造されました。内筒は18インチ×26インチ、連結輪の直径は5フィート6インチ。伝熱面積は1,189平方フィート。蒸気圧力は160ポンド。稼働時の重量は47トン。

1895年にブライトンで建造された457号機「ウォーターズフィールド」は、6連装の貨物タンク機関車で、放射状の従輪を備えています。このクラスの内筒は18インチ×26インチ、伝熱面積は1,200平方フィート、車輪直径は4フィート6インチ、蒸気圧力は160ポンド、稼働時の重量は51トンです。

No.449は、1894年にバルカン鋳造社でビリントン氏の設計に基づき製造された、6連装の貨物炭水車機関車です。内筒は18インチ×26インチ、車輪直径は5フィート、伝熱面積は1,212平方フィート、蒸気圧力は160ポンド、稼働時の重量は機関車38トン、炭水車25トンでした。

213号「ベッセマー」は、1897年にブライトン工場で製造された、先頭台車を備えた新型の4連装急行客車機関車の一つである。内筒は18インチ×26インチ、連結輪の直径は、 [261ページ]全長6フィート9インチ、加熱面積1,342平方フィート、作動圧力170ポンド、作動時の重量：機関車44トン14クォート、炭水車25トン。 図104は、このクラスの機関車「ゴールドスミス」の写真です。

ロンドン・ブライトン・アンド・サウスコースト鉄道の機関車に関するこの短い説明を終える前に、「インスペクター」と名付けられた機関車と客車が連結された481号機（図105）について触れておきたい。この機関車は1869年にシャープ・スチュワート社によって、通常の4連装客車として製造され、約11年前に現在の形に改造された。

図104. —「ゴールドスミス」、LB&SCRの新急行旅客機関車の一つ

シリンダーは内部にあり、直径 10.5 インチ、ストローク 16 インチ、連結輪は直径 4 フィート、作動時の重量は約 20 トン、蒸気圧力は 120 ポンドです。連結輪に加えて、先輪と従輪が 1 対ずつあります。蒸気ドームはなく、側面タンクはボイラー胴体と同じ長さで、両側が煙室まで延長されています。検査車は石炭庫の後部に固定されており、床はエンジン フレームの高さより少し下にあります。検査車には端にあるプラットフォームから乗り込みます。プラットフォームには、路面電車のように、両側の階段で外側から乗り込みます。プラットフォームの後部は完全に開いており、プラットフォームと車両の囲まれた部分を隔てる仕切りはガラス張りになっているため、石炭庫に背を向けて座っている人は、必要に応じて席を離れることなく、「検査官」が通過したばかりの常設の通路などを見ることができます。サロン内の乗客が運転手と通信できるように、通話管が設置されています。[262ページ]

「検査員」は、他の列車には使用されていない特別な形式の表示板、つまり黒い横縞の入った白い板を携帯しています。

ロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道の近代的な機関車は、同社の機関車監督であったウィリアム・カートリー氏によって設計された設計に基づいて製造されています。本線用旅客機関車（図106）はM3クラスで、以下の寸法を有しています。

シリンダー、直径18インチ、ストローク26インチ。
連結された車輪、チャンバー内 6 フィート 6 インチ。
ボギー「  3フィート6インチ」
加熱面積: チューブ、1,000.2 平方フィート、火室、110 平方フィート。
格子面積、17 平方フィート、動作圧力、150 ポンド。
重量は作動状態で42トン9cwtで、そのうち駆動
後輪は28トン18cwtを支えます。

図105. —「検査官」、ロンドン、ブライトン、サウスコースト鉄道。

貨物機関車と旅客機関車の両方に用いられる標準的な炭水車は 6 つの車輪で運ばれ、積載すると 34 トンの重さになります。また、4 3/4 トンの石炭と 2,600 ガロンの水を積載できます。

標準的な貨物機関車には、直径 5 フィートの 6 つの連結された車輪があります。

シリンダー、18インチ×26インチ。
加熱面積: チューブ、1,000.4 平方フィート、火室、102 平方フィート。
作動圧力、1平方インチあたり150ポンド。
重量（作動時）：先鋒13トン2cwt、駆動部15トン
4½ cwt.; 牽引、10 トン 19½ cwt.; 合計、39 トン 6 cwt.
[263ページ]これらのエンジンは「クラス B2」として知られています。

タンク機関車は3つのクラスで構成されています。

本線および郊外路線の運行に使用される車両の寸法は次のとおりです。

内筒は1/10の傾斜角を持ち、直径17インチ、ストローク24インチ。前輪は4輪連結で、直径5フィート6インチ。後続台車は3フィートの車輪付き。加熱面積：管部971.7平方フィート、火室99.3平方フィート、火格子面積16¼平方フィート。タンク容量：水1,100ガロン、石炭2トン。稼働時重量49トン15 cwt。蒸気圧：1平方インチあたり150ポンド。

これらのエンジンは正式にはクラス R と呼ばれます。

図106. —「No. 192」、標準急行旅客機関車の一つ、ロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道

Aクラスのボギー式タンク機関車は、トンネル内走行用に特別に設計されました。内筒の直径は17.5インチ（約48.7cm）、ストロークは26インチ（約63.7cm）です。連結輪（先輪と駆動輪）の直径は5フィート6インチ（約153.7cm）、従動ボギーの車輪の直径は3フィート（約90.7cm）です。加熱面の構成は、管面積995平方フィート、火室面積100平方フィート（約9.7m）、火格子面積16.5平方フィート（約16.5m）、作動圧力150ポンド（約165kg）、タンク水容量970ガロン（約970ガロン）、燃料スペース80立方フィート（約80立方フィート）、作動時の重量51トンです。[264ページ]

これらの機関車にはすべて蒸気凝縮装置が取り付けられており、スノー ヒルとキングス クロス間およびスノー ヒルとムーアゲート ストリート間のメトロポリタン鉄道で運行することができます。

図107. —カンブリア鉄道の標準急行旅客機関車

T級は貨物タンクまたは入換タンクで構成されています。これらは直径4フィート6インチの6つの連結された車輪を備え、車輪内径は15フィートです。シリンダーは屋内にあり、直径17インチ、ストロークは24インチです。加熱面積は以下の通りです。管面積：799.3平方フィート、火室面積：88.7平方フィート、火格子面積：15平方フィート、蒸気圧力：150ポンド、タンク容量：830ガロン、石炭貯蔵庫：48立方フィート、稼働時の重量：40¾トン。

1889 年にこれらの入換機関車にウェスティングハウス自動ブレーキが取り付けられました。これはロンドン・チャタム・アンド・ドーバー鉄道で採用された連続ブレーキです。

一般的に、カンブリア鉄道の現代の機関車は、ロンドン・チャタム・ドーバー鉄道の機関車と似ています。

カンブリアン鉄道の急行旅客機関車 (図 107 ) には、直径 3 フィート 6 インチの車輪が付いた先頭台車と、直径 6 フィートの 4 つの連結された車輪があります。内側のシリンダーは 1/15 傾斜しており、直径 18 インチ、ストローク 24 インチです。加熱面積は、管が 1,057 平方フィート、火室が 99.5 平方フィート、火格子面積が 17 平方フィートです。長さ 10 フィート 5/16 インチ、直径 1 3/4 インチの管が 230 本あります。車輪間隔は、台車中心から台車中心までが 5 フィート 6 インチ、先頭から従車までが 7 フィート、台車中心から駆動中心までが 9 フィート 3.5 インチ、駆動中心から従車までが 8 フィート 3 インチです。ボイラー圧力は1平方インチあたり16ポンド。これらの機関車は駆動輪と従輪にアンダーハングスプリングを備え、蒸気研磨装置、真空ブレーキ、スクリュー逆転装置、その他の装置が装備されている。 [265ページ]改良されたものです。これらはグラスゴーのアトラス工場、シャープ・スチュワート社によって建設され、ここで述べたものは1893年に製造されました。

73 から 77 までの番号が付けられた現代の貨物機関車は、1894 年にグラスゴーのニールソン社で製造され、製造者番号は 4,691 から 4,695 である。連結された 6 つの動輪の直径は 5 フィート 1 1/2 インチで、輪距は、動輪に対して先輪が 7 フィート 5 インチ、動輪に対して従輪が 7 フィート 10 インチである。すべての車輪のばねは下掛け式で、動輪のばねはティミスの特許設計である。先輪の前には蒸気研磨装置が備えられている。シリンダーは内部にあり、10 分の 1 傾斜している。ボイラー胴は長さ 10 フィート 3 インチで、直径 1 3/4 インチの管が 204 本ある。伝熱面積は、管が 986.2 平方フィート、火室が 98.3 平方フィートである。火格子面積、16½ 平方フィート、作動圧力、1 平方インチあたり 160 ポンド。

テンダーボートは直径3フィート10インチ（約90cm）の車輪を6つ備え、ホイールベースは12フィート（約3.6m）で、均等に分割されています。水容量は2,500ガロン、石炭積載容量は200立方フィート（約200立方フィート）です。

図108. —カンブリア鉄道の標準客車タンク機関車

上記の寸法はカンブリアン鉄道の現代の標準炭水車の寸法であり、旅客用機関車と貨物用機関車の両方に適用されます。

ボギー式旅客タンク機関車（図108）は、内筒直径17インチ、ストローク24インチ、傾斜角1/9です。連結輪（先輪と駆動輪）の直径は5フィート3インチ、ボギー車輪の直径は3フィート1.5インチです。ボイラー胴は長さ10フィート2.75インチで、直径2インチの管が134本、直径1.75インチの管が38本あります。 [266ページ]ボイラー圧力は1平方インチあたり160ポンド。加熱面積：管920.1平方フィート、火室90平方フィート、火格子面積13.3平方フィート。タンクには1,200ガロンの水が、燃料庫には2トンの石炭が貯蔵されています。ホイールベースは20フィート1インチ、連結サイドロッドの長さは7フィート8インチです。作動状態における重量は45トン9クォート3クォートです。

これらのエンジンは、マンチェスター近郊のナスミス、ウィルソン社、ブリッジウォーター鋳造所で製造されました。

サウス・イースタン鉄道の現在の機関車監督であるジェームズ・スターリング氏は、就任後すぐに、鉄道システムの様々なタイプの機関車を徹底的に改修し、分類する措置を講じました。

彼は今や、その実現に成功した。実際、カドワースの設計による、現在ドームなしで再建された 6 フィートの D 型と T 型の連結機数台と、ワトキン機関車が短期間使用されていた時代に製造され、現在スターリング氏によって再建された 6 輪 4 連装の急行機関車を除けば、サウス イースタン鉄道のほぼすべての機関車はスターリング氏自身の設計によるものである。

ジェームズ・スターリング氏は、グレート・ノーザン鉄道で名声を博した故パトリック・スターリング氏と同様に、蒸気ドームの採用を否定していることを付け加えておくべきだろう。二人の設計におけるもう一つの類似点は、キャブのスタイルに見られる。パトリック氏は真鍮製の安全弁を好み、火室上部に設置することを好んだ。一方、ジェームズ氏は機関車におけるこの便利な機能の位置としてボイラー室を選んだ。ただし、彼が設計した機関車はラムズボトム型をモデルとしている。

現代のサウス・イースタン鉄道の機関車はすべて内筒式で、前述のスターリング氏の優れた逆転装置を備えています。これらは以下のクラスに分類できます。

2 つの寸法を持つ 4 輪連結ボギー急行機関車。
四輪連結ボギー旅客用機関車。
四輪連結ボギータンク機関車。
六輪連結貨物機関車。
6輪連結入換タンク機関車。
標準の急行クラスの機関車は約15年前に導入され、当時は機関車は黒く塗装されていましたが、外観的には幸いなことに、スターリング氏は最近、機関車監督に任命される前に入手したサウスイースタン鉄道の色に戻り、新しい機関車は今では美しい色合いで塗装されています。 [267ページ]オリーブグリーン。このクラスのエンジン「No.240」（図109）は、1889年のパリ万博に出品され、金メダルを獲得しました。

先頭寸法は、シリンダー直径 19 インチ、ストローク 26 インチ (傾斜 1:30)、ボギー先頭車輪の直径 3 フィート 9 インチ、ボギーのホイール ベース 5 フィート 4 インチ、駆動輪と従輪 (連結) の直径 7 フィート、連結輪のホイール ベース 8 フィート 6 インチです。駆動輪にはティミス スプリングが装備され、従輪にはアンダーハング積層スプリングが装備されています。

