Ко времени пребывания в Киллингворте относится начало того периода деятельности Стефенсона, когда, по выражению одного биографа, «его личная жизнь и история железных дорог Англии были так же неотделимы, как душа от тела».

Еще в раннем детстве Джордж мог видеть рельсовую дорогу, проходившую возле лачуги его отца. На толстые поперечные доски были положены два параллельных ряда деревянных брусьев. Вдоль каждого бруса укреплялись металлические полосы, по которым катились вагонетки. Чтобы колеса не съезжали в сторону, полосы имели выступы-закраины, которые направляли движение вагонетки. Эта дорога принадлежала мистеру Блакетту, владельцу богатейших угольных копей в окрестностях Ньюкэстля, и считалась старейшей на всем севере Англии. Она тянулась на протяжении около пяти миль и соединяла Вайламские копи, где Стефенсон родился и начал свою трудовую жизнь, с небольшим поселком Лемингтон, расположенным на берегу реки Тайна. Здесь привезенный в вагонетках уголь перегружался на суда и продолжал свой путь мимо Ньюкэстля к морю.

Вайламская рельсовая дорога не была ни первой в Англии, ни единственной. К тому времени, когда маленький Джорди, исполняя обязанности няньки, оберегал своих маленьких братьев и сестер от мчавшихся мимо вагонеток, рельсовые пути проделали известную эволюцию и получили сравнительно большое распространение в промышленных округах страны. Из трех основных элементов, составляющих современную железную дорогу, — рельсового пути, паровоза и подвижного состава, раньше других возник и получил более или менее законченную форму рельсовый путь.

Деревянная рельсовая дорога и повозка, применявшиеся в рудниках в XVI веке.

Еще древним было известно, что гладкая поверхность дороги оказывает гораздо меньшее сопротивление колесам движущегося экипажа. В некоторых местах, например, на перевалах или на священных дорогах, по которым перевозились статуи богов, до сих пор сохранились желобки, устроенные в каменной одежде дороги. Эти примитивные колесопроводы служили для облегчения движения повозок. Они представляют собой прототип позднейших так называемых колейных рельсовых дорог.

Первые настоящие рельсовые пути появились, по-видимому, на рудниках, где под землей, в крайне неудобных условиях, приходилось перевозить значительные грузы. Рельсы устраивались из продольных брусьев-лежней, по которым груженные углем тележки должны были передвигать лошади. Чтобы колеса не соскакивали в сторону, они имели на ободе широкое углубление. Иногда вместо этого в дне повозки устраивался длинный стержень, который, скользя вдоль особого жолоба, мешал повозке уклониться со своего пути.

Описание такой рудничной рельсовой дороги имеется в одном латинском сочинении известного минералога, врача и физика Георга Агриколы, жившего в первой половине XVI века. «Так как эта повозка, — говорит Агрикола, — издает при движении звук, которой кажется похожим на лай собаки, то рудокопы называют ее собакой».

Деревянные рельсовые дороги постепенно получают распространение в промышленных округах северной Англии и Шотландии также для перевозки грузов на поверхности земли. В 1630 году некий Бомон построил первую рельсовую дорогу в графстве Нортумберлэнд. Она состояла из продольных деревянных брусьев, скрепленных подложенными снизу досками, и служила для перевозки угля от шахты к пристани. Ко всеобщему удивлению одна лошадь могла везти по этой дороге тяжело нагруженную фуру, которую по обыкновенной дороге и несколько лошадей не могли бы сдвинуть с места. К середине XVIII века расцвет каменноугольной промышленности в графствах Нортумберлэнд и Дергем (Durham) много способствовал дальнейшему распространению здесь рельсовых путей. Добытый уголь почти не потреблялся на месте; перевозка такого груза сухим путем при существовавших тогда средствах передвижения была почти невозможна. Уголь приходилось подвозить от шахт к рекам и каналам, где он грузился на суда, доставлявшие его в места назначения. Именно для перевозки угля от места добычи к пристани и применялись здесь рельсовые дороги.

Артур Юнг, посетивший Ньюкэстльские копи во второй половине XVIII века, оставил любопытный отзыв об этих дорогах:

«Город Ньюкэстль содержит, как говорят, 40000 жителей и имеет 500 кораблей (принадлежащих жителям города), из них 400 кораблей служат для перевозки угля…

Дороги, по которым возятся вагоны с углем от шахт к воде, представляют большое сооружение и проведены через все неровности почвы на расстоянии 9-10 миль. Колеи, по которым идут колеса, отмечены кусками дерева, вложенными в дорогу (деревянными рельсами), по ним и бегут колеса вагонов, так что одна лошадь может легко тащить 50–60 бушелей угля. Многие отрасли производства крайне нуждаются в этом улучшении, которое весьма значительно понижает издержки по перевозке».

Tramway — назывались на севере Англии эти деревянные предки современных железнодорожных путей, и это название дошло до нас в близком каждому жителю большого города слове — трамвай.

Деревянные рельсовые дороги имели большие преимущества перед обыкновенными дорогами. Представляя для колеса сравнительно гладкую и твердую поверхность, они значительно уменьшали трение и облегчали перевозку грузов. Однако деревянные брусья изнашивались чрезвычайно быстро, и их часто приходилось менять. Для предохранения от износа поверхность такого деревянного рельса стали покрывать полосами из тонкого железа. Но и это усовершенствование оказалось не вполне удачным. Места, где полосы прикреплялись гвоздями к дереву, быстро расшатывались. Концы полос задирались кверху, по словам очевидцев, «наподобие змеиных хвостов», сами деревянные брусья быстро подвергались гниению. Неудобства, связанные с применением деревянных рельсов, навели на мысль воспользоваться для этой цели более надежным материалом — чугуном[9].

Имеются сведения, что впервые чугунные рельсы были изготовлены еще в 1738 году на одной из копей Уайтчевена в Кемберлэнде. В 1767 году один из совладельцев знаменитого Кольбредельского железнодорожного завода Рейнольдс решил изготовлять рельсы из скоплявшихся на заводе запасов чугуна, который не успевали перерабатывать в ковкое железо. Он изготовлял из чугуна особые корытообразные рельсы, снабженные по краям двумя выступами для удержания колес. Каждый рельс имел около полутора метра в длину и прибивался гвоздями к продольному деревянному брусу — лежню.

Такую же чугунную дорогу построил несколько позже, в 1776 году, Джон Керр на одном из рудников в Шеффильде; при этом он изменил профиль рельса, придав ему вид угольника. Это делало рельсы более прочными по отношению к вертикальной нагрузке, и их можно было укладывать на деревянные поперечины без продольного бруса. Введение рельсовой дороги в Шеффильде вызвало сильные волнения. Рабочие рудников вместе с возчиками руды, которым угрожало разорение, взбунтовались, разрушили дорогу и сожгли рудничные постройки. Сам Джон Керр с трудом спасся от разоренной толпы.

В 1789 году Вильям Джессоп, которому была поручена постройка чугунной дороги на одном из рудников в Лейчестере, ввел важное усовершенствование. Он придал поперечному сечению рельса грибообразную форму, близко напоминающую профиль современного рельса, а закраину перенес на самое колесо в виде так называемой реборды. По такому пути уже не могли двигаться обыкновенные повозки а лишь вагоны со специально устроенными колесами.

Развитие формы железнодорожного рельса: a) корытообразный рельс Рейнольдса; b) угловой рельс Керра, c) рельс Джессона; d) рельс первой немецкой железной дороги, e) рельс, с рыбообразным утолщением; f) современный рельс Виньоля.