Koppahattu-ukko Isambard oli teollisen vallankumouksen esi-isäinsinööri

Teollinen vallankumous pääsee vauhtiin

1800-luvun alussa teollinen vallankumous oli jo alkanut. Britannia oli maailman johtava maa liikennevälineissä, raskaassa teollisuudessa, tekstiiliteollisuudessa, laivanrakennuksessa, merenkulussa, majakoissa, tieteellisten instrumenttien tekemisessä ja kaikilla näillä aloilla. Britannia oli vakiinnuttanut asemansa johtavana suurvaltana, ja sen johdosta oli olemassa suuri kysyntä insinööritaidoille.

Insinöörejä ei kuitenkaan ollut riittävästi.

Suurin osa insinööreiksi itseään kutsuneista oli itse asiassa muurareita tai seppiä, ja vaikka monet heistä olivat sinällään päteviä, ei useimmilla ollut laajempaa luonnontieteellistä koulutusta. Monet heistä tulivat myös hyvin vaatimattomista oloista, mikä tuon ajan Britanniassa oli suuri ongelma, koska sosiaalisia rajoja ei paljon ylitetty.

Marc Brunel oli kuitenkin ranskalainen, koulutettu ja varakkaasta suvusta, joten hän oli aristokraattien kanssa kuin kotonaan, vaikka ei ollut aatelinen tai kuulunut ylempiin piireihin. Hän oli itse asiassa vähän snobi ja hakeutui ystäväksi aatelisten kanssa koettaen saada heiltä suoraan erilaisia suunnittelutöitä. Suurin onnenpotku oli pääsy Wellingtonin herttuan ystäväksi, mikä toi hänelle sopimuksen Thamesin alittavan tunnelin suunnittelusta ja rakentamisesta.

Poika-Brunel tuli isäänsä, mutta oli jo nuoresta alkaen ollut hienostoväen kanssa, joten hän tuli toimeen erinomaisesti yhteiskunnan kerman kanssa. Hän oli kuitenkin tarpeen vaatiessa myös työläinen ja rahvasta – hän tuli oikein hyvin toimeen kaikkien kanssa.

Hyvä esimerkki nuoren Brunelin sosiaalisista kyvyistä on hänen ensimmäinen kunnollinen oma työnsä, Bristolissa edelleen oleva Cliftonin riippusilta.

Sillasta järjestettiin kaksi suunnittelukilpailua, joista molempiin Brunel osallistui, ja lopulta kilpailu ratkesi siihen, kun Brunel onnistui saamaan kilpailun raadin keskustelemaan innokkaasti erilaisten s
iltavaihtoehtojen tyylikkyydestä hinnan sijaan. Ja silloin Brunelin (kallein ja komein) suunnitelma valittiin..

Clifton Suspension Bridge, Avon-joen ylittävä suuri riippusilta on edelleen kaunis näky. Silta on Bristolin kaupungin tunnusmerkki ja hyvä esimerkki siitä, kuinka kaunis silta ja kaunis maisema voivat sopia yhteen.

Samaan tapaan kun teollisen vallankumouksen alkuaikoina teknologiaa romantisoitiin ja tehtaille kirjoitettiin runoja, voi Cliftonin riippusillan olevan Brunelin oma taiteellinen lisäys nättiin jokimaisemaan. Siinä on kaksi puiden peittämää rantatörmää, molemmilla puolilla ensin paksumpi punatiilinen torni ja kummankin päällä tummempi tiilinen pieni torni, jonka yläosaista riippusillan vaijerit lähtevät. Ja itse siltataso on suora, jäntevä ja geometrisen kaunis.

Sääli vain, että silta valmistui vasta Brunelin kuoleman jälkeen.

Silta on vain yksi Brunelin työ Bristolissa, minne tuo silta avasi hänelle ovet. Sillan rakennutti paikallisten maanomistajien ja liikemiesten muodostama yhtiö, joka oli hyvin vaikutusvaltainen joukko ihmisiä. Brunel tutustui moniin ryhmän jäseniin ja joidenkin kanssa hän ystävystyi oikein hyvinkin. Kun sitten eteen tuli uusia rakennustöitä, niin he tunsivat nuoren innokkaan ja pätevän insinöörin, ja antoivat hänelle töitä.

Sellainen oli mm. Bristolin sataman uudistaminen 1831, ja sellainen oli myös kunnianhimoinen suunnitelma rautatiehanke Bristolista Lontooseen. Brunel, joka oli tuolloin vasta 28-vuotias, piti erittäin hyvän ja vangitsevan puheen rautatietä kaavaileville liikemiehille ja onnistui myymään heille ideansa uudenlaisesta, nopeasta junayhteydestä. Kun junat tuolloin puksuttivat vain noin 20 km/h, oli Brunelin mielessä yli 100 km/h kulkevat junat ja niille tehdyt erikoisvalmisteiset radat. Aikansa luotijunat.

