דואט לכלי נשיפת קיטור

על קטרי הקיטור שפעלו במאה התשע עשרה, על שני בעלי מקצוע שנעלמו עם אד קטרי הקיטור – “איש המנוע” ו-“המסיק”, ועל אמנות “הנגינה” על קטרים.

קטר קיטור – מנגינה ל-“כלי נשיפה”

ממדיהם הגדולים של קטרי הקיטור יצרו רושם עז. את נפחם העיקרי של הקטרים לא מלא המנוע עצמו, שגודלו היה צנוע יחסית לגודל הקטרים, אלא דוד ענק. דוד הקיטור היה מעין סיר לחץ מבודד ורב ממדים שהפיק את נשיפת הקיטור באופן יציב וממושך. לחץ הקיטור שפרץ מהדוד הניע את הקטר וסיפק לו את העוצמה לגרור אחריו שרשרת קרונות עמוסים למרחקים. מנוע הקיטור היה קטן ופשוט יחסית, הוא הורכב מגליל סגור שבתוכו נעה בוכנה קדימה ואחורה בדומה לתנועה של משאבת אופניים ידנית. את הבוכנה הניע לחץ קיטור שהוזרם לגליל לסירוגין פעם מצדה האחד של הבוכנה ופעם מצידה השני. כאשר קיטור הוזרם לצד האחד אדים נפלטו מהצד השני של הגליל וחוזר חלילה. את כיוון התנועה המתחלף קבעו שסתומים, שנפתחו ונסגרו בתזמון מדויק וגרמו לכך שבכל פעימה בצד אחד יוזרם אד קיטור ובצד הנגדי הוא ישתחרר. תזמון השסתומים היה מכני והם נפתחו ונסגרו באמצעות תנועת הזחה לפנים ולאחור על מסילה שהייתה קבועה על ראש הגליל. תנועתה המדויקת של מסילת השסתומים והתזמון הנכון נעשו בעזרת ציר משנה שהוסב מהגלגל שהניעה הבוכנה העיקרית.

צינורות הזנה שחוברו מדוד הקיטור לגליל המנוע הזרימו את הקיטור לגליל וצינורות פליטה הזרימו את אדי הקיטור מחוץ לקטר דרך ארובה ותרמו לדימוי הקטר המעשן. אדי המים החמים יצרו עננים לבנים ומרשימים, במיוחד כשהם התעבו בסביבה קרה, אך בניגוד לרושם שהם יצרו לא היה בהם כדי לזהם את הסביבה. תרגום התנועה הישרה של הבוכנה לפנים ולאחור לתנועה מעגלית, שהניעה גלגלים, נערך בעזרת ציר שחובר מצד אחד לבוכנה ומצדו השני לגלגל כשהוא מרוחק מצירו – מסיבה זו ציר זה נקרא “הציר האקסצנטרי”. גליל מנוע הקיטור של הקטרים הוצב בחלקו הקדמי התחתון של הקטר והבוכנה הניעה בדרך כלל את הגלגל הקדמי של הקטר, שהיה מחובר בעזרת ציר משותף לגלגל האחרים והניע אותם.

מנוע הקיטור היה מנוע בעירה חיצונית, שיצרה את הקיטור שהוחדר לגליל המנוע והפך לתנועה מכנית. הבעירה החיצונית הייתה אש בוערת בתוך תא סגור שנוצרה באמצעות שרפת פחם, עצים או חומרי דלק נוזליים. חומר הדלק המקובל בעידן מנועי הקיטור היה פחם, אך בתקופות מאוחרות נעשה שימוש גם בדלקים נוזליים, שהיו נוחים יותר לשימוש והזנה. הבעירה חיממה את דוד הקיטור באמצעות צינורות שהוליכו חום מתא הבעירה לדוד הקיטור. כדי להזין את הקיטור נדרשו מים ופחמים, אשר הובלו בתוך קרון מטען שחובר לקטר ונקרא “טנדר”. ב-“טנדר” היה מיכל מים ומעליו תא לפחמים. תוך כדי נסיעה מים נשאבו לתוך דוד הקטר ושמרו על רמת המים בדוד. את הפחמים נדרש היה להזין לתא הבעירה באמצעות כפות.

