تاريخ السكك الحديدية

تاريخ السكك الحديدية

بدأ تاريخ النقل بالسكك الحديدية في عصر ما قبل الميلاد. يمكن تقسيمها إلى عدة فترات منفصلة تحددها الوسائل الرئيسية لمواد المسار والقوة الدافعة المستخدمة.

قاطرة سالامانكا البريطانية ، 1812
المحتويات

الأنظمة القديمة

أنظر أيضا: الطرق والممرات التاريخية
يعد مسار البريد ، وهو جسر يعود إلى عصور ما قبل التاريخ في وادي نهر برو في سومرست ليفيلز ، إنجلترا، أحد أقدم المسارات المعروفة التي تم بناؤها ويعود تاريخه إلى حوالي 3838 قبل الميلاد، مما يجعله أقدم بنحو 30 عامًا من مسار سويت تراك من نفس المنطقة. تم تخصيص أقسام مختلفة كمعالم أثرية مجدولة .

تشير الأدلة إلى أنه كان هناك مسار ديولكوس مرصوف بطول يتراوح من 6 إلى 8.5 كم، والذي كان ينقل القوارب عبر برزخ كورنث في اليونان منذ حوالي 600 قبل الميلاد. كانت المركبات ذات العجلات التي يجرها الرجال والحيوانات تجري في أخاديد في الحجر الجيري ، مما وفر عنصر المسار، مما منع العربات من مغادرة المسار المقصود. كان الديولكوس مستخدمًا لأكثر من 650 عامًا، حتى القرن الأول الميلادي على الأقل. تم أيضًا بناء الممرات المعبدة لاحقًا في مصر الرومانية .

عصر ما قبل البخار

أنظر أيضًا: القطار الجبلي المائل ، طريق العربة ، طريق الترام (الصناعي) ، و الطريق المسطح

إدخال القضبان الخشبية

ريسزوج ، كما يبدو اليوم
في عام 1515، كتب الكاردينال ماتيوس لانج وصفًا لقطار رايسزوج ، وهو خط سكة حديد مائل في قلعة هوهنسالزبورج في النمسا. استخدم الخط في الأصل قضبانًا خشبية وحبل نقل من القنب ، وكان يتم تشغيله بقوة الإنسان أو الحيوان، من خلال عجلة مداس . لا يزال الخط موجودًا ولا يزال قيد التشغيل، على الرغم من أنه في شكل محدث. قد يكون أقدم السكك الحديدية العاملة.

عربة صغيرة معروضة في دي ري ميتاليكا (1556). يتناسب دبوس التوجيه مع الأخدود بين لوحين خشبيين.
من المعروف أن العربات (أو خطوط الترام )، ذات القضبان الخشبية وحركة المرور التي تجرها الخيول، قد تم استخدامها في خمسينيات القرن السادس عشر لتسهيل نقل أحواض الخام من وإلى المناجم. وسرعان ما أصبحت شائعة في أوروبا وتم توضيح مثال على عمليتها بواسطة جورجيوس أجريكولا (انظر الصورة) في عمله عام 1556 دي ري ميتاليكا . استخدم هذا الخط عربات "Hund" ذات عجلات غير ذات حواف تعمل على ألواح خشبية ودبوس رأسي على الشاحنة يتناسب مع الفجوة بين الألواح لإبقائها تسير في الاتجاه الصحيح. أطلق عمال المناجم على العربات اسم Hunde ("الكلاب") بسبب الضوضاء التي أحدثوها على المسارات. هناك العديد من الإشارات إلى العربات في وسط أوروبا في القرن السادس عشر.