Hän suunnitteli juniaan vetämään uudenlaisen tehokkaan veturin, mutta siitä tuli hänen loisteliaan uransa ensimmäinen suuri epäonnistuminen. Vaikka Brunel oli selvästi erinomainen rakennusinsinööri, ei hän ollut ihan omiaan liikennevälineiden suunnittelussa. Veturi oli teoriassa erinomainen, mutta käytännössä surkea.

Niinpä hän palkkasi avukseen vuonna 1838 nuoren insinöörin, Daniel Goodgen, joka pelasti Brunelin suunnitelman tekemällä pikajunaan tarvittavan tehokkaan hyvän veturin.

Brunelin pikarautatien nimeksi tuli Great Western, ja nykyisin samaa rataa kulkeva juna on saman niminen.

Aikanaan linja oli hurjasti edellä aikaansa, sillä Brunel teki rautatiestään leveämmän kuin raideväli oli muualla Britanniassa. Näin juna kulki tasaisemmin ja oli mukavampi. Raiteet tosin korvattiin jo 1800-luvun lopussa muualla käytössä olleella kapeammalla.

Great Western -linjan päätepysäkki Lontoossa oli Paddingtonin asema. Nykyisin se on edelleen eräs Lontoon päärautatieasemista.

Brunel oli huomattavasti edellä aikaansa myös siinä, että hän inhosi höyryvetureita. Ne olivat hänen mielestään hankalia, meluisia, painavia, likaisia ja savuttavia hirviöitä, joten hän halusi päästä niistä eroon.

Yksi ratkaisu oli höyrynpainejuna, joka kuuluu taas sarjaan keksintöjä, jotka periaatteessa toimivat, mutta käytännössä eivät. Ideana oli se, että raiteiden keskellä olisi pitkä höyryputki, jonka keskellä olisi mäntä, josta menisi suoraan ylöspäin kiinnike junaan. Höyryputken päällä olisi siis koko putken pituinen viilto, reikä, jonka läpi männän varsi kulkisi. Putkessa olisi sitten läppälaitteisto, joka sulkisi reiän muualla kuin tukivarren kohdalla.

Radan vieressä olisi määrävälein höyrykattiloita, joista johdettaisiin putkeen paineen alaista höyryä - joka puolestaan työntäisi mäntää eteenpäin putkessa ja veisi junaa eteenpäin.

Kuten yllä oleva, suunnitelman mukaan myöhemmin tehty mallikappale näyttää, oli systeemi monimutkainen. Se kuitenkin rakennettiin aikanaan, ja se toimi – tosin huonosti.

Höyryn ohjaamisen tarvittavat venttiilit eivät toimineet hyvin, hyötysuhde oli huono ja putken päällä oleva läppäsysteemi oli aivan liian monimutkainen. Läpät oli tehty nahasta, joka tuppasi kuivumaan ja halkeilemaan, joten sitä piti koko ajan rasvata ihralla (kun öljyä siis ei ollut), kunnes rotat ihastuivat syömään rasvaista nahkaa ja juna jäi siihen. Tämä atmosfäärijuna – kuten Brunel sitä nimitti – oli jälleen erinomainen ideana, mutta käytännössä täysi floppi. Siitä tuli toinen hänen suurista epäonnistumisistaan.

Ja sitten laivoja!

Bristolin liikemiehet pyysivät Brunelia tekemään heille myös laivan. Siitä tuli ensimmäinen, varta vasten edestakaiseen Atlantin yli kulkevaan liikenteeseen suunniteltu höyrylaiva.

Vuonna 1838 valmistunut SS Great Western oli tammirunkoinen siipirataslaiva, valmistuessaan suurin matkustaja-alus maailmassa. Se osoittautui toimivaksi ja saman kaltaisia laivoja tehtiin sen jälkeen useita.

Laivalle haluttiin pian sisarlaiva, mutta Brunel ei kuitenkaan halunnut tehdä laivasta identtistä toista versiota, koska se käytti jo hänen mielestään vanhentumassa olevaa tekniikkaa. Brunel halusi metallirunkoisen aluksen, jota veisi eteenpäin siipirattaiden sijaan potkuri. Sellaisia oli jo olemassa, mutta ne eivät olleet kovin hyviä; rungot olivat painavia ja hankalia verrattuna puurakenteisiin, ja potkurien hyötysuhde oli pieni verrattuna jo tositoimissa koeteltuihin siipirattaisiin.

