Lịch sử phát triển hệ thống xe lửa tại Mỹ

[HOscale]

Bài này xuất hiện trên mạng từ khá lâu (năm 2005) nhưng chưa thấy ai Ctrl+C, Ctrl+V nên mình kéo về đây cho mọi người đọc.

Phần bài viết được hiệu đính và phần hình ảnh được bổ sung thêm bởi HOscale cho nó có tí "sắc màu" :Big Grin:

[HOscale]

Người đầu tiên thành công trong việc chế tạo một đầu tầu xe lửa chở hành khách là George Stephenson, một người thợ làm trong hầm mỏ tại nước Anh.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/GeorgeStephenson.PNG/419px-GeorgeStephenson.PNG
George Stephenson

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ef/George_Stephenson_-_National_Railway_Museum_-_2005-10-15.jpg/269px-George_Stephenson_-_National_Railway_Museum_-_2005-10-15.jpg
Tượng George Stephenson ở Bảo tàng đường sắt quốc gia ở New York - Mỹ

Khi trước làm việc dưới hầm mỏ, Stephenson đã từng quen thuộc với các loại máy hơi nước của James Watt, rồi theo các ý tưởng của Murdock và Trevithick, Stephenson chế tạo một đầu tầu kéo được 90 tấn trên quãng đường 85 dậm. Stephenson chế tạo tiếp chiếc xe thứ hai rồi chiếc thứ ba, nặng 4 tấn rưỡi, bánh xe có đường kính 1.42 mét. Chiếc thứ ba này có tên là Rocket và được cho chạy vào năm 1830, mở đầu ngành hỏa xa. Trong những lần thử ban đầu, chiếc Rocket chở được 36 hành khách và chạy với tốc độ 30 dậm một giờ.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/Stephenson's_Rocket_drawing.jpg
http://media.tiscali.co.uk/images/feeds/hutchinson/ency/0008n112.jpg
Bản vẽ Rocket

http://media.tinmoi.vn/2009/06/10/rocket-in.jpg
"Cỗ máy Stephenson" không phải là tàu hơi nước đầu tiên trên thế giới nhưng được miêu tả là đầu máy xe lửa hiện đại đầu tiên của nhân loại. Sự ra đời của phát minh này đặt tiêu chuẩn cho những mẫu tàu hỏa khác ra đời.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/Stephenson's_Rocket.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/07/StephensonRocketScienceMuseumLondonJan2008.jpg/800px-StephensonRocketScienceMuseumLondonJan2008.jpg
Rocket tại Bảo tàng khoa học ở London - Anh

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5f/Replica_rocket.jpg/450px-Replica_rocket.jpg
Rocket được trưng bày tại Bảo tàng đường sắt quốc gia ở New York - Mỹ

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/ba/Rocket_Cylinder.jpg/800px-Rocket_Cylinder.jpg
"Mổ xẻ" cấu tạo của Rocket

Đường ray xe lửa đầu tiên cũng được George Stephenson xây dựng, dài 32 cây số (20 dậm), bắt đầu nối hai thị xã Stockton và Darlington vào năm 1825 và trên tuyến đường này, các xe lửa dùng hơi nước đã chạy theo một lịch trình đều đặn. Một tuyến đường xe lửa thứ hai được Stephenson thiết lập vào năm 1830, dài 48 cây số (32 dậm) nối thành phố Liverpool với thành phố Manchester với các đoàn xe lửa dùng hơi nước chở hành khách chạy đều đặn. Stephenson còn đề nghị tất cả đường rầy của quốc gia phải theo cùng một tiêu chuẩn và kích tấc này là 4 feet 8.5 inches (1.435 mét) tương đương với chiều dài của trục xe ngựa thời đó (còn được gọi là khổ Stephenson). Về sau các nước thuộc châu Âu và Hoa Kỳ đều dùng tiêu chuẩn này.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3f/First_passenger_railway_1830.jpg/751px-First_passenger_railway_1830.jpg
Đoàn tàu chở khách đầu tiên ở Châu Âu với đầu máy hơi nước do George Stephenson chế tạo, Đường sắt Liverpool và Manchester (L&M)