تم تقديم طريق العربات إلى إنجلترا بواسطة عمال المناجم الألمان في كالدبيك ، كمبريا ، ربما في ستينيات القرن السادس عشر. تم بناء طريق عربة في بريسكوت ، بالقرب من ليفربول ، في وقت ما حوالي عام 1600، وربما في وقت مبكر من عام 1594. وكان الخط المملوك لفيليب لايتون يحمل الفحم من حفرة بالقرب من بريسكوت هول إلى محطة على بعد حوالي نصف ميل. تم إنشاء خط سكة حديد معلق في بروسيلي في شروبشاير في وقت ما قبل عام 1604. وقد حمل هذا الفحم لجيمس كليفورد من مناجمه نزولاً إلى نهر سيفيرن ليتم تحميله على الصنادل ونقله إلى البلدات الواقعة على ضفاف النهر. الWollaton Wagonway ، الذي اكتمل في عام 1604 من قبل هنتنغدون بومونت ، يُشار إليه خطأً في بعض الأحيان على أنه أقدم خط سكة حديد بريطاني. كان يمتد من ستريلي إلى ولاتون بالقرب من نوتنغهام .

أصبحت سكة حديد ميدلتون في ليدز ، والتي تم بناؤها عام 1758، فيما بعد أقدم سكة حديد عاملة في العالم (بخلاف القطارات الجبلية المائلة)، وإن كانت الآن في شكل مطور. في عام 1764، تم بناء أول خط سكة حديد في أمريكا في لويستون، نيويورك .

تقديم القضبان المعدنية

نسخة طبق الأصل من عربة "Little Eaton Tramway"، والمسارات عبارة عن صفائح.

قضبان من الحديد الزهر لسكة حديد مصنع ألكسندروفسكي في روسيا. 1788.
أدى إدخال المحركات البخارية لتزويد الأفران العالية بالهواء العالي إلى زيادة كبيرة في إنتاج الحديد البريطاني بعد منتصف خمسينيات القرن الثامن عشر.  

في أواخر ستينيات القرن الثامن عشر، بدأت شركة كولبروكديل في تثبيت ألواح الحديد الزهر على السطح العلوي للقضبان الخشبية، مما زاد من متانتها وقدرتها على التحمل. في البداية، كان من الممكن استخدام حلقات البالون فقط لتدوير العربات، ولكن لاحقًا، تم إدخال نقاط متحركة سمحت بإنشاء حلقات تمرير .

تم تقديم نظام يتم فيه تشغيل العجلات غير ذات الحواف على ألواح معدنية على شكل حرف L - أصبحت تُعرف باسم اللوحات . اخترع جون كور ، مدير منجم شيفيلد، هذه السكة ذات الحواف في عام 1787، على الرغم من أن التاريخ الدقيق لذلك متنازع عليه. تم استخدام السكة الحديدية بواسطة بنيامين أوترام للعربات التي تخدم قنواته، وتصنيعها في مصانع الحديد الخاصة به في باترلي . في عام 1803، افتتح ويليام جيسوب خط سكة حديد ساري الحديدي ، وهو عبارة عن طريق مزدوج المسار، يُشار إليه أحيانًا بشكل خاطئ على أنه أول خط سكة حديد عام في العالم، في جنوب لندن.

في عام 1789، قدم ويليام جيسوب شكلاً من أشكال السكك الحديدية ذات الحواف الحديدية والعجلات ذات الحواف لتمديد قناة غابة تشارنوود في نانبانتان ، لوبورو ، ليسيسترشاير . في عام 1790، بدأ جيسوب وشريكه أوترام في تصنيع قضبان الحواف. أصبح جيسوب شريكًا في شركة باترلي في عام 1790. وكان أول طريق عام (وبالتالي أول خط سكة حديد عام) تم بناؤه هو طريق ليك لوك للسكك الحديدية في عام 1796. على الرغم من أن الغرض الأساسي من الخط كان نقل الفحم، إلا أنه كان ينقل الركاب أيضًا.

استمر هذان النظامان لبناء السكك الحديدية الحديدية، السكة الحديدية "L" والسكك الحديدية ذات الحافة الناعمة، في الوجود جنبًا إلى جنب حتى أوائل القرن التاسع عشر. أثبتت العجلة ذات الحواف والسكك الحديدية في النهاية تفوقها وأصبحت المعيار القياسي للسكك الحديدية.