רוב הקטרים הופעלו על ידי שני אנשי צוות – “איש המנוע”, ( – (“The Engine Man”, שהיה אחראי על הפעלת הקטר, הנהגתו על המסילה ותקינות פעילותו, ו-“המסיק”, שהיה אחראי בעיקר על הזנת הפחמים לתא הבעירה במהלך הנסיעה והסקת הדוד, על שימון וגירוז מכלולי הקטר וסייע ל-“איש המנוע”. על האתגרים המקצועיים והטכניים של “איש המנוע” ו-“המסיק” ניתן ללמוד מחיבור בשם: “כללים שימושיים לניהול מנועי קטרים בתחנה, על המסילה ובמקרה תאונה” שנכתב באנגליה בשנת 1841 על ידי צ’רלס יוטון גרגורי, מהנדס אזרחי. צ’רלס יוטון גרגורי היה מהנדס רכבות אחראי על מסילות הברזל בקו לונדון – קרוידון. במסגרת תפקידו הוא נתקל בחומר טכני כתוב על תיאוריה ובנייה של מנועי קטרים, אך זיהה חסר בהוראות מעשיות למפעילי הקטרים, הוא כתב את חיבורו ושלח אותו לאישור המכון למהנדסים אזרחיים. חיבורו של גרגורי פורסם במסגרת “פרויקט גוטנברג”, ולמרות שהוא חיבור יבש וטכני של הוראות טכניות והוראות בטיחות, הוא מספק עדות מהימנה על האתגרים שעמדו בפני מפעילי קטרי הקיטור במאה התשע עשרה, ועל מעטפות הביצועים של קטרי הקיטור. בעל הסמכות המקצועית העליונה על הרכבת בעת נסיעתה היה “איש המנוע”  וכינוי זה מעיד על כך שהאתגר העיקרי בהפעלת הקטר היה השליטה על המנוע. על הכישורים החשובים של “איש המנוע” כותב גרגורי כי הם צלילות דעת, אחריות ויציבות, הפעלת שיקול דעת,  והשגחה בלתי פוסקת על פעילות הקטר, כאשר אלו משולבים עם ידע מדויק אודות מבנה מנוע הקטר ועקרונות הפעלתו. “איש המנוע” היה צריך להיות בריא ויציב בנפשו, יודע קרוא וכתוב ובעל ידע בסיסי במכניקה. כדי להיות “איש מנוע” נדרש היה לשרת קודם לכן במקצוע מכני, ובמיוחד כמסגר של מנועי קטרים, לעבוד מספר חודשים כ-“מסיק” תחת אימון של “איש מנוע” מנוסה, ולהכיר את מנוע הקטר ועקרונות הפעלתו. “מסיק” יכול היה להתקדם במסלול המקצועי ולהפוך ל-“איש מנוע” רק לאחר שנתיים של עבודה כ-“מסיק” וקבלת המלצות. “איש מנוע” חדש נדרש לתקופת חניכה קצרה של “איש מנוע” מנוסה.

נסיעה ממושכת בצלו של דוד רותח ענק שעלול להתפוצץ, על קטר שעלול לרדת מהפסים נשמעת כעניין הכרוך בסיכונים או באי-נוחות, אך לפי כתביו המרגיעים של גרגורי מסילות הברזל באמצע המאה התשע עשרה היו צורת הנסיעה הנוחה והבטוחה ביותר. כנראה שבטיחות היא עניין יחסי, ובהשוואה לתאונות מרובות שגרמו מרכבות סוסים ששברו צירים או אופנים במהלך נסיעה, או פגעו בעוברי אורח או עגלונים, רמות הבטיחות שהפגינו קטרי הקיטור היו הרע במיעוטו.

“הקלידים” של קטר הקיטור

השליטה על קטר קיטור הייתה יותר מעניין טכני, אמנות שדרשה ניסיון רב, הרבה רגישות וקשב, והיא דמתה לנגינה יותר מאשר לנהיגה. השליטה בקטר הקיטור נעשתה באמצעות התקנים וידיות שונים שהיו “הקלידים” של הקטר, או “המנענעים” של נשיפת הקיטור. השימוש בהתקנים השונים סתר או השלים זה את זה והמפעילים נדרשו להפעיל את ההתקן הנכון, בזמן הנכון, כדי להפיק מהקטר מנגינה עריבה. הפעלה נכונה הייתה תלויה במשתנים רבים, כמו המטען הנגרר, אופי הדרך, שיפוע המסילה, יציבות מהירות הנסיעה או יציאה וכניסה לתחנות.