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/Replica_Rocket_and_coach.jpg
Đoàn tàu và ĐM Rocket trong sự kiện kỷ niệm 150 năm ngày thiết lập tuyến đường (năm 1980)

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/0/0b/Stephensonbridge1.jpg
Cầu vượt Stephenson tại Rainhill (Anh) cắt qua tuyến ĐS xây dựng năm 1830

(còn tiếp)

[H2M_lc]

Stephenson còn đề nghị tất cả đường rầy của quốc gia phải theo cùng một tiêu chuẩn và kích tấc này là 4 feet 8.5 inches (1.435 mét) tương đương với chiều dài của trục xe ngựa thời đó (còn được gọi là khổ Stephenson). Về sau các nước thuộc châu Âu và Hoa Kỳ đều dùng tiêu chuẩn này.

Thế sao người Pháp khi vào Đông Dương lại làm đường 1000mm nhỉ!!
Làm 1435mm thì bây giờ đi tàu đỡ khổ hơn ko--đầu tư thêm đường đôi thì càng tốt:Big Grin::Big Grin::Big Grin:

[HOscale]

Nhờ tư tưởng của các nhà phát minh người Anh và cũng nhờ những đầu tầu chế tạo tại nước Anh mà Hoa Kỳ là nước thực hiện có kết quả ngành hỏa xa. Đại Tá John Stevens xin được đặc quyền tại New Jersey về khai thác đường xe lửa.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b1/John_Stevens_of_Hoboken.jpg/348px-John_Stevens_of_Hoboken.jpg
John Stevens

Vào năm 1825, Stevens chế tạo một đầu tầu và cho tầu chạy một vòng nhỏ tại Hoboken, New Jersey. Stevens đã nghĩ ra nguyên tắc dùng bánh xe có răng của đầu tầu ăn khớp vào các đường răng đặt giữa đường tầu chạy.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/John_Stevens_Carriage.JPG/799px-John_Stevens_Carriage.JPG
Mô hình ĐM của Stevens được trưng bày tại Bảo tàng ĐS Pennsylvania - Mỹ

Hai năm sau, công ty Delaware and Hudson Canal của tiểu bang Pennsylvania quyết định thiết lập một tuyến xe lửa và công ty đã nhập cảng hai đầu tầu do Stephenson chế tạo. Một trong hai đầu tầu này có tên là Stourbridge Lion, đây là chiếc xe lửa đầu tiên được dùng có tính cách thương mại tại Hoa Kỳ.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/The_Stourbridge_Lion.JPG/800px-The_Stourbridge_Lion.JPG
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/Stourbridge_Lion.jpg/800px-Stourbridge_Lion.jpg
http://www.bridge-line.org/blhs/images/steam/StourbridgeLion_Locomotive_Replica.jpg
Đàu tàu Stourbridge Lion

Năm 1831, chiếc đầu tầu John Bull được đem vào Hoa Kỳ để chạy tuyến đường xe lửa Camden và Amboy rồi sự nhập cảng các đầu tầu của nước Anh bị chấm dứt vì loại xe này quá nặng nề đối với những con đường xe lửa mỏng manh của Hoa Kỳ. Vì thế nhiều loại đầu tầu mới được chế tạo tại chỗ để thích hợp hơn.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/John_Bull.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/John_Bull_at_the_Columbian_Exposition-2.jpg/753px-John_Bull_at_the_Columbian_Exposition-2.jpg
http://www.mainstreete.com/pics/ernies/John-Bull-painting.jpg
http://www.northeast.railfan.net/images/tr_jbull1.jpg
Đầu tàu John Bull

