d_chebatkov Дмитрий Чебатков - 2


Previous Entry Share Next Entry
Заря технического прогресса в сфере транспортных средств - 1 часть.
Дмитрий Чебатков
d_chebatkov
Первоначально для перемещения тяжестей и грузов применялась мускульная сила человека.
 Со временем люди стали приручать различных тягловых животных, которых запрягали в повозки или сани.
 Также изобретались различные приспособления, которые помогали человеку преодолевать расстояния.


1а.Античная паровая машина

Античная паровая машина.



1.Парусная римская машина

Римская сухопутная парусная телега. Старинная средневековая гравюра.



5.Карета

Карета эпохи Барокко. XVII - XVIII века.

                          Карета — (от лат. «carrus» — повозка) — закрытая пассажирская повозка с рессорами.
                Чаще всего ими пользовались для личного комфортабельного перемещения и не более, хотя с позднего средневековья
                  в Европе они начали использоваться, в том числе, и в качестве общественного транспорта.

В понимании современного человека слово "автомобиль" означает транспорт, который оснащён автономным двигателем (это может быть и двигатель внутреннего сгорания, и электрический двигатель, и даже паровой котёл).

Пару веков назад автомобилем называли все «самодвижущиеся повозки».

Люди пользовались механическими средствами передвижения ещё задолго до изобретения автомобиля.
В качестве движущей силы пытались использовать и мускулы человека, и даровые ресурсы. Вот, например,
в древнем Китае были сухопутные повозки с парусами, которые приводились в движение силой ветра.
В Европу такое новшество пришло только в 1600 - ых годах, благодаря конструктору и математику, большому учёному Симону Стевину.


Нюрнбергским часовщиком И. Хаучем была построена механическая повозка, источником движения которой была большая часовая пружина. Одного завода такой пружины хватало на 45 минут езды. Эта повозка действительно передвигалась, однако находились скептики, которые утверждали, что внутри неё спрятаны два человека, приводящие её в движение. Но, несмотря на это, она всё-таки была куплена королём Швеции Карлом, который пользовался ею для поездок по королевскому парку.

Согласно книге, изданной в Париже в 1793 году, автором которой был Озанам, уже в течение нескольких лет по Парижским улицам ездила коляска, приводимая в движение лакеем, который нажимал на подножки, расположенные под кузовом.

В России (XVIII век) были изобретены две конструкции механических экипажей: самобеглая коляска
Л.Л. Шамшуренкова (1752 год) и самокатка И.П. Кулибина (1791 год). Подробного описания самобеглой коляски не сохранилось, но известно, что её испытания успешно состоялись 2 ноября 1752 года. По изобретению И.П. Кулибина сохранилось куда больше информации: она представляла собой трехколёсную педальную коляску с маховиком и трёхскоростной коробкой смены передач. Холостой ход педалей осуществлялся за счёт установленного между педалями и маховиком храпового механизма. Ведущими колёсами считались два задних, а управляемым – переднее. Вес коляски (вместе со слугой и пассажирами) составлял 500 кг, а развиваемая ей скорость – до 10 км/ч.

Позднее, русский изобретатель Е.И. Артамонов (крепостной слесарь Нижнетагильского завода) в 1801 году построил первый двухколёсный металлический велосипед.

Следующим этапом в развитии автомобилестроения стало появление паровых машин.


1а.Механическая повозка Леонардо да Винчи

Механическая самодвижущаяся повозка конструкции Леонардо да Винчи. 1478 год.


1б.Механическая повозка Леонардо да Винчи

Основной механизм самодвижущейся телеги Леонардо да Винчи.

Леонардо спроектировал самоходную тележку - прототип современного автомобиля!
Самодвижущаяся деревянная повозка, оснащённая шестернями и пружинами,
стала одним из самых известных изобретений Леонардо да Винчи.
Она должна была приводиться в движение энергией двух плоских пружин.
Устройство имеет размер примерно 1 x 1 х 1 метр.
Сложный арбалетный механизм передает энергию приводам, соединённым с рулем.
Задние колеса имели дифференцированные приводы и могли двигаться независимо.
В задней части тележки находится рулевой механизм.
Четвёртое колесо было соединено с рулём, при помощи которого можно управлять телегой.