テンダーは、直径4フィート、ホイールベース12フィートの6つの車輪で均等に分割されて搭載されています。テンダーのタンクには2,650ガロンの水が貯まり、石炭積載量は4トンです。

図109. —「No.240」、1889年のパリ万博で金メダルを受賞したサウス・イースタン鉄道の機関車

作動時の重量：台車上、13 トン 12 cwt。駆動輪上、15 トン 18 cwt。従輪上、13 トン。炭水車。L、10 トン 6 cwt。中央、10 トン 1 cwt。T、10 トン 3 cwt。機関車と炭水車の合計重量、73 トン。

上記の説明から、これらの機関車はバランスが良く、優れた性能を発揮することがわかるでしょう。重量物の牽引に適しており、セブンオークス経由の直通路線には急勾配もありますが、これらの機関車はそれを難なくこなします。

もう一つの有利な点は石炭の消費量で、燃料の品質は劣るにもかかわらず、平均は低い。[268ページ]

しかし、快速列車の速度は期待外れです。おそらく、機関車のせいではなく、列車の運行タイミングのせいでしょう。

他の鉄道会社がサービスを加速させている一方で、サウス・イースタン鉄道は速度に関しては後退している。

しかし、機関車の実力を示すのに、レッドヒルとフォークストン間、あるいはアシュフォードで本線を出てラムズゲートまで続く路線ほど優れた路線は、英国中に存在しない。これらの路線は何マイルにもわたり、ほぼ直線で平坦である。しかし、速度に関しては、この状況が全く活かされていない。そのため、旅行者は機関車のせいにする傾向がある。おそらく、機関車は自らの速度を実証する機会を一度も得られなかったのだろう。

図110. —サウス・イースタン鉄道の標準貨物機関車

スターリング氏が開発したもう一つのボギー式テンダー機関車は、先ほど説明したものと外観が非常に似ていますが、寸法が小さいです。これから説明する機関車は、7フィート連結急行列車が登場する数年前、スターリング氏が機関車監督に任命されて間もなく初めて製造されました。これらの機関車は主にノース・ケント線（ロンドン～メイドストーン間）の旅客列車の運行に使用されています。

シリンダー、18 インチ x 26 インチ (傾斜 1:15)、ボギー車輪、3 フィート 8 インチ。 [269ページ]機関車直径：12 トン 12 cwt。軸距：5 フィート 4 インチ。駆動輪および従輪（連結）直径：6 フィート 0.5 インチ（軸距：8 フィート 2 インチ）。バネおよびフレームは 7 フィート クラスと同様。炭水車車輪直径：3 フィート 8 インチ。軸距：12 フィート（均等分割）。水容量：2,000 ガロン。石炭：3 トン。稼働時の重量：台車搭載時 12 トン 12 cwt。駆動車軸搭載時 14 トン 2 cwt。従輪搭載時 11 トン 5 cwt。炭水車 L 搭載時 8 トン 12 cwt。中央搭載時 8 トン 2 cwt。T 搭載時 9 トン。総重量（機関車および炭水車）63 トン 13 cwt。

炭水車貨物機関車 (図 110 ) には、直径 5 フィート 2 インチの車輪が 6 個 (連結)、シリンダーは 18 インチ x 26 インチ (傾斜 1:9)、ホイール ベースは、L から D までが 7 フィート 4 インチ、D から T までが 8 フィート 2 インチです。炭水車は、6 フィートの旅客機関車と同様の寸法で、100 ガロンの追加水容量があります。作動時の重量: 機関、L、12 トン 2 cwt、D、15 トン 3 cwt、T、11 トン。炭水車、L、9 トン 5 cwt、C、9 トン 1 cwt、T、9 トン 17 cwt、合計 (機関車と炭水車)、64 トン 18 cwt。

図111.標準型客車タンク機関車、南東線。

4 輪連結ボギータンク (図 111 ) は、先輪と駆動輪が連結されており、直径 5 フィート 6 インチ、シリンダーは 18 インチ x 26 インチ (傾斜 1:9)、車輪付き後続ボギーの直径は 3 フィート 9 インチ、側面水タンクの容量は 1,050 ガロン、石炭貯蔵庫の容量は 30 cwt、ホイール ベース (L から D まで) は 7 フィート 5 インチ、D からボギー中心までの高さは 11 フィート 11 インチ、ボギーのホイール ベースは 5 フィート 4 インチ。作動時の重量: L 13 トン 17 cwt、D 16 トン、ボギー 18 トン 16 cwt、合計 48 トン 13 cwt。[270ページ]

上記は、サウス・イースタン鉄道が保有する旅客用タンク機関車の主要なタイプであり、その数は増加傾向にあります。主にグラスゴーの企業で製造されていますが、テンダー機関車はアシュフォード工場で製造されています。

同様のボギータンクには復水装置が備えられており、メトロポリタン鉄道を経由してグレート・ノーザン鉄道へ直通するサウス・イースタン鉄道の列車を牽引するために使用されました。これらの機関車の一部は、クロイドン（アディスコム・ロード）とリバプール・ストリート間の直通列車が運行されていた時代に、テムズ・トンネルを通過するサウス・イースタン鉄道の列車牽引にも使用されました。この目的のため、短い煙突が取り付けられ、テムズ・トンネルを通過できるようにしました。

図（図112）は、スターリング氏がサウス・イースタン鉄道向けに開発した最新型の急行機関車を示しており、最初の機関車は1898年7月末に稼働を開始した。スターリング氏が以前に設計したサウス・イースタン急行機関車との細部における相違点がいくつか示されている。特に目立つのは、安全弁が取り付けられた大きな真鍮製のスタンド、機関車の運転席形状の改良、そして炭水車の側面が2枚のパネルに塗装され、その間に会社の紋章が描かれていることである（スターリング氏は、炭水車にSERと表記する他の慣例を盲目的に模倣したわけではないことがわかる）。また、バネはフレームの下にあり、炭水車の両側に後部ステップが設けられている。

車輪とシリンダーの直径、ストローク、ホイールベースは変更ありません。テンダーはわずかに長くなり、バッファー上の全長は52フィート4インチから52フィート8インチになりました。作動圧力は1平方インチあたり170ポンドとなり、外径1⅝インチ、長さ10フィート4.5インチのチューブが215本あります。その他の寸法の違いは以下の表のとおりです。

図112
に示す「440」クラス。
図109
に示す「240」クラス。
レールレベルからボイラー中心まで 7フィート10インチ 7フィート5インチ
総加熱面積 1,100平方フィート 1,020½平方フィート

煙突の頂上までの高さは両クラスとも13フィート4インチです。
新しいエンジンの煙突は2インチ短くなっています。

重量を積載—
エンジン。 エンジン。
ボギー。 15トン。 ボギー。 13トン12cwt。
D. 16トン8cwt。 D. 15トン0cwt。
T. 14トン13cwt。 T. 13トン。
入札。 入札。
L. 10トン15cwt。 L. 10トン6cwt。
C. 10トン18cwt。 C. 10トン1cwt
T. 12トン9cwt。 T. 10トン3cwt。
合計 80トン3cwt。 合計 73トン。

入札の水容量 3,000胆汁。 2,650 胆汁。
石炭” ” 3トン。 4トン。[271ページ]

図112. —サウス・イースタン鉄道の最新鋭急行旅客機関車

[272ページ]これらの機関車の重量、ボイラー圧力、伝熱面積の増加、そして蒸気ドームへの妥協と相まって、このような優れた機関車は、サウス・イースタン鉄道が運行する重量列車を高速で牽引するのに十分対応できるはずです。スターリング氏には、この機関車の登場を称賛すべきです。

現在ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道で稼働している標準的な機関車は、約3年前に辞任した故アダムズ機関車監督の設計に基づいて製造されました。アダムズ氏の後を継いだD・ドラモンド氏は、大型ボギー式タンク機関車、6輪連結貨物機関車、4輪連結ボギー式急行機関車、そしてロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の実務において明らかに新たな出発点となった「4気筒」機関車など、いくつかの新型機関車を製造しました。アダムズ氏の設計の中で最も重要なものは、以下のように分類できます。

4連装台車急行機関車と炭水車。
前輪4輪連結、エンジンと炭水車が混在。
六輪連結の貨物機関車と炭水車。
四輪連結ボギータンク機関車
6輪連結のボギー入換タンク機関車。
四輪連結ボギー旅客機関車には 2 つのクラスがあり、両方とも設計は同じですが寸法が異なります。

添付の表には、2 つのクラスの違いが示されています。

(A) = デザイン番号 (H) = 加熱表面チューブ。
(B) = シリンダー。 (I) = 火室。
(C) = ボイラー圧力。 (J) = 格子面積。
(D) = ボイラーバレルの長さ。 (K) = チューブの数。
(E) = 火室の長さ。 (L) = レールの牽引力。
(F) = 台車車輪の直径。 (M) = テンダーの水容量。
(G) = 連結された車輪の直径。

（あ） （B） （C） （D） （英） （女性） （G） （H） （私） （J） （K） （左） （男性）
で。で。 ポンド。 フィート フィートインチ フィートインチ フィートインチ 平方フィート。 ポンド。 ギャルたち。
26 17½×26 160 11 6 0 3 3 6 7  1121  110  17 216 10,079 3,000
43 10 × 26 175 11 6 10 3 7 6 7 1193.7 112.12 19.75 230 13,069 3,300
これらの機関（図113）は、外側にシリンダーがあり、連結された車輪に下向きに取り付けられたバネ（バネはコンペンセイションビームで接続されています）、ボイラー胴部にドーム、火室にラムズボトム安全弁を備えています。設計上の注目すべき特徴は、フレームが煙室の前に突き出ている距離です。運転室のスタイルも非常にすっきりしています。

アダムス氏の後期の機関車の大きな特徴は、特許を取得した渦流送風管であり、その導入により、この発明を搭載した機関車の石炭消費量が大幅に削減されました。[273ページ]

混合交通機関は、内筒直径18インチ、ストローク26インチ、先輪および駆動輪（連結）直径6フィート、従輪直径4フィート、連結輪にはアンダーハングスプリングとコンペンセイションビームを装備しています。蒸気圧力は160ポンドです。加熱面と火格子面積は「26」設計と同様です。レール牽引力は11,700ポンドです。テンダー積載量は「43」設計と同じです。

6連装の貨物機関車は、内筒直径17.5インチ、ストローク26インチ、車輪直径5フィート1インチ、蒸気圧力140ポンド、下吊りバネ、ボイラー胴長10フィート6インチ、直径4フィート4インチ、火室長さ5フィート10インチ、高さ5フィートを備えています。煙室前面は傾斜しており、ロンドンやノースウェスタンの貨物機関車と同様に、煙室底部が上部よりも広くなっています。外径1.3インチの伝熱管が218本あり、伝熱面積は、伝熱管1,079平方フィート、火室108平方フィート、火格子面積17.8平方フィートです。レール牽引力は10,442ポンドです。炭水車の水容量は2,500ガロン。

図113. —アダムスの標準急行機関車、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道

郊外およびその他の短距離旅客輸送は、先輪と駆動輪が連結され、従台車が連結されたタンク機関車によって行われます。シリンダーは内側にあり、直径18インチ、ストローク26インチです。 [274ページ]連結輪の直径は5フィート7インチ、台車輪の直径は3フィート。伝熱面と火格子面積は、既に説明した「26」クラスおよび混載機関車と同じ。蒸気圧力は1平方インチあたり160ポンド。燃料タンクの燃料容積は80立方フィート。タンクの水容量は1,200ガロン。レール牽引力は12,573ポンド。

6輪連結式の入換タンクは全体的に小型で、シリンダーの直径は17.5インチ、ストロークは24インチ、車輪は直径4フィート10インチです。ボイラー胴は長さ9フィート5インチ、直径4フィート2インチで、外径1¾インチの熱管が201本入っています。加熱面積は、熱管が897.76平方フィート、火室が89.75平方フィート、火室の長さは5フィート、高さは4フィート9インチ、火格子面積は13.83平方フィートです。蒸気圧力は160ポンド、レール牽引力は12,672ポンド、燃料タンクの燃料容量は77.5立方フィート、水タンクの容量は1,000ガロンです。