سكة حديدية على شكل بطن سمكة مصنوعة من الحديد الزهر تم تصنيعها بواسطة Outram في شركة Butterley Company لأعمال الحديد لسكة حديد Cromford وHigh Peak (1831). هذه هي حواف ناعمة للعجلات ذات الشفاه.
لم يكن الحديد الزهر مادة مرضية للقضبان لأنه كان هشًا ويتكسر تحت الأحمال الثقيلة. وقد حلت السكك الحديدية المصنوعة من الحديد المطاوع، التي اخترعها جون بيركينشو عام 1820، هذه المشاكل. الحديد المطاوع (عادة ما يشار إليه ببساطة باسم "الحديد") عبارة عن مادة قابلة للسحب يمكن أن تتعرض لتشوه كبير قبل أن تنكسر، مما يجعلها أكثر ملاءمة للقضبان الحديدية. لكن إنتاج الحديد المطاوع كان مكلفًا حتى حصل هنري كورت على براءة اختراع لعملية البودل في عام 1784. وفي عام 1783، حصل كورت أيضًا على براءة اختراع لعملية الدرفلة ، والتي كانت أسرع 15 مرة في تدعيم وتشكيل الحديد من الطرق. أدت هذه العمليات إلى خفض تكلفة إنتاج الحديد والقضبان الحديدية بشكل كبير. كان التطور المهم التالي في إنتاج الحديد هو الانفجار الساخن الذي طوره جيمس بومونت نيلسون (الذي حصل على براءة اختراع عام 1828)، والذي قلل بشكل كبير من كمية فحم الكوك (الوقود) أو الفحم اللازم لإنتاج الحديد الخام . الحديد المطاوع عبارة عن مادة ناعمة تحتوي على خبث أو خبث . تميل النعومة والخبث إلى تشويه القضبان الحديدية وانفصالها، وعادة ما تدوم أقل من 10 سنوات من الاستخدام، وأحيانًا أقل من عام واحد في ظل حركة المرور العالية. أدت كل هذه التطورات في إنتاج الحديد في النهاية إلى استبدال القضبان الخشبية/الحديدية المركبة بقضبان حديدية فائقة الجودة.

أدى إدخال عملية بسمر ، التي مكنت من تصنيع الفولاذ بتكلفة زهيدة، إلى عصر التوسع الكبير في السكك الحديدية الذي بدأ في أواخر ستينيات القرن التاسع عشر. استمرت القضبان الفولاذية عدة مرات أطول من الحديد. جعلت القضبان الفولاذية من القاطرات الثقيلة أمرًا ممكنًا، مما سمح بقطارات أطول وتحسين إنتاجية السكك الحديدية. أدخلت عملية بسمر النيتروجين إلى الفولاذ، مما جعل الفولاذ هشًا مع مرور الوقت. بدأ فرن الموقد المفتوح في استبدال عملية بسمر قرب نهاية القرن التاسع عشر، مما أدى إلى تحسين جودة الفولاذ وخفض التكاليف بشكل أكبر. حل الفولاذ محل استخدام الحديد تمامًا في القضبان، وأصبح معيارًا لجميع خطوط السكك الحديدية.

تقديم الطاقة البخارية

أنظر أيضا: القاطرة البخارية
قام جيمس وات ، وهو مخترع ومهندس ميكانيكي اسكتلندي، بتحسين المحرك البخاري الذي ابتكره توماس نيوكمان بشكل كبير ، والذي كان يستخدم حتى الآن لضخ المياه من المناجم. طور واط محركًا تردديًا في عام 1769، قادرًا على تشغيل عجلة. على الرغم من أن محرك واط كان يعمل على تشغيل مصانع القطن ومجموعة متنوعة من الآلات، إلا أنه كان محركًا ثابتًا كبيرًا . ولا يمكن أن يكون الأمر خلاف ذلك: فقد استلزمت حالة تكنولوجيا الغلايات استخدام بخار منخفض الضغط يعمل على فراغ في الأسطوانة؛ وهذا يتطلب مكثفًا منفصلاً ومضخة هواء. ومع ذلك، مع تحسن بناء الغلايات، بحث وات في استخدام البخار عالي الضغط الذي يعمل مباشرة على المكبس. أثار هذا إمكانية استخدام محرك أصغر لتشغيل السيارة، وحصل على براءة اختراع لتصميم قاطرة بخارية في عام 1784. أنتج موظفه ويليام مردوخ نموذجًا عمليًا لعربة بخارية ذاتية الدفع في ذلك العام.

