El ferrocarril

El nacimiento del ferrocarril se asocia a la invención de la máquina de vapor. Entre 1827 y 1850 se inició la construcción de este medio de transporte en todos los países desarrollados del mundo. Posteriormente se empezó a experimentar con la tracción eléctrica y la Diesel. Desde finales del siglo XX se ha promocionado la investigación y la creación de trenes de alta velocidad que compitan con el automóvil y con el avión.

Las vías ferroviarias

Las vías

Si hablamos del ferrocarril, inmediatamente pensamos en las vías. Sin embargo, las vías tienen dos mil años más que la locomotora.

El hombre descubrió tempranamente que era más fácil tirar de un carro o trineo si preparaba dos surcos de piedras lisas o de tablas de madera paralelos entre sí, o los cavaba en un camino rocoso. Este último tipo de vía era utilizado por los griegos para llevar sus carros adornados a los templos durante las festividades religiosas. Habían construido también un tipo de remolque con vías de madera para transportar naves a través del istmo de Corinto. Los griegos habían descubierto que un hombre o un caballo podían arrastrar una carga ocho veces más pesadas si lo hacían sobre una vía en lugar de hacerlo sobre un camino irregular. También los romanos cavaron surcos en muchos de sus caminos.

Como otras tantas técnicas de la antigüedad, esta también se perdió durante la Edad Media. En el siglo XV o XVI las vías vuelven a aparecer probablemente por primera vez en las minas alemanas, que eran las mejor instaladas en toda Europa, en las cuales las cargas se transportaban en pequeños vagones. Hacia fines del siglo XVI, los alemanes llevaron a Inglaterra el "Tramway", como lo llamaban en este país, para modernizar sus minas, y así fue como llegaron las vías al país que luego sería la cuna del ferrocarril.

Las vías de estas minas estaban formadas por dos maderos separados entre sí por pocos centímetros; del eje de la vagoneta sobresalía un perno de hierro que entraba en ese espacio y evitaba que las ruedas se deslizasen de los maderos.

Alrededor de 1630 se le ocurrió a un tal Beaumont unir ambos maderos con durmientes y aumentar también la distancia que los separaba. Al desgastarse estas vías de madera por los pesados vagones, Beaumont colocó sobre ellas hierro plano; luego, por el mismo motivo, también las ruedas se fabricaron de este material.

Hacia fines del siglo XVIII se le ocurrió a un ingeniero inglés colocar en las ruedas la protuberancia que antes estaba en las vías, lo que resultó mucho más práctico para el deslizamiento del vagón.

La primera locomotora

En todas partes había mercaderías que tenían que ser transportadas rápidamente y con seguridad de un lugar a otro, así como habían personas que querían viajar cómodamente y con rapidez.

Para obtener a bajo precio fuerzas motrices considerables, varios inventores pensaron en la unión del vapor y la rueda. Los primeros frutos de esa asociación fueron verdaderos monstruos. En 1769, el francés Nicolas Cugnot construyó un coche de vapor, su pesado "fardier" (carromato), que consistía en una máquina de vapor montada sobre un carro de tres ruedas. El técnico norteamericano Oliver Evans, construyó años después un coche de vapor que no logró imponerse. William Murdock, en Inglaterra, hacía experimentos con una máquina de Watt. Todos estos ensayos fueron fracasos.

En 1829, el ingeniero británico George Stephenson (1781-1848) diseñó la locomotora Rocket, que transportaba cargamento y pasajeros a una velocidad superior a la conseguida hasta aquel momento. Dirigió la construcción de la primera vía férrea pública del mundo (Stockton-Darlington, 1821-1825)

Richard Trevithick, un joven ingeniero de minas de Cornwall, en la década del 90 del siglo XVIII se entusiasmó con la idea del vehículo de vapor y preparó en su taller un par de pequeños modelos de locomotoras. Trevithick, entre 1801 y 1804 terminó su primer coche grande de vapor: una enorme caja de hierro sobre ruedas con una chimenea en el centro, alrededor de la cual se habían instalado varios asientos para los viajeros. Colocó sobre los raíles su máquina de vapor, y recorrió nueve millas y media en cuatro horas y cinco minutos. He aquí la primera locomotora. Años después presentó la segunda, pero no tuvo demasiado éxito. La gente estaba convencida de que las ruedas patinarían sobre la superficie lisa a medida que se aumente su peso.