משאבות המים – בדרך כלל שתי משאבות מים שאבו בקצב קבוע מים מ-“הטנדר” לדוד הקיטור והזינו את דוד הקיטור שהתרוקן במהלך הנסיעה כתוצאה מיציאת הקיטור. על קצב זרימת המים ניתן היה לשלוט באמצעות ברזים.

תא הבעירה – עוצמת הקיטור נקבעה גם על ידי החום בתא הבעירה ו-“איש המנוע” נדרש לתת ל-“מסיק” הוראות בנוגע להזנת תא הבעירה. בזמן שרכבת עצרה בתחנה לקראת המשך נסיעה, האש בתא הבעירה הייתה צריכה להישמר, וכך גם תוך כדי נסיעה. הוספת כמות פחם לתא גרמה בטווח הקצר לירידת החום, אך מאוחר יותר לעלייתו.

הוסת – הוסת היה ברז שבאמצעותו “איש המנוע” שלט על כניסת הקיטור למנוע. כאשר רכבת עצרה בתחנה לקראת המשך נסיעה הוסת היה צריך להיות סגור ונעול, כשהדוד מבעבע.

שסתומי הביטחון – שחרור לחץ משסתומי הביטחון העיד על מידת הלחץ בדוד הקיטור. ל-“איש המנוע” היה מנוף בעזרתו הוא יכול היה להרים את שסתום הביטחון ולהתרשם מלחץ הקיטור בדוד. לצד השסתומים היו וסתים באמצעותם “איש המנוע” יכול היה לקבוע את הלחץ המשחרר את שסתומי הביטחון.

הבלמים – “איש המנוע” יכול היה להפעיל את בלמי הרכבת כדי לעצור אותה. בעת עצירה היה צורך להבריג בלם השגחה, ולהדק אותו, כדי שהרכבת לא תדרדר.

מנוף ההיפוך” – מנוף ההיפוך היה זרוע ששלטה על מסילת ההחלקה של השסתומים, וכאשר הרכבת עמדה מקומו היה במצב אמצעי. במקרי חירום קיצוניים ניתן היה להשתמש במנוף זה לעצור את תנועת הרכבת על ידי הפעלת המנוע בהיפוך, תוך סיכון של גרימת נזקים למנוע.

הצופר – הצופר נועד להתריע ולהזהיר מפני סכנות והיו מקומות שהותירו את הצפירות למצבים קיצוניים.  במקומות רבים הייתה נטייה להשתמש בצופר באופן תכוף כאמצעי אזהרה שגרתי לפני כניסת רכבת לתחנה או לפני יציאה מתחנה. “איש המנוע” נדרש לשמור את עוצמתו המלאה של הצופר למקרי חירום.

ידית החול – באופן יחסי החיכוך בין מסילות הברזל לבין גלגלי הברזל נמוך, ובכך יש יתרון של חסכון באנרגיה בעת תנועה, ומאידך חסרון כאשר נדרש לעצור רכבת בעלת מסה כבדה. כאשר המסילות היו רטובות מגשם או שלג נדרש היה לפזר פחם או חול לפני גלגלי הקטר כדי להגביר את החיכוך, וחלק מהמנועים צויד במשפכי חול שניתן היה לפתוח אותם באמצעות ידית מתא הקטר.

הכנות וחזרות לקראת ה-“נגינה”.