نسخة طبق الأصل من محرك تريفيثيك في متحف الواجهة البحرية الوطني ، سوانسي
تم بناء أول قاطرة بخارية للسكك الحديدية واسعة النطاق في المملكة المتحدة عام 1804 على يد ريتشارد تريفيثيك ، وهو مهندس بريطاني ولد في كورنوال . يستخدم هذا البخار عالي الضغط لتشغيل المحرك بضربة طاقة واحدة. استخدم نظام النقل دولاب الموازنة الكبير لموازنة عمل قضيب المكبس. في 21 فبراير 1804، تمت أول رحلة بالسكك الحديدية تعمل بالطاقة البخارية في العالم عندما قامت قاطرة تريفيثيك البخارية غير المسماة بسحب قطار على طول خط الترام الخاص بمصانع الحديد بينيدارين، بالقرب من ميرثر تيدفيل في جنوب ويلز . أظهر تريفيثيك لاحقًا قاطرة تعمل على قطعة من مسار السكك الحديدية الدائري في بلومزبري ، لندن، امسكني من يستطيع ، لكنه لم يتجاوز المرحلة التجريبية مع قاطرات السكك الحديدية، لأسباب ليس أقلها أن محركاته كانت ثقيلة جدًا بالنسبة لمسار اللوحة المصنوعة من الحديد الزهر. ثم قيد الاستخدام.

أول قاطرة بخارية ناجحة تجاريًا كانت قاطرة ماثيو موراي سالامانكا التي تم بناؤها لسكة حديد ميدلتون في ليدز في عام 1812. لم تكن هذه القاطرة ذات الأسطوانة المزدوجة ثقيلة بما يكفي لكسر مسار القضبان الحافة وحل مشكلة الالتصاق بواسطة مسنن . عجلة باستخدام أسنان مصبوبة على جانب أحد القضبان. وهكذا كان أيضًا أول خط سكة حديد .

تبع ذلك في عام 1813 القاطرة بافينج بيلي التي بناها كريستوفر بلاكيت وويليام هيدلي لسكة حديد ويلام كوليري، وهي أول قاطرة ناجحة تعمل بالالتصاق فقط. وقد تم تحقيق ذلك من خلال توزيع الوزن بين عدد من العجلات. تُعرض الآن نفخة بيلي في متحف العلوم في لندن، مما يجعلها أقدم قاطرة في الوجود.

الحركة في مركز ومتحف دارلينجتون للسكك الحديدية
في عام 1814، أقنع جورج ستيفنسون ، مستوحى من القاطرات المبكرة لتريفيثيك وموراي وهيدلي، مدير منجم كيلينجورث حيث كان يعمل بالسماح له ببناء آلة تعمل بالبخار . لعب ستيفنسون دورًا محوريًا في تطوير القاطرة البخارية واعتمادها على نطاق واسع. لقد تحسنت تصميماته بشكل كبير عن أعمال الرواد الأوائل. قام ببناء القاطرة بلوخر ، وهي أيضًا قاطرة ناجحة ذات حواف ذات التصاق. في عام 1825، قام ببناء القاطرة لسكة حديد ستوكتون ودارلينجتونفي شمال شرق إنجلترا، والتي أصبحت أول سكة حديد بخارية عامة في العالم، على الرغم من أنها استخدمت كلاً من قوة الحصان وقوة البخار في مسارات مختلفة. في عام 1829 قام ببناء القاطرة صاروخ ، والتي دخلت وفازت في تجارب Rainhill . أدى هذا النجاح إلى قيام ستيفنسون بتأسيس شركته باعتبارها الشركة البارزة في مجال بناء القاطرات البخارية للسكك الحديدية في بريطانيا العظمى وأيرلندا والولايات المتحدة وجزء كبير من أوروبا.   أول خط سكة حديد عام يستخدم القاطرات البخارية فقط، طوال الوقت، كان سكة حديد ليفربول ومانشستر ، التي بنيت في عام 1830.

