Lokomotivkonkurransen på Rainhill 1829

I 1829 ble det avholdt en konkurranse om hvem som kunne bygge det beste lokomotivet til jernbanen som var under bygging mellom Liverpool og Manchester. Bare ett lokomotiv fullførte løpet. 

Den industrielle revolusjonen i Storbritannia på slutten av 1700-tallet og begynnelsen på 1800-tallet førte med seg et økende transportbehov. I Manchester hadde det vokst fram tekstilindustri på den tiden. Råvarene var bomull som ble importert fra Afrika og Amerika til havnebyen Liverpool. Problemet var transporten mellom Liverpool og Manchester, der mange av tekstilfabrikkene holdt til. Veiene var elendige. Vogner med bomull og andre varer veltet rett som det var, eller kjørte seg fast i gjørma. 

Det var blitt bygget kanaler for transport av varer. Kanalbåtene ble trukket av hester. Mellom Liverpool og Manchester var det tre kanalselskaper som opererte, men disse hadde inngått et prissamarbeid som gjorde at prisene for transport var kunstig høye. Det hendte at det tok lengre tid å transportere en skipslast med bomull fra Liverpool til Manchester enn med skip fra Amerika til Liverpool. 

Liverpool and Manchester Railway

Det økende transportbehovet som den industrielle revolusjonen førte med seg gjorde at det ble foreslått å bygge en jernbane mellom havnebyen Liverpool og industribyen Manchester. Med en jernbane kunne transporten bli raskere, sikrere og billigere. Det var den rike kornhandleren John Sandars og tekstilfabrikkeier John Kennedy som tok initiativet til å få bygget en jernbane mellom Liverpool og Manchester. Med en slik jernbane kunne man også få en raskere, sikrere og billigere persontransport. 

Damplokomotiver var blitt utviklet og tatt i bruk på flere baner i tilknytning til gruver og større jernverk. Den første jernbanen for offentlig trafikk ble åpnet mellom Stockton og Darlington i 1825, og der ble det brukt både damplokomotiver og hester. Mange mente at utviklingen av lokomotiver ikke var kommet langt nok. De første lokomotivene var ikke alltid så driftssikre, og det var risiko for at dampkjelen kunne eksplodere. Kjeleksplosjoner hadde skjedd flere ganger med dampmaskiner. Det fantes ikke noen krav om kjelsertifikat og kjelkontroll på den tiden. 

I 1826 ble arbeidet med jernbanen mellom Liverpool og Manchester påbegynt, uten at man hadde bestemt seg for hvordan vognene skulle trekkes. Skulle man la vognene bli trukket av hester? Eller skulle man la vognene bli trukket av lange kabler, drevet av stasjonære dampmaskiner? Et halvt år før konkurransen på Rainhill ble avholdt hadde de ennå ikke tatt noen avgjørelse. Sporvidden derimot var bestemt til å være 4 fot 8 ½ tomme, 1435 mm. 

Konkurransen kunngjøres

Den 25. april 1829 stod det en kunngjøring i avisen Manchester Mercury. Baneselskapet Liverpool and Manchester Railway, som hadde jernbane under bygging mellom de to byene, hadde bestemt at det skulle avholdes en konkurranse om hvem som kunne bygge det beste lokomotivet. Vinneren skulle få 500 pund over kostpris, et ikke ubetydelig beløp på den tiden. 

George Stephenson var sterkt involvert i byggingen av Liverpool and Manchester Railway. Han hadde bygget flere damplokomotiver, og argumenterte sterkt for at damplokomotiver var best egnet som trekkraft for jernbanen. Dette til tross for at mange mente at utviklingen av damplokomotiver ikke hadde kommet langt nok. Stephenson var en viljesterk mann, og tok ikke et nei for et nei. 

Konkurranseregler

Liverpool and Manchester Railway utarbeidet regler for konkurransen. Lokomotivene skulle fyres med koks for å redusere røykplagen. Videre skulle de ha hjulaksler med fjærende hjuloppheng, og kjelen skulle ha to separate sikkerhetsventiler. Inkludert vann og koks skulle lokomotivene ha en maksimal vekt på 6 tonn. (Long ton som tilsvarer 1016 kg). Maksimal høyde på lokomotivene, inkludert skorstein skulle være 15 fot (4,5 m).

