Предшественники современного автомобиля

Замена живого двигателя, каким являлась по преимуществу лошадь, иным — механическим, составляла мечту техников на протяжении многих веков. Еще Леонардо да Винчи задумывался над проблемой «автомобиля». А голландскому физику Симону Стевину, известному в истории наук своими работами по гидростатике, удалось еще в XVI веке осуществить повозку, которая двигалась без помощи живых двигателей — силою ветра.

До нас дошла листовка, выпущенная в 1600 г., в которой вместе с рисунком, воспроизводящим эту повозку, даются указания относительно устройства ее, достигнутой скорости и пр. Оказывается, что «ветряной автомобиль» Стевина развивал довольно значительную скорость — 34 км в час! В 17 часов на такой повозке можно было бы сделать конец в 600 км (Москва — Ленинград).

В своем устройстве повозка эта имела любопытную особенность. Ось задних колес могла быть повернута в требуемом направлении при помощи особого «руля». При постройке своей повозки Стевин, очевидно, подражал устройству лодки, где имеется руль. При первом испытании в экипаже Стевина сидело 28 человек.

Рис. 51. Ветряной автомобиль Стевина 1600 г. (с плаката того времени). Автомобиль развивал скорость 34 километра в час.

На очевидцев «парусный автомобиль» Стевина, по-видимому, произвел огромное впечатление. Один из писателей того времени называет его «гаагским чудом» (испытание производилось близ г. Гааги). «Иной мог бы увидеть тут не искусство, а работу диавола», — пишет другой из современников.

Однако, этот автомобиль не привился даже в Голландии, где особенно интенсивно используется сила ветра.

Вообще, парус вряд ли может играть роль в передвижении по суше. Во-первых, ветер не постоянен: его непостоянство вошло в поговорку; во-вторых, направление его не всегда является попутным; в-третьих, управление парусной повозкой, в роде экипажа Стевина, требует большого искусства и навыка… Вот почему об опытах Стевина очень скоро забыли.

История автомобиля вступила в новый период своего развития, когда человек овладел силой пара. Ряд инженеров, не исключая самого Уатта — этого главного пионера в использовании силы пара в технике, — начали проектировать автомобили, работающие силой пара. Мысль о паровом автомобиле зародилась даже гораздо раньше мысли о паровозе и железных дорогах.

Первый из таких паровых автобусов — знаменитая паровая повозка Кюньо, которая хранится сейчас в одном из Парижских музеев. Этот пароавтобус был построен в 1769 г., когда никому еще не приходило в голову строить паровозы и железные дороги.

Рис. 52. Повозка Кюньо при испытании на улицах Парижа.

Кюньо был французским военным инженером и предназначал свой паровой экипаж для передвижения артиллерийских орудий. При одном из испытаний этой повозки по улицам Парижа машина вдруг покатила так скоро, что «шофер» не был в состоянии ею управлять, и она ударилась в стену одного из домов. Этот случай положил конец испытанию, машина была отведена в арсенал, а впоследствии ее отвезли в один из парижских музеев, где она и сохраняется.

Попытка Кюньо была не единственной. Как уже было сказано, конец XVIII и начало XIX вв. были эпохой усиленной работы над паровой машиной, главным образом, в Англии. В это время жили Уатт, Тревесик и ряд других инженеров, которые делали попытки применить силу пара к транспорту.

Джемс Уатт взял в 1786 г. патент на паровую повозку. Однако, проект его не был приведен в исполнение, так как Уатт был целиком поглощен разработкой своей неподвижной паровой машины.

Инженер той же фирмы, Мёрдок, пошел несколько дальше. Он построил несколько мелких и изящных моделей паровых экипажей. На практике эти модели не были использованы, так как Уатт и его компаньон Бёльтон не поддержали Мёрдока в его начинаниях.

В то время как на материке производились эти опыты, в Америке еще с 1772 г., т. е. за много лет до патента Уатта, работал над проблемой парового автомобиля Оливер Ивенс. Уже в 1786 г. этот изобретатель делал попытки получить патент на свой автомобиль, но встретил отказ: задача показалась чрезвычайно фантастичной.

Ивенс посылал агентов в Англию, чтобы продать свое изобретение, но всюду к его проектам относились недоверчиво.

Тогда Ивенс решил осуществить свое изобретение на личные средства. Постройка обошлась ему в 3 000 долларов (6 000 р.). Она представляла собой «помесь» лодки с паровой повозкой. При испытании изобретателя приветствовали 20 000 зрителей. Но его оригинальный экипаж не имел экономической базы для эксплоатации и потому, как и многие предшественники современного автомобиля, не привился.

«Очевидно, — писал Ивенс, — одно поколение может сделать только один шаг вперед и не более». А между тем Ивенс не сомневался, что «придет время, когда из города в город будут передвигаться на паровых экипажах с быстротой полета птиц».

Не имели успеха также опыты над постройкой автомобиля Тревесика — в Англии. В 1803 году Тревесик построил паровой автомобиль на 10 человек. Этот экипаж вызвал такой интерес среди ученого мира, что его пожелали видеть в Лондоне, куда он и был привезен.