写真：F. ムーア

図114. —「ウィンドカッター」機関車、「No. 136」、L. & SWR、凸型煙室扉付き

[275ページ]

図115. —ドラモンドの4気筒エンジン、ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道

[276ページ]ロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道はかつて、非常に多くの異なる設計の機関車を保有していました。現在も使用されている設計の数は、おそらく英国の他のどの鉄道よりも多く、古いタイプの機関車が急速に「スクラップ」化されているにもかかわらず、そして近年、非常に古いタイプの機関車の一部が新しいボイラーを搭載して改造されているにもかかわらず、おそらくその数は多いでしょう。ビーティー設計の古い機関車には大抵名前が付けられていますが、残念ながら、最近のロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道の機関車監督は、特別な状況下で「アレクサンドラ」と名付けられたタンク機関車1台を除いて、この慣習を無視してきました。そして、この名前さえも最近削除されました。

ドラモンド氏がナインエルムズの主任に就任して以来、彼の革新のうち少なくとも2つは注目に値する。1つは、風圧抵抗を低減すると考えられて設計された風切煙室扉（図114）の実験である。この凸型煙室扉は、テンダー機関車136に取り付けられているほか、L.およびSWRタンク機関車、そして一部のテンダー貨物機関車にも取り付けられている。

ドラモンド氏が設計し、かなりの注目を集めている別の形式のエンジンは、1897年末にナイン・エルムズで製造された4気筒エンジン（図115）である。このエンジンは、直径6フィート7インチの（連結されていない）4つの駆動輪と先台車で支えられている。外側のシリンダーにはジョイのバルブギアが使用されており、シリンダーはすべて直径15インチ、ストロークは26インチである。火室の水管を含めて1,700平方フィートに達する非常に大きな加熱面積が設けられる。蒸気圧は1平方インチ当たり175ポンドである。炭水車は2台の4輪台車によって運ばれ、4,300ガロンの水を運ぶ。動きは蒸気装置によって逆転される。排気蒸気の一部は炭水車の後部から排出される。

ノース・ブリティッシュ鉄道の機関車工場はグラスゴーのカウレアズにあり、現在はM・ホームズ氏が機関車監督を務めている。

もともとノース・ブリティッシュ鉄道の工場はエディンバラ近郊のセント・マーガレットにありました。しかし、1865年にエディンバラ・アンド・グラスゴー鉄道がノース・ブリティッシュ鉄道と合併した際に、前者のカウレアズ工場が同社の機関車本部として選ばれました。

列車が重いだけでなく、多くの列車がかなりの速度で走行し、急勾配も珍しくないため、ノースブリティッシュシステムで列車を動かすには相当の電力が必要です。

したがって、機関車の在庫に「単一」エンジンが含まれていないのは驚くことではありません。[277ページ]

旅客用機関車は4連の先頭台車式が主流である（図116）。

主要な旅客用機関車は、直径6フィート6インチと7フィートの連結輪を備え、シリンダーはどちらも18インチ×26インチです。蒸気圧力は通常140ポンドですが、一部の機関車には1平方インチあたり10ポンドの圧力が追加されます。

他の寸法は次のとおりです。

   7フィートの車輪。      6フィート6インチのホイール。 

加熱面管 1,007 平方フィート 1,148 平方フィート
火室 119 ” 118 ”
格子エリア 22 ” 20 ”
動作時の重量  45トン5cwt。 46トン10cwt。
両サイズの動輪には15トン12cwtの重量が積載されています。炭水車は32トンの重量で、5トンの石炭と2,500ガロンの水を積載しています。

図116. —先台車付き4連装旅客機関車、NBR

これらのクラスの機関車は、エディンバラとベリック間の57マイル42チェーンを走るイーストコースト急行列車で運行されています。所要時間は72分ですが、実際には1時間未満で運行されることも少なくありません。実際、エディンバラからベリックまでを57分21秒で走破した列車もあります。

ウェスト・ハイランド鉄道の運行のために、ホームズ氏は並外れた出力を持つ4連装ボギー機関車を設計しました。連結された車輪の直径はわずか5フィート7インチ、シリンダーは直径18インチ、ストロークは24インチ、伝熱面管は1,130.41平方フィート、火室は104.72平方フィート、火格子は [278ページ]面積は 17 平方フィート、蒸気圧力は 1 平方インチあたり 150 ポンド、作動状態のエンジンの重量は 43 トン 6 クォート (そのうち 14.5 トンが駆動車軸にかかる)。

入札は前述のものと同様です。

ノース・ブリティッシュ鉄道には貨物機関車が数多く存在し、最も近代的な機関車は「18インチ標準」型として知られています。この機関車は、直径5フィートの連結輪6個、シリンダーは18インチ×26インチのストローク、伝熱面管は1,139.96平方フィート、火室は107.74平方フィート、火格子面積は17平方フィート、稼働時の重量は40トン13 cwtで、そのうち15トン8 cwtは駆動輪によって支えられています。炭水車は通常型です。その他の貨物機関車は、シリンダー直径17インチ、ストローク26インチです。

短距離旅客輸送は4種類のタンク機関車で行われています。そのうちの1種類は、ロンドン、ブライトン、サウスコーストの「テリア」に非常に似ていますが、サイズが大きいです。これらの機関車は、シリンダーが15インチ×22インチ、連結輪が直径4フィート6インチ、タンク容量が600ガロンで、稼働時の重量は33.5トンです。別の種類のボギータンクは、連結輪が直径5フィート、先台車が直径2フィート6インチの固定輪、シリンダーのストロークが16インチ×22インチです。これらの機関車は当初、排気蒸気を凝縮していましたが、現在では一般的な方法に従い、排気を送風機として利用して喫水を高めています。

他の 2 つのクラスのタンクのエンジンの寸法は次のとおりです。

494 クラス: シリンダー、17 インチ x 26 インチ、駆動輪の直径、6 フィート、水容量、950 ガロン、石炭、30 cwt、重量、47 トン 4 cwt。

586 クラ​​ス: シリンダー、17 インチ x 24 インチ、駆動輪の直径、5 フィート 9 インチ、水容量、1,281 ガロン、石炭、50 cwt、重量、50 トン 7 cwt。

「入換パグ」と呼ばれる、便利な小型のサドルタンクがあります。これは直径3フィート8インチ（約90cm）の4つの連結された車輪で走行し、外側のシリンダーは直径14インチ（約30cm）、ストローク20インチ（約50cm）です。ホイールベースは7フィート（約2.1m）、作動時の重量は28トン15cwt（約1500kg）、サドルタンクの水容量は720ガロン（約2400リットル）です。

ホームズ氏が開発したNBR向け最新型の急行機関車（図117）は、1平方インチあたり175ポンドの作動圧力を備えています。主要寸法は、シリンダー径18¾インチ、ストローク26インチ、台車長3フィートです。 [279ページ]直径6インチ、駆動輪および従輪、6フィート。直径6インチ、ホイールベース、22フィート。1インチ、台車中心から駆動輪中心まで、9フィート。10インチ、駆動輪中心から従輪中心まで、9フィート。チューブNo.254、外側直径1¾インチ。加熱面積：チューブ、1,224平方フィート、火室、126平方フィート、合計、1,350平方フィート。火格子、20平方フィート。稼働時のエンジン重量、47トン。稼働時の炭水車重量、38トン。タンク容量、3,500ガロン。

ノース ブリティッシュ鉄道の機関車在庫は約 800 台ですが、その多くは A リストまたは重複リストに含まれているため、法定報告書には含まれていません。

図117. —ホームズの最新型急行機関車、英国北西部鉄道

ノース・ブリティッシュ鉄道のテンダー機関車は、貨物用 4 種類と旅客用 3 種類の計 7 つの項目に分類されます。

最近の報告によると、各部門のエンジン数は次の通りです。

品。
18インチシリンダー、6輪連結メインライン 144
1等車、6輪連結 267
2等車、6輪連結 8
（そのうち1件（17a番）は重複リストに載っています。）
3等車、6輪連結 75
（そのうち 2 つ（18a と 250a）は重複リストにあります。）

乗客。
1等車、4輪連結 121
2等車、4輪連結 22
（うち5つ{268a、269a、394a、395a、404a}
重複リストに載っています。
3等車、4輪連結 29
(1 つ (247a) は重複リストにあります。)
[280ページ]ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道の機関車工場は、ボルトン近郊のホーウィッチに位置し、主要鉄道会社によって建設された、各鉄道会社が「工場」と称する広大な作業場や工場群の中でも最新のものである。したがって、ホーウィッチ工場が近代的な工作機械の保有量と事業全体の完成度において、他の多くの鉄道施設に匹敵し、むしろそれを凌駕していることは驚くべきことではない。

JAF アスピナル氏はランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道の主任機械技師であり、同氏の監督の下、同鉄道の機関車は他に並ぶものがなく、決して超えることのない優れたレベルにまで高められました。

この地位を獲得できたのは、アスピノール氏が常にあらゆる面で最高の機能を機関車設計に取り入れるという強い意志を示してきたからです。ジョイ社のバルブギアは、ランカシャーおよびヨークシャーの機関車の製造に広く採用されており、常に優れた成果を上げています。

ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道は長年にわたり、ラムズボトム方式の貯水槽を採用してきました。集水装置はアスピナル氏が特許を取得した真空装置によって作動します。貯水槽はシステム上の9箇所に設置されています。

 登録番号

ホーバリー・ジャンクション：ホーバリー・ジャンクション駅の東端 3
ホスカー・モス: ホスカー・モスとバースコー橋の間 7
カークビー：カークビーとファザカーリーの間 5
リー・ロード：リー・ロードとサルウィックの間 6
ラフフォード：ラフフォードとバースコフ・ノース・ジャンクションの間 8
スミシーブリッジ：スミシーブリッジ駅の西端 1
ソワービー橋：ソワービー橋トンネルの西端 2
ウォークデン：ムーアサイドとウォードリーとウォークデンの間 4
ウィッティブリッジ：ウィッティブリッジ駅の西端 9
ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道には非常に急勾配が見られ、勾配が1/50の区間が数多くあります。この勾配と1/100の勾配の間には、非常に多くの土手が存在し、その中にはかなりの長さのものもあります。一方、バクセンデンからアクリントンまでは2マイルにわたって勾配が1/40の区間があり、パディハム・ジャンクションからパディハム駅までは1 1/4マイルにわたって同じ勾配が続き、ホドルズデン・ジャンクションからホドルズデンまでは1 3/4マイルにわたって勾配が1/40です。ブリタニアからバカップまでの勾配は次のとおりです。

286ヤード落下、 61人に1人。
550ヤード落下、 35人に1人。
154ヤード落下、 70人に1人。
1,056ヤード落下、  34人に1人。
[281ページ]しかし、この急勾配は、4分の3マイルにわたって27分の1の勾配を持つオールダムの急勾配に比べれば、その厳しさは凌駕する。これらの急勾配はすべて、固定機関車の助けを借りずに機関車によって動かされている。

マンチェスターのヴィクトリア駅から東へ出発するすべての列車は、ニュートン ヒースに向かう途中で、77 分の 1 の急勾配を登り始め、続いて 65 分の 1 の急勾配を登り、鋭い S 字カーブを曲がってマイルズ プラッティング方面に向かい、59 分の 1 と 49 分の 1 の勾配を登らなければなりません。

図118. —四輪連結式サドルタンク機関車、ロンドン・アンド・ノース・ウェスタン鉄道

機関車は1,333両編成で、そのうち590両は標準型で、以下で説明するアスピノール氏が設計した3つの主要型式に該当します。残りは主に旧式の機関車で、徐々に標準型に置き換えられつつありますが、多くの機関車はボイラーを1種類だけ使用するように改造されています。

ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道の機関車庫は以下のように位置し、番号が付けられています。