Brunelin pitikin vakuuttaa laivan tilaajat potkurin toimimisesta ja kehittää itse potkuritekniikkaa eteenpäin. Ensimmäisenä potkurin laivaan laittanut Francis Pettit Smith ei ollut innostunut ideansa jalostamisesta, joten Brunel sai puhutta laivastolta käyttöönsä pienen aluksen, höyrylaiva Rattlerin, ja Brunel innostui toden teolla kokeilemaan sen avulla erilaisia potkureita.

Brunelin päiväkirjoissa onkin paljon enemmän merkintöjä SS Ratterista kuin telakalla jo valmistuvasta Great Britainista; sen tekeminen oli enää tylsää rakentamista, kun taas potkuritestit olivat kiinnostavampia.

Potkuri ja metallirakenne tekivät Great Britainista ainutlaatuisen laivan, mutta vaikka alus oli aikaansa edellä ja erinomainen, se ei onnistunut kääntämään historian kulkua siinä mielessä, että Bristol jo häviämässä Liverpoolille kilpailussa suurimmasta satamasta Atlantin-liikenteessä.

Niinpä Great Britain laitettiin pian reitille Liverpoolista New Yorkiin ja samalla haudattiin Brunelin ajatus junaradan jatkamisesta laivalla Bristolista Atlantin taa piti hylätä.

William Talbot'n huhtikuussa 1844 ottama kuva Great Britainista on todennäköisesti ensimmäinen koskaan otettu valokuva laivasta.

Kapteenin lokikirja: SS Great Britainin neljäs matka Liverpoolista New Yorkiin

Great Britainin kapteenin lokikirja kertoo hyvin, millaista oli matkaaminen Atlantin yli 1800-luvun puolivälissä aikansa parhaalla aluksella.

7. heinäkuuta 1846.
Moottorit käynnistettiin aamulla 5.50 ja alus irtaantui laiturista 8.30. Kello 9.35 pääsimme avomerelle, 10.12 ohitimme majakkalaivat jıa 10.45 jätimme luotsin pois laivasta. Kymmeneltä säädimme moottorin täysille ja höyrysimme ulapalle.

8. heinäkuuta.
Aamulla nopeus on vähän yli 9 solmua ja illalla jo 12 solmua.

10. heinäkuuta.
Moottori sammutettiin huoltoa varten, päivällä nostettiin purjeet ja moottori sammutettiin uudelleen varaosien vaihtamista varten. Laiva jatkoi sen aikaa purjeilla ja illalla sekä purjeilla että moottorilla.

11.-14. heinäkuuta.
Laiva puksutti tasaisesti eteenpäin moottoreilla ja purjeillaan noin yhdeksän solmun nopeudella.

15. heinäkuuta.
Jouduimme sammuttamaan moottorit kello 3.40 voimansiirtoketjujen huoltoa varten. Nostimme purjeet ja moottoreiden jälleen käynnistyttyä jatkoimme täyttä vauhtia eteenpäin klo 9.25. Iltapäivällä klo 3.30 kolme suurta jäävuorta näkyvissä, ohitimme illalla klo 7 kaksi jäävuorta.

16. heinäkuuta.
Ilman lämpötila 13°C veden 9°C. Alus on täydessä sumussa, moottorit hiljaisella käynnillä, purjeet ovat ylhäällä. Kello 12.10 maata näkyvissä, oletettavasti Ball Head tai Cape Broyle. Sumua. Myöhemmin havaitsimme toisen laivan. Sumua. Eteenpäin hitaasti, pysähdys, moottoreilla hitaasti eteen noin 2 minuuttia, seis ja havainnointia. Päätimme mennä toisen laivan luo ja kysyä sieltä sijaintiamme.

17. heinäkuuta.
Sumu jatkuu. Kuljemme moottorilla ja täysillä purjeilla. Ohitamme ison amerikkalaisen laivan. Sumu häipyy hetkeksi illalla.

18. heinäkuuta.
Taas sumua, hyvin paksua sumua. Sammutamme moottorin huoltoa varten.

19. heinäkuuta.
Sumua iltaan saakka, mutta sitten sumu häipyy. Moottorit pysähdyksissä pari kertaa päivän aikana, mittasimme veden korkeutta useita kertoja päivän aikana.

20. heinäkuuta.
Taas sankkaa sumua. Nostimme kaikki purjeet aamupäivällä ja jatkamme moottorilla. Illalla 9.30 näkyviin tulee Neverpoints Lights ja Sandy Shoots Light kello 10.

