A Rocket [Foguete] foi a pioneira locomotiva a vapor inventada em 1829 pelo engenheiro britânico Robert Stephenson (1803-1859). Uma grande competição, com prêmio em dinheiro, buscou descobrir a melhor locomotiva nos Rainhill Trials [Testes de Rainhill]. A máquina de Stephenson venceu a disputa e começou a ser utilizada para transportar vagões de passageiros na primeira linha férrea intermunicipal, de Liverpool a Manchester, inaugurada em setembro de 1830.
A Máquina a Vapor
A máquina a vapor foi talvez a invenção mais importante da Revolução Industrial Britânica. Começou como uma bomba a vapor inventada por Thomas Savery (c. 1650-1715) e patenteada em 1698. Thomas Newcomen (1664-1729), um ferreiro em Dartmouth, ajustou o projeto de Savery e aumentou muito sua potência. A bomba de motor a vapor de Newcomen foi usada pela primeira vez numa mina de carvão em Dudley, na região de Midlands, em 1712. O próximo avanço veio graças a James Watt (1736-1819), fabricante de instrumentos científicos escocês que, em 1778, reduziu muito o consumo de combustível de sua máquina. À medida que a máquina a vapor continuava a evoluir como uma fonte de energia de alta pressão, as possibilidades de utilização também aumentaram.
Em 1801, Richard Trevithick (1771-1833) inventou o primeiro veículo movido a vapor. A máquina de Trevithick funcionava bem, mas o mau estado das estradas naquela época representava um obstáculo significativo. O inventor resolveu o problema em 1803, fazendo com que seu veículo rodasse em trilhos construídos especificamente para este finalidade. Assim nasceu a ideia de um trem movido a vapor.
Os investidores perceberam o potencial do novo meio de transporte para desafiar o domínio dos barcos fluviais e de canal como o principal meio de transporte de mercadorias e das diligências para o transporte de passageiros na Grã-Bretanha. A escavação de canais tinha custos elevados; havia limite de peso para o transporte de mercadorias em barcaças; e a negociação de gradientes através de eclusas consumia muito tempo. O transporte de mercadorias por via marítima costumava ser mais rápido do que levá-las dos principais portos para outras áreas urbanas, um processo lento e caro, como destaca esta citação de 1830 do jornal The Observer: "As mercadorias chegam em tempo mais curto de Nova York para Liverpool do que de Liverpool para Manchester." A velocidade média de um barco no canal em sua viagem de um destino para outro limitava-se a cerca de 4,8 km/h. Os veículos a vapor pareciam oferecer muito mais velocidade e, portanto, uma grande economia de custos. Ao mesmo tempo, quem viajava por terra sofria com diligências muito lentas e desconfortáveis. Do que realmente se precisava para revolucionar estes dois setores tradicionais de transporte era uma locomotiva mais poderosa e confiável do que a de Trevithick.
A Companhia de Stephenson
Surge então uma brilhante equipe, composta por pai e filho: George Stephenson (1781-1848) e Robert Stephenson, ambos engenheiros profissionais. Em 1823, eles criaram sua própria empresa, Stephenson & Co., especializada em locomotivas de transporte de carvão a curtas distâncias nas regiões carboníferas. Em 27 de setembro de 1825, George Stephenson lançou com sucesso a Locomotion 1. Esta locomotiva conduziu o primeiro trem de passageiros, de Stockton a Darlington, na região nordeste da Inglaterra. O sucesso inspirou cidades de maior porte a construir suas próprias linhas férreas mais ambiciosas. A corrida consistia agora em descobrir quem criaria a melhor locomotiva para tais projetos. George Stephenson já atuava como engenheiro-chefe da Ferrovia Stockton e Darlington, e Robert Stephenson havia trabalhado com motores toda a sua vida. A dupla, e particularmente Robert, estava ansiosa para mostrar que poderia projetar a melhor locomotiva da Grã-Bretanha, uma causa na qual ambos tinham uma crença inabalável. Robert Stephenson disse uma vez: "[...] confie nisso, as locomotivas não devem ser covardemente abandonadas. Lutarei por elas até o fim. Elas valem uma disputa."