ニュートン・ヒース、第 1 位、ロウ・ムーア、第 2 位、ソワービー・ブリッジ、第 3 位、リーズ、第 4 位、マーフィールド、第 5 位、ウェイクフィールド、第 6 位、ノーマントン、第 7 位、バーンズリー、第 8 位、ノッティングリー、第 9 位、グール、第 10 位、ドンカスター、第 11 位、——、第 12 位、エイジクロフト、第 13 位、ボルトン、第 14 位、ホーウィッチ、第 15 位、ウィガン、第 16 位、サウスポート、第 17 位、サンドヒルズ、第 18 位、エイントリー側線、第 19 位、ベリー、第 20 位、バカップ、第 21 位、アクリントン、第 22 位、バーンリー、第 23 位、スキップトン、第 24 位、ローワー・ダーウェン、第 25 位ヘリフィールド、第 26 位、ロストック ホール、第 27 位、チョーリー、第 28 位、オームズカーク、第 29 位、フリートウッド、第 30 位、ブラックプール (タルボット ロード)、第 31 位、ブラックプール (セントラル)、第 32 位。[282ページ]

図118a. —標準急行旅客機関車、ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道

ここで、ランカシャー機関車とヨークシャー機関車のいくつかの種類について説明します。

四輪連結旅客用機関車の「H」クラスまたは標準クラスは、機関車番号1,093（図118a ）に示されています。 [283ページ]シリンダーは内部にあり、車軸にもベアリングが内蔵されています。主な寸法は以下のとおりです。

シリンダー、直径18インチ、ストローク26インチ。
台車車輪、直径 3 フィート 0½ インチ。
連結された車輪（駆動輪と従輪）、直径 7 フィート 3 インチ。
ホイールベース、21フィート6½インチ。
台車の中心から駆動輪の中心までの距離は 10 フィート 2½ インチです。
駆動中心から従輪中心までの距離は 8 フィート 7 インチ。
積載重量（台車）、13トン16cwt。
” ”  (運転)、16トン10cwt。
” ”  (末尾)、14トン10cwt。
合計44トン16cwt。
ボイラー、直径4フィート2インチ、長さ10フィート7⅜インチ。
火室、長さ 6 フィート、幅 4 フィート 1 インチ、高さ 5 フィート 10 インチ。
チューブの数、220。
チューブ（外径）、1¾インチ。
加熱面、チューブ、1,108.73平方フィート。
” ”  火室、107.681平方フィート。
合計1,216.41平方フィート。
防火面積、18.75平方フィート。
1平方インチあたりの蒸気の圧力、160ポンド。
6 輪炭水車の重量、積載時、26 トン 2 cwt. 2 qrs。
炭水車の水タンクの容量は1,800ガロン。
炭水車の燃料積載量、3トン。

図119. —標準8輪旅客タンクエンジン、L. & YR

「A」または標準クラスの貨物機関車は、シリンダー、ボイラー、加熱面、蒸気圧力などが、前述の「H」クラスの旅客機関車と同じです。同様の炭水車パターンが採用されていますが、連結された 6 つの車輪の直径は 5 フィート 1 インチです。軸距は、L から D まで 7 フィート 9 インチ、D から T まで 8 フィート 7 インチ、合計 16 フィート 4 インチです。作動時の重量は、L が 13 トン 16 cwt. 2 クォート、D が 15 トン、T が 13 トン 6 cwt. 2 クォート、合計 42 トン 3 cwt です。

タンク機関車はマンチェスターとブラックバーン間の列車運行に使用され、その距離は24.5マイルで、そのうち13マイルは上り勾配、6マイルは下り勾配で、そのほとんどが急勾配である。 [284ページ]100分の1未満です。この路線の運行に影響を与える最も急な勾配は、ボルトンからエントウィッスル方面の勾配です。1.25マイルは72分の1、続く4.5マイルは74分の1です。これは、有名なシャップフェル越えの勾配よりも急です。これらのタンク機関車には、煙突または燃料庫のどちらを先頭に運転する場合にも使用できる集水装置が装備されています。列車は13両編成で、機関車を含めた重量は約250トンです。

エンジン（図119）には8つの車輪があり、それぞれ先導星状車輪1組、連結星状車輪2組、後導星状車輪1組である。シリンダーは内側にあり、ストロークは26インチ、直径は18インチである。車輪の直径は以下のとおりである。

ラジアル、3フィート7¾インチ。
連結時（駆動および牽引）、5 フィート 8 インチ。
ホイールベースは24フィート4インチで、次のように分割されます。
フロントラジアルホイールを駆動中心に、
7フィート10.5インチ；後輪駆動、
8 フィート 7 インチ、後部はトレーリング ラジアルに連結され、7 フィート 10½ インチ。
積載重量（先頭ラジアルホイール）、13 トン 10 cwt。
” ” (運転)、 16トン12cwt。
” ” (後連結)、 15トン2cwt。
” ” (トレーリングラジアル)、 10トン15 cwt。
合計55トン19cwt。

図120. —ランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道の油焚きサドルタンク入換機関車

ボイラー、火室などの寸法は「H」級と同じです。これらの機関車のタンクには1,340ガロンの水が、燃料庫には2トンの石炭が貯蔵されます。[285ページ]

上記の3つのクラスは、アスピノール氏が設計した機関車の主要な型式です。図120は、アスピノール氏が設計し、ホールデンのシステムで油焚きされた4輪連結のサドルタンク機関車を示しています。この機関車はリバプールで入換作業に使用されています。

図121. —「デュナラステア」、カレドニアン鉄道

現在、カレドニアン鉄道の機関車は、速度と牽引力において一般の人々の間で第一位を占めています。これは、セント・ロロックス工場で1940年から製造された「デュナラステア」クラスの機関車の優れた性能によるものです。 [286ページ]カレドニアン鉄道の現在の機関車監督であるJFマッキントッシュ氏の設計です。

これらの機関車 (図 121 ) についてはこれまで何度も説明してきましたが、先頭の寸法をここで改めてまとめておきます。シリンダーは内側にあり、直径 18 1/4 インチ、ストローク 26 インチです。機関車は先頭台車と、直径 6 フィート 6 インチの連結された 4 つの車輪で支えられています。台車の車輪基底は 6 フィート 6 インチ、台車の中心から駆動輪までの長さは 9 フィート 11 インチ、動輪から後輪までの長さは 9 フィート、緩衝装置 (機関車と炭水車) の全長は 53 フィート 9 3/4 インチです。作動時の重量は次のとおりです。機関車 – 台車 15 トン 14 cwt. 3 qr.、動輪から後輪まで 16 トン、炭水車 15 トン 5 cwt.そしてT.、13トン4cwt.2qr.、合計、86トン1cwt.1qr.

牽引力は14,400ポンド。炭水車の水容量は3,570ガロン。作動圧力は160ポンド。このエンジンの最大の特徴は、1,284.45平方フィートの伝熱管と118.78平方フィートの火室という広い伝熱面積です。この結果を得るためにボイラーは「ハイピッチ」に設計されており、エンジンはややずんぐりとした外観となり、駆動輪の直径は実際よりも小さく見えます。

機関士と機関助手の安全のため、延長運転室が設けられています。これらの機関車が果たした素晴らしい働きはしばしば記録に残されていますが、その最大の特徴は、カーライルからスターリングまで毎日118マイル（約180キロメートル）を123分でノンストップで走行したことです。この行程には、10マイル（約16キロメートル）で標高差650フィート（約200メートル）のビートック・バンク（峠）を駆け上がるという壮大なコースも含まれています。しかし、カレドニアン鉄道の総支配人であったジェームズ・トンプソン卿は、このタイプの機関車について次のように述べています。「しかし、この機関車は確かに効果的ですが、既に改良が進められており、間違いなく次世代の機関車に取って代わられるでしょう。」

サー・J・トンプソンが示唆したように、マッキントッシュ氏は上記の形式を改良し、優れた「デュナラステア2」（図123）を誕生させました。この優れた機関車は、カーライルとグラスゴー、そしてエディンバラと北部を結ぶ西海岸の大型路線列車の牽引にも使用されています。[287ページ]

図122. —マッキントッシュの有名な「デュナラステア2」カレドニアン鉄道急行機関車の一つ

[288ページ]グラスゴーからカーライルまでは、機関車の 1 台が午後 2 時発の回廊列車を全行程無人で牽引します。乗客、荷物、炭水車を除く列車の重量は 350 トンを超えます。寸法は次のとおりです。車輪は 6 フィート 6 インチ、D 軸と T 軸が連結され、先頭台車あり。シリンダーは 19 インチ x 26 インチ。炭水車は 2 つの 4 輪台車上を走行します。水容量は 4,125 ガロンです。車輪の重量は次のとおりです。機関車 – 台車 16 トン 6 cwt。動輪 16 トン 17 cwt。従輪 15 トン 17 cwt。合計 49 トン。炭水車: 先頭台車 22 トン 11¾ cwt。後台車22トン（6¼ cwt）、合計45トン。機関車と炭水車（作動状態）の総重量は94トン。緩衝装置（機関車と炭水車）上の全長は57フィート3¾インチ、牽引力は16,840ポンド、作動圧力は1平方インチあたり175ポンド。加熱面積：管1,381.22平方フィート、火室118.78平方フィート、合計1,500平方フィート。

台車ホイール ベース、6 フィート 6 インチ。台車中心から駆動部までの距離、10 フィート 11 インチ。駆動部から従車までの距離、9 フィート。炭水車の台車中心間の距離、11 フィート 3 インチ。炭水車全体のホイール ベース、16 フィート 9 インチ。

図123. —6輪連結式凝縮機関車、カレドニアン鉄道

マッキントッシュ氏が導入したもう一つの新型機関車は、5フィート6インチの連結輪を備えています。これは旅客貨物混合輸送機関車（図123）で、グラスゴー中央地下鉄を通る貨物列車、鉱物輸送列車、大型旅客列車、観光列車に使用されます。軸距は、全長7フィート6インチ、全幅8フィート9インチ、シリンダーは18インチ×26インチ、炭水車は6輪、水容量は2,800ガロンです。

カレドニアン鉄道の機関車でもう一つの優れた設計は「カーブルック」（図 124）クラスで、D. ドラモンド氏の仕様に基づいて建造され、先台車と直径 6 フィート 6 インチの 4 つの連結された車輪を備えています。これらの機関車の重量は、台車 14 トン 15 クォート (15 cwt)、D 台車 15 トン 4 クォート (4 cwt)、T 台車 15 トン、L 台車 10 トン 16 クォート (2 クォート)、M 台車 14 トン 6 クォート (3 クォート) です。軸距は、台車 6 フィート 6 インチ、台車中心から D 台車まで 9 フィート 10 インチ、D 台車から T 台車まで 9 フィート、バッファー上の全長 (機関車と炭水車) 54 フィート 6 インチ安全弁はドームの上部に配置されており、非対称なため輪郭が崩れている。 [289ページ]ドラモンド氏の別形式の機関車で、シリンダーは18インチ×26インチストロークです。軸距と水容量は「デュナラステア」級と同じですが、重量と牽引力は異なります。前者は台車付きで14トン13 cwt. 2 qr.、Dは15トン7 cwt. 3 qr.、炭水車Lは12トン13 cwt.、Mは13トン4 cwt.、Tは13トン4 cwt. 2 qr.、合計84トン6 cwt. 3 qr.です。牽引力は12,900lb.です。

図124. —「カーブルック」、カレドニアン鉄道のドラモンド急行機関車の一つ

カレドニアン鉄道の機関車44種類すべてについて詳細を説明するのは読者にとってかなり面倒な作業となるため、残りのクラスについては詳細のみを添付します。

炭水車付きの旅客用機関車。
駆動輪の直径:

5フィート9インチ、4連装、先頭台車付き。シリンダーは18インチ×26インチストローク。

7フィート単輪、先台車1台、従輪2輪。シリンダーは18インチ×26インチストローク。

7フィートの4連装機関車、先頭台車付き。シリンダーは18インチ×24インチのストローク。（これは改造されたタイプの機関車です。）炭水車は1,880ガロンしか積めません。

全長7フィート、四連装で、小型の先輪を2つ備えています。シリンダーは直径17インチ、ストローク24インチ。ボイラーにはドームはありません。

6フィート6インチの4連装（D型とT型）で、小型の先輪を2つ備えています。シリンダーは17インチ×24インチのストロークです。エンジンにはドームがなく、炭水車には4輪のみ。水容量は1,428ガロンです。

全長6フィート。DとTが連結された小型先輪付き。ドームなし。シリンダーは直径17インチ、ストローク22インチ。6輪炭水車。[290ページ]