ظلت الطاقة البخارية هي نظام الطاقة المهيمن في السكك الحديدية حول العالم لأكثر من قرن من الزمان.

أدخلت الطاقة الكهربائية

أنظر أيضا: قاطرة كهربائية ، نظام كهربة السكك الحديدية ، و السكك الحديدية الخفيفة
تم بناء أول قاطرة كهربائية معروفة عام 1837 على يد الكيميائي روبرت ديفيدسون من أبردين في اسكتلندا، وكانت تعمل بالخلايا الجلفانية (البطاريات). وهكذا كانت أيضًا أقدم قاطرة كهربائية تعمل بالبطارية. قام ديفيدسون لاحقًا ببناء قاطرة أكبر سميت جالفاني ، عُرضت في معرض الجمعية الملكية الاسكتلندية للفنون في عام 1841. كانت المركبة التي تزن سبعة أطنان تحتوي على محركين ممانعة ذات دفع مباشر ، مع مغناطيسات كهربائية ثابتة تعمل على قضبان حديدية متصلة بأسطوانة خشبية على كل محور، والمحولات البسيطة. قامت بنقل حمولة ستة أطنان بسرعة أربعة أميال في الساعة (6 كيلومترات في الساعة) لمسافة ميل ونصف (2.4 كيلومتر). تم اختباره على سكة حديد إدنبرة وجلاسكو في سبتمبر من العام التالي، لكن الطاقة المحدودة للبطاريات حالت دون استخدامه بشكل عام. تم تدميره من قبل عمال السكك الحديدية، الذين رأوا فيه تهديدًا لأمنهم الوظيفي.

أجرى المهندس الأوكراني فيودور بيروتسكي التجارب المبكرة لكهربة السكك الحديدية . في عام 1875، قام بتشغيل عربات السكك الحديدية التي تعمل بالكهرباء على خط ميلر ، بين سيستروريتسك وبيلوستروف . خلال شهر سبتمبر من عام 1880، في سانت بطرسبرغ، قام بيروتسكي بتشغيل ترام كهربائي كان قد حوله من ترام حصان ذي طابقين . على الرغم من أن مشروع الترام الخاص ببيروتسكي لم يتقدم إلى أبعد من ذلك، إلا أن تجربته وعمله في هذا المجال حفز الاهتمام بالترام الكهربائي على مستوى العالم. كارل فون سيمنزالتقى ببيروتسكي ودرس المعروضات من أعماله بعناية. بدأ الأخوان سيمنز (كارل وفيرنر) الإنتاج التجاري لتصميمهما الخاص للترام الكهربائي بعد فترة وجيزة، في عام 1881 .

ترام ليشترفيلد، 1882
أظهر فيرنر فون سيمنز السكك الحديدية الكهربائية في عام 1879 في برلين. تم افتتاح أحد خطوط الترام الكهربائي الأولى في العالم، ترام جروس ليشترفيلد ، في ليشترفيلده بالقرب من برلين ، ألمانيا، في عام 1881. وقد تم بناؤه من قبل شركة سيمنز. يعمل الترام بجهد 180 فولت تيار مستمر، والذي يتم توفيره عن طريق القضبان الجارية. في عام 1891 تم تجهيز المسار بسلك علوي وتم تمديد الخط إلى محطة Berlin-Lichterfelde West . افتتحت سكة حديد فولك الكهربائية في عام 1883 في برايتون ، إنجلترا. لا يزال خط السكة الحديد قيد التشغيل، مما يجعله أقدم خط سكة حديد كهربائي عامل في العالم. أيضًا في عام 1883، تم إنشاء ترام مودلينغ وهينتربرولافتتح بالقرب من فيينا في النمسا. كان أول خط ترام في العالم يعمل بشكل منتظم من خط علوي. بعد خمس سنوات، ظهرت العربات الكهربائية لأول مرة في الولايات المتحدة في عام 1888 على خط سكك حديد ريتشموند يونيون للركاب ، وذلك باستخدام المعدات التي صممها فرانك جيه سبراغ .

