К концу XVIII века Джеймс Уатт завершил работу над созданием универсального парового двигателя. Эти паровые машины изначально применялись для привода станков на предприятиях.
Известно, что одним из первых построить железную дорогу с паровым тягачом в 1804 году вызвался Ричард Тревитик. Его первый паровоз собирались пустить по чугунке, где трудились лошади. Только с третьей попытки в 1808 году удалось изготовить паровоз, который смог разогнаться по чугунке до 30 км/ч. Этот паровоз сумел потрудиться почти два месяца, но его большая масса разрушила чугунные рельсы. Никто не решился перевести железную дорогу на стальные рельсы (требовались слишком большие капиталовложения), лошади оказались предпочтительнее паровоза.
Английский инженер Джордж Стефенсон, изучив основы эксплуатации паровых машин Уатта, приступил к проектированию паровоза своей конструкции. Был и заказ на выполнение этих работ. Англия страна угольных шахт, а уголь нужно возить потребителям. Именно под перевозки угля и проектировался первый паровоз. В 1814 г. Промышленный образец первого паровоза Стефенсона был создан в 1829 г. Он получил название «Ракета». Стефенсон ввел в обращение слово Locomotion (мы произносим локомотив), так он назвал свое новое транспортное средство. Этот паровоз работал на железной дороге длиной всего 13 км. Он разгонялся до 56 км/ч, а при скорости 19 км/ч мог тащить груз массой 13 т.
При открытии железной дороги и пуске первого промышленного паровоза произошла и первая трагедия. Один из членов парламента слишком зазевался, паровоз оказался мощнее человека и победил в этой схватке. Попытки запретить использование паровоза не оказались эффективными, слишком много средств было вложено в строительство.
Стефенсон придумал и конструкцию разворотной площадки. Паровоз доезжал до нее, а потом его легко разворачивали на 180 град. Еще одной важной заслугой талантливого инженера оказались стрелки, при помощи которых можно перевести движение состава с одних рельс на другие.
Американцы заинтересовались идеями Стефенсона, по их заказам он построил восемь паровозов, отправленных на кораблях в США. Там была построена самая длинная для того времени железная дорога протяженностью 64 км.
Отец и сын Черепановы оказались в тот период в Англии, где смогли увидеть паровоз Стефенсона. Их покорила идея железных дорог. По прибытии домой (г. Нижний Тагил) они занялись постройкой своего паровоза и железной дороги для его движения. В 1834 г. Была построена первая российская железная дорога длиной 900 м. По ней двигался отечественный паровоз, который тащил груз 3,5 т со скоростью 15 км/ч. На прицепных тележках свободно размещалось до сорока пассажиров.
После бурных дебатов было решено построить императорскую железную дорогу, которая соединила Санкт-Петербург с летней резиденцией августейших особ в Царском Селе. Протяженность составила 26,7 км пути. Примечательно, что когда запускали первый паровоз, в вагоны посадили солдат (в России все новшества испытывали всегда на людях, потом только на животных). На перроне крутилась светская дамочка Надежда З. Она громко кричала: «Не поедет! Не поедет!» Но когда состав тронулся, раздался новый крик: «Не остановится!» После проявления элементарной глупости ее выдворили из Высшего общества.
Были противники железных дорог. Перед пуском первым паровоза они заплатили рабочим, чтобы те промазали рельсы гусиным жиром. Рабочие за 30 рублей исполнили заказ. Но в конструкции был предусмотрен небольшой резервуар с песком. Из него тонкой струйкой посыпался песок, обеспечивший надежное сцепление колес с рельсами.
Потом (1842 г.) началось строительство дорога из Санкт-Петербурга в Москву, ее строили течение 9 лет. Она имеет протяженность около 600 км. Изначально строились два параллельных пути, чтобы составы не мешали друг другу при встречном движении.
Трудно представить Россию без железных дорог, они связали запад и восток, север и юг. В планах развития транспорта железным дорогам отводится значительное развитие в ближайшее время.