Từ năm 1830, Peter Cooper chế tạo chiếc đầu tầu Tom Thumb dùng cho đường xe lửa Baltimore - Ohio và xưởng đúc West Point cho ra đời chiếc xe Best Friend để xử dụng vào năm 1831 tại tiểu bang South Carolina, trên tuyến đường giữa Charleston và Hamburg.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/16/Peter_Cooper_1900.jpg/431px-Peter_Cooper_1900.jpg
Peter Cooper

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/2/2c/Tom_thumb_peter_coopers_iron_horse_6092027.jpg
http://z.about.com/d/history1800s/1/0/6/-/-/-/tomthumb-rakeman.jpg
http://www.steamlocomotive.com/bomuseum/tomthumb-3.jpg
Đầu tầu Tom Thumb

(còn tiếp)

[HOscale]

Các nồi súp-de khi thì được đặt thẳng đứng, lúc được sửa đổi thành nằm ngang. Chiếc đầu tầu xe lửa lịch sử DeWitt Clinton của công ty hỏa xa Mohawk and Hudson do xưởng đúc West Point chế tạo có nồi súp-de nằm ngang. Vào tháng 8 năm 1831, chiếc đầu tầu lịch sử kể trên đã kéo một đoàn tầu không mui chạy quãng đường dài 17 dậm từ Albany tới Schenectady trong 1 giờ 45 phút và đã đạt được vận tốc tối đa là 30 dậm một giờ. Lúc trở về đoàn tầu đã chạy trong khoảng một giờ. Xe lửa De Witt Clinton đã được dùng trong 14 năm rồi mới chịu nhường chỗ cho các con tầu tân tiến hơn.

http://alphabetilately.com/Trains/2362-66-history-text2-image.jpg
http://www.jackcoggins.info/dewittclinton.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/9/9e/OP-13643.jpg
http://www.schenectadyhistory.org/railroads/trolleytrips/dewittclinton-100.jpg
http://www.ominousweather.com/images1/DeWittClinton.jpg
Đoàn tàu DeWitt Clinton

http://farm1.static.flickr.com/135/400802585_47446850eb.jpg
http://farm1.static.flickr.com/110/280940976_d41f5c2b12_o.jpg
Mô hình của DeWitt Clinton tại Bảo tàng Henry Ford - New York - Mỹ

http://wondertrail.com/images/uploads/00641.jpg
Mô hình đoàn tàu DeWitt Clinton của Bachmann

Nhờ khả năng chở nặng, xe lửa được phổ thông hóa và được nhiều người dùng tới. Hoa Kỳ là nước giàu về nguyên liệu lại rộng rãi về đất đai, nên đã là một nơi rất thích hợp cho các nhà tiền phong về ngành hỏa xa. Nhờ xe lửa, người ta đã có thể chở nhiều nguyên liệu ra khỏi các vùng khai khẩn về những cơ xưởng. Vì thế người Mỹ đã bỏ hàng triệu bạc vào việc thiết lập ngành chuyên chở này. Sự phát triển xe lửa vào những năm giữa thế kỷ 19 đã là một mốc đánh dấu sự tiến bộ của một ngành kỹ nghệ mới. Các nhà phát minh Hoa Kỳ nhờ thiên khiếu về máy móc, đã thêm vào các kiểu đầu tầu xe lửa của châu Âu nhiều cải cách đáng kể. Chỉ trong vài chục năm, đường xe lửa đã chạy dọc theo các vùng đất hoang vu thuộc miền thung lũng sông Mississippi, qua các cánh đồng tới rặng núi Rockies và tới tận miền bờ biển Thái Bình Dương.

