Tàu cao tốc Shinkansen của Nhật đi tiên phong cho đường sắt tốc độ cao vào năm 1964, sau đó nhiều quốc gia tiếp bước như Trung Quốc đã phát triển rất nhanh.

Sau những đoàn tàu cao tốc lao vun vút là thành tựu về công nghệ, kỹ thuật, kinh tế nhưng cũng ẩn chứa nhiều thách thức, kể cả nguy cơ tham nhũng.

Bạn đã bao giờ nghe câu chuyện về một cậu bé mù chữ lớn lên trong cảnh nghèo khó và trở thành cha đẻ của ngành đường sắt? Nhân vật đó chính là George Stephenson, một trong những kỹ sư đường sắt nổi tiếng nhất lịch sử.

Vươn lên từ số 0 thành nhà phát minh

Ngày 9-6-1781, tại ngôi làng nhỏ Wylam gần thành phố Newcastle (đông bắc nước Anh), vợ chồng người thợ Robert Stephenson làm nghề bảo trì động cơ hơi nước cho các mỏ than vui mừng chào đón đứa con thứ hai trong bốn người con ra đời.

Theo tạp chí History Today (Anh), do hoàn cảnh gia đình nên Stephenson không được đi học như bao trẻ em khác. Ông phải đi chăn bò từ hồi còn nhỏ rồi giúp cha đốt lò.

Hình ảnh những chiếc xe ngựa chở đầy than đi qua làng nhiều lần trong ngày đã khắc sâu tâm trí chàng trai trẻ. Lớn lên Stephenson vào mỏ làm thợ nhặt than để phụ giúp gia đình. Năm 17 tuổi, ông học thợ máy.

Đến năm 18 tuổi ông mới bắt đầu mày mò tự học đọc, học viết, học thêm số học cơ bản và phát triển tay nghề tháo lắp động cơ.

Năm 21 tuổi, ông lập gia đình với bà Frances Henderson và chuyển đến Newcastle. Hai năm sau, lần lượt con trai Robert và con gái Frances chào đời. Hạnh phúc ngắn chẳng tày gang, con gái út họ qua đời mới ba tuần tuổi. Năm 1806, đến lượt vợ ông mất vì căn bệnh lao bất trị thời đó.

Ông quá đau buồn, bỏ lại con trai Robert đi học ở Newcastle để rời Anh đến Scotland tìm công việc, đồng thời mở mang thêm kiến thức động cơ hơi nước, niềm đam mê của ông từ thuở nhỏ.

Vài tháng sau, bi kịch lại tiếp tục. Cha ông bị tai nạn hầm mỏ và bị mù. Ông phải về quê chăm sóc cha già, cùng cô em gái độc thân Eleanor nuôi dạy con trai Robert còn nhỏ và gánh vác trách nhiệm nuôi sống cả gia đình.

May mắn cuối cùng đã mỉm cười với ông vào năm 1811 khi mỏ than Killingworth giao cho ông sửa chiếc máy bơm bị hỏng. Tay nghề ông thành thạo đến mức mỏ than đã đề bạt ông làm thợ máy chính.

Qua thời gian, trình độ của ông về động cơ hơi nước ngày càng nâng cao. Năm 1814, ông chế tạo đầu máy mang tên Blucher có thể kéo tám toa chở 30 tấn than với vận tốc 6,4km/h. Thời sức kéo của ngựa đã kết thúc!

Không hài lòng với điều đó, ông tiếp tục cải tiến hệ thống hơi nước của đầu máy để tăng thêm sức kéo. Ông đã chế tạo thêm nhiều đầu máy kéo cho các mỏ than.

Năm 1820, ông kết hôn với người vợ thứ hai Elizabeth Hindmarsh. Cùng lúc đó, ông được giao nhiệm vụ xây dựng tuyến đường sắt đầu tiên không sử dụng sức kéo động vật. Mặc dù đường ray chỉ dài 13km và chủ yếu được sử dụng để vận chuyển than nhưng đây là thành công vô tiền khoáng hậu.

Trong quá trình chế tạo thêm nhiều đầu máy, ông đã gửi con trai Robert vào Đại học Edinburgh học về kỹ thuật. Cậu thường chia sẻ kiến thức đã học với cha và ông không bỏ qua cơ hội say mê nghiền ngẫm kiến thức mới học từ con trai để đào sâu chuyên môn.

Người xác định khổ đường ray tiêu chuẩn 1.435mm

Năm 1823, hai cha con thành lập nhà máy tại Newcastle, công ty đầu tiên trên thế giới chế tạo đầu máy xe lửa hơi nước. 27-9-1825 là một ngày trọng đại, khoảng 40.000 người tham dự lễ khánh thành tuyến đường sắt từ Stockton-on-Tees đến Darlington.