Os Testes de Rainhill
Robert Stephenson testou sua mais recente invenção na competição Rainhill Trials, realizado em Rainhill, entre Liverpool e Manchester, em outubro de 1829. As provas tinham o objetivo de encontrar a melhor opção de locomotiva para uso na nova linha ferroviária planejada para conectar as duas cidades. Sua organização ficou a cargo dos diretores da Liverpool & Manchester Railway Company (L&MR). As máquinas dos competidores precisavam ter propulsão própria e deslocar vários vagões. Para incentivar os participantes, o fabricante da locomotiva vencedora teria direito a um atraente prêmio em dinheiro de 500 libras (cerca de 42.000 libras ou 50.000 dólares em valores atuais). O incentivo funcionou, já que dez inventores anunciaram a participação, ainda que apenas seis realmente conseguissem comparecer com suas máquinas fantásticas para a época.
Uma das competidoras, a Cyclopede, funcionava na verdade graças a dois cavalos, que moviam a correia de transmissão que movimentavam as rodas abaixo e, portanto, não estava realmente no páreo. O teste da Cyclopede chegou a um fim ignominioso quando um dos cavalos caiu da engenhoca. Outro competidor utilizava um motor adaptado de diligência e, assim, não tinha a potência para competir com as demais. A terceira locomotiva a falhar, impressionante, ainda que estranha, consistia num vagão operado pela força muscular de dois homens. O dispositivo oferecia uma visão e tanto, mas não a ponto de representar uma futura opção para o transporte ferroviário. Como consequência destas desclassificações, as provas se tornaram essencialmente uma disputa entre três competidores.
As regras para a competição, em termos de especificações de projeto, mostraram-se um tanto vagas a princípio. As limitações incluíam um orçamento total de custos que não poderia exceder 550 libras para construir a locomotiva e que o motor a vapor tivesse pressão de até 50 libras por polegada quadrada. Cada locomotiva precisava realizar dez viagens de ida e volta numa linha férrea especialmente construída, com extensão de 2,4 km. Uma carga de até 20 toneladas teria de ser deslocada para simular vagões de passageiros e mercadorias. Para garantir a confiabilidade das máquinas, as regras estipulavam que seriam reabastecidas e fariam novamente 10 viagens. A velocidade mínima esperada era de 16 km/h. Os diretores da L&MR generosamente forneceram o carvão necessário para as provas.
Um painel de três juízes especializados observava os procedimentos e tomava copiosas notas. Os jurados não se limitavam a levar em conta a velocidade e tempo necessário para completar os trajetos. O julgamento também estava baseado na consistência da locomotiva, sua confiabilidade, potência de tração e consumo total de combustível e água durante os testes. As provas, que duraram nove dias, capturaram a imaginação da imprensa e do público. Mais de 10.000 pessoas assistiam aos eventos e muitos apostavam na locomotiva preferida.
O Projeto da Rocket
Os três competidores sérios para o prêmio eram as locomotivas Novelty, Sans Pareil e a Rocket de Robert Stephenson. Mais rápida do trio, a Novelty deixou a desejar em termos de confiabilidade, abandonando a competição quando uma junta da caldeira explodiu. Também não inspirava confiança com sua aparência, parecendo algo como uma máquina a vapor presa numa carroça. A Sans Pareil (nome derivado da expressão francesa que significa "sem igual") foi projetada por Timothy Hackworth (1786-1850). Tratava-se de uma boa locomotiva, ainda que não tão inovadora quanto a Rocket. Certamente, Stephenson via Hackworth como seu principal rival, mas não precisava se preocupar, pois se descobriu que a Sans Pareil estava acima do limite de peso da competição, equivalente a seis toneladas. Permitiu-se que ela disputasse as provas, mas a locomotiva acabou desqualificada para o prêmio em dinheiro.
A locomotiva Rocket foi fabricada em Newcastle, nas oficinas da companhia dos Stephenson. A máquina utilizava duas rodas movidas pelo motor a vapor, que queimava carvão como combustível e consumia água doce disponível num tanque. Não se tratava de um projeto totalmente novo, mas sim a reunião de várias ideias existentes e alguns ajustes importantes, que criaram um novo conceito tecnológico. Nisso residiu o gênio de Stephenson. Uma das principais inovações, na verdade, surgiu a partir da ideia do diretor de L&MR Henry Booth (1788-1869), que sugeriu não utilizar o tubo único costumeiro entre a fornalha e a chaminé, mas vários tubos finos, um dispositivo denominado posteriormente caldeira multitubular. O tubo de escapamento da Rocket trouxe outro passo inovador, pois criava uma corrente ascendente, o que dava ao motor mais potência ao intensificar a quantidade de vapor. Em teoria, o motor autorregulável da Rocket a tornava mais eficiente e poderosa do que qualquer locomotiva já vista. Mas funcionaria na prática? Stephenson estava confiante. Numa homenagem às diligências que ele esperava aposentar dos negócios, a Rocket de 4,3 toneladas foi pintada de amarelo e preto.