“איש המנוע” היה אחראי לבקרה והבחינה של המנוע כל העת בתשומת לב. לפני היציאה לדרך “איש המנוע” נדרש לבדוק כי “הטנדר” מלא מחדש במים ופחם. הוא ידע מראש את מספר הקרונות והמטען שיידרש לגרור ולכלכל את צעדיו בהתאם. “איש המנוע” היה צריך לבדוק לפני הנסיעה את שלמות חלקי הקטר, את הגלגלים, הצירים, וכיסוי דוד הקיטור, את שימון וגירוז הצירים וקיומו של שמן וגריז בתיבות מיוחדות שנועדו לכך סמוך לצירים, את שלמות המכסים על כלי הקיבול של השמן, מדי הלחץ בדוד הקיטור ובשסתומי הביטחון. חלקי המתכת השונים היו מחוברים באמצעים שונים – כמו מסמרות, ברגים, פיני אבטחה ויתדות. טלטלות הדרך גרמו מעת לעת לשחרורם של ברגים שדרשו הידוק, לסדקים ושברים בצירים, שרשראות וחיבורים, או פיני אבטחה. “איש המנוע” נדרש לבדוק את שלמות החלקים השונים לפני תנועה, את החיבורים בין המנוע לקטר, תקינותם ואבטחתם, ואת שרשראות הביטחון ששימשו כגיבוי למקרי תקלה. מבט בוחן היה צריך לסקור כי הגלגלים מחוברים באופן מדויק וחזק לציריהם, שהמוט האקסצנטרי מחוזק במקום על צירו, שאין דליפות של קיטור באזור המנוע, השסתומים המחליקים והצינורות המזינים אותו. באמצעות מדידים מיוחדים נדרש היה לבצע מדידות לגלגלים ולכיוונם על המסילה. לקטר הקיטור היו שתי ארובות – ארובה ליציאת הקיטור הנפלט מהמנוע וארובה לפליטת עשן מתא הבעירה. לתא הבעירה היו פתחי בקרה מהם ניתן היה לבדוק את רמת האש. האחזקה השוטפת של הקטר כללה שפיכת חלב נרות רוסי מידי פעם לתיבת הקיטור ולמנוע כדי לשמן את מוטות ההחלקה והבוכנות. השימון בוצע דרך פתחים מיוחדים שדרשו פתיחה ואיטום מחדש. על הקטר הייתה תיבת עשן שנדרש לרוקן ממנה אפר שהצטבר בתוכה.

“המנגינה” וה-“דואט”

במהלך הנסיעה “איש המנוע” נדרש להביט קדימה לראות שהמסילה פנויה, ומעת לעת להעיף מבט אחורה, כדי לראות שהרכבת נעה מאחוריו בתנועה ישרה וסדירה. “איש המנוע” פיקד על “המסיק” ותפקידו היה לפקח כי המנוע מווסת, פועל באורח תקין וכי הדוד מקבל הספקה סדירה של מים וחום.

לפני יציאה לדרך, בדרך כלל לחץ הקיטור עלה ולכן נדרש היה לפתוח את הוסת בהדרגה בתחילת הנסיעה כדי למנוע קפיצות ורעידות, שעלולות היו לגרום לא רק לרוגז בקרב הנוסעים, אלא לשבירה של צירים וחיבורי ברזל. ידו של “איש המנוע” הייתה מונחת בתחילת הנסיעה על הוסת, עד שמהירות הרכבת התייצבה, ועינו הביטה את מד הלחץ של הקיטור. במהלך הנסיעה הוסת היה בדרך כלל קבוע. כאשר הרכבת התקרבה לתחנה הוסת נסגר בהדרגה החל מבערך קילומטר לפני התחנה. הוסת נסגר לגמרי במרחק של בין 800 ל – 400 מטרים לפני התחנה, בהתחשב במשקל הרכבת ומהירותה. בתחנה הוסת נסגר והרכבת נעצרה בעזרת הבלמים. לפני תחנות סופיות נדרש לסגור את הוסת במרחק רב יותר, משום שבתחנות אלה, רכבת שבלמיה לא פעלו כנדרש לא יכלה להמשיך על המסילה. במקרי תקלה במהלך נסיעה היה צורך לסגור את הוסת ולעצור את הרכבת לבחינת התקלה ובמידת היכולת לתקנה. בירידות, רכבת יכולה הייתה לנוע מכוח המשיכה ללא פעולת הקיטור, אך אסור היה לה לעבור מהירות של כ – 50 קמ”ש, והיה צורך לשלוט על המהירות באמצעות הבלמים.