[HOscale]

Để có thể cung cấp đủ các đầu tầu theo nhu cầu đòi hỏi, các xưởng đúc thép đặc biệt ra đời. Trong những ngày đầu, xưởng của Mathew Baldwin đã đóng một vai trò quan trọng. Baldwin trước kia là một người thợ kim hoàn nhưng đã bỏ nghề đó mà quay sang nghề mới. Baldwin bắt đầu chế tạo chiếc đầu tầu xe lửa có tên là Old Ironsides vào năm 1832 theo kiểu chiếc John Bull.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bf/Matthias_William_Baldwin.jpg/400px-Matthias_William_Baldwin.jpg
Tượng đài của Mathew Baldwin ở Philadenphia

http://www.steamlocomotive.com/builders/eddystone.jpg
Xưởng của Mathew Baldwin

Đây là một đầu tầu nặng 8 tấn, có thể kéo được 80 tấn hàng. Vì các con đường tại Hoa Kỳ thường dốc hơn và các khúc quanh nhọn hơn tại nước Anh nên các nhà chế tạo phải suy tính sao cho đầu tầu có đủ sức mạnh, lại dễ lái theo các đường cong. Tính chất sau này đã được cải cách do kỹ sư Jervis của công ty hỏa xa Mohawk and Hudson. Jervis cũng tăng số bánh xe của đầu tầu từ 4 lên tới 8 bánh.

http://www.catskillarchive.com/rrextra/abpa0101.jpg
http://membrane.com/philanet/Philadelphia/railroads/Old_Ironside_2.jpg
Đầu tàu Old Ironsides

Tại cơ xưởng Rogers Locomotive ở Paterson, New Jersey, các đầu tầu được chế tạo với các xy lanh nằm bên ngoài khung tầu.

http://www.usgwarchives.org/nj/passaic/postcards/rogers.jpg
http://www.family-images.com/nj/misc/Paterson%20NJ%20Rogers%20Locomotive%20Works.jpg
http://www.ettc.net/njarts/examples/RobinLocoWorkis.JPG
Cơ xưởng Rogers Locomotive

Chiếc đầu tầu chế tạo cho đường xe lửa New York, New Haven và Harford đã trở nên mẫu mực trong nửa thế kỷ cho các đầu tầu khác tại Hoa Kỳ. Chiếc đầu tầu này có 8 bánh, 11 xylanh dài 45 cm.

http://www.gngoat.org/lej07.jpg
http://www.sunnyfortuna.com/railroad/images/nwp16.jpg

Vì năng lực của đầu tầu ngày một gia tăng, người ta phải nghĩ tới cách làm sao cho bánh xe không trượt đi khi tầu chạy. Sự trượt này có thể tránh được nếu cho sức mạnh dồn vào các bánh bẻ lái, vì thế các đầu tầu kéo toa chở hàng được tăng số bánh bẻ lái. Về sau người ta tìm kiếm các phương pháp làm tăng thêm sức mạnh của đầu tầu mà vẫn chỉ dùng cùng một số lượng than, một thí dụ là chiếc đầu tầu khổng lồ Virginian có chiều dài 32.6 mét nặng 450 tấn đủ sức kéo được 17,000 tấn.

http://bodwyn.files.wordpress.com/2009/01/120808-prr-virginian-blue-ridge-allegheny-2-6-6-6-903-111.jpg
Đầu máy Virginian

http://farm1.static.flickr.com/86/280940978_32cb9772a3_o.jpg
http://farm1.static.flickr.com/163/400802590_6cb5eaca0c_o.jpg
Đầu máy Virginian tại Bảo tàng Henry Ford - New York - Mỹ

[HOscale]

Tới năm 1850, phần lớn các tuyền đường xe lửa được xây dựng tại các tiểu bang nằm về phía đông của giòng sông Mississippi. Đã có các mạng lưới đường xe lửa tỏa ra từ các thành phố lớn như Boston, New York và Philadelphia, nối với các thành phố miền trung tây và miền đông nam. Tại vùng hồ Erie, công ty xe lửa đã mở tuyến nối từ Piermont tới Dunkirk vào năm 1851 rồi trong thập niên 1880, xe lửa đã chạy trên các con đường nối từ Chicago tới vùng thung lũng sông Mississippi. Vào năm 1857, cả hai thành phố Chicago và Saint Louis đều là các trung tâm vận chuyển.