محرك كهربائي بالتيمور وأوهايو
كان أول استخدام للكهرباء على الخط الرئيسي على امتداد أربعة أميال من خط حزام بالتيمور لسكة حديد بالتيمور وأوهايو (B&O) في عام 1895، حيث ربط الجزء الرئيسي من B&O بالخط الجديد إلى نيويورك من خلال سلسلة من الأنفاق حول حواف وسط مدينة بالتيمور.

سرعان ما أصبحت الكهرباء مصدر الطاقة المفضل لمترو الأنفاق، وقد شجعها اختراع سبراغ للتحكم في القطارات متعدد الوحدات في عام 1897. وبحلول أوائل القرن العشرين، كانت معظم خطوط السكك الحديدية في الشوارع مكهربة.

تم تصميم أول قاطرة كهربائية عملية تعمل بالتيار المتردد بواسطة تشارلز براون ، الذي كان يعمل آنذاك في أورليكون ، زيورخ. في عام 1891، أظهر براون نقل الطاقة لمسافات طويلة، باستخدام تيار متردد ثلاثي الطور ، بين محطة الطاقة الكهرومائية في لاوفن أم نيكار وفرانكفورت أم ماين ويست، مسافة 280 كم. وباستخدام الخبرة التي اكتسبها أثناء عمله لدى جان هيلمان في تصميمات القاطرات الكهربائية البخارية، لاحظ براون أن المحركات ثلاثية الطور تتمتع بنسبة طاقة إلى وزن أعلى من المحركات التي تعمل بالتيار المستمر ، وبسبب عدم وجود مبدل التيار، كانت أسهل في التصنيع والصيانة. ومع ذلك، كانت أكبر بكثير من محركات التيار المستمر في ذلك الوقت ولا يمكن تركيبها في عربات تحت الأرضية : لا يمكن حملها إلا داخل أجسام القاطرة.

في عام 1894، قام المهندس المجري كالمان كاندو بتطوير نوع جديد من محركات ومولدات الدفع الكهربائية غير المتزامنة ثلاثية الطور للقاطرات الكهربائية. تم تطبيق تصميمات كاندو في أوائل عام 1894 لأول مرة في خط ترام قصير ثلاثي المراحل يعمل بالتيار المتردد في إيفيان ليه باين (فرنسا)، والذي تم بناؤه بين عامي 1896 و1898.

في عام 1896، قامت شركة أورليكون بتركيب أول مثال تجاري للنظام على ترام لوغانو . تحتوي كل قاطرة تزن 30 طنًا على محركين بقوة 110 كيلووات (150 حصانًا) يعملان بثلاث مراحل 750 فولت 40 هرتز يتم تغذيتهما من خطوط علوية مزدوجة. تعمل المحركات ثلاثية الطور بسرعة ثابتة وتوفر فرملة متجددة ، وهي مناسبة تمامًا للطرق شديدة الانحدار، وتم توفير أول قاطرات ثلاثية الطور للخط الرئيسي بواسطة براون (في ذلك الوقت بالشراكة مع والتر بوفيري ) في عام 1899 في الأربعينيات من القرن الماضي. كم خط برجدورف-ثون ، سويسرا.