“איש המנוע” יכול היה לדעת מה גובה המים בדוד באמצעות צינור מדידה עשוי זכוכית שהיה מחוץ לדוד ומכסי מדידה שהוצבו בצדי הדוד, פליטת מים ממכסי המדידה ספקה מידע על גובה המים בדוד. מכסים אלו נפתחו במיוחד בזמן עצירה והם סיפקו מדידה מהימנה לכמות המים והקיטור בדוד. “איש המנוע” שלט על כמות המים בדוד על ידי הברזים שהובילו למשאבות המים. מילוי מהיר מדי של דוד הקיטור תוך כדי נסיעה גרם לקירור המים והחלשת עוצמת הקיטור, אך מילוי איטי היה גורם לירידת מפלס המים. ברזי המים היו אחד מאמצעי השליטה של “איש המנוע” על מהירות הנסיעה, והוא נדרש לוסת אותם לפני עליות או ירידות בהתאם למאמץ הנדרש מהקטר. הומלץ להזרים מים כאשר האש חזקה וקיטור נושב משסתום הביטחון, במיוחד לפני משימות קשות כמו עלייה.

“איש המנוע” שלט על כמות הפחם בתא הבעירה באמצעות השרשרת של דלת התא. כאשר הרים את השרשרת, “המסיק” נדרש לזרוק כפות מלאות פחם לתא הבעירה. זריקת הפחם לתא הבעירה הייתה אף היא תורה – הכף הייתה צריכה להיות מלאה, ואת הפחם היה צריך לפזר באופן שווה מעל האש הבוערת. תוספת של דלק גרמה באופן זמני להפחתת כוח האש, ולכן נדרש היה להזין את תא הבעירה לפני עליות ולא במהלכן. הספקת הפחם הייתה תלויה גם במצב המים, והעיתוי המומלץ להוסיף פחם היה כאשר המים גבוהים, משאבות ההזנה לא פועלות, ומהירות הרכבת יציבה. בקטרי הקיטור היה קשה לדבר על נתון יציב של צריכת אנרגיה והספקת פחם לתא הבעירה – לפעמים נדרש היה להוסיף פחם כל 3 קילומטרים ולפעמים כל 24 קילומטרים, בהתחשב במשימה שהרכבת ביצעה. במהלך הנסיעה, “המסיק” נדרש לנקות מעת לעת אפר שהצטבר בצינורות הבעירה וסתם את מעברי החום. בתחנות הביניים המסיק היה אחראי על שימון החלקים הנעים ומילוי כוסות השמן שחוברו לצירים שונים. תחנות היו נקודות ביקורת לבחינת הצירים, המסבים והגלגלים, ולעתים נדרש היה לקרר מסבים חמים באמצעות שפיכת מים קרים מדליים. בתום הנסיעה “המסיק” היה מנקה את הפחמים והאפר שנותרו בתא הבעירה באמצעות מחתה.

תקלות ו-“אימפרוביזציה”

בתי מלאכה לתיקון קטרים היו במקומות מסוימים, אך באמצע הדרך “איש המנוע” ו-“המסיק” נדרשו לבצע פעולות אחזקה שוטפות, לקבל החלטות שונות שנגעו לתחזוקת המנוע ותיקונו, ובמידת הצורך לאלתר תיקונים מקומיים או זמניים עד לפינוי המסילה והובלת הרכבת לתחנה או למסילה צדדית. בין הציוד שעמד לרשותם על הרכבת היו כלי עבודה שונים, ובהם לומים, פטישים, מגבהים, כלי מסגרות, פצירות, אזמלים, משמנות, מסתמים שונים שבאמצעותם ניתן היה לסתום דליפות, מוטות, שרשראות גרירה, ומלאי של ברגים, מסמרים, פינים ויתדות, ומעצורי עץ. מנועי הקיטור סבלו מעת לעת מתקלות בלתי צפויות, ש-“איש מנוע” ו-“מסיק” מיומנים יכולים היו להתגבר עליהם בשטח, הרחק מבית המלאכה. התפוצצות של צינורות מים הייתה יכולה להיפתר באמצעות דחיפת מסתמים ושימוש במשאבה אחת מתוך השתיים. דליפה של קיטור מצינור פגום לא תמיד חייבה עצירה של רכבת, אך פריצת קיטור מצינור פגום חייבה לעתים נסיעה זהירה למסילה צדדית ועצירה מוחלטת שכללה את כיבוי האש. לפעמים פריצת קיטור מצינור גבוה הופסקה כאשר כמות המים ירדה, ואז ניתן היה לסתום את החור ולהמשיך בנסיעה. לקטרים היו שני מנועים – מנוע בכל צד. כאשר אחד מהם התקלקל ניתן היה לפרק חלקים שנעו בחופשיות והיו עלולים לגרום נזקים נוספים ולהמשיך לנוע באופן זמני באמצעות מנוע אחד. כאשר החומר שבודד את הדוד התלקח ניתן היה לכבות את האש בעזרת שפיכת דליי מים ממיכל המים שב-“טנדר”.