21. heinäkuuta.
Nokka kohti Staten Islandia. Sammutamme illalla klo 5.15 moottorin huoltoa varten, voimansiirtoketjut ovat hyvin huonossa kunnossa. Sää hyvä koko päivän.

22. heinäkuuta.
Saavutaan New Yorkiin hyvässä säässä. Tarkastuksessa löysimme muutamia rikkoontuneita pintalevyjä nokassa ja laivan reunoissa, mutta laiva ei kuitenkaan vuoda juuri lainkaan. Laivan siivoaminen ja uuden hiilen lastaaminen aloitetaan heti.

Katse itään (ja taas uuteen laivaan)

SS Great Britain löi nopeusennätykset Englannin ja New Yorkin välillä, mutta syksyllä 1846 se ajoi Irlannissa rantaan ja jäi niin tukevasti kiinni, että se saatiin irti vasta seuraavana kesänä. Vaikka laiva ei ollut syypää kolariin ja vaikka laiva saatiin kunnostettua, meni sen omistajayhtiö konkurssiin.

Brunelille tämä tosin toi jälleen uuden mahdollisuuden, sillä nyt insinöörin mielessä oli visio yhä suuremmasta laivasta: mitä suurempi laiva olisi, sitä vähemmän suhteellisesti polttoaine ja moottori veisi sen tilavuudesta, jolloin tilaa olisi enemmän hyötykuormalle, matkustajille ja ennen kaikkea hyvin maksavien luksusluokan matkustajien hyteille.

Uudesta laivasta tulisi niin suuri, että siihen mahtuisi niin paljon hiiltä, että se voisi mennä ilman välipysähdystä Uuteen-Seelantiin, Intiaan tai Australiaan ja takaisin. Se ei olisi riippuvainen polttoaineesta matkan varrella, mikä tosin teki siitä hieman epätaloudellisen, sillä hiilen kuljettaminen koko matkan ajan ei ole kannattavaa. Tuolloin tosin ajateltiin, ettei Australiassa olisi tarpeeksi hiiltä tai puuta paluumatkaa varten, joten lähtiessä laivassa olisi hyvä olla polttoainetta koko menopaluumatkaa varten.

Brunel (toinen oikealta) Great Easternin työmaalla.

Ajatus riippumattomuudesta kuitenkin viehätti Brunelia jo sinällään ja aluksen "valtava" koko oli jatkuva inspiraation lähde hänelle. Hän teki suunnitelmat hyvin tarkasti ja nopeasti, ja vaikka hänellä oli varsin suuri työ saada rahoittajia laivalleen, se onnistui. Vuonna 1854 perustettiin Eastern Steam Navigation Company, joka tilasi lopulta laivan.

Itse asiassa he aikoivat tilata kaksi laivaa, jotta he voisivat hoitaa jatkuvaa liikennettä Aasian ja Britannian välillä, mutta he eivät päässeet yhtä laivaa pitemmälle, koska yhtiö hajosi ensimmäisen laivan tekemisen aikana kahdeksi yhtiöksi. Mutta Eastern Steam Navigation Company tilasi laivan ja nimitti Brunelin sen pääinsinööriksi.

Brunel puolestaan teki suunnitelmat ja valvoi rakentamista, mutta antoi itse laivan rakentamisen alihankkijan, kokeneen laivanrakentajan John Scott Russelin tehtäväksi.

Valitettavasti vain yhteistyöstä ei koskaan tullut sellaista kuin siitä piti tulla, koska Brunel halusi pitää kaikki langat käsissään. Russell oli perinteinen laivanrakentaja, joka osasi tehdä aluksia hyvin ja myös niellä omanarvontuntonsa, kun nousukasmainen julkkisinsinööri selitti koko ajan mitä tehdä. Ongelmaksi muodostuikin ennen kaikkea se, että Brunelin ote oli uudenlainen. Hän halusi organisoida koko rakennusprojektin, eli se oli systeemi, mihin tuotiin sisään työntekijöitä, metallilevyjä, niittejä ja muita tarvikkeita, ja tuloksena olisi valmis laiva.

Se oli todennäköisesti ainoa mahdollinen tapa tehdä niin suuri laiva, mutta kaikkea muuta kuin Russellin perinteinen käsityöläinen tapa tehdä laivoja. Brunel oli lisäksi hyvin tarkka käyttämänsä materiaalin laadusta ja hänellä oli omia tarkastajia metallintoimittajien luona varmistamassa, että tavara on hyvää ja vastaa lupauksia. Brunelin laaduntarkkailusysteemi oli aivan nykyaikainen ja hurjasti aikaansa edellä.