نموذج أولي لقاطرة غانز الكهربائية في فالتيلينا، إيطاليا، 1901
كانت السكك الحديدية الإيطالية هي الأولى في العالم التي قدمت نظام الجر الكهربائي لكامل طول الخط الرئيسي بدلاً من مجرد امتداد قصير. تم افتتاح خط Ferrovia della Valtellina الذي يبلغ طوله 106 كيلومترات في 4 سبتمبر 1902، وصممه كاندو وفريق من أعمال غانز. كان النظام الكهربائي ثلاثي الطور عند 3 كيلو فولت 15 هرتز. في عام 1918، اخترع كاندو وطور محول الطور الدوار ، مما مكّن القاطرات الكهربائية من استخدام محركات ثلاثية الطور أثناء إمدادها عبر سلك علوي واحد، يحمل التردد الصناعي البسيط (50 هرتز) أحادي الطور للشبكات الوطنية عالية الجهد. .

جاءت مساهمة مهمة في اعتماد نظام الجر AC على نطاق أوسع من شركة SNCF الفرنسية بعد الحرب العالمية الثانية. أجرت الشركة تجارب على تردد 50 هرتز، ووضعته كمعيار قياسي. بعد التجارب الناجحة لشركة SNCF، تم اعتماد 50 هرتز (المعروف الآن أيضًا بالتردد الصناعي) كمعيار للخطوط الرئيسية في جميع أنحاء العالم.

تم تقديم طاقة الديزل

أنظر أيضا: قاطرة الديزل و الديزل § النقل بالسكك الحديدية

رسم تخطيطي لمحرك زيت بريستمان من المحرك البخاري ومحركات الغاز والنفط (1900) لجون بيري
تضمنت أقدم الأمثلة المسجلة لمحرك الاحتراق الداخلي لاستخدام السكك الحديدية نموذجًا أوليًا صممه ويليام دنت بريستمان ، والذي فحصه السير ويليام طومسون في عام 1888 ووصفه بأنه "[محرك بترولي بريستمان] ... مثبت على شاحنة تم العمل على خط مؤقت من القضبان لإظهار تكييف محرك البترول لأغراض القاطرة. في عام 1894، تم استخدام آلة ذات محورين بقدرة 20 حصان (15 كيلو واط) من صنع شركة بريستمان براذرز في هال دوكس .

في عام 1906، قام رودولف ديزل وأدولف كلوزه والشركة المصنعة لمحركات البخار والديزل جيبرودر سولزر بتأسيس شركة Diesel-Sulzer-Klose GmbH لتصنيع القاطرات التي تعمل بالديزل. كان سولزر يصنع محركات الديزل منذ عام 1898. طلبت شركة السكك الحديدية البروسية قاطرة ديزل من الشركة في عام 1909. تم تشغيل أول قاطرة تعمل بالديزل في العالم في صيف عام 1912 على خط السكة الحديد فينترتور-رومانشورن في سويسرا، ولكنها لم تكن قاطرة تعمل بالديزل . النجاح التجاري. كان وزن القاطرة 95 طنًا وكانت القوة 883 كيلووات وسرعة قصوى تبلغ 100 كم / ساعة . تم إنتاج أعداد صغيرة من نماذج قاطرات الديزل في عدد من البلدان حتى منتصف عشرينيات القرن العشرين.

إنتاج سويسري وألماني مشترك: أول عربة قطار تعمل بالديزل والكهرباء في العالم عام 1914
حدث تقدم كبير في عام 1914، عندما قام هيرمان ليمب ، وهو مهندس كهربائي بشركة جنرال إلكتريك ، بتطوير نظام موثوق للتحكم الكهربائي بالتيار المباشر وحصل على براءة اختراع (حصل ليمب أيضًا على براءة اختراع للتحسينات اللاحقة). استخدم تصميم ليمب رافعة واحدة للتحكم في كل من المحرك والمولد بطريقة منسقة، وكان النموذج الأولي لجميع أنظمة التحكم في قاطرات الديزل والكهرباء . في عام 1914، تم إنتاج أول عربات سكك حديدية تعمل بالديزل والكهرباء في العالم لـ Königlich-Sächsische Staatseisenbahnen ( سكك حديد ولاية ساكسون الملكية ) بواسطة Waggonfabrik Rastatt بمعدات كهربائية منمحركات Brown وBoveri & Cie والديزل من شركة Swiss Sulzer AG . وقد تم تصنيفهم على أنهم DET 1 وDET 2 [ de ] . كان أول استخدام منتظم لقاطرات الديزل والكهرباء في تطبيقات التحويل (المحول). أنتجت شركة جنرال إلكتريك العديد من قاطرات التحويل الصغيرة في ثلاثينيات القرن العشرين (تم تقديم المحول الشهير " 44 طنًا " في عام 1940) وتعاونت وستنجهاوس إلكتريك وبالدوين لبناء قاطرات التحويل بدءًا من عام 1929.