Конечно, это устройство не было предназначено для перевозки людей, а служило лишь
как средство для перемещения декораций во время королевских праздников.
Подобное средство передвижения относилось к ряду самодвижущихся машин, созданных другими инженерами
Средневековья и Возрождения.
Итальянским учёным удалось собрать, в натуральную величину,
самодвижущуюся повозку, воспроизведённую по эскизам Леонардо да Винчи.

Реконструкция проекта Леонардо была успешной.
Запущенная модель повозки достигла скорости разгона 5 км / час.
Деревянная тележка, оснащённая пружинным мотором и рулевым механизмом,
способна самостоятельно двигаться!
 В качестве движителя в повозке используется сила пружин, запас хода невелик - около 40 метров.
Сейчас она демонстрируется в экспозиции музея.



2.Сухопутная яхта Стевина

Гравюра с изображением сухопутной парусной яхты Симона Стевина. Нидерланды. 1599 - 1600 годы.


3.Сухопутная парусная машина Симона Стевина

Изображение колёсного парусника Симона Стевина.


4.Ветроход Стевина

Деревянная масштабная модель 28 - местного парусника Симона Стевина.


                   
              «Сухопутная яхта» Стевина.

                 Около 1600 года Стевин продемонстрировал согражданам своё изобретение
                 (сухопутную парусную яхту на колёсах) и прокатил на ней
                  принца вдоль побережья быстрее, чем на лошади.

                    Помимо всего перечисленного,
               Стевин писал труды по механике, геометрии, теории музыки,
               изобрёл двойную бухгалтерскую регистрацию (дебет/кредит).
      В 1590 году он составил таблицы, в которых было указано время наступления приливов
               в любом месте в зависимости от положения Луны.



5б.Самобеглая коляска Шамшуренкова

Самобеглая коляска конструкции крестьянина Нижегородской губернии Леонтия Шамшуренкова. Россия. 1752 год.


5а.Самобеглая коляска Кулибина

Самобеглая коляска конструкции Ивана Кулибина. Россия. 1791 год.


Самобеглые коляски И. Кулибина и Л. Шамшуренкова.

(1752 год / 1791 год).

Человечество уже давно мечтало создать подобие самоходных колясок, которые способны передвигаться без тягловых животных. Это отчётливо видно в различных былинах, сказаниях и сказках. На улице май 1752 года. В Петербурге царило праздничное настроение, воздух пронизан тонкими ароматами весны, прячущееся солнце посылало последние лучи. Летний сад был заполнен людьми. По мостовым разъезжали нарядные коляски, и вдруг среди всех экипажей появляется один странный. Он шёл без лошадей, тихо и без шума, обгоняя другие кареты. Народ был сильно удивлен. Только потом стало известно, что сие диковинное изобретение это — «самобеглая коляска», постро­енная русским крепостным крестьянином Нижегородской гу­бернии Леонтием Шамшуренковым.

Так же, уже через год, Шамшуренков написал о том, что может сделать самоходные сани и счётчик до тысяч вёрст с колокольчиком, звенящим через каждый пройдённый километр. Таким образом, ещё за 150 лет до появления первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, в крепостной Руси появился прототип современного спидометра и автомобиля.

И. П. Кулибин составил проект в 1784 году, а в 1791 году построил свою «самокатку». В ней впервые для обеспечения равномерности хода были применены подшипники качения и маховик. Используя энергию вращающегося маховика, храповый механизм, в приводе от педалей, позволял коляске двигаться свободным ходом. Самый интересный элемент кулибинской "самоходки" был механизм для смены передач, являющийся неотъемлемой частью трансмиссии всех автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.





4а.Паровая машина Фербиста

Паровая машина Фердинанда Фербиста. Бельгия. 1672 год.


4а.Паровая машина Фербиста - 1

Деревянная модель машины Фербиста.


Паровой автомобиль Фербиста (1672 год), (Бельгия) — В этой модели, прототипе транспортного средства, придуманного бельгийским миссионером Фердинандом Фербистом, пар из котла через сопло направлялся на лопатки турбины, которая, в свою очередь, через передаточный механизм направляла усилие на колеса. Автомобиль имел очень ограниченную величину пробега.

