И здесь снова происходит подразделение. Железная дорога в своем материальном аспекте состоит из пути, по которому все бегает, и того, что бегает по пути. Путь в том широком смысле, в каком мы сейчас его рассматриваем, состоит из гораздо большего, чем две стальные рельсы, уложенные на деревянные шпалы или брусья, которые в свою очередь установлены на профилированном земляном полотне. Это означает мосты, туннели, стрелочные переводы, сигналы, терминалы и промежуточные станции, здания, пассажирские и грузовые склады, локомотивные сараи, ремонтные мастерские и все остальное. А под вещами, которые бегают по путям в этом и любом другом смысле, следует понимать локомотивы разнообразных форм и вагоны в бесконечном количестве.
И поскольку вагоны, как правило, совершенно беспомощны без локомотивов, которые толкают или тянут их туда и сюда, давайте начнем с локомотива. На мгновение мы оставим в стороне паровой локомотив и огромные возможности его развития далеко за нынешние пределы и перейдем непосредственно к тому виду тяговой силы, который вызывает наибольший отклик в современной фантазии — к электричеству.
Использование электричества в качестве движущей силы на так называемых стандартных железных дорогах этой страны (инженеры-электрики любят называть их дорогами с тяжелой тягой) не является новизной. Оно началось почти тридцать лет назад, когда железная дорога Балтимор и Огайо завершила электрификацию своих тогда новых туннелей под городом Балтимором. Этот шаг был предпринят главным образом для устранения неприятного дыма, особенно в главном туннеле, соединяющем станции Маунт-Ройял и Кэмден, расстояние между которыми составляет почти две мили. На самом деле сегодня поезда, идущие от Маунт-Ройял к Кэмдену по ровному уклону вниз, следуют без хлопот по прицепке к ним электровозов; это легкий гравитационный спуск на протяжении двух миль. Для поездки в обратном направлении электровоз прицепляется на станции Кэмден впереди магистрального паровоза поезда и наконец отцепляется примерно в двух милях к востоку от Маунт-Ройял простым способом следования вперед на стрелочный перевод с острыми концами — адаптацией старинного «летучего перевода».
Очевидный успех этой ранней установки медленно привел к ее копированию в других местах среди железных дорог страны: пригородная схема с третьим рельсом на дороге Нью-Хейвен от Бристоля через Нью-Бриттен до Хартфорда в Коннектикуте и ветка той же системы до Нантакет-Бич в Массачусетсе. Тем не менее процесс шел очень медленно. Ваш типичный железнодорожник особенно неприязненно относится к новинкам. Лишь около пятнадцати лет назад появились электрические установки сколько-нибудь значительных размеров: крупные пригородные службы, созданные дорогами Нью-Йорк Центральная, Нью-Хейвен и Пенсильванской, одновременно с аналогичными пригородными службами в Окленде (Калифорния) и в Портленде (Орегон), а также в некоторых более протяженных туннелях страны; туннель Хусак старой дороги Фитчбург, туннель Мичиган Централ под рекой Детройт и туннель Грейт-Нортерн через Каскадные горы в Вашингтоне являются яркими примерами установок последнего рода. За ними последовали крупные установки дороги Норфолк и Вестерн через Аллеганские горы и дороги Чикаго, Милуоки и Сент-Пол — о чем гораздо подробнее чуть позже. А после этого наступил долгий перерыв: колоссальный рост затрат на материалы и строительство всех видов, война и нынешний паралич развития наших железных дорог.
В последнее время возникло требование — по крайней мере со стороны непрофессиональной части железнодорожного мира — о возрождении прогресса в расширении электрической тяги на наших стандартных железных дорогах. Макаду почувствовал это задолго до того, как оставил свой высокий пост, и заявил, что по крайней мере одна пятая часть железнодорожной сети должна управляться электрической тягой при первой же возможности. И совсем недавно в стране пришло более масштабное осознание массовой расточительности потенциальной гидроэнергии, а также постепенного сокращения и роста расходов на запасы угля.
Крупные строители и проектировщики наших паровозов не дремали в отношении этого движения. В самые последние годы они ответили на него реальным повышением качества этой машины. Долгие годы паровой локомотив рос в количественном отношении — в чистых размерах и массе, если угодно, — а не в качестве. И в очередной раз мы были очарованы употреблением слова «большой». Когда мы читали не так давно о появлении первого 200-тонного локомотива, у нас на мгновение перехватило дыхание. Четыреста тысяч фунтов! И это без огромного груза угля и воды. Что за монстр! Это поистине был Франкенштейн. Но о том, что старый Франк мог сотворить, круша мосты и рельсовые пути, мы и не помышляли. И все же чем был 200-тонный локомотив по сравнению с 300-тонными и 400-тонными монстрами, которые дороги Санта-Фе и Делавэр и Хадсон начали устанавливать примерно дюжину лет назад? Казалось, что предела достичь невозможно.