Sem vagões, a Rocket atingia uma velocidade máxima de pelo menos 48 km/h; quando atrelada a eles, sua velocidade média durante os testes alcançou 19,3 km/h ao deslocar cerca de 12 toneladas (os organizadores reduziram a tonelagem original da competição, pois queriam observar a velocidade máxima de um serviço exclusivo de passageiros). Atualmente, estas velocidades não parecem algo impressionante, mas, na época, representavam um grande salto adiante, e quem assistia às provas ficou maravilhado pela rapidez com que as grandes pilhas desajeitados de metal se moviam. A Rocket foi um sucesso.
A Primeira Ferrovia Intermunicipal
Os proprietários do L&MR encomendaram aos Stephensons mais quatro locomotivas, com adaptações e aprimoramentos em relação à Rocket. A L&MR também comprou a Sans Pareil por 550 libras e a colocou em funcionamento. A linha Liverpool-Manchester, o primeiro serviço ferroviário intermunicipal, foi inaugurada em 15 de setembro de 1830, com a presença de nada menos que um grande herói de guerra: o Duque de Wellington. Uma passageira numa das viagens publicitárias de pré-lançamento, a atriz Fanny Kemble, deu a seguinte descrição "equestre" da experiência em uma carta a um amigo:
Fomos apresentados ao pequeno motor que nos arrastaria pelos trilhos. Ela (pois eles transformam todos esses curiosos cavalos de fogo em éguas) consistia numa caldeira, um forno, uma pequena plataforma, um banco e, atrás do banco, um barril contendo água suficiente para evitar que ela ficasse sedenta por quinze milhas – toda a máquina não maior que um carro de bombeiro comum. Ela corre em duas rodas, que são seus pés, e é movida por brilhantes pernas de metal chamadas pistões [...] Os carvões, que são sua aveia, estão embaixo do banco e havia um pequeno tubo de vidro afixado à caldeira, enchido com água, que indicava estar cheia ou vazia, quando então a criatura precisava de água, que é imediatamente fornecida dos reservatórios [...] Este pequeno animal resfolegante, no qual até senti vontade de dar um tapinha, foi então atrelado ao nosso vagão e Mr. Stephenson me levou para o banco do motor com ele, e partimos a cerca de dez milhas [16 km] por hora. (Dugan, 11)
Com estrondoso sucesso, a linha logo transportava 1.200 passageiros diariamente. Os trens movidos pela Rocket viajavam a 40 km/h e levavam mercadorias, além de pessoas. Este foi, de fato, um novo começo para o setor de transportes.
A Mania das Ferrovias
A Rocket foi refeita em 1831, com inovações no projeto original, mas ficou obsoleta numa década, graças às novas locomotivas, que se tornaram maiores, mais poderosas e rápidas. As linhas férreas também se disseminaram rapidamente. Em 1838, Birmingham estava conectada a Londres e, em 1841, passageiros podiam pegar um trem da capital para Bristol. Os trilhos de ferro espalharam-se tão rapidamente através da Grã-Bretanha que o fenômeno se tornou conhecido como "Mania das Ferrovias". Em 1870, havia mais de 24.000 quilômetros de linhas férreas. A ideia disseminou-se pelo mundo; a primeira linha ferroviária nos Estados Unidos começou a funcionar em 1833, conectando Nova York a Filadélfia. Em 1875, os EUA tinham três vezes e meia a quantidade de trilhos ferroviários da Grã-Bretanha. Para muitos destinos, os passageiros não mais precisavam enfrentar as diligências desconfortáveis e lentas que, previamente, tinham sido as únicas opções de transporte por longas distâncias em terra. Os viajantes agora esperavam desfrutar de conforto e velocidade.
Robert Stephenson continuou sua bem-sucedida carreiras nas ferrovias, diversificando sua habilidade na engenharia para construir várias pontes, entre as quais a Britannia, ao norte do País de Gales. A locomotiva Rocket de Stephenson costumava ficar em exibição no Museu da Ciência, em Londres, até ser emprestada por 10 anos ao Museu Nacional das Ferrovias em York (2019-2029). Há também uma réplica funcional da locomotiva neste museu.