לעיתים נדירות קרה שקטר ירד מהמסילה והיה צורך להחזירו לפסים. כאשר הוא ירד על קרקע קשה ניתן היה לפעמים להרים אותו בעזרת מגבהים ומוטות ברזל ולהחזיר אותו בסיוע פעולת המנוע למסילה. כאשר הקרקע הייתה רכה ניתן היה לחפור תחת הגלגלים להכניס מתחתם מסילות זמניות ובעזרתם ובסיוע של מגבהים להחזיר את הקטר למסילה.

מיומנות “הנגינה”

המדריך של גרגורי נותן ל-“איש המנוע” הוראות הפעלה שונות, על אמצעי הבקרה הנתונים בשליטתו, אך הוא מבהיר כי ספר ההוראות אינו תחליף לשיקול הדעת ולניסיון של “איש המנוע”, אשר נדרש לוסת ולכלכל את מהלכיו בהתאם לתנאי הדרך, לפיתולי המסילה, לעליות או מורדות, למהירות הנסיעה, למרחק מהתחנות, למטען שהקטר גורר, לתנאי מזג האוויר, ובאופן כללי לתגובה של הקטר לכלל הנסיבות בהן הוא פועל. כדי להיות “איש מנוע” על קטר במאה התשע עשרה לא נדרש ידע בלבד, אלא לא פחות מכך ניסיון וחושים מחודדים.

“איש המנוע” לא יכול היה לדעת מראש בודאות מה כמות המים שתתאדה במהלך הנסיעה, ומה תהיה צריכת הפחם לכל קילומטר נסיעה. הצריכה השתנתה בהתאם לאופי הנסיעה והמשימה – מידת השיפועים, רמת המטען ותכיפות העצירות השפיעו על צריכת המים והפחם. ה”טנדר” הכיל בדרך כלל מים בכמות שתבטיח נסיעה של לפחות כ – 50 קילומטרים, וקיבולת המטען של ה-“טנדרים” המקובלים קבעה למעשה את המרחק בין התחנות, כאשר במרבית התחנות ניתן היה להטעין את הקטר במלאי נוסף של פחם ומים.

עיתוי הספקת המים והפחם למנוע היו עניין של ניסיון מצטבר והיה תלוי במשימה המבוצעת, בקצב אידוי המים, או בלחץ בשסתומי הביטחון. “איש המנוע” יכול היה לשלוט על מהירות הנסיעה ועוצמת המנוע באמצעות ויסות המים, הפחם והוסת, ואפילו באמצעות פתיחת דלת תא הבעירה, אך האמנות הייתה שמירה על איזון בין תנאי הדרך לבין אמצעי הויסות והבקרה השונים, ובנוסף לאלו, האיזון של קצב הנסיעה אם הדרישה הכלכלית מ-“איש המנוע” לחסוך בצריכת פחם, שהיה מרכיב הוצאה כלכלי נכבד בנסיעתה של הרכבת. שליטה על מנוע רכבת קיטור הייתה אפוא אמנות יותר ממלאכה.

מקורות וחומר לעיון:

[1] כללים שימושים לניהול מנועי קטרים בתחנה, על המסילה ובמקרה תאונה/ צ’רלס יוטון גרגורי, מהנדס אזרחי

[2] ויקיפדיה: רכיבי מנועי קיטור

[3] ויקיפדיה: קטר קיטור

[4] איך הדברים עובדים: מנוע קיטור

One thought on “דואט לכלי נשיפת קיטור

Leave a Reply