Russell, sen sijaan että olisi tehnyt toisella tavalla tai protestoinut, jatkoi laivan tekemistä omalla tavallaan. Hitaasti. Kun Brunel kehotti panemaan työhän vauhtia, oli Russellilla puolellaan viereisten telakoiden omistajat. He olivat osin mukana hankkeessa siitä syystä, että laiva oli niin suuri, ettei se mahtunut kokonaan Russelin telakalle, vaan sen perä ja nokka olivat naapurien puolella.

Syynä ei ollut pelkkä koko, vaan myös se, että Brunel oli halunnut kauaskatseisesti laivan tehtävän pitkittäin joen suuntaan. Jos se olisi tehty tavalliseen tapaan joen nähden poikittain, sen vesillelasku olisi tukkinut koko Thamesin liikenteen mahdollisesti jopa päiviksi. Ja voi olla, ettei se olisi voinut kääntyä joessa lainkaan. Hyvästä suunnittelusta huolimatta Great Easternin vesillelasku kesti päiväkausia.

Great Eastern oli erinomainen laiva ja edellä aikaansa. Siinä oli esimerkiksi moottoroitu ohjaussysteemi, kompassit, jotka on suojattu laivan rungon raudan magneettisuutta vastaan, ja uudenlaisia navigaatiolaitteita. Vastaavanlaisia laivoja ei tehty ennen kuin 1900-luvun alussa.

Taloudellisesti se oli kuitenkin katastrofi. Sen rakentaminen kestivät paljon suunniteltua pitempään ja tuli paljon laskettua kalliimmaksi (kuten melkein kaikki Brunelin hankkeet), eikä laiva lopulta päätynyt koskaan säännölliseen liikenteeseen Australian ja Britannian välillä.

Siitä tuli kuitenkin kuuluisa siksi, että sen avulla onnistuttiin laskemaan ensimmäisen kunnollisen lennätinkaapeli Atlantin poikki vuonna 1866.

Osasyy laivan epäsuosioon oli myös se, että muut laivanrakentajat halveksivat tätä uudenaikaista jättiläistä. Eräs kilpailija totesi, että ”lähettäkää se Brightoniin ja kaivakaa hiekkarantaan reikä, johon sen voisi ajaa. Laivasta voisi tulla hyvä huvittelulaituri, sen ruumaan voisi tehdä kylpylän, sen kannen alla voisi olla hotelli, ravintoloita, tanssisaleja. En keksi mitään muuta käyttöä sille, kuin huvittelukeskus.”

Ensimmäinen ja viimeinen suuri insinööri

Great Easternin tekeminen oli niin suuri ponnistus, että se vei osaltaan Brunelin ennenaikaiseen hautaan. Se univelka ja hermopaine mitä laivan tekeminen, markkinoiminen ja sen epäonnistumisen seuraaminen vaati, oli yhtä valtavaa kuin itse laiva.

Brunel eli tosin muutenkin epäterveellisesti, hän poltti sikareita ja nautti hyvästä ruoasta ja juomasta. Hän oli kuitenkin olemukseltaan heiveröinen, ja pitkän – ja vaarallisen – uransa aikana hän oli joutunut moniin onnettomuuksiin. Ei ollut sinänsä siis ihme, että hän kuoli vain 53-vuotiaana.

Päivä oli 15. syyskuuta 1859.

Noihin aikoihin tieteen ja tekniikan ammatit alkoivat erikoistua, ja niinpä Brunel oli eräs viimeisistä kaikkia eri insinööritaidon aloja hallinneita insinöörejä. Itse asiassa jo tuolloin ihan kaikkea ei nerokaan voinut hallita, sillä siinä missä Brunelin laivat olivat hyviä, olivat hänen junansa huonoja. Parhaimmillaan hän oli varmaankin siltojen suunnittelijana.

Tulevaisuudessa tilanne voi olla jälleen toinen, kun kaikkia tulevaisuuden ammatteja ei pystytä ennustamaan. Ei ole enää merkityksellistä kouluttautua tiettyä, hyvin rajallista alaa varten, vaan kerätä paljon perustietoa eri aloilta ja käyttää sitä hyväkseen. Yleisosaajat ovat tulossa taas, ja siksi kannattaa katsoa taaksepäin esimerkiksi juuri Bruneliin. Hän oli hyvin laaja-alainen, taiteellisesti luova ja teknisesti lahjakas, osasi markkinoida omaa osaamistaan ja henkilöään, ja ennen kaikkea hän osasi muuttaa ideansa toimiviksi laitteiksi.

Kuninkaallisia häitä katsoessa kannattaakin siis koettaa löytää kuvista jostain se Windsorissa oleva kaunis, Brunelin suunnittelema rautatiesilta.