Đầu máy hơi nước Locomotion 1 do chính Stephenson điều khiển không chỉ chở than và bột mì mà còn có một toa đặc biệt chở 450 người đi hơn 40km với vận tốc 24km/h. Đây là đoàn tàu hỏa sử dụng đầu máy hơi nước chở khách đầu tiên trên thế giới.

Năm 1829, các chủ sở hữu đường sắt đã tổ chức cuộc thi để tìm ra đầu máy xe lửa tốt nhất. Với vai trò kỹ sư tuyến đường sắt Liverpool-Manchester, Stephenson và con trai Robert đã nghiên cứu chế tạo một đầu máy xe lửa đặc biệt và đặt tên là Rocket.

Năm 1830, đầu máy Rocket chạy với vận tốc 58km/h đã giành chiến thắng cuộc thi.

Theo trang web Network Rail (Anh), đến lúc này bắt đầu phát sinh trận chiến về chiều rộng giữa các thanh ray giữa Stephenson với Isambard Kingdom Brunel, một trong những kỹ sư tài ba ở Anh đồng thời lại người bạn thân của con trai ông.

Stephenson ủng hộ đường ray khổ 1.435mm dựa trên kinh nghiệm về đường sắt khai thác than sử dụng ngựa và xe kéo vào đầu những năm 1800. Ngược lại, Brunel tin rằng đường ray khổ rộng 2.140mm sẽ giúp hành trình nhanh hơn và êm hơn.

Điều này đã được ông chứng minh trên tuyến đường sắt nối Paddington (London) với tây nam nước Anh. Chỉ có điều bất tiện là khi đường ray khổ rộng 2.140mm chạy tới đường ray khổ 1.435mm, hành khách phải đổi tàu để tiếp tục hành trình.

Cuối cùng, chiến thắng thuộc về Stephenson. Năm 1846, Quốc hội Anh ban hành đạo luật xem khổ 1.435mm là đường ray tiêu chuẩn. Do đó, khổ 1.435mm được gọi là đường ray khổ tiêu chuẩn hay khổ Stephenson.

Trong suốt quãng đời còn lại, Stephenson đã thiết kế đường sắt ở Anh và khắp châu Âu. Trong cuộc sống, ông luôn nhớ về nguồn gốc nghèo khổ của mình và thường xuyên giúp đỡ tiền bạc cho gia đình các công nhân khi hữu sự.

Năm 1845, người vợ thứ hai Elizabeth của ông qua đời. Hai năm sau ông nghỉ hưu. Năm 1848, ông gá duyên với bà Ellen Gregory nhưng sáu tháng sau ông qua đời vào ngày 12-8-1848 tại Chesterfield (hạt Derbyshire), hưởng thọ 67 tuổi. Ông được chôn cất bên cạnh mộ phần của người vợ thứ hai.

Di sản của ông được truyền lại cho con trai Robert, người cũng đã có nhiều đóng góp đáng kể cho ngành đường sắt Anh. Theo sách The Oxford Companion to British Railway History, sau khoảng năm 1860 các công ty đường sắt ở Anh không còn lắp đường ray khổ rộng 2.140mm mà sử dụng khổ 1.435mm. 

Hiện nay các tuyến đường sắt tốc độ cao đều sử dụng khổ đường ray 1.435mm, trừ Nga, Phần Lan, Uzbekistan và một số đoạn tuyến ở Tây Ban Nha.

Nhờ nhiều tiến bộ công nghệ, tàu hỏa ngày càng chạy nhanh hơn. Tàu hỏa thương mại giữa các thành phố đã đạt vận tốc trung bình 134km/h vào những năm 1930.

Dù vậy đường sắt tốc độ cao chỉ thực sự hình thành vào ngày 1-10-1964 tại ga Tokyo khi đất nước mặt trời mọc Nhật Bản khánh thành tuyến tàu cao tốc Shinkansen đầu tiên. Cuộc chạy đua về vận tốc tàu hỏa bắt đầu...

***********

Cách đây 60 năm, vào ngày 1-10-1964, tàu cao tốc đầu tiên trên thế giới khởi hành từ ga Tokyo và Nhật đã trở thành quốc gia đầu tiên phát triển đường sắt tốc độ cao. Trong số những người có công gầy móng phải kể đến "ông già sấm sét" Shinji Sogo.

>> Kỳ tới: "Ông già sấm sét" Shinji Sogo

Chính phủ lý giải không ưu tiên thu hút tư nhân làm đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam

Chính phủ vừa có tờ trình gửi Quốc hội phê duyệt chủ trương đầu tư dự án đường sắt tốc độ cao trên trục Bắc - Nam.