George Stephenson, llamado por muchos el "padre del ferrocarril" no compartía esa opinión generalizada, y tras haber reparado muchas locomotoras y haber construido otras, realizó al fin, en 1829, la primera línea utilizable destinada no sólo a las vagonetas de carbón, sino también a los viajeros. El 27 de septiembre de ese año, la Locomotion Nº 1 arrastró un tren cargado con 600 pasajeros a lo largo de los 35 kilómetros que separan Stockton de Darlington, y se convirtió así en el primer viaje en ferrocarril. El mismo Stephenson guió la máquina, que arrastraba seis vagones con carbón y harina, un vagón para los invitados especiales, veintiuno más para pasajeros comunes y finalmente cinco vagones carboneros; en total treinta y tres.

En 1829 se proyecta una línea Liverpool-Manchester. Los señores sesudos dudan entre los caballos y las locomotoras. Finalmente se deciden por las últimas. En este tramo ferroviario tuvo lugar una competición entre varias locomotoras presentadas por sus propios constructores, y que fue ganada por la Rocket de Stephenson.

A partir de 1830 surgen en Inglaterra múltiples líneas de ferrocarril. Después vienen las grandes líneas. La Londres-Birmingham se inaugura en 1838; la siguen las líneas de Londres-Newcastle, Londres-Edimburgo y Londres-Bristol.

Robert Stephenson no sólo perfecciona cada vez más las locomotoras de su padre George, sino que estudia metódicamente el problema de la infraestructura: desmontes, balasto y colocación de los raíles. Traza la mayor parte de las vías en Inglaterra y en el extranjero. Posteriormente, también debió construir puentes, los hizo metálicos, para realizar sus obras.

El progreso de Gran Bretaña en este terreno sirvió a otras naciones, y así es como cada una comienza a proyectar su propio sistema ferroviario.

Para los americanos, empeñados en reconocer todo su inmenso territorio, era vital llegar cada vez más lejos y con mayor rapidez, buscando también la comodidad. A partir de 1870, George Pullman hace del tren un palacio. En las grandes líneas hay bar, fumador, tapices, artesonados, etc.

Hacia mediados de siglo XX, el tren consiguió o su mayoría de edad: alcanza velocidades del orden de los 100 kilómetros por hora. Para alcanzar tal grado de perfección muchas cosas mejoraron: por ejemplo, se aumentó el volumen de la caldera y el diámetro de las ruedas.

La moderna locomotora nace de tres nuevos perfeccionamientos. Primero, el acoplamiento del cilindro de alta presión con el cilindro de baja, para reducir la pérdida de energía; luego el aumento de la temperatura de los 200º C a los 300º C; por último, en 1868 George Westinghouse inventa el freno de aire comprimido que reemplaza a los guardafrenos y sus incómodos frenos de mano.

Tipos de trenes

Con el tiempo, el ferrocarril se ha diversificado, dando paso a variados tipos de trenes, tales como:

El tren de cremallera: En 1862 el suizo Niklaus Riggenbach inventó el ferrocarril de cremallera, destinado a rodar por vías con una pendiente superior al 6%. Para construirlo se inspiró en el sistema del inglés John Blekinsop. La Blekinsop de 1812, máquina de caldera común, no tubular, es una locomotora para trenes de mercancías, que marcha a una velocidad muy reducida y además, circula por vías de cremallera. El tren de cremallera que sube la pendiente más pronunciada (47%) es el del monte Pilatus, en Suiza.

Tren de alta velocidad japonés Shinkansen (tren bala) cruzando el río Fuji, con el Fuji Yama al fondo.

El monorraíl: El primer monorraíl o monocarril se construyó en Irlanda en 1889. Se trata de un transporte compuesto de vehículos que circulan por una plataforma de rieles o vigas, por lo general elevada sobre la superficie. Hay dos tipos básicos de monocarriles: el monocarril suspendido, donde los vehículos cuelgan bajo la estructura, y el monocarril sustentado, en el cual los vehículos apoyan sus ruedas sobre los rebordes interiores de los rieles.

Trenes de alta velocidad: Son los trenes de finales del siglo XX que recorren largos trechos a muy alta velocidad, compitiendo prácticamente con el avión. Los más conocidos son el TGV (Train à Grande Vitesse) francés y el tren bala japonés.
Los Japanese National Railways inauguraron su primera línea de gran velocidad Tokio-Osaka (515 km) el 1 de octubre de 1964. La velocidad máxima de estos trenes-bala es de 210 km/h.
Los estudios de cara a la creación de un tren de alta velocidad (TGV) comenzaron en Francia en 1967, año en que se realizó el primer tren de turbina de gas, denominado TGS. En 1978 fue entregado el primer tren eléctrico TGV. El TGV alcanza en la actualidad los 260 kilómetros por hora.