И тем не менее тот факт, что предел размеров может быть достигнут и по-видимому был достигнут, все еще не означал, будто даже приблизились к пределам эффективности парового локомотива. Поскольку методы, с помощью которых эти пределы могут быть расширены — судя по всему, почти бесконечно, — столь сложны и к тому же увлекательны, я рассматриваю их в отдельной главе этой книги. Эта глава и следующая за ней являются летописью достижений и возможностей электровоза, будь то в качестве отдельного юнита или просто компактного пучка энергии, упрятанного в тележках пассажирского или грузового вагона. Этот локомотив удостоится нашего первоочередного рассмотрения.
Теперь, несмотря на все усовершенствования, которые, как мы увидим, были в нем сделаны, современный американский паровой локомотив по-видимому остается отстающим. В те дни, когда его топливо было одновременно обильным и сравнительно дешевым, можно было просто сказать, что он расточителен, и оставить это без внимания. Но теперь, когда уголь, если и не стал дефицитнее, то обошелся гораздо дороже, его расточительность стала совершенно неоправданной.
В 1918 году, самом недавнем году, за который имеются данные, наш паровой локомотив потребил 163 000 000 тонн угля в дополнение к 45 700 000 баррелей нефти. Приведя последнюю к ее угольному эквиваленту, мы получаем общее потребление топлива в пересчете на уголь в размере 176 000 000 тонн. И когда мы сопоставим это потребление с перевезенными грузами — 1918 год был одним из рекордных годов для наших американских железных дорог, — то увидим, что на каждую тысячу тонн груза, перемещенного ими на одну милю, они сожгли 290 фунтов угля. Через любую современную парогенерирующую электростанцию — цифры взяты из современных электростанций тех немногих железных дорог, которые уже оказались достаточно прогрессивными, чтобы установить электрическую тягу, — ровно сто фунтов угля могут легко переместить более 1600 тонн груза на одну милю (в точной терминологии самих железнодорожников — 1600 тонно-миль).
Иными словами, тот же самый грузовой трафик, перемещаемый электричеством через паровые электростанции, потребовал бы чуть более пятидесяти миллионов тонн угля. От 120 000 000 до 130 000 000 тонн угля было бы сэкономлено — экономия, грубо выражаемая в деньгах на сумму от трех четвертей миллиарда до одного миллиарда долларов, что само по себе составило бы 4- или 5-процентный дивиденд на общую капитализацию наших американских железных дорог.
В только что показанной экономии мы предполагали абсолютную универсальную замену электрической тяги паровой на всем пространстве страны. Однако это непрактично сегодня; маловероятно, что это станет практичным и в какое-либо будущее время для каждого из наших 275 000 миль американской железнодорожной сети. С другой стороны, эта огромная оценка национальной экономии базируется исключительно на основе потребления угля. Наиболее впечатляющая экономия, которую вы увидите до окончания этой главы, достигается нашими линиями, которые приспособили доселе расточаемую гидроэнергию для движения своих поездов. Я стоял на краю Ниагарского водопада и видел там, как поезд за поездом прибывают и отправляются, каждый из которых тянет паровой локомотив. И все это время я знал, что сила и мощь этого могучего водопада освещают дома и приводят в движение уличные трамваи Торонто и Сиракьюса, находящихся по суше в ста и ста пятидесяти милях соответственно. Какая насмешка над эффективностью!
Однако в данный момент мы рассматриваем вопрос не в деталях, а в целом. Он ужасающе велик, ужасающе раточителен, если хотите. Ибо наш паровой локомотив отстает не только из-за своей чрезмерной жадности к пище, но вдобавок к тому он ленив. Устрашающую долю своего времени он проводит в отдыхе или в ремонте для своей работы. На каждый час, проведенный им на линии, он тратит еще один час в круглом депо — и это, разумеется, помимо ежегодных визитов в мастерские для полного капремонта и починки. Движение на Пятой авеню в Нью-Йорке или Мичиган-авеню в Чикаго никогда бы не сдвинулось с места, если бы автомобилям разрешалось парковаться вдоль их оживленных обочин. Одна из причин, почему движение на наших железных дорогах не улучшилось в периоды кризисов, заключается в том, что наблюдалось слишком много парковки как локомотивов, так и вагонов, особенно первых.