Hvert lokomotiv skulle veies med kjelen fylt med kaldt vann, og uten brensel i fyren. Forbrukt brensel til oppfyring skulle noteres. Det samme gjaldt tiden det tok å fyre opp lokomotivet. Lokomotivets eier skulle oppgi hvor mye koks og vann det trengtes for å kjøre 35 miles (56 km). Hvert lokomotiv skulle skyves for hånd til startpunktet, og skulle kjøre når kjeltrykket var 50 psi (pounds per square inch, pund pr. kvadrattomme), som tilsvarer 3,4 bar. 

Vognene som ble koblet til lokomotivet, inkludert tenderen lastet med koks og vann, skulle totalt veie tre ganger så mye som lokomotivet. Hvert lokomotiv skulle kjøre 10 prøveturer fram og tilbake på en strekning på 1 ¾ mile (2,8 km), noe som tilsvarte 35 miles (56 km), avstanden mellom Liverpool og Manchester. Gjennomsnittshastigheten skulle være minst 10 mph (miles per hour, som tilsvarer 16 km/t. Tiden for hver prøvetur skulle noteres. Det skulle også noteres hvor lang tid det tok fra en prøvetur var gjort og til lokomotivet var klart for neste prøvetur. 

Konkurransen begynner

Det var 10 lokomotiver som var påmeldt, men bare fem som var klare i tide til å delta i konkurransen. Lokomotivene skulle transporteres til Rainhill, og det var lettere sagt enn gjort i en tid med seilskuter på havet, hestetrukne kanalbåter og hestevogner på elendige veier. Deltakerne måtte demontere lokomotivene før transporten, og sette dem sammen igjen etter at de hadde kommet fram til Rainhill. 

Tirsdag 6. oktober 1829 begynte konkurransen. Dommerne var lokomotivingeniør John Urpeth Rastrick fra Storbridge, gruveingeniør Nicholas Wood fra Killingworth og den tidligere nevnte tekstilfabrikkeieren John Kennedy fra Manchester. Det er anslått at 10-15 000 mennesker hadde møtt fram for å se på. Det var også musikkorps som spilte for publikum. Konkurransen varte i 8 dager og pågikk fram til 14. oktober. 

«Cycloped»

Thomas Shaw Brandreth fra Liverpool hadde vært med på planleggingen og konstruksjonen av Liverpool and Manchester Railway, og satt i styret for baneselskapet. Brandreth hadde mye større tro på hester som trekkraft enn på dampdrift. Han hadde konstruert en vogn med en tredemølle som var forbundet med hjulakslene. En hest gikk på tredemølla og fikk vogna til å bevege seg. Vogna fikk navnet «Cycloped». (Noen kilder oppgir at «Cycloped» var laget for to hester). Brandreth fikk patent på denne konstruksjonen i mai 1829. 

Noen særlig glede av sitt patent fikk han neppe. «Cycloped» deltok i konkurransen, til tross for at den ikke var dampdrevet. Ikke klarte den å komme opp i særlig stor fart, bare 5 mph (8 km/t). Ikke klarte den å trekke særlig mye heller. Det var «Cycloped» som først røk ut. «Cycloped» tålte ikke vekten av en hest, og hesten tråkket gjennom gulvet. Dermed røk «Cycloped» ut av konkurransen. Det var flere som mente at Brandreth dro fordeler av sin posisjon i baneselskapet, og derfor fikk stille med sin doning, selv om den ikke var dampdrevet. «Cycloped» ble i alle fall diskvalifisert. 

«Perseverance»

Perseverance, som betyr utholdenhet, ble bygget av John Reed Hill fra London og Timothy Burstall fra Leith i Skottland. Navnet «Perseverance» var inspirert av byen Leiths motto: Persevere, som betyr hold ut. Dette lokomotivet hadde en vertikal dampkjel og to vertikale sylindre. Lokomotivets design var hentet fra et dampdrevet veikjøretøy som Burstall hadde vært med på å bygge. De elendige veiene gjorde at dampdrevne veikjøretøy ikke ble noen suksess. 