Почти 30 лет (с 1659 по 1688 год) бельгийский иезуит-миссионер Фердинанд Фербист служил в качестве физика и астронома у китайского императора Канг Хи. Государь позволил ему пользоваться великолепной дворцовой библиотекой.
Из восточных трактатов миссионер узнал немало нового, причём в тех областях знания, которые, по его мнению, он постиг в совершенстве. Мало того, оказалось, что их авторы упоминали о достижениях европейцев в науке и технике снисходительно, как о чём-то простом и даже примитивном. В прекрасно оснащённых императорских мастерских Фербист обнаружил оборудование для проведения разнообразных опытов. Однажды, а именно в 1678 году, ему пришла в голову идея поставить паровую машину на четырёхколёсную тележку, а вырывающийся из котла пар направить на колесо с лопатками (лопастями). Это, как сказали бы сегодня, турбинное колесо изобретатель соединил через две шестерни со второй осью, на которую были насажены 2 ведущих колеса. Пар, поступавший под высоким давлением из нагретого котла, толкал турбинное колесо, его ось крутила ведущие колёса, тележка ехала и к тому же везла небольшой груз.

Чтобы «самобеглая тележка» могла поворачивать, сзади к ней через примитивный шарнир прикреплялось пятое колесо. Длина «автомобиля» Фербиста составляла лишь 600 миллиметров! Конечно, то была всего-навсего механическая игрушка, изготовленная миссионером для сына китайского императора. Тем не менее, впервые маленькая паровая машина использовалась для привода колёс механического транспортного средства.

Многие исследователи считают первым автомобилем на планете «переднеприводный грузовик», созданный в Китае.
Кстати, своё изобретение в области автомобилестроения Фербист описал в 1687 году в труде «Европейская астрономия». Предпринимались попытки воспроизвести этот паровичок по описанию. Модели получались непохожие, но принцип остался прежним: горелка, паровой котёл, «турбинное» колесо с лопатками, пара шестерён и передние ведущие колёса.




4б.Паровая машина Ньютона

Паровая реактивная машина Исаака Ньютона. Великобритания. 1680 год.


4б.Паровая машина Ньютона - 1

Модель машины Ньютона.


Реактивный автомобиль Ньютона (1680 год), (Великобритания) — Этот автомобиль был скорее фантазией, визуальным воплощением принципа реактивной тяги, чем действующей конструкцией транспортного средства. Чрезвычайно трудный в обслуживании, он представлял собой реализованную попытку использования пара в качестве движущей силы.

Имя английского математика и физика Исаака Ньютона хорошо известно. Но мало кто знает, что в 1680 году в одном из своих трудов по механике он описал экипаж, движущийся благодаря реактивной силе пара. То есть, в паровом автомобиле Ньютона применён несколько иной принцип движения, чем предложенный Фербистом.

Рама на четырёх колёсах с подвешенной горелкой, над которой устанавливался паровой котёл с подвижным соплом, направленным против движения, являлась собственно автомобилем. Из сопла через клапан на рукоятке с определённой периодичностью вырывался пар. Возникшая реактивная сила и должна была толкать экипаж вперёд. Это не что иное, как самый современный принцип ракето- и самолётостроения, только предложенный ещё в XVII веке.

Если рассматривать модель Ньютона, исходя из технических достижений наших дней, ошибок в ней нет, но, по-видимому, требовался огромный напор пара, чтобы толкать подобную тележку с грузом или пассажирами. Кстати, и у паровика Фербиста, и у тележки Ньютона задний ход отсутствовал.

Подтверждений о существовании этого парового экипажа пока не найдено, сохранились только схемы и чертежи в рукописях великого учёного. Сами же англичане утверждают – паровик Ньютона был выполнен в «металле».
Что ж, остаётся лишь найти свидетельства очевидцев или рисунки художников.




6.Паровой экипаж Куньо - 1

Паровой тягач Николя Жозефа Куньо. Франция. 1769 год.


6а.Паровой экипаж Куньо - 2

Авария с участием парового тягача Куньо.


6а - 1.Паровой экипаж Куньо проходит испытания

Паровой экипаж Куньо на улице французского города.
6б.Модель парового экипажа Куньо
Масштабная модель парового тягача Куньо.


Автомобиль Куньо (1769 год), (Франция) — Громадный неповоротливый трёхколёсный грузовик — первое паровое транспортное средство, испытанное на дороге. Состояло из двух вертикально расположенных цилиндров емкостью 62 л. Повозка (военный тягач) обладала грузоподъемностью в четыре тонны при скорости 3,5 км/час, но ею было очень трудно управлять.

