鉄道のブレーキ
列車が高速化し、長編成で重量が大きくなるにつれて、機関士の操作によりすぐにブレーキ力が得られ、かつ緩めることもできるような、より強力なブレーキが必要とされるようになってきた。機関士の操作1つで列車全体に一斉にブレーキを掛けられるこうしたシステムを貫通ブレーキと呼ぶ。
しかしながら、こうした要求に応えることは技術的に困難であった。列車全体にわたって求められる一定の力でブレーキを掛けられるようにしながら、列車に車両を繋いだり切り離したりできるようにする必要があったからである。この時期には車両の連結・切り離しのない固定編成の列車は滅多になかった。
最も初期には、鎖やワイヤーを使ったブレーキシステムが開発された。主にドイツの鉄道で利用され、ヘーベルラインブレーキと称される。イギリスではクラーク・アンド・ウェッブチェーンブレーキシステム (Clark and Webb Chain Braking system) と呼ばれた。編成の屋根の上または床下に鎖やワイヤーが引き通されており、これを機関車から引っ張ることで各車両のブレーキを動作させた。しかし適用できる列車の長さに制限があり、鎖やワイヤーの調整に手間が掛かると共に、扱う係員はよく訓練をしておく必要があった。また鎖やワイヤーが切れると一部の車両にブレーキが掛からなくなるという問題もあった。
真空ブレーキもまた初期に開発された貫通ブレーキシステムで、1874年に最初に導入された。
19世紀始めに鉄道が実用化された頃、ブレーキの技術はとても原始的なものであった。ほとんどの車両にはブレーキが搭載されておらず、主に機関車と一部の客車・貨車にのみ人力でブレーキを掛ける機構が搭載されていた。ブレーキが搭載された客貨車のことを緩急車と呼ぶ。緩急車に制動手が乗り込んでおり、必要な時に一斉にこれを取り扱うことでブレーキを掛けていた。鉄道会社によっては、機関車に取り付けた汽笛の合図で一斉にブレーキを掛ける仕組みとしていた。
この時代のブレーキは全て踏面ブレーキであり、制輪子を動かす力は人力であった。また、制輪子の位置をロックする機構が付いており、停車中の駐車ブレーキとして用いることもできるようになっていた。下り勾配に差し掛かる際には、一旦事前に列車を停車させ、編成の緩急車の中から一定の割合を選んで、その制輪子を駐車ブレーキの位置にロックし、常時制動が効いた状態で勾配を下るということが行われていた。さらに速度が上がると残りの緩急車でも制動手が人力でブレーキを掛けて減速に努めた。イギリスでは初期の貨車は、ブレーキハンドルを片側にだけ備えており、列車へ連結される時の貨車の向きはバラバラであったので、車掌の作業の妨げとなっていたが、1930年頃から両側ブレーキハンドルが装備されるようになった。