http://www.corbisimages.com/images/67/BDD359F8-6FA4-4B1C-9B5F-CD8ABC909C6F/IH079549.jpg
http://www.tsl.state.tx.us/exhibits/railroad/beginnings/1850locomotive.jpg
http://www.philaprintshop.com/images/norrispass.jpg
http://www.sullboat.com/pownal_built1850m.jpg

Năm 1850 Hạ Viện Hoa Kỳ bắt đầu dùng các vùng đất liên bang cấp cho các công ty xây dựng đường xe lửa vì Hạ Viện cho rằng các con đường này sẽ hấp dẫn các người định cư về cư ngụ tại những miền đất Trung Tây và Miền Nam chưa được phát triển. Nhờ sự giúp đỡ về đất đai này, một tuyến đường xe lửa đã nối thành phố Chicago với thành phố Mobile, gần Vịnh Mexico thuộc tiểu bang Alabama. Trong thập niên 1860, xe lửa vẫn tiếp tục phát triển và đã đóng một vai trò quan trọng trong Cuộc Nội Chiến Nam Bắc Mỹ (1861/65) bằng cách di chuyển binh sĩ và đồ tiếp liệu ra mặt trận.

http://www.corbisimages.com/images/67/CEAF53F0-6842-47A7-9A81-FA3B0EBA264D/IH079557.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/US_Civil_War_railway_gun_and_crew.jpg
http://listverse.files.wordpress.com/2008/11/civil-war-083.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/12-inch-railway-mortars.gif
http://www.historyplace.com/civilwar/cwar-pix/railroad.jpg
http://ti.org/promontorypoint.jpg

(còn tiếp)

[HOscale]

Vào đầu thập niên 1860, chính quyền Hoa Kỳ quyết định phát triển hệ thống đường xe lửa băng qua lãnh thổ. Con đường sắt được đề nghị chạy dọc theo vĩ tuyến 42, từ thành phố Omaha thuộc tiểu bang Nebraska, tới thành phố Sacramento thuộc tiểu bang California. Trong khi đó đường xe lửa từ Chicago sẽ được xây dựng để nối tới thành phố Omaha. Vào năm 1862, Quốc Hội Hoa Kỳ thông qua Đạo Luật Đường Xe Lửa Thái Bình Dương (the Pacific Railroad Act) trao trách nhiệm xây dựng cho 2 công ty: Công Ty Central Pacific Railroad đặt đường sắt từ thành phố Sacramento hướng về phía đông, còn Công Ty Union Pacific bắt đầu từ thành phố Omaha hướng về phía tây. Chính quyền Hoa Kỳ đã cung cấp cho các công ty này các dải đất rộng và cho vay hàng triệu mỹ kim.

http://www.east-buc.k12.ia.us/03_04/AG1/CJ/act
http://www.davidrumsey.com/rumsey/Size4/D0087/00874011.jpg
http://www.davidrumsey.com/rumsey/Size4/D0091/00914018.jpg
http://media-2.web.britannica.com/eb-media/19/62119-050-AAFCC520.jpg
http://www.americahurrah.com/images/CP1.jpg
http://www.utugca225.org/UPLOGO.GIF


Tuyến đường xe lửa từ Sacramento bắt đầu vào năm 1863 và công trình này đã gặp nhiều khó khăn khi băng qua các rặng núi Rockies và Sierra Nevada. Để có đủ công nhân làm đường xe lửa, Công Ty Central Pacific đã thuê mướn hàng ngàn di dân Trung Hoa trong khi đó hàng ngàn di dân khác từ châu Âu làm việc cho Công Ty Union Pacific.