Никола (Николя) Жозеф Кюньо (Куньо), капитан французской армии и военный инженер, с самого раннего детства увлекался техникой и мечтал применить паровую машину на экипаже. В 1765 году изобретатель испытал свою первую механическую повозку, перевозившую четырёх пассажиров со скоростью 9,5 км/ч. Хотя она и имела ряд недостатков, французское военное министерство поручило Кюньо спроектировать артиллерийский тягач-перевозчик пушечных лафетов для армии.

В 1769 году паровик был готов к эксплуатации. Он представлял собой массивную дубовую раму на трёх колёсах. На подрамнике переднего (управляемого и ведущего) колеса устанавливалась двухцилиндровая паровая машина и котёл. Поступательное движение поршней в цилиндре преобразовывалось при помощи довольно сложного храпового механизма во вращательное движение ведущего колеса. Правда, управлять деревянным паровиком приходилось двоим, поскольку сам он весил тонну и столько же – запасы воды и топлива.

Во время одной из поездок паровая телега протаранила каменную стену, и котёл взорвался. И всё-таки в очередной раз удалось доказать: автомобилю, вернее пока паромобилю, быть! В 1770 году Кюньо построил ещё одну паровую телегу,
но конструктивного развития она уже не имела.

Последнее творение французского офицера сохранилось до наших дней и находится в Музее искусств и ремёсел в Париже. Масштабную модель изготовили и для Московского политехнического музея.




6б.Паровые экипажи

Основные виды паровых пассажирских машин.


6Г.Паровой омнибус сэра Голдсвеси Гени

Паровой омнибус сэра Голдсвеси Гени (Голдсуорси Гёни). Великобритания. 1828 год.



6в.Паровые экипажи

Курсирующие по первым транспортным трассам паровые экипажи.


7.Паровой дилижанс

Паровой дилижанс Бордино. Италия. 1854 год.


7.Паровой дилижанс - 1

Модель дилижанса Бордино.

   Паровой автомобиль Бордино (1854 год), (Италия) —
Этот дорожный локомотив приводился в движение системой, состоявшей из угольного котла и машины с двумя горизонтально расположенными цилиндрами. На равнине достигал скорости 8 км/час, расходовал 30 кг угля в час и был третьим транспортным средством, сконструированным сардинским пехотным офицером Бордино.



7а.Автомобили и паровые машины

Паровые машины и автомобили.


7б.Паровая карета Хилла (1830 год)

Паровая карета Хилла. Великобритания. 1830 год.

                     Паровая карета Хилла (1830 год), (Великобритания) —
               В своё время она была одной из классических скоростных почтовых карет
        и при скорости около 20 км/час могла перевозить до 15 пассажиров.
         Использовалась на линии Лондон-Бирмингем,
        где курсировала и паровая карета Черча, располагавшая сидячими местами примерно для 50 человек.


Когда же появился полный привод? В первой четверти XIX века. Именно тогда двум шотландским друзьям, Бёрсталлу и Хиллу, пришла в голову гениальная мысль использовать для сцепления колёс с дорогой массу паромобиля. Они сконструировали паровик со всеми ведущими колёсами.

Расположенная в задней части экипажа паровая машина имела 2 вертикальных цилиндра, возвратно-поступательное движение из поршней, посредством кривошипно-шатунного механизма, преобразовывалось во вращение задней оси. От неё, при помощи конусной пары, крутящий момент, посредством вала, соединяющего переднюю и задние оси, передавался на переднюю, также снабжённую конусной парой, но с другим передаточным отношением. Поскольку в то время ещё не изобрели поворотные цапфы, и передняя ось поворачивалась целиком, в центре поворота располагалось карданное сочленение, изобретённое в XVI веке математиком Джероламо Кардино.

Паровик имел четыре конусные пары, две из которых находились в рулевом механизме. Подобная трансмиссия на бензиновых автомобилях, согласно «официальной истории», появилась лишь через много-много лет. Интересно, что сиденье водителя было на рессорах. Дизайн? Пока каретный… Родился этот полноприводный паровик в 1824 году.



7в.Паровая карета Хэнкока (1830 год)

Паровая карета Хэнкока "Enterprise". Великобритания. 1830 год.


7в.Паровая карета Хэнкока (1830 год) - 1

"Enterprise" на полном ходу.

                       Паровая карета Хэнкока (1830 год), (Великобритания) —
            Курсировала на почтово-пассажирской линии Бристоль-Лондон.
             Внешний вид нового транспортного средства отличался от прежних конных почтовых карет более элегантным видом.
          Этому сопутствовали и технические достижения, например, цепной привод и усовершенствованный трубный котёл.


