Kategoriler
Bilim & İnsan

Richard Trevithick ve buharlı makine alanındaki icatları

Yüksek basınçlı buhar makineleri farklı bir konu. Daha önce buhar enerjisiyle ilgili bir galeri hazırlamıştık. Orada buhar enerjisinden çeşitli şekillerde yararlanan cihazları bulabilirsiniz. Bu yazımızda ise sadece Richard Trevithick'e odaklanıyoruz. 19. yüzyıl boyunca demiryolları, milyonlarca insanın iletişimini ve seyahat etmesini kolaylaştırarak devrim yarattı. Demiryollarının doğuşu ilk buharlı lokomotifi de tasarlayıp yapan İngiliz mühendis Richard Trevithick'in yüksek basınçlı buhar makinelerini icat etmesinden sonra gerçekleşti. 

Richard Trevithick ve ilk yüksek basınçlı buhar makinesi

Richard Trevithick, İngiltere'nin Cornwall kentinde doğdu. Richard'ın babası, yaşadıkları bölgedeki madenlerde yöneticilik yapıyordu ve genç Richard zamanının büyük bölümünü buhar makineleri üzerine pratik bilgiler edinerek geçirdi. Başarılı bir öğrenci değildi ama 19 yaşında maden mühendisi olduktan sonra büyük ün sağladı. 

O dönemde, iş makinelerinde buhar gücü yalnızca atmosfer basıncında ya da biraz daha yüksek basınçta kullanılıyordu. Trevithick, yüksek basınçlı buharın kullanılmasıyla daha küçük boyutlu ve daha güçlü makinelerin yapabileceğini çok önceden görmüştü. O sıralarda, James Watt gibi nice bilim insanı patlama tehlikesi nedeniyle "güçlü buhar" dan korkuyordu. Trevithick 1790'larda yüksek basınçlı buhar üzerine deneyler yapmaya başlamıştı. 1794'te yüksek basınçlara dayanıklı, ağır dökme demirden ilk kazanını imal etmişti. 

İLGİLİ:  Biyokütle enerjisi nedir: Kullanımı ve avantajları
Yüksek basınçlı buhar makineleri
Coalbrookdale lokomotifi

Raylardaki ilk lokomotif

Trevithick 1797'de buharla çalışan araba modelini geliştirdi. 1801'de "Puffing Devil" (Püfleyen Şeytan) adını verdiği gerçek boyutlardaki binek arabayı başarıyla ilerletti. Araba bir kazada parçalanınca bu kez 1802'de demiryolu üzerinde giden bir lokomotif geliştirdi. O dönemde, demiryollarında atlı vagonlardan yararlanılıyordu. Vagonlarla genellikle maden ocaklarından gemilere kömür taşınıyordu. Richard Trevithick'in ünlü Coalbrookdale Ironworks şirketi için ürettiği araç muhtemelen raylar üzerinde giden ilk lokomotif olmuştur. Ne var ki bu lokomotife dair günümüze kadar gelen bilgiler bir mektup ve bir çizimle sınırlıdır. 

1803'te Trevithick başka bir buharlı araç daha yaparak bunu Londra'da sergiledi. Araba hayli ilgi görmesine karşın atlı arabalara göre daha pahalı, gürültülü ve zahmetli bulunduğundan üretimi sürdürülemedi. Aynı yıl Trevithick'in kazanlarından biri Londra, Greenwich'te patladı. Trevithick'in çalışmaları sekteye uğrayabilirdi ama o güvenlik aygıtı olarak "emniyet tapası"nı geliştirdi. Yüksek basınçlı buhar sistemlerinin yaygınlaşması amacıyla buluşuna patent almadı.

Penydarren lokomotifi
Pen-y-Darren lokomotifi

70 kişi taşıyan buharlı lokomotif

Çektiği yük vagonlarından oluşan dünyanın ilk buharlı treni yani lokomotifi bir iddia sonucunda icat edilmiştir. Galler'deki Merthry Tydfil'de kurulu olan Pen-y-Darren dökümhanesinin sahibi, demir yüklü vagonların dökümhanenin 16 kilometre uzağında bulunan bir kanala kadar buharlı lokomotifle taşınabileceği konusunda komşu fabrikanın yöneticisiyle bahse girdi.

