القاطرة البخارية: رمز الثورة الصناعية

القاطرة البخارية هي نوع من القاطرات التي توفر القوة اللازمة لتحريك نفسها والمركبات الأخرى عن طريق تمدد البخار. تعتمد هذه الآلة في تشغيلها على حرق مواد قابلة للاحتراق (عادةً الفحم، أو الكوك، أو الزيت، وفي حالات نادرة الخشب) لتسخين المياه في غلاية القاطرة حتى تصل إلى درجة الغليان وتتحول إلى غاز، حيث يزداد حجم البخار الناتج بمقدار 1600 إلى 1700 مرة.

كيف تعمل القاطرة البخارية؟

من الناحية الوظيفية، القاطرة البخارية هي محرك بخاري ذاتي الدفع على عجلات. في معظم هذه القاطرات، يتم إدخال البخار بالتناوب إلى كل طرف من أسطواناتها، حيث تتصل المكابس ميكانيكياً بالعجلات الرئيسية للقاطرة. يتم حمل إمدادات الوقود والمياه عادةً مع القاطرة، إما على متنها أو في عربة تسمى "التندر" (Tender) مقترنة بها.

تاريخ وتطور القاطرات البخارية

تم تطوير القاطرات البخارية لأول مرة في المملكة المتحدة خلال أوائل القرن التاسع عشر، واستُخدمت في نقل السكك الحديدية حتى نهاية القرن العشرين. كان ريتشارد تريفيثيك هو أول من بنى قاطرة بخارية معروفة بقدرتها على سحب حمولة لمسافة معينة في عام 1804 في "بين-ي-دارين".

البدايات في بريطانيا

كانت السكك الحديدية الأولى تستخدم الخيول لسحب العربات. وفي عام 1784، بنى ويليام مردوخ نموذجاً أولياً صغيراً لقاطرة طريق بخارية. ولكن، كان على القطارات البخارية القابلة للتشغيل أن تنتظر اختراع المحرك البخاري عالي الضغط من قبل ريتشارد تريفيثيك.

في 21 فبراير 1804، حدثت أول رحلة مسجلة بسحب بخاري، حيث سحبت إحدى قاطرات تريفيثيك قطاراً على طول طريق ترامواي بعرض 4 أقدام و4 بوصات من مصانع الحديد في "بين-ي-دارين" إلى "أبيرسينون" في جنوب ويلز.

دور جورج ستيفنسون

لعب جورج ستيفنسون دوراً محورياً في تطوير السكك الحديدية. في عام 1825، كانت القاطرة "لوكوموشن رقم 1" (Locomotion No. 1)، التي بنتها شركة روبرت ستيفنسون وشركاه، أول قاطرة بخارية تسحب الركاب على سكة حديد عامة (سكة حديد ستوكتون ودارلينجتون). وفي عام 1830، افتتح جورج ستيفنسون أول سكة حديد عامة بين المدن (سكة حديد ليفربول ومانشستر) بعد نجاح القاطرة "روكيت" (Rocket) في تجارب رين هيل عام 1829.

نهاية عصر البخار

بدءاً من أوائل القرن العشرين، تم استبدال القاطرات البخارية تدريجياً بالقاطرات الكهربائية وقاطرات الديزل. وبحلول الثمانينيات، تم إخراج معظم القاطرات البخارية من الخدمة المنتظمة، على الرغم من أن العديد منها لا يزال يعمل في الخطوط السياحية والتراثية.