Шли годы, появлялись всё более совершенные паровые омнибусы и дилижансы. Например, Уолтер Хэнкок выпустил в 1833 году на дороги Англии сразу несколько паровых дилижансов. Если внимательно рассмотреть компоновку одного из первых его творений – «Enterprise», то можно заметить зачатки сегодняшних автобусных конструкторских решений.

Водитель сидел высоко впереди, здесь же находилась и накопительная площадка, пассажиры размещались в комфортабельном салоне, а паровая машина с топкой располагались сзади. Вот только тормозить водитель не мог, для этого на задней площадке стоял вагонный. При сигнале водителя он при помощи огромного рычага останавливал вращение ведущих колёс. Обода на колёсах были железными, а поэтому при сильном торможении из-под них летели искры.

«Enterprise» развивал скорость свыше 35 км/ч, он стал реальным конкурентом гужевым дилижансам, тем более что Хэнкок создавал механические дилижансы один за другим…

По внешнему виду экипажи Хэнкока несколько отличались от уже привычных паровиков. Мастер не строил их по каретному принципу, не использовал готовые корпуса роскошных конных экипажей, а изготовлял кузова из металла и дерева.
В его экипажах, пусть и неказистых, чувствовался новый подход к конструированию. Кстати, многие из них запечатлены на картинах и рисунках художников той поры.



7д.Дилижанс Черча

Паровой 50 - местный дилижанс Черча. Великобритания. 1833 год.

В 1833 году появился очень красивый паровой дилижанс… Это грандиозное сооружение вышло из стен мастерской Уильяма Черча. Изобретатель поступил не совсем обычно: поставил друг за другом две кареты, а между ними разместил паровую машину, по бокам которой находились ведущие колёса. Управлялось только переднее колесо (колёса располагались ромбовидно). Курсировал дилижанс между Лондоном и Бирмингемом. Из 50 - ти его пассажиров 28 ехало
с комфортом внутри салонов, а 22 – наверху. Скорость движения паровика достигала лишь 15 км/ч.

Стоит отметить богатейшее оформление корпуса экипажа. Его покрывала лепнина из гипса на особом клею, длительное время выдерживающая тряску и вибрацию кузова. Кстати, англичане утверждают, что многие паровики Черча имели три колеса… Однако чертежи не сохранились, осталось несколько рисунков, выполненных современниками.

До конца XIX столетия подобных паровых экипажей различной вместимости и в Европе, и за океаном было создано великое множество. Все они относились к пассажирскому многоместному транспорту. Двух- и четырёхместные паровики оказались нерентабельными.



8а.Паровая карета Тревитика

Паровая карета Ричарда Тревитика. Великобритания. 1801 год.


8.Паровая машина Тревитика

Паровая машина Ричарда Тревитика. Великобритания. Первая четверть XIX века.


Здесь же следует указать и на одну очень примечательную деталь. В самом начале XIX столетия появилась очень интересная разработка, затем воплощённая в жизнь, - это ни что иное, как первый в мире автомобиль - амфибия...


6в - 1.Паровая амфибия. 1805 год

Паровой автомобиль - амфибия Оливера Эванса. США. 1801 - 1805 год.


6д.Паровая амфибия Эванса. США. 1801 год

Современная модель, с масштабностью 1:43, той самой амфибии Эванса.


Далее поступил заказ и на машины, способные в самых суровых условиях, в воде, вычерпывать ил и землю.

6в - 2.Паровая амфибия - землеройная машина


Землеройная паровая машина Эванса. США. 1805 год.




9.Паровые машины вообще

Разнообразие паровых машин - предков паровозов.



10.Пожарная паровая машина

Паровая пожарная машина.


11.Паровой омнибус открытого типа

Паровой пассажирский транспорт.



12.Паровой автомобиль

Паровая машина с пассажирами и машинистом.



12а.Паровой трёхколёсник Пекори (1891 год)

Паровая машина Пекори. Италия. 1891 год.

                        Паровой трёхколёсник Пекори (1891 год), (Италия) —
              Последнее построенное в Италии паровое транспортное средство, отличавшееся небольшим весом,
          простотой конструкции и обслуживания.
       Вертикальный трубный котёл достигал предельной мощности при давлении в 7 атм.


13.Покорение мира паровыми машинами

Паровые машины завоёвывают мир.


14.Паровой грузовик

Паровой грузовик.

  • 1
  • 1
?

Log in

No account? Create an account