Одна восточная магистральная железная дорога, которая десяток лет назад испытывала страшные трудности с перемещением своих грузов, пригласила консультанта-инженера для получения заключения об увеличении ее мощностей. Подобно большинству инженеров, сторонний эксперт увидел в проблеме возможность для золотого века подрядных организаций и инженеров. Новая сортировочная станция здесь, крупные дополнения и перепланировки к другим в другом месте, в третьих местах — длинный участок дополнительных путей главной линии; этот трюк можно было бы провернуть где-то за шестьдесят-сто миллионов долларов по тем временам.
Эти цифры ошеломили президента дороги. Он остался не удовлетворен и потому снова обратился за посторонней консультацией, на этот раз к практичному главному управляющему западной линии.
«Скажите мне, что вы можете с этим поделать?» — спросил он.
Представитель Запада совершил быстрый рейс по линии и уже через шестьдесят минут подготовил свой отчет; он был кратким, лаконичным, устным.
«Дайте мне пару миллионов долларов на новые локомотивы, и через неделю ваша проблема будет решена. Вам не нужны новые станции, которые в свою очередь будут забиваться. Вам нужны не дефицит станций, а движение на линии. Если у вас достаточно тяговой силы, вам не потребуется много станций, не столько, сколько у вас сегодня. Ваши составы будут продолжать движение, а не простаивать на запасных путях».
Проблема той восточной дороги дюжину лет назад сегодня стоит перед практически каждой магистральной дорогой Северо-Востока. Вспомните, если позволите, что на протяжении более чем десятилетия к востоку от Питтсбурга или Кливленда не прокладывалось новых главных путей. До этого значительный объем работ по разгрузке был выполнен полуюно дюжиной или около того крупных дорог на этой территории. Но то облегчение, которое принесли эти перемены, давно сошло на нет, так что сегодня оно едва заметно. И неуклонно растущий трафик требует свежей разгрузки.
То, как это может быть обеспечено, не является простой задачей для крупных инженеров. Пенсильванская дорога может спланировать и уже спланировала еще больше низкоуклонных обходных линий через Аллеганские горы и сквозь них, но Питтсбург по-прежнему остается ее бутылочным горлышком — там, среди высоких холмов, которые практически бросают вызов инженерам-железнодорожникам. Нью-Йорк Центральная нуждается в дополнительных путях главной линии, но гораздо больше она нуждается в избавлении от собственных узких мест — в Олбани и снова в Буффало. Именно проблема городов имеет значение — не только Олбани, Буффало или Питтсбург, но Нью-Йорк, Бостон, Филадельфия, Балтимор, Кливленд, Цинциннати, Сент-Луис и Чикаго. Бессмысленно прокладывать дополнительные главные пути, когда терминалы в сердцах этих крупных городов настолько плачевно перегружены, что на перемещение грузового вагона хотя бы через один из них уходит столько же времени, сколько на триста-пятьсот миль открытого пути.
Гладкие и блестящие стальные рельсы, проходящие через каждый из этих перегруженных транспортных узлов, — это тоже их Пятые авеню и Мичиган-авеню. Мы не разрешаем бензиновому локомотиву парковаться и загораживать эти асфальтированные магистрали. Но отсталому паровому локомотиву разрешено бездельничать в больших круглых депо вдоль стальной магистрали. Сегодня он не просто отстающий, а самый настоящий вредитель. Я лишь мгновение назад намекал на время, которое он должен проводить между рейсами, отдыхая и подвергаясь более или менее капитальному ремонту — очистке топок, переборке механизмов, чеканке дымогарных труб и тому подобному, двенадцать часов из каждых двадцати четырех. Более того, ему требуется вода каждые семьдесят пять миль и свежий запас угля каждые 150.
С другой стороны, возьмите электровоз. Мало того, что он экономит вес, не перевозя уголь или воду, и тем самым направляет этот вес в тяговые механизмы — его мощность сегодня составляет 7000 лошадиных сил против примерно 3000 у наших крупнейших паровозов, — он действительно проходит 5000 миль без необходимости получать инспекционное обслуживание, которое его старомодный паровой собрат, судя по всему, должен проходить каждые 150 миль. А это значит, что сутками напролет — и даже неделю или две, если возникает необходимость, — он может оставаться в постоянной эксплуатации, переходя от одного поезда к другому и меняя лишь бригады. Локомотив всегда готов.
И то, справедливо для этого сравнения легкого ремонта и капитального ремонта в «головном цехе», который паровой локомотив должен проходить в конце каждого участка, еще в большей степени справедливо для двух недель в «кормовом цехе» — более тяжелого ремонта и более тщательного капитального ремонта, который он должен проходить каждые двенадцать месяцев, если его требуется поддерживать в хоть сколько-нибудь приличном состоянии эффективности. Паровой локомотив должен отправляться в «кормовой цех» после пройденных 75 000 миль. За исключением аварий, электровоз может никогда туда не отправляться. Его обычный ремонт сводится лишь к замене изношенных подшипников или периодической перемотке якоря, что легко выполняется в любом небольшом цехе на узловой станции. Сложные предприятия оборотных депо, угольных и водных станций, поворотных кругов, шлаковых ям и крупных цехов, необходимых каждые сто или сто пятьдесят миль на линиях паровой железной дороги, исчезают, в то время как благодаря способности электровоза к длительной непрерывной работе сами узловые станции вполне могут исчезнуть.