Hjulakslene på «Perseverance» sine hjulaksler hadde rullelager. Dette var et viktig fremskritt i utviklingen av lokomotiver. Dessverre ble «Perseverance» skadet under transporten til Rainhill, og det tok fem dager å reparere lokomotivet. De fikk omsider kjørt med «Perseverance» helt på slutten av perioden konkurransen pågikk. Ikke klarte det kravet til gjennomsnittshastighet på 10 mph (16 km/t) heller. «Perserverance» klarte bare å kjøre 6 mph (10 km/t). Så gikk lokomotivet i stykker igjen. Dommerne bestemte seg for å gi Burstall og Reed Hill en trøstepremie på 25 pund. 

«Novelty»

Den svenske ingeniøren og oppfinneren John Ericsson arbeidet sammen med John Braithwaite med å konstruere brannvogner med dampdrevne pumper til brannslukking. Dampkjelene var laget for å få opp damptrykket forholdsvis raskt. Ericsson og Braithwaite fikk høre om konkurransen på Rainhill ved en tilfeldighet. De fikk bare 6-7 uker på seg til å bygge et lokomotiv. Dette lokomotivet fikk navnet «Novelty» og hadde ikke tender for brensel og vann. «Novelty» som betyr nyhet eller nyvinning ble bygget i London og sendt med skip til Liverpool. Noen prøvekjøring av «Novelty» fikk de ikke tid til. 

«Novelty» hadde en rekke likheter med de brannvognene som Ericsson og Braithwaite hadde konstruert. Dampkjelen hadde nærmest form som en hammer, med en horisontal og vertikal del. Fyrkassa ble fylt med koks ovenfra. Fra fyrkassa gikk røykrøret gjennom den horisontale delen av kjelen i en slags S-form, noe som gjorde det umulig å rengjøre det uten demontering. Lokomotivet hadde to vertikale sylindre. Disse var koblet til en mekanisme som overførte de vertikale lineære bevegelsene i sylindrene hjulene for å få best mulig gangegenskaper. 

Lokomotivet klarte seg bra en stund, til tross for at det hadde en del svakheter i konstruksjonen, og var lenge en publikumsfavoritt. Første dagen klarte det å komme opp i en fart på 28 mph (45 km/t). Dessverre oppstod en skade på et kjelrør, og dette måtte repareres. De fikk lokomotivet i gang igjen dagen etter. «Novelty» kom opp i 15 mph (24 km/t) før kjelrøret gikk i stykker igjen og forårsaket flere skader på maskinen. Dermed røk «Novelty» ut av konkurransen. «Novelty» var likevel imponerende, tatt i betraktning at de hadde 7 uker på seg til å bygge og transportere lokomotivet, og ikke hadde tid til å prøvekjøre det før konkurransen startet.  

«Sans Pareil»

Egentlig var Timothy Hackworths «Sans Pareil» 300 pund (140 kg) tyngre enn det konkurransereglene tillot, men lokomotivet fikk kjøre likevel. Navnet Sans Pareil er fransk og betyr uovertruffen. Timothy Hackworth hadde noen år i forveien designet lokomotivet «Royal George» for Stockton and Darlington Railway, der han arbeidet som Locomotive superintendent, som det heter på engelsk. 

Hackworth hadde også medvirket til byggingen av lokomotivene «Puffing Billy» og «Wylam Dilly».

 «Sans Pareil» var bygget på samme måte som «Royal George», bare med fire hjul i stedet for seks. Lokomotivet hadde to store røykrør som gikk fram og tilbake i kjelen fra fyrkassa til skorsteinen. Disse var koblet sammen i en U-formet kanal i den ene enden av kjelen. Like under skorsteinen var det et blåstrør der den brukte dampen bidro til trekk i fyren, akkurat som på senere damplokomotiver. Dessverre var blåsten for kraftig, så mye koks ble blåst ut uforbrent. Lokomotivet hadde et svært høyt forbruk av brensel på grunn av dette. 