http://www.lib.utexas.edu/maps/historical/txu-oclc-6445490-electric_railway-chico-1913.jpg
http://www.sc.edu/library/spcoll/amlit/l&c/images/fremontexp.jpg


Tới ngày 10/5/1869, hai tuyến đường xe lửa đông và tây này được nối lại với nhau tại thành phố Promontory thuộc tiểu bang Utah và như vậy, Hoa Kỳ là quốc gia đầu tiên có đường xe lửa xuyên lục địa nối hai bờ biển phía đông và phía tây. Tới cuối thế kỷ 19, Hoa Kỳ đã có 5 tuyến đường xe lửa xuyên lục địa trong khi đó Công Ty Xe Lửa Pacific Canada (the Canadian Pacific Railway), bây giờ là Công Ty Đường Sắt CP (CP Rail) cũng hoàn thành tuyến đường xe lửa xuyên lục địa Canada vào năm 1885 và các tuyến phụ nối với các thành phố lớn như Montreal, Quebec và Vancouver. Đường xe lửa đã mở ra các miền đất mới về định cư và thương mại.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/CanadianPacificRailwayNetworkMap.png
http://cameraworkers.davidmattison.com/photos/g/bvipa_a-09737_1st_CPR_train1886.gif

[HOscale]

Về phương diện kỹ thuật, sau khi đã giải quyết được sức mạnh của đầu tầu, các nhà phát minh mới nghĩ tới cách làm cho việc đi du lịch bằng xe lửa trở nên an toàn và đầy đủ tiện nghi. Muốn cho xe lửa tránh khỏi các tai nạn, các nhà kỹ thuật phải tìm ra một thứ thắng có hiệu lực. Vào năm 1869, George Westinghouse tại Schenectady, New York, đã lấy bằng phát minh về một thứ thắng hơi và nhờ loại thắng này, các con tầu có thể ngừng lại nhanh hơn là dùng loại thắng tay và số tai nạn giao thông giảm bớt đi.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/George_Westinghouse.jpg/419px-George_Westinghouse.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/92/George_Westinghouse_signature.svg/386px-George_Westinghouse_signature.svg.png
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/3/32/WestuinghouseSteamAndAirBrakes_USP144006.png/713px-WestuinghouseSteamAndAirBrakes_USP144006.png
Westinghouse Steam and Air Brakes

Sự an toàn của xe lửa cũng tùy thuộc vào đèn hiệu và sự hiểu biết về vị trí của các chuyến tầu khác nhau. Đầu tiên, đèn hiệu bằng tay được xử dụng nhưng rồi các tai nạn vẫn tiếp tục xẩy ra khiến cho người ta nghĩ tới việc dùng các đèn hiệu tự động. Loại đèn tự động thấy xuất hiện tại nước Anh vào năm 1858, sau đó được dùng trên toàn thế giới.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cb/SR_signals_from_cab_of_standard_five.jpg/800px-SR_signals_from_cab_of_standard_five.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/Wsh_signals.jpg/720px-Wsh_signals.jpg

Vào năm 1873, nhà phát minh tài tử người Mỹ tên là Eli Janney đã lấy bằng phát minh về bộ phận ráp toa tự động (automatic car coupler) rồi vào năm 1893, Quốc Hội Hoa Kỳ thông qua Đạo Luật An Toàn Xe Lửa (the Railroad Safety Appliance Act) bắt buộc mọi con tầu phải có thắng hơi và bộ phận ráp toa tự động.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/58/Railroad_coupler_diagram.jpg/800px-Railroad_coupler_diagram.jpg
http://www.translationdirectory.com/images_articles/wikipedia/railroads/An_AAR_Type_E_railroad_car_coupler.jpg
http://visual.merriam-webster.com/images/transport-machinery/rail-transport/car/automatic-coupler.jpg
http://www.tpub.com/content/armytransportation/TR0675/TR06750072im.jpg
(còn tiếp)