Рис. 53. Паровой автомобиль Тревесика.

Ученые того времени, например, химик Дэви, известный изобретатель безопасной лампы для рудокопов, предсказывали паровому автомобилю Тревесика блестящую будущность. Но практика не оправдала этих предсказаний. Огромной помехой оказалось невероятное состояние дорог. Не только для пассажиров неудобны были постоянные толчки и сотрясения при езде, они были опасны и для самой машины, мешая ее работе и не давая возможности удерживать на паровой машине уголь на колосниковой решетке. В виду этого Тревесик должен был оставить опыты. Он продал свой экипаж, и его превратили в простую паровую машину.

Невозможность передвижения парового экипажа по обыкновенной дороге и навела Тревесика на мысль устроить специальную дорогу для паровых экипажей. Так возникла мысль о «железной дороге» — по рельсам с паровой тягой. Мы еще вспомним о работах Тревесика, когда будем говорить о железных дорогах.

Неудачные опыты Тревесика заставили на много лет отказаться от постройки паровых автомобилей. С тех пор начинают быстро развиваться железные дороги.

Однако, у железных дорог был крупный недостаток: постройка их оказалась очень дорогой. Это вызывает в 20-х и 30-х годах XIX столетия новое увлечение паровыми автомобилями, так что в начале 40-х годов в Лондоне, например, насчитывалось уже до 100 паровых автобусов. Существовали два типа паровых экипажей: один представлял обыкновенный экипаж, прицеплявшийся к особому возку с паровой машиной, в другом же экипаж и машина составляли одно целое.

Это были чрезвычайно неуклюжие и тяжелые повозки. Экипаж Гурнея (1831 г.) весил 1750 кг; он интересен тем, что в нем имеются стержни, служившие для отталкивания при трогании с места. Скорость этого экипажа доходила до 24 км в час. Особенно прославился в то время экипаж Ганкона (1836 г.) с колесной цепью.

Период расцвета парового автобусного движения в Англии продолжался недолго. Оно встретило противодействие со стороны самых разнообразных слоев населения. Одни говорили, что паровые автобусы делают небезопасным движение по дорогам, что дымом и пылью они заражают воздух, а разбрасываемые ими искры грозят пожаром, что они лишают работы кучеров и владельцев конных экипажей и т. д. На улицах Лондона толпа останавливала автомобили и не давала им двигаться вперед, издеваясь над машинистом и пассажирами. По сельским дорогам старались мешать движению автомобилей, бросая на дорогу камни, бревна.

Все это заставило английских владельцев паровых экипажей сплотиться, и в 1831 г. они добились парламентского расследования.

Но не дремали и владельцы железных дорог. Им удалось добиться того, что парламент издал закон, совершенно подорвавший паровое автобусное дело. Закон гласил:

«1. Число рабочих, обслуживающих автобус, не должно быть меньше трех.

2. Перед каждым паровым автомобилем за 100 ярдов впереди его должен идти человек (!) с красным флагом и предупреждать население.

3. Скорость автомобиля не должна превышать четырех миль в час (6,4 км).

4. Должны быть соблюдены предосторожности относительно возможности взрыва парового котла» и пр.

Этот закон делал почти невозможным паровое автобусное движение. И мы видим, как взамен его в Англии начинает очень быстро развиваться железная дорога.

Попытки строить паровые автобусы, однако, не прекратились в других странах: во Франции, например, пароавтомобили исчезли лишь на пороге XX столетия. Многие парижане еще сейчас помнят эти паровые автобусы!

Совершенно новая эпоха в истории автомобилизма началась с появлением «газовой машины», изобретенной в 1860 г. механиком Ленуаром и усовершенствованной немецким инженером Отто.

Почему паровая машина должна была «сдаться» перед газовым двигателем и перед так называемым «двигателем внутреннего сгорания»?

Человек всегда мечтал иметь легкую механическую коляску и притом такую, чтобы на нее можно было когда угодно «сесть и ехать». Удовлетворяла ли этим условиям паровая машина?

Нет. Как бы ни был хорош котел, он требует известного времени для разведения пара. Паровая машина обладает еще и другим недостатком — она слишком много весит. Поэтому единственное, что могла паровая машина дать, — это обслуживать паровоз или паровой автобус, которые отходят в определенные часы, по расписанию.

Совсем иначе стало, когда появился двигатель внутреннего сгорания, готовый к работе во всякое время.

Вес его невелик, и, кроме того, двигатель внутреннего сгорания выгоднее парового, так как поглощает меньше горючего.

Все это и послужило причиной очень быстрого распространения нового «газового двигателя», как его первое время называли.

Промышленное значение газовый двигатель получил лишь со времени появления так называемого «четырехтактного» двигателя, изобретателем которого является немецкий инженер Отто. Впервые такой двигатель фигурировал на выставке в Париже в 1878 г.

В двигателе Ленуара 1860 г. вспышка производилась при помощи искры, как и в современном автомобильном двигателе. Но в двигателе Ленуара, как и в двигателе Отто, горел светильный газ. Для автомобильного двигателя такое горючее было непригодно. Нужно было добыть рабочий газ посредством испарения какой-либо горючей жидкости. Для этого