全長8フィート2インチ、小型の単輪先輪および後輪。ドームなし。シリンダーは直径17インチ、ストローク24インチ。6輪炭水車。

全長6フィート、D型とT型連結、小型の積載車輪、ドラモンド社により改造、ドームに安全弁付き。シリンダーは18インチ×24インチ。

全長5フィート。連結式で、先頭台車付き。シリンダーは18インチ×24インチ。四輪炭水車。水容量1,550ガロン。

7フィート単装。シリンダーは17¾インチ×22インチ。ドームなし。四輪炭水車、1,384ガロン。

図125. —マッキントッシュ社製 5フィート9インチ凝縮タンク機関車、カレドニアン鉄道

旅客用タンク。
5 フィート、L および D 連結、トレーリング ボギー、シリンダー、16 インチ x 22 インチ、ドラモンド バルブ、タンクの水容量、830 ガロン。

5 フィート単装 (役員用): シリンダー、直径 9½ インチ、ストローク 15 インチ。ウェルタンクの容量は 520 ガロン。バンカー、石炭 30 cwt。ホイール ベース: L. から D. まで 6 フィート 6 インチ。D. から T. まで 7 フィート 6 インチ。重量: L. 7 トン 10 cwt. 3 クォーター。D. 11 トン 6 cwt. 2 クォーター。T. 7 トン 16 cwt. 1 クォーター。牽引力、2,489 ポンド。

5 フィート、D と T を連結、シリンダー、17½ インチ x 22 インチ、水、820 ガロン。

長さ 5 フィート 6 インチ、奥行き 1/4 インチを連結。シリンダー 16 インチ x 20 インチ。水 450 ガロン。

長さおよび直径4フィート6インチ、トレーリングボギーと連結。シリンダーは18インチ×22インチ。水容量は950ガロン。[291ページ]

全長3フィート8インチ、左右連結、従動輪1組、シリンダー、ストローク14インチ×20インチ。サドルタンクの容量は800ガロン。

5フィート8インチのラジアルL輪とT輪、および4つの連結輪（合計8輪）。シリンダーは17.5インチ×22インチ。側面タンクに水1,200ガロン。石炭バンカーに3トンの石炭。

5 フィートの D. および T. が先頭台車と連結されています。シリンダーは 17 インチ x 24 インチです。

5フィート9インチ。LとDが連結され、トレーリングボギー付き。シリンダーは18インチ×26インチ。このクラスには復水装置が装備されています。（図125）

テンダー付き貨物機関車。
全長6フィート。先輪2個付き。シリンダー径18インチ、ストローク24インチ。炭水車6輪。水容量1,840ガロン。

全長5フィートの6輪連結式。シリンダー幅18インチ×長さ26インチの6輪炭水車。水容量2,500ガロン。

以下のエンジンにはドームがありません。

全長5フィート、6輪連結式。内筒は17インチ×24インチの6輪炭水車。水容量は1,800ガロン。

5フィート（鉱物エンジン）L型とD型連結、小型従輪、ドームなし。シリンダー、17インチ×24インチ、4輪テンダー、1,542ガロン。

全長5フィート、6輪連結式鉱物エンジン。ホイールベース：左から奥まで5フィート6インチ、奥から後まで5フィート6インチ。すべての車輪はボイラーバレルの下にあります。シリンダーは18インチ×24インチの6輪炭水車。水容量は1,840ガロン。

全長5フィート、6輪連結式鉱物エンジン。シリンダーは17インチ×24インチ、4輪テンダー付き。水容量は1,383ガロン。

5 フィート 6 インチ。L および D が連結され、小さな 1 対の従輪が付いています。内側のシリンダーは、16 インチ x 20 インチの 4 輪の炭水車です。

全長4フィート8インチ。左右連結式、鉱物エンジン。シリンダーは17インチ×20インチ。4輪炭水車。水容量1,000ガロン。

(同様のクラスのエンジンには、直径 17 インチ、ストローク 18 インチのシリンダーがあります。)

全長5フィート、直径17インチ、高さ24インチの連結型で、小型先輪を2つ備えています。シリンダー式で、4輪炭水車（17インチ×24インチ）。1,545ガロン。

全長5フィート、直径17インチ、高さ5フィートの連結式で、小型の先輪付き。シリンダーは17インチ×20インチの6輪炭水車。水容量は1,700ガロン。

鉱物タンクエンジン。
4 フィート 6 インチの 6 輪連結式サドル タンク、1,000 ガロンの水を保持、ドームに安全弁、18 インチ x 26 インチのシリンダー。[292ページ]

4 フィート 6 インチ、6 輪連結、サイド タンク、凝縮装置付き、シリンダー、18 インチ x 26 インチ。

4 フィート 6 インチ、6 輪連結、サドル タンク、シリンダー、18 インチ x 26 インチ。

4 フィート 6 輪連結、サドル タンク、1,000 ガロン、シリンダー、18 インチ x 22 インチ ストローク。

4フィート6輪連結式。サドルタンク、940ガロン。シリンダーは17インチ×20インチ。ドームなし。

全長3フィート8インチ、4輪連結式。ホイールベース7フィート。サドルタンク容量800ガロン。シリンダーサイズは14インチ×20インチ。

ニールソン社製の類似クラスの機関車がありますが、重量が異なります。前者は先車軸で13トン14 cwt. 1 qr.、動車軸で13トン13 cwt. 1 qr.です。

ニールソン級の重量: L.、13 トン 10 cwt. 3 qr.、D.、13 トン 9 cwt. 1 qr.

3フィート8インチ、6輪連結式サドルタンク。水容量900ガロン。ドラモンド社製安全弁。シリンダーは14インチ×20インチストローク。

最後に、四輪エンジンのクラス。連結された車輪を備え、直径3フィート6インチ。側面タンクの容量は500ガロン。ドーム、キャブ、ウェザーボードはなし。ホイールベースは6フィート3インチ。シリンダーは直径14インチ、ストローク22インチ。

図126. —「No. 143」、タフ・ベール鉄道の傾斜タンク機関車

機関車「No. 143」（図126）は、タフ・ヴェール鉄道のプリュイレボグ・インクライン（1/13）で運行するために特別に製造された3両の特異な機関車のうちの1両です。火室と屋根は後方に傾斜しており、機関車が最初にインクラインを登る際に、水は火室の頂上まで届くようになっています。この機関車には2本の牽引棒が取り付けられています。 [293ページ]ワイヤーロープを取り付けるためのものです。このロープはドラッグプレートの下の低いドローバーに連結され、機関車に続いて坂を下る貨車の車軸よりも下に保たれます。貨車は機関車に追従して坂を下るか、機関車の前で押し上げられます。「143」には、車輪に通常の蒸気ブレーキに加えて、レールに作用する鋳鉄製の「ソリ」ブレーキが装備されています。ドームは火室に設置され、その中に調整器が内蔵されているため、坂道での作業時に乾燥蒸気が確保されます。車輪の直径は5フィート3インチ。シリンダーは17.5インチ×26インチ。重量は44トン15 cwtsです。

ワイト島中央鉄道のお気に入りの機関車

[294ページ]

第15章
グレート・ウェスタンの「コンバーチブル」機関車 – 機関車の実務における名前の価値 – GWR の水槽 – ディーンの 7 フィート 8 インチ単気筒 – 彼の「アームストロング」クラス – GWR の拡張煙室、「デヴォンシャー」クラス – 7 フィート。 「単発」—「2202」と「3225」、4連装のグレート・ウェスタン鉄道機関車—「バリントン」—グレート・ウェスタン鉄道の客車—「ブル・ドッグ」設計—「No. 36」、グレート・ウェスタン鉄道—先頭台車を備えた6輪連装貨物機関車—グレート・ノーザン鉄道へのアイヴァットの進出とその革新—前面に「ドーム」—新型貨物機関車とタンク機関車—再建された「スターリング」—アイヴァットの内筒4連装ボギー機関車—彼の代表作「990」—グレート・ノーザン鉄道の10輪タンク機関車—「266」、グレート・ノーザン鉄道の最新鋭機関車—将来の可能性—グレート・ノース・オブ・スコットランドの機関車—マンソンの設計—ジェームズ・ジョンソンのタンク機関車と炭水車—ファーネス鉄道の客車と貨物機関車—1896年の「急行」設計—ペティグルーの新型貨物機関車—ハイランド鉄道機関車 – グレート・セントラル鉄道の機関車 – アイルランドの機関車 – ベルファストとノーザン・カウンティーズ・コンパウンド – 「レストレバー」クラス、GN (I.) – グレート・サザン・アンド・ウェスタンの標準旅客設計 – アイルランドの「軽便」鉄道用の機関車。

1892年5月、グレート・ウェスタン鉄道（GWR）は広軌鉄道を最終的に廃止したため、機関車の動力を再編成する必要が生じました。それ以前に、GWR機関車監督のW・ディーン氏はスウィンドンで6輪の急行機関車を数両製造していました（図127）。これらの機関車は「単」動輪で、直径7フィート8インチ、内筒直径20インチ、ストローク24インチ、重量44トン4cwt（そのうち13トン4cwtは先車軸に搭載）でした。

このクラスの機関車は、軌間変更に伴いロンドンとニュートン・アボット間のウェスト・オブ・イングランド急行列車を運行するために設計されたため、厳密に狭軌仕様で製造された。しかし、軌間がまだ広軌だった時代には、一部の機関車がウェスト・オブ・イングランド急行列車で運行され、この目的のために車輪はフレームの外側に固定されていた。この状態では、ずんぐりとした煙突、大きなドーム、そして膨らんだ火室カバーによって、非常に奇妙で不格好な外観を呈していた。

軌間変更が行われ、このクラスの機関車の車輪が通常の位置に固定された後、外観は大幅に改善されましたが、それでもなお、機関車には、いささか言い表せないほどの対称性と輪郭の統一性の欠如が残っていました。そこで、一対の先輪を台車に交換し、シリンダーの直径を19インチに縮小することが決定されました。これらの変更とその他の小さな改良により、機関車としての優れた特性がさらに強化され、このように改良されたこのクラスは、すぐに高い評価を得ることになりました。 [295ページ]専門家と鉄道関係者の両方から高い評価を得ています。機関車にあしらわれた鮮やかな真鍮の輝きと、機関車に付けられた名前（主に有名な広軌機関車、あるいは広軌・狭軌を問わずグレート・ウェスタン鉄道の著名な役員の名前）もまた、このデザインの威信を高めています。皮肉屋が何を言おうとも、例えば「ローバー」という名前には、ただの「999号」よりもずっと興味を惹かれます。

グレート・ウェスタン鉄道に給水装置が導入され、機関車の炭水車に「ピックアップ」装置が追加されたことで、グレート・ウェスタン鉄道は毎日多くの距離と速度で運行できるようになりました。これは数年前であればまさに驚異的だったでしょう。幸いなことに、19世紀末には機関車に関する大きな進歩がありました。

写真 F. ムーア

図127. 7フィート 8インチ「シングル」コンバーチブルエンジン、グレート・ウェスタン鉄道

グレート・ウェスタン鉄道全線で標準軌が採用されたことに伴い、このクラスの機関車は、勾配の特性上、適切な経済性で運転できる区間の急行列車で使用されています。このような状況下では、ディーン氏が設計した7フィート8インチの「単式」機関車（図128）が、グレート・ウェスタン鉄道の機関車在庫に頻繁に追加されているのも当然のことです。現在、この機関車は71台が稼働しており、さらに9台が製造中です。これは、おそらく他のどの地域よりも多くの、あるクラスの近代的な急行機関車と言えるでしょう。[296ページ]

図128. —「エンプレス・オブ・インディア」、標準グレート・ウェスタン7フィート 8インチ単装急行機関車

[297ページ]以前は目立つ位置に設置されていた、これらの機関車のボイラーに給水を送るための巨大なパイプが取り外され、この変更により、これらの見事な機関車の輪郭の美しさがさらに増しました。

ディーン氏は、先頭台車を備えた4連装機関車「アームストロング」級を製作しました。この設計は、前述の7フィート8インチ単装機関車をベースにした特徴的な設計ですが、当然ながら両級の寸法は異なります。「アームストロング」は7号機、「グーチ」（図129）は8号機、「チャールズ・サンダース」は14号機、「ブルネル」は16号機です。