«Sans Pareil» hadde to vertikale sylindre som var direkte koblet til hvert sitt hjul. Hjulene var igjen koblet sammen med kobbelstenger. De vertikale sylindrene ga ikke lokomotivet de beste gangegenskapene. Lokomotivet klarte å kjøre fortere enn George Stephensons «Rocket» flere ganger. «Sans Pareil» klarte å kjøre åtte turer fram og tilbake før en av sylindrene gikk i stykker, og lokomotivet røk ut av konkurransen. 

Timothy Hackworth hadde full jobb og syv barn å forsørge. Han fikk likevel bygget «Sans Pareil» på den vesle fritiden og med de begrensede økonomiske midlene han hadde til rådighet. Ofte måtte han jobbe på «Sans Pareil» nattestid. Sett i lys av dette var det imponerende hva han fikk til, selv om lokomotivet hans ikke klarte å fullføre testkjøringene på Rainhill. 

«Rocket»

Lokomotivet som George Stephenson og sønnen Robert designet kom ikke fram i tide til skipet som skulle frakte det fra Newcastle rundt Skottland til Liverpool. Og bra var det, for skipet som skulle ha transportert «Rocket» forliste. George og Robert Stephenson hadde den fordelen framfor andre at de eide verkstedet der «Rocket» ble bygget. Selv hadde George Stephenson mye å gjøre med byggingen av jernbanen mellom Liverpool og Manchester, så det var sønnen Robert som gjorde det meste av arbeidet med konstruksjonen av «Rocket».

På «Rocket» var fyrkassa laget slik at varmen ble utnyttet best mulig til å varme opp vannet i kjelen. «Rocket» hadde 25 mindre røykrør gjennom dampkjelen i stedet for et stort, som var blitt brukt i dampkjeler til da. Dermed fikk lokomotivet mye større heteflate. Røykrørene var også rette. Dermed var det mye lettere å rengjøre dem innvendig. «Rocket» ble også utstyrt med blåstrør, akkurat som senere damplokomotiver. «Rocket» hadde to skråstilte sylindre som var koblet til lokomotivets forhjul. Stempelstengene var direkte koblet til de to store drivhjulene. 

I konkurransen på Rainhill var «Rocket» det eneste lokomotivet som fullførte løpet og ikke gikk i stykker mens konkurransen pågikk. «Rocket» klarte å holde en gjennomsnittshastighet på 12 mph (19 km/t), som var over kravet om gjennomsnittshastighet på 10 mph (16 km/t). «Rocket» klarte å komme opp i omtrent 30 mph (48 km/t) da det trakk vogner som til sammen veide 13 tonn. Den 14. oktober var konkurransens siste dag. Stephenson vant premien på 500 pund. 

«Rocket» ble også prøvekjørt ved Whiston vest for Rainhill, hvor jernbanelinjen hadde en stigning på 1:96, eller 10,4 promille. Her klarte «Rocket» å trekke 8 tonn oppover stigningen med en hastighet på 16 mph (26 km/t), og 12 tonn med hastighet på 12 ½ mph (20 km/t) opp samme stigning. Det var britiske tonn, eller long ton som det heter. Det tilsvarer 2240 pund eller 1016 kg. 

Etterpå

George og Robert Stephenson fikk kontrakten om å bygge lokomotiver for Liverpool and Manchester Railway. Banen åpnet den 15. september 1830. Til tross for sylindrene som gikk i stykker, ble Hackworths «Sans Pareil» kjøpt av Liverpool and Manchester Railway. Etter et par år ble den utleid til Bolton and Leigh Railway. Lokomotivet finnes fremdeles, og står utstilt på Shildon Railway Museum. 

Ericsson og Braithwaite fikk reparert «Novelty», og den ble kjørt flere ganger for demonstrasjon. Da var det for sent, og tiden hadde løpt fra dette lokomotivet. 

«Rocket» ble tatt i bruk på Liverpool and Manchester Railway. På åpningsdagen ble parlamentsmedlem William Huskisson påkjørt av «Rocket» og drept. «Rocket» ble bygget om og modifisert i løpet av de årene den var i drift. I 1836 ble den solgt til Brampton Railway, og i 1862 ble «Rocket» donert til Patent Office Museum, det nåværende Science Museum i London. Nå står den utstilt på National Railway Museum i York.