Нью-Йорк Центральная железная дорога на своем участке протяженностью 440 миль между Нью-Йорком и Буффало, используя паровые локомотивы на 410 милях этого расстояния, в течение многих лет производила три смены локомотивов за поездку в один конец; в последнее время она справляется с этим несколько лучше. «Эри» и «Лакаванна» между теми же городами совершают такое же количество смен локомотивов. То же самое делают «Балтимор и Огайо» и «Пенсильвания» между Нью-Йорком и Питтсбургом на лишь немного большем расстоянии. Это стандартная практика паровых железных дорог. Она меняется лишь в последнее время. Если бы эти линии использовали электровозы, локомотивы могли бы с легкостью преодолевать весь этот отрезок — с возможной сменой локомотивных бригад один-два раза, но без замены самих локомотивов — и с огромной экономией времени, хлопот и денег.
Эти утверждения высказаны не голословно. Это конкретное заявление сделано со слов президента железной дороги «Чикаго, Милуоки и Сент-Пол», которая успешно осуществила самую протяженную и научную электрификацию из всех, что до сих пор внедрялись в Соединенных Штатах. Его зовут Г. Е. Байрэм, и главная линия его дороги в настоящее время полностью оборудована для электротяги на протяжении 649 миль — от Харлоутона, штат Монтана, до Эвери, штат Айдахо, 438 миль (что примерно соответствует протяженности линии Нью-Йорк Центральной дороги между Нью-Йорком и Буффало или Пенсильванской дороги между Нью-Йорком и Питтсбургом), а также от Отелло до Такомы, штат Вашингтон, 211 миль.
«Мы регулярно гоняем наш электровоз на все 438 миль между Харлоутоном и Эвери с одним и тем же пассажирским поездом, — говорит мистер Байрэм, — и если бы путь был электрифицирован на такое расстояние, с тем же успехом могли бы прогнать его и на четыре тысячи миль. Фактически, принимая в расчет обслуживание, износ, возможности ремонтной базы и тому подобное, мы подсчитали, что один из наших электровозов заменяет три единицы самого тяжелого парового типа».
Сорок пять электровозов, находящихся в настоящее время в эксплуатации на участке Харлоутон — Эвери (первом из введенных в строй), фактически заменили 120 паровых локомотивов, которые требовались для него ранее. Энергия для этого участка, пересекающего высокие хребты Скалистых гор, а также для более нового участка дальше на запад, пересекающего Каскадные горы, полностью обеспечивается за счет воды. Экономия топлива на 650 милях обычной загруженной однопутной магистральной железной дороги за двенадцать месяцев — 259 000 тонн угля и 31 700 000 галлонов котельного топлива, согласно тщательным подсчетам за один типичный год — весьма значительна. Когда вы проецируете это на загруженные двухпутные, трехпутные и четырехпутные железные дороги нашей восточной территории, вы начинаете видеть ту огромную экономию, которую я обрисовал в начале этой главы. И она основывалась лишь на использовании угля на электростанциях, которые вполне естественно становятся неотъемлемой частью любого плана электрификации.
Рассмотрим важный эксперимент «Милуоки» несколько подробнее. Она не спешила обнародовать точные цифры экономии в долларах и центах от внедрения электротяги до тех пор, пока несколько лет эксплуатации не подтвердят это вне всяких споров и разногласий. Тем не менее некоторая часть ее экономии вполне очевидна. Я не буду вдаваться в замечательную систему «рекуперативного торможения», при которой в течение года около 60 процентов тока, забираемого электровозами дороги из подвесного контактного провода, возвращается в эту медную нить посредством кажущегося простым приема превращения мотора электровоза на мгновение в динамо-машину и использования таким образом древней силы тяжести на спускающемся горном уклоне для фактической выработки электрического тока и возвращения его в незримое хранилище через эту соединительную среду медного провода. Достаточно сказать, что 60-процентный возврат тока — это ощутимая величина. Если вы в это не верите, спросите у первого встречного работника троллейбусной службы, что бы значило для его дороги, если бы 60 процентов угля, превращенного их электростанциями в пепел, можно было бы снова превратить в хороший уголь — да вдобавок добиться колоссальной экономии на тормозных колодках.