İLGİLİ:  Dünya tarihi /1775–1779/ Amerikan Bağımsızlık Savaşı, James Watt'ın yeni makinesi, James Cook'un ölümü

O dönemde vagonlar beygirlerle çekildiğinden demiryolları zaten işletime açıktı. Trevithick'in yaptığı lokomotif Şubat 1804'te 10,2 ton ağırlığındaki demiri ve 70 kişiyi tam da bu uzaklığa taşıdı. Raylar kimi yerlerde ağırlık yüzünden kırılmış olsa da, buharlı tren gerçeği somut bir biçimde sergilenmişti. Trevithick 1805'te Newcastle'daki bir maden kömürü işletmesi için daha hafif bir lokomotif üretti. Araç çalışmasına karşın hizmete konulmadı.

Trevithick buharlı tren düşüncesini daha iyi tanıtabilmek amacıyla 1808'de Londra, Euston'da dairesel bir demiryolu hattı yaptırdı. Bu, dünyanın ilk ücretli yolcu taşıyan demiryoluydu. Trevithick'in Catch Me Who Can (Tut Tutabilirsen) adıyla bilinen lokomotifi aynı yıl Temmuz ayından Eylül'e kadar beş şilin ödeyen herkesi bu demiryolunda gezdirdi. Lokomotif tek vagonu 20 km hızla çekebiliyordu. 

Trevithick'in Catch Me Who Can lokomotifi için kullanılan pist.
Trevithick'in Catch Me Who Can lokomotifi için kullanılan pist.

Trevithick'in buharlı makine icatları

"Yüksek basınçlı buhar makineleri" ifadesi çok önemli. Çünkü Trevithick ayrıca buhar gücüyle işleyen bir dip tarama makinesi yapmıştı; icat ettiği makinelerden biriyle bir kanal mavnasını yüzdürdü ve 1812'de ise mısır tanelerini ayıran bir makine geliştirdi. Bunların dışında, buharlı gemilerde kullanılmak üzere bir pervane ve de evlerin ısıtılması amacıyla kullanılabilecek yeni bir aygıt icat etti. Trevithick aynı zamanda Thames Nehri'ne açılan bir tünelde mühendis olarak çalışmış ve Güney Amerika'daki gümüş madenleriyle ilgili çeşitli projelerde görev almıştır. Richard Trevithick hiç kuşkusuz gelecekte en çok demiryollarının doğuşuna yaptığı katkılardan dolayı anılacaktı.

İLGİLİ:  NASA Dünya'nın en değerli kaynağının peşinde: Su
Rainhill yarışları
Rainhill yarışları

Rainhill yarışları

Richard Trevithick demiryollarının yayılmasına öncülük etmişti. Ancak 1820'li yıllara kadar insanlar buharlı lokomotifi beygir gücüyle sağlanan taşımacılığa alternatif görmedi. Buhar gücünün kullanıldığı kamuya açık ilk demiryolu 1825'te İngiltere'nin kuzeyinde, Darlington ve Stockton arasında işletilmeye başlamıştır. Demiryolunun mühendislerinden ve ortaklarından ikisi, baba-oğul George (1781-1848) ve Robert Stephenson'du (1803-1859).

1829 yılında Stephenson'lar, kurulması planlanan Liverpool-Manchester demiryolu hattı için seçilecek lokomotifi belirlemek amacıyla açılan bir yarışma olan Rainhill Yarışları'na katıldılar. Aday lokomotifin adı "Rocket'' idi. Bu aracın getirdiği pek çok yenilik gelecekteki bütün buharlı lokomotiflere örnek olacaktı. "Rocket", yarışmada öngörülen 5 kilometrelik turu tamamlayabilen tek lokomotif oldu. Araç yolcusuzken saatte 47 km hız yapabiliyordu.

Yüksek basınçlı buhar makineleri yazısı dışında diğer teknoloji içeriklerimiz için bu linki kullanabilirsiniz: https://evrenatlasi.com/k/bilim-teknoloji/

Yazar Berkay Alpkunt

Coğrafya ve astronomi üzerine geniş kapsamlı içerikler hazırlıyor. Diğer ilgi alanları canlı hayatı, bilim tarihi ve ülkeler olarak sıralanır. Aynı zamanda bağımsız video oyunlarıyla ilgilidir.