図129. —「グーチ」4連装急行機関車、グレート・ウェスタン鉄道

1892年5月の軌間変更直後、ニュートン・アボット以西の高速旅客輸送のために、前輪4連装と後輪台車を備えたタンク機関車が製造されました。これらの機関車の台車にはマンセル車輪が取り付けられており、これは機関車製造において極めて異例な手法でした。

ディーン氏はその後、ニュートン アボット西部のグレート ウェスタン鉄道本線によく見られる急勾配やカーブを高速列車で走行するための別のクラスの機関車を設計しました。[298ページ]

図130. —「ペンデニス城」、西部の偉大な「ヒルクライマー」の一つ

[299ページ]これらの機関車は、この設計に基づいて最初に建造された機関車にちなんで、「デヴォンシャー」級または「ペンデニス・キャッスル」級（図130）として広く知られています。設計の顕著な特徴は「延長」煙室で、これは現代のアメリカの慣習を模倣したものです。「ペンデニス・キャッスル」を建造する前に、ディーン氏は別の機関車（426号機）に延長煙室を取り付けており、この機関車で行った試験の結果は、グレート・ウェスタン鉄道の機関車監督をこの配置の利点に納得させました。

このクラスのシリンダーの直径は 18 インチ、ストロークは 26 インチです。連結された車輪 (D および T) の直径は 5 フィート 7.5 インチ、(先頭) ボギーの直径は 3 フィート 7.5 インチです。このクラスの機関車のボギーと炭水車の両方に、マンセル車輪が採用されています。フレームは二重で、煙室側でボギー車輪に十分な遊びを持たせるために特別に収縮されています。駆動車軸用に内側と外側の両方のベアリングが用意されています。ボイラーは鋼鉄製で、伝熱面積は以下のとおりです。管、1,285.58 平方フィート、火室、112.60 平方フィート、蒸気圧力、160 ポンド、火格子面積、19 平方フィート、エンジン重量、46 トン (そのうち 15 トン 7 cwt)。主軸に17.5トン、台車に17.5トン、従軸（連結軸）に13トン3cwtの荷重がかかっています。テンダー車は2,000ガロンの水を積載し、積載重量は24トンです。この設計の機関車は当初スウィンドンで10台製造されました。

3252 コーンウォール公爵。
3253 ペンデニス城。
3254 ボスカウェン。
3255 コルヌビア。
3256 エクスカリバー。
3257 グィネヴィア。
3258 アーサー王。
3259 トカゲ。
3260 マーリン。
3261 マウント エッジカム。
これらの機関車は、グレート・ウェスタン鉄道のイングランド西部本線における旅客機関車に求められる特殊な任務を非常に満足のいく形で遂行したことから、20両の第二陣が製造されました。これらは1898年初頭に運行を開始しました。名称と番号は以下のとおりです。

3262 パウダーハム。 3277 デヴォン伯爵。
3263 ランスロット卿。 3278 エディストーン。
3264 聖アントニウス。 3279 エクスムーア。
3265 聖ゲルマン人。 3280 ファルマス。
3266 セントアイブス。 3281 フォイ。
3267 聖ミカエル。 3282 マリストウ。
3268 タマル。 3283 マウントベイ。
3269 ティンタジェル。 3284 ニューキー。
3270 トレビシック。 3285 セント・アース。
3271 トレ・ポルとペン。 3286 セントジャスト。
3272 アミアス。 3287 聖アグネス。
3273 アーモレル。 3288 トレスコ。
3274 コーンウォール人。 3289 トレファシス。
3275 ゴシキセイガイインコ。 3290 トーベイ。
3276 ダートムーア。 3291 トレジェンナ。
これらの機関車のいくつかには、給水装置が取り付けられた炭水車が付いています。

名前は、特に以下の常連客を喜ばせるものであることに留意されたい。 [300ページ]デヴォン州とコーンウォール州に所在するグレート・ウェスタン鉄道の廃止を支持し、これらの州で広軌鉄道の廃止がもたらした強い後悔を和らげるのに役立つだろう。

グレート・ウェスタン社の機関車の種類の一つとして、7フィート（約1.8メートル）の「シングル」（図131 ）が挙げられます。これは主にバーミンガム線とノーザン線の急行列車の牽引に使用されました。シリンダーの直径は18インチ（約45センチメートル）、ストロークは24インチ（約60センチメートル）です。伝熱面積は1,250.31平方フィート（約1,250.31平方メートル）です。

図131. —グレート・ウェスタン鉄道の6輪駆動の単装急行機関車

グロスターとウェイマス区間の多くの旅客列車は、6フィート6インチ（約1.8メートル）の4連装機関車で運行されています。これは機関車2,202号（図132）で示されています。この機関車の主要寸法は、シリンダー径17インチ（約43メートル）、ストローク24インチ（約60メートル）、伝熱面積1,363.5平方フィート（約1,363.5平方メートル）です。機関車と炭水車（テンダー）の重量は、稼働状態で59トン（8 cwt）です。

図132. 6フィート 6インチ4連装旅客機関車、グレート・ウェスタン鉄道

ウルヴァーハンプトンの北、西から北への急行列車の運行、[301ページ]GWR北西部の他の高速列車では、3,225番（図133）で示される機関車が主に使用されています。このクラスの機関車は、シリンダー径が18インチ（約43cm）、ストロークが24インチ（約60cm）、先輪の直径が4フィート（約1.2m）、連結輪、駆動輪、従輪の直径が6フィート（約1.8m）です。加熱面積は合計1,468.82平方フィート（約1,468.82平方フィート）で、機関車と炭水車の重量は、4トンの石炭と3,000ガロン（約3,000ガロン）の水を搭載して74.5トンになります。

図133. —6フィート 4連装旅客機関車、グレート・ウェスタン鉄道

図134. —「バリントン」、新型4連装機関車、グレート・ウェスタン鉄道

「バリントン」（図134）はディーン氏の最新型の急行列車の一つである。 [302ページ]旅客用機関車。これらの強力な機関車は、煙室が延長された「デヴォンシャー」型に類似しており、「ベルペール」火室も導入されています。フレーム構造は、初期のGWの慣例を踏襲していることに気付くでしょう。シリンダーは18インチ×26インチのストロークです。台車輪は直径4フィート、連結輪は直径6フィート8インチです。機関車重量は51トン13クォート、炭水車は「3,225」クラスと同じ量の水と石炭を積載して32.5トンです。

グレート・ウェスタン鉄道の旅客列車の多くは、スマートな小型の6輪（4輪連結）タンク機関車で牽引されています。これらの機関車は、特に発進が速く、瞬時に高速に達することで知られています。「No. 576」（図135）は、この種の前方連結式機関車を表していますが、より一般的に知られているグレート・ウェスタン鉄道の旅客タンク機関車は、駆動輪と従輪が連結されています。これらの機関車の直径は5フィート（約1.5メートル）、シリンダーの直径は16インチ（約45センチ）、ストロークは24フィート（約7.3メートル）です。

図135. —4連装前部旅客タンクエンジン、GWR

ディーン氏がグレート・ウェスタン鉄道向けに開発した最新鋭の機関車は「ブル・ドッグ」3,312号機で、この設計は「ブル・ドッグ」級として知られることになる。台車にスポークが付いている点を除けば、車輪、フレーム、機構は「デヴォンシャー」級と共通である（図130）。ボイラーは巨大で、火室はベルペール式で、ボイラー胴体の上部と側面から突出している。煙室は延長され、蒸気逆転装置が採用されているほか、デイヴィス・アンド・メトカーフ社が特許を取得した排気蒸気インジェクターなどの改良点がエンジンに取り付けられ、グレート・ウェスタン鉄道の機関車で広く採用されている。銘板は火室側面に取り付けられている。 [303ページ]クラックバルブはボイラー胴体下、煙室の後ろにあります。「ブルドッグ」のキャブはフットプレートの端まで伸びており、火夫側の前方にドアがあります。

現代のグレート・ウェスタン鉄道の機関車に関するこれらの発言を終える前に、No. 36 について若干の説明が必要である。ここでも、米国の方法を応用したもの、すなわち 6 つの車輪が連結された機関車で、先台車と延長部の煙室を備えている。シリンダーは内側にあり、直径 20 インチ、ストローク 24 インチで、その下に蒸気室がある。動輪の直径は 4 フィート 6 インチで、台車の車輪は直径わずか 2 フィート 8 インチである。すべての車輪に外側ベアリングがあり、動輪にはさらに内側ベアリングがある。ボイラーには直径 2.5 インチの「サーブ」管が 150 本ある。総伝熱面積は 2,385 平方フィート、蒸気圧力は 165 ポンド、火格子面積は 35 平方フィート先輪15トン12cwt、動輪16トン11cwt、従輪15トン1cwt。機関車総重量59.5トン、炭水車32トン、合計91.5トン。炭水車には給水装置が取り付けられている。この機関車は過去数ヶ月にわたり貨物列車牽引に使用され、450トンの列車をセヴァーントンネルを――急勾配と全長にもかかわらず――10分で牽引したとされている。ただし、このような貨物を牽引するには、通常のグレート・ウェスタン設計の貨物機関車2台が必要で、その場合、18分かかる。

当時最も優れた機関車監督の一人であった故パトリック・スターリング氏の死去に伴い、グレート・ノーザン鉄道の取締役は、H・A・アイヴァット氏をドンカスターの最高司令官に任命しました。アイヴァット氏はクルーで機関車製造に関する初期の訓練を受け、機関車監督を務めていたグレート・サザン・アンド・ウェスタン鉄道（アイルランド）を退職し、グレート・ノーザン鉄道でP・スターリング氏の後任となりました。

機関車設計に関して確固たる独自の見解を固めたイヴァット氏は、すぐにグレート・ノーザン鉄道システムへの自身の構想の導入に着手しました。そのため、ドームレス機関車が20年以上も続いた後、ある朝ドンカスターで目覚めると、緑色に塗られたカバーに蒸気ドームが取り付けられたスターリング8フィートの「単発」機関車が目に入りました。これは確かに大きな驚きでした。特にその色は、多くの人が明るい真鍮色の機関車を期待していたからです。しかし、興味を持った人々は衝撃を乗り越え、グレート・ノーザン鉄道でイヴァット氏の設計による機関車が実際に運転されるのを待ちました。[304ページ]

すぐに、イヴァットの特徴が顕著ないくつかのエンジンが稼働しましたが、それらすべてのエンジンの主な設計は、イヴァット氏が就任した時​​点ですでに建設中であったため、明らかにスターリング モデルを模倣したものです。

1070 クラス (4 連結、6 輪の機関車) では、外部の特徴の中でもドームとキャブがドンカスターの新しい責任者の作品であることがわかります。一方、1073 設計のものには、彼の先導台車、連結輪の上のスプラッシャー、ドーム、キャブが付いています。

図136. —「No. 1312」、グレート・ノーザン鉄道向けのイヴァット氏（1073）の小型4連ボギー機関車のうちの1台

再建された8フィートの「シングル」である「No. 34」に関しては、Ivatt氏がドーム、キャブ、安全弁ケーシングを担当し、1206の6連結サドルタンクでは、再びドームと新しいパターンのバルブケーシングが見られます。

読者は、私たちがイヴァット氏に帰せられる表面的な詳細についてのみ言及していることに気付くでしょうが、添付の寸法表を参照すると、グレートノーザン機関車に関連する他の事項において、それほど注目されないいくつかの変更が行われたことがわかります。

6フィート 6インチ
四輪連結エンジン、
No.1070。

シリンダー。
直径 17½インチ
脳卒中 26インチ

ホイール。
運転 直径6フィート6インチ。
後続 直径6フィート6インチ。
リーディング 直径4フィート0インチ。

ホイールセンター。
従輪の中心から駆動輪の中心まで 8フィート3インチ
駆動中心から先輪中心まで 9フィート8インチ
総ホイールベース 17フィート11インチ[305ページ]

ボイラー。
銃身の長さ 10フィート1インチ
バレルの直径 4フィート5インチ
火室ケーシングの長さ 5フィート6インチ

加熱面。
チューブ 1,020.7平方フィート
火室 103.1平方フィート
合計 1,123.8平方フィート
格子エリア 17.8平方フィート
チューブ
215—外径1¾インチ。
6フィート6インチ
4輪連結
ボギー機関車、
No.1073。