في عام 1929، أصبحت السكك الحديدية الوطنية الكندية أول سكك حديدية في أمريكا الشمالية تستخدم الديزل في الخدمة الرئيسية بوحدتين، 9000 و9001، من وستنجهاوس.

السكك الحديدية عالية السرعة

أنظر أيضا: السكك الحديدية عالية السرعة

سلسلة 0 شينكانسن ، التي تم تقديمها في عام 1964، أدت إلى ازدهار السفر بالقطارات بين المدن.
تم تقديم أول قطار كهربائي عالي السرعة توكايدو شينكانسن (السلسلة 0) في عام 1964 بين طوكيو وأوساكا في اليابان . منذ ذلك الحين ، تم بناء النقل بالسكك الحديدية عالية السرعة ، الذي يعمل بسرعات تصل إلى 300 كم / ساعة (186.4 ميلاً في الساعة) وما فوق، في اليابان وإسبانيا وفرنسا وألمانيا وإيطاليا وتايوان وجمهورية الصين الشعبية والمملكة المتحدة والجنوب . كوريا والدول الاسكندنافية وبلجيكا وهولندا _ _. وقد أدى إنشاء العديد من هذه الخطوط إلى انخفاض كبير في الرحلات الجوية القصيرة وحركة السيارات بين المدن المتصلة، مثل ممر لندن-باريس-بروكسل، ومدريد-برشلونة، وميلانو-روما-نابولي، بالإضافة إلى العديد من المدن الكبرى الأخرى. خطوط.

تعمل القطارات عالية السرعة عادةً على مسارات قياسية من السكك الحديدية الملحومة بشكل مستمر على يمين الطريق المنفصل عن الدرجة والذي يشتمل على نصف قطر دوران كبير في تصميمه. في حين أن السكك الحديدية عالية السرعة مصممة في أغلب الأحيان لسفر الركاب، فإن بعض الأنظمة عالية السرعة تقدم أيضًا خدمة الشحن.

أدخلت طاقة الهيدروجين

دخل قطار ألستوم كوراديا لينت الذي يعمل بالهيدروجين إلى الخدمة في ولاية ساكسونيا السفلى بألمانيا في عام 2018.

التاريخ حسب البلد

أوروبا

أول خط سكة حديد حسب الدولة
في السنوات الأخيرة، أصبح إلغاء القيود التنظيمية موضوعًا رئيسيًا في جميع أنحاء أوروبا.

بلجيكا

المقال الرئيسي: تاريخ النقل بالسكك الحديدية في بلجيكا
أخذت بلجيكا زمام المبادرة في الثورة الصناعية في القارة بدءًا من عشرينيات القرن التاسع عشر. لقد قدمت نموذجًا مثاليًا لإظهار قيمة السكك الحديدية في تسريع الثورة الصناعية. بعد انفصالها عن هولندا عام 1830، قررت الدولة الجديدة تحفيز الصناعة. لقد خططت ومولت نظامًا بسيطًا على شكل صليب يربط بين المدن الكبرى والموانئ ومناطق التعدين ويرتبط بالدول المجاورة. على نحو غير عادي، أصبحت الدولة البلجيكية مساهمًا رئيسيًا في التطوير المبكر للسكك الحديدية ودافعت عن إنشاء شبكة وطنية بدون ازدواجية في الخطوط. وهكذا أصبحت بلجيكا مركز السكك الحديدية في المنطقة.