（図136に示されています。）

シリンダー。
直径 17½インチ
脳卒中 26インチ

ホイール。
運転 直径6フィート6インチ。
後続 直径6フィート6インチ。
ボギー 直径3フィート6インチ。

ホイールセンター。
従輪の中心から駆動輪の中心まで 8フィート3インチ
駆動中心から台車ピン中心まで 9フィート9インチ
台車車輪の中心 6フィート3インチ
総ホイールベース 21フィート3インチ

ボイラー。
銃身の長さ 10フィート1インチ
バレルの直径 4フィート5インチ
火室ケーシングの長さ 5フィート6インチ

加熱面。
チューブ 1,020.7平方フィート
火室 103.1平方フィート
合計 1,123.8平方フィート
格子エリア 17.8平方フィート
チューブ
215—外径1¾インチ。

図137. — グレート・ノーザン鉄道の最新型6フィート6インチ連結機関車

図137は、グレート・ノーザン鉄道の6フィート6インチの4連装機関車（先台車付き）の大型後期型（完成直後）を示しています。これらの機関車はボイラー径が3インチ拡大され、スプラッシャーの上に張り出しています。加熱面積は1,250平方フィートに拡大され、火室も大幅に拡張されています。 [306ページ]120平方フィートの広さです。この火室の拡張には、サイドロッドと連結輪の基部を9インチ（約23cm）延長することが必要でした。小型エンジンの火格子面積は、17.8インチ（約48cm）ではなく20.8インチ（約50cm）です。ボイラーの高さの関係で煙突はかなり短く、3つの部分で構成されています。

8フィート単座旅客
機関車No.34。

シリンダー。
直径 18インチ
脳卒中 28インチ

ホイール。
運転 直径8フィート0インチ。
後続 直径4フィート6インチ。
ボギー 直径3フィート10インチ。

ホイールセンター。
従輪中心から駆動中心まで 9フィート0インチ
駆動輪の中心から台車ピンの中心まで 10フィート9インチ
台車車輪の中心 6フィート6インチ
総ホイールベース 23フィート3インチ

ボイラー。
銃身の長さ 11フィート2インチ
バレルの直径 4フィート2インチ
砲身に隣接する火室ケーシングの長さ 6フィート9インチ
火室ケーシングの底部の長さ 7フィート2インチ

加熱面。
チューブ 980平方フィート
火室 114.2平方フィート
合計 1,094.2平方フィート
格子エリア 23.6平方フィート
チューブ
184—外径1¾インチ。
4フィート6インチ6輪連結
サドルタンクエンジン、No.1206。

シリンダー。
直径 18インチ
脳卒中 26インチ

ホイール。
運転 直径4フィート6インチ。
後続 直径4フィート6インチ。
リーディング 直径4フィート6インチ。

ホイールセンター。
従輪の中心から駆動輪の中心まで 8フィート3インチ
駆動中心から先輪中心まで 7フィート3インチ
総ホイールベース 15フィート6インチ

ボイラー。
銃身の長さ 10フィート6インチ
バレルの直径 4フィート5インチ
ケーシングの長さ 5フィート6インチ

加熱面。
チューブ 1,061.13平方フィート
火室 103.1平方フィート
合計 1,164.23平方フィート
格子エリア 17.0平方フィート
チューブ
215—外径1¾インチ。
アイヴァット氏の急行旅客機関車990号（本書の口絵に掲載）は、英国の機関車の歴史において全く新しい試みであり、先頭台車と4つの連結された車輪を備え、 [307ページ]火室の前面と、足台の下に一対の従動輪があります。寸法は以下のとおりです。

シリンダー。
直径 19インチ
脳卒中 24インチ

ホイール。
後続 3フィート6インチ
結合された 6フィート6インチ
ボギー 3フィート6インチ

ホイールセンター。
従輪の中心から駆動輪の中心まで 8フィート0インチ
連結された車輪の中心 6フィート10インチ
先行の中心と後続の中心が結合している
台車 5フィート3インチ
台車の中心 6フィート3インチ
総ホイールベース 26フィート4インチ

ボイラー。
管板間のバレルの長さ 13フィート0インチ
バレルの直径 4フィート8インチ
火室ケーシングの外側の長さ 8フィート0インチ

加熱面。
チューブ 1,302平方フィート
火室 140平方フィート
合計 1,442平方フィート

格子エリア 26.7平方フィート
チューブ 191—外
径2インチ。
イヴァット氏はまた、GNR向けに新しいクラスの10輪タンクエンジンを設計しました。その主な寸法は次のとおりです。

シリンダー。
直径 17½インチ
脳卒中 26インチ

ホイール。
結合された 5フィート6インチ
後続 3フィート6インチ
ボギー 3フィート6インチ

ホイールセンター。
トレーリングの中心からバックカップリングの中心まで 6フィート0インチ
バックカップリングの中心から駆動の中心まで 8フィート3インチ
駆動中心から従台車中心まで 6フィート9インチ
台車車輪の中心 6フィート3インチ
総ホイールベース 27フィート3インチ

ボイラー。
銃身の長さ 10フィート1インチ
バレルの直径 4フィート5インチ
火室ケーシングの長さ 5フィート6インチ

加熱面。
チューブ 1,020.7平方フィート
火室 103平方フィート
合計 1,123.7平方フィート

格子エリア 17.8平方フィート
チューブ 215—1¾インチ外
径。[308ページ]

図138. —グレート・ノーザン鉄道の最新型急行機関車。7 フィート6インチの「単発」、内側シリンダーと先頭台車付き。

いよいよ、イヴァット氏の最新鋭機関車について説明しましょう。全長7フィート6インチの単輪機関車で、先頭台車を備え、全長11フィート4インチ、直径4フィート5インチの大型ボイラーを搭載し、加熱面積は1,268平方フィート、蒸気圧力は175ポンド、火室の長さは7フィートです。ボイラー中央の高さは8フィートです。 [309ページ]レール面から3インチ（約7.6cm）の高さに設置されています。シリンダーの直径は18インチ（約45cm）、ストロークは26インチ（約60cm）。火格子面積は23平方フィート（約23平方メートル）です。この機関車はドンカスター工場から出荷されたばかりなので、まだ性能記録は残っていませんが、もし期待通りの性能を発揮すれば、グレート・ノーザン鉄道は既に多数存在する「単発」機関車に新たな価値を付け加えることになるでしょう。

さて、ここで、グレート・ノーザン社の機関車製作におけるイヴァット氏の革新について、あえて意見を述べても良いかもしれません。まず第一に、美的観点から言えば、ドームが機関車の外観を大幅に向上させることには異論はありませんが、明るい真鍮製のドームは緑色の塗装で覆われたものよりはるかに優れています。「人の目を惹きつけることはすべてに勝つこと」であり、機関車に明るい真鍮をふんだんに使うことは確かに魅力です。グレート・ウェスタン社の機関車が人気を博したのは、真鍮の美しい装飾によるところが大きいのです。真鍮製のドームを好むのと同じ理由で、安全弁のスターリング社製真鍮製ケースがイヴァット氏のデザインに取って代わられるのは残念です。緑色の塗装は確かに良いものですが、「良いものでもやり過ぎは禁物」です。また、連結された車輪用の湾曲したスプラッシャーは、両方の車輪の輪郭に沿っており、クラス1073で使用されたデザインよりもはるかにすっきりと見えます。台車は明らかに改良されています。延長キャブも同様ですが、後者に関しては優美な輪郭が採用されるかもしれません。イヴァット氏は確かにグレート・ノーザン鉄道の機関車の構成に決定的な改良をいくつか導入しましたが、全体としてはもっと魅力的かもしれません。細部にいくつかの変更を加えることで、現代のグレート・ノーザン鉄道の機関車に対する評価はより高まるでしょう。

今では給水桶が大流行しているので、グレート・ノーザン鉄道網で適切な設置場所を見つけるのは難しくないでしょう。また、外側のシリンダーに9フィート以上の動輪を備えたダブルボギーのタンク機関車を使えば、キングス・クロス駅からヨークまでは3時間以内、しかも途中停車なしで到達できるはずです。19世紀にこのような偉業が達成されるでしょうか？そう願っていますが、予言するのは恐ろしいです。ヨークの砂地はもうほとんど乾いてしまっていますから。

グレート・ノース・オブ・スコットランド鉄道のマンソン機関車は注目に値します。1878年と1879年というかなり以前から、この鉄道にはより重く、より強力な機関車を導入することが決定されていました。機関車は1台あたり41トン5cwt、炭水車は稼働状態で28トン5cwtでした。作動圧力は1平方インチあたり150ポンドでした。[310ページ]

1884年、コーワン氏の後を継いだマンソン氏は、リーズのキットソン社から六輪連結式内筒タンク機関車を入手した。主な寸法は以下の通りである。

シリンダー 16インチ×24インチ
連結された車輪 直径4フィート6インチ。
ホイールベース 13フィート8インチ
チューブ 140—1¾インチ外径。
加熱面 – チューブ 690平方フィート
加熱面 – 火室 66平方フィート
合計 756平方フィート

作動蒸気圧力 1平方インチあたり140ポンド
正常に動作する重量 37トン7cwts。
同年、キットソン社は、先頭台車と6輪の炭水車を備えた連結された客車機関車4両も供給した。

シリンダーは「内側」にあり、台車はキットソン社のスイングリンク式で、当社は1884年からこれを使用しています。これらの機関車は、火室にレンガのアーチが取り付けられた状態で納入されましたが、後にこれは取り外され、煙を消費するために火室の前後に空気管が取り付けられました。主な寸法は次のとおりです。

シリンダー 17½インチ×26インチ
連結された車輪 直径6フィート0インチ。
台車 直径3フィート0インチ。
テンダーホイール （6）、直径3フィート9インチ。
エンジンのホイールベース 20フィート8インチ
テンダーのホイールベース 11フィート0インチ
機関車と炭水車の合計ホイールベース 40フィート3⅝インチ
チューブ 189—外径1¾インチ。
加熱面 – チューブ 946平方フィート
加熱面 – 火室 90平方フィート
合計 1,036平方フィート

タンク容量 2,000ガロン。
作動蒸気圧力 1平方インチあたり140ポンド
作動時の重量—エンジン 37トン2cwts。
” ” ”   入札 29トン0cwts。
合計 66トン2cwts。
1888年、マンソン氏は内筒式機関車を発表した。この機関車はバルブを上部に配置しており、これはコーワン氏が導入したバランス型であった。バルブは、揺動軸を軸として作動する通常のスティーブンソン式リンク機構によって駆動された。その他の点では、この機関車は前述の機関車と非常によく似ていたが、機関車と炭水車が、側面のスプリング緩衝器の代わりに中央のバーと1つの堅固な中央転動ブロックによって連結されていた点が異なっていた。

シリンダーは 18インチ×26インチ
そして連結された車輪  直径6フィート0½インチ。
エンジンの重量 41トン9cwts。
入札重量 29トン0cwts。
正常に動作しています。
これらはキットソン社によって建造されました。
1890年、マンソン氏は炭水車の積載量を3,000ガロンに増やし、ボギー炭水車を導入した。この炭水車は [311ページ]直径3フィート9.5インチの8つの車輪で牽引されました。後輪4つは固定され、前輪4つには機関車と同様の台車が取り付けられていました。

図139. —「No. 100」、グレート・ノース・オブ・スコットランド鉄道のT型4連装旅客機関車のうちの1台

炭水車のホイールベースは16フィート6インチ（約4.8メートル）、稼働時の重量は38トンでした。これらの炭水車に搭載されていたエンジンは、先ほど説明したものと同じものでした。これらはスティーブンソン社によって製造されました。[312ページ]

1893年、マンソン氏の後を継いだジェームズ・ジョンソン氏は、大型のボギー式タンク機関車を設計しました。前輪が4輪連結され、後輪が4輪のボギーでした。バルブは通常のもので、シリンダー間に「内側」に配置されていました。

これらの機関車にはレンガのアーチが取り付けられており、それ以来、同社のすべての機関車から空気管が取り外され、レンガのアーチが取り付けられている。

主な寸法は次のとおりです。

シリンダー 17½インチ×26インチ
連結された車輪 直径5フィート0インチ。
台車 直径3フィート0½インチ。
固定ホイールベース 7フィート6インチ
ボギーホイールベース 5フィート6インチ
総ホイールベース 22フィート0インチ
チューブ 220—1¾インチ外径。
加熱面 – チューブ 1,093.5平方フィート
” ” 火室 113.5平方フィート
合計 1,207.0平方フィート

格子エリア 18平方フィート
作動蒸気圧力 1平方インチあたり165ポンド
タンク容量 1,200ガロン。
バンカー容量 石炭2トン。
正常に動作する重量 53トン15cwts。
ニールソン社製。
同年、ジョンソン氏はボギータンク機関車と同じ大きさのボイラーを持つ内筒式旅客機関車（図139 ）を設計した。

先頭に4輪の台車と、連結された4つの駆動輪を備えていました。炭水車は6輪で、前述の台車炭水車と同量の水を積載していました。機関車と炭水車の間にはスプリング式の緩衝装置が使用されています。主な寸法は以下のとおりです。

シリンダー 18インチ×26インチ
連結された車輪 直径6フィート1インチ。
台車 直径3フィート9.5インチ。
テンダーホイール 6〜4フィート1インチの直径。
エンジンのホイールベース 21フィート9½インチ
テンダーのホイールベース 13フィート0インチ
機関車と炭水車の合計ホイールベース 43フィート4½インチ
作動圧力 1平方インチあたり165ポンド
作動時の重量—エンジン 43トン18cwts。
” ” ”  入札 35トン0cwts。
合計 78トン18cwts。
ニールソン社により建造。
これは、グレート・ノース・オブ・スコットランド鉄道の現在の標準的なタイプの旅客用機関車です。

前述のファーネス鉄道の機関車以外にも、注目すべき機関車が数多く存在します。この路線の機関車を特徴づける赤茶色は、長年にわたり標準色として採用されてきたことは、記録に残しておくべきでしょう。約16年前、ミッドランド鉄道は機関車の色として緑色を廃止し、赤茶色を採用しました。 [313ページ]ファーネス鉄道の機関車。ファーネス鉄道の機関車はミッドランド鉄道を模して塗装されていると考える人もいますが、実際はそうではありません。

1870年、ファーネス鉄道に四輪連結式の旅客用機関車が導入されました。これらの主な寸法は以下のとおりです。

シリンダーの直径 1フィート4インチ
脳卒中 1フィート8インチ
連結車輪の直径 6フィート7.5インチ
先輪の直径 3フィート8インチ

ホイールの中心から中心まで。
運転につながる 6フィート6インチ
後続へのドライブ 7フィート9インチ
総ホイールベース 14フィート3インチ
ボイラーの直径（平均） 3フィート11インチ
銃身の長さ 10フィート0インチ
火室（シェル）の長さ 4フィート4インチ
チューブの数 157—外径2インチ。

加熱面。
チューブ 839.5平方フィート
火室 77.0平方フィート
合計 916.5平方フィート

テンダー（四輪）。
格子エリア 11.5平方フィート
車輪の直径 3フィート8インチ
ホイールベース 9フィート6インチ
タンク容量 1,200ガロン。
容量石炭 3トン。
ホイールベース、エンジン、テンダーの合計 12フィート0インチ

ウェイトは正常に動作しています。
T. C. 質問。
リーディング  8 10 0
運転 11 10 0
後続 10  5 0
合計 30  5 0

入札の総重量 17  5 0
作業圧力（ポンド/平方インチ） 120.
この時期のファーネス鉄道の標準的な貨物機関車は6輪連結されており、寸法は次のとおりでした。

シリンダーの直径 1フィート4インチ
脳卒中 2フィート0インチ
連結車輪の直径 4フィート7½インチ
先輪の直径 3フィート8インチ

ホイールの中心から中心まで。
運転につながる 6フィート9インチ
後続へのドライブ 8フィート0インチ
総ホイールベース 14フィート9インチ
ボイラーの直径（平均） 3フィート11インチ
銃身の長さ 10フィート4インチ
火室（シェル）の長さ 4フィート11.5インチ
チューブの数 156—外径2インチ。[314ページ]

加熱面。
チューブ 871.27平方フィート
火室 88.08平方フィート
合計 959.35平方フィート

テンダー（四輪）。
格子エリア 13.8平方フィート
車輪の直径 3フィート8インチ
ホイールベース 9フィート6インチ
タンク容量 1,600ガロン。
容量石炭 3トン。
ホイールベース、エンジン、テンダーの合計 32フィート7インチ

ウェイトは正常に動作しています。
T. C. 質問。
リーディング 10 11 0
運転 11 10 0
後続 8 18 0
合計 30 19 0

入札の総重量 19 10 0
作業圧力（ポンド/平方インチ） 120.
現代のファーネス鉄道本線の旅客機関車は、直径6フィートの4つの車輪と、直径3フィート6インチの車輪を持つ先台車を備えています。シリンダーの内径は18インチ、ストロークは24インチです。その他の寸法は以下のとおりです。

ホイールの中心から中心まで。
台車の中心から駆動車軸の中心まで 9フィート6½インチ
駆動中心から後続中心へ 8フィート6インチ
台車車輪の中心 5フィート9インチ
総ホイールベース 20フィート11インチ
ボイラーの直径（平均） 4フィート3インチ
銃身の長さ 10フィート3インチ
火室（シェル）の長さ 5フィート9インチ
チューブの数 230—1¾インチ外径。

加熱面。
チューブ 1,109.0平方フィート
火室 99.5平方フィート
合計 1,208.5平方フィート

テンダー（6輪）。
格子エリア 17平方フィート
バレルの直径 3フィート10インチ
ホイールベース 12フィート0インチ
タンク容量 2,500ガロン。
容量石炭 4.5トン。
ホイールベース、エンジン、テンダーの合計 42フィート1インチ

ウェイトは正常に動作しています。
T. C. 質問。
先頭ボギー 13 12 0
運転 14 10 0
後続 13 4 0
合計 41 6 0

入札の総重量 28 5 0
作業圧力（ポンド/平方インチ） 150.[315ページ]
この急行クラスの旅客機関車は 1896 年に導入されました。

図140. —ファーネス鉄道向けペティグルーの新貨物機関車

アダムズ政権後期、ナイン・エルムズ機関車工場の実質的な責任者であったW・ペティグルー氏（M. Inst.CE）がメイソン氏の後任としてバローの機関車監督に任命された際、彼は新型で強力な貨物機関車の設計図を作成し、現在ファーネス鉄道に納入されている。図140は これらの機関車の1つを示しており、その主要寸法は以下のとおりである。

シリンダーの直径 18インチ
脳卒中 26インチ
連結車輪の直径 4フィート8インチ
エンジンのホイールベース 5フィート6インチ
ボイラーの直径（内径） 4フィート4インチ
銃身の長さ 10フィート6インチ
火室の長さ（外側） 6フィート9インチ
ボイラーには チューブ208本、外径1¾インチ。

加熱面。
チューブ 1,029平方フィート
火室 105平方フィート
合計 1,134平方フィート

格子面 20.5平方フィート
作動状態のエンジンの重量
（について） 38.5トン。
作動圧力 1平方インチあたり150ポンド

入札。
車輪の直径 3フィート10インチ
ホイールボックス 12フィート。
動作時の重量（約） 28.5トン。
タンクの容量 2,500ガロン。
石炭 4トン。
機関車と炭水車の合計ホイールベース 37フィート11インチ
動作状態の総重量（約） 66¾トン。
図141は、ハイランド鉄道の10輪本線機関車のうち、外側にシリンダーを備えた機関車の一つです。6つの車輪が連結されているため、この設計は [316ページ]システムの混雑した交通によく適応し、先頭台車はハイランド鉄道のカーブを容易に通過するのに十分な機能を提供します。

P・ドラモンド氏が設計した最新鋭の急行機関車第1号が納入されたばかりです。この機関車は、故D・ジョーンズ氏がハイランド鉄道向けに設計した機関車と非常によく似ていますが、2年前に製造された機関車は外筒式だったのに対し、新型は内筒式となっています。納入されたばかりの1号機「ベン・ア・グロー」の寸法は、シリンダーが18.75インチ×26インチ、連結輪の直径が6フィート、先頭台車輪の直径が3フィート6インチです。加熱面積は1,175平方フィート、蒸気圧力は1平方インチあたり175ポンドです。稼働時の重量は、機関車46トン、炭水車37.5トンです。

グレート・セントラル鉄道のロンドン延伸区間の急行輸送を担う H. ポリット氏の設計した機関車は、直径 7 フィートの 4 つの連結された車輪、18.5 インチ x 26 インチのピストン バルブ付きシリンダー、ベルペア式火室、1 平方インチあたり 170 ポンドの蒸気圧を備えています。炭水車には 4,000 ガロンの水と 5 トンの石炭が積載できます。

図141. —外筒付き6輪連結ボギー機関車、ハイランド鉄道

機関車の進化に関する説明を終える前に、現代のアイルランドの機関車に関するいくつかの詳細について触れておきたいと思います。

図142は、ベルファスト・アンド・ノーザン・カウンティーズ鉄道の4連装旅客機関車です。この機関車は複座式で、ホールデンのシステムにより石油燃料で燃焼します。[317ページ]

図142. —ベルファスト・アンド・ノーザン・カウンティーズ鉄道の液体燃料機関車

「ジュビリー」（図143）も、同鉄道の複合急行旅客機関車です。これらの機関車はいずれも、同社の機関車監督であったB・マルコム氏によって設計されました。グレート・ノーザン鉄道（アイルランド）の現代の旅客機関車は、先頭台車を備えた4連装型で、「ロスターヴォル」級として知られています。先頭部の寸法は次のとおりです。

シリンダー。
ピストンの直径 18½インチ
ピストンのストローク 24インチ
中心から中心へ 2フィート7インチ
中心から中心へ 2フィート7インチ
蒸気港 14½インチ×1½インチ
排気ポート 14½インチ×3¼インチ。
屋外蛇口 1インチ
鉛 ⅛インチ
最大移動距離 3¾インチ

ホイール。
台車車輪の直径 3フィート1.5インチ
駆動輪の直径 6フィート7インチ
後輪の直径 6フィート7インチ
ボギーホイールベース 5フィート3インチ
台車輪中心から後輪まで 17フィート9インチ
総ホイールベース 20フィート4½インチ

加熱面。
火室で 109平方フィート
チューブ 1,013平方フィート
合計 1,122平方フィート

格子エリア 18.5平方フィート
平方インチあたりの作業圧力 160ポンド。

重さ。
正常に動作しています。
T. C. 質問。
ボギー 13 5 0
駆動車軸 14 15 0
後続 14 0 0
合計[318ページ] 42 0 0

図143. —「ジュビリー」4輪連結複式機関車、ベルファスト・アンド・ノーザン・カウンティーズ鉄道

図 144 は、最近のアイルランド訪問中にヨーク公爵の列車を牽引するために装飾された、グレート ノーザン (アイルランド) 鉄道の機関車の 1 つを表しています。

図144. —「No. 73」、標準旅客機関車、グレート・ノーザン鉄道（アイルランド）

[319ページ]

図145. —4連装ボギー急行機関車、グレート・サザン・アンド・ウェスタン鉄道

図145は、グレート・サザン・アンド・ウェスタン鉄道の標準的な旅客機関車の一つの写真です。この機関車は、同社の機関車監督であったR・コーイ氏によって設計されました。連結輪の直径は6フィート6インチ、シリンダーの直径は18インチ、ストロークは24インチです。

最後のイラスト（図146）は、コーク・アンド・マスケリー軽便鉄道の「軽量」機関車の一つ「ピーク」の写真から作成しました。このタイプの機関車は、「軽量」鉄道での使用に特化して設計されています。

図146. —コーク・アンド・マスケリー軽便鉄道の機関車「ピーク」

[320ページ]

[321ページ]

索引。
[注— B.G. の文字は 広軌の機関車を表します。 ]
《略した》

転写者のメモ:

図は、段落を分割せず、説明しているテキストの隣に表示されるように移動されています。

誤字や句読点の誤りは黙って修正されています。

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍 蒸気機関車の進化（1803年から1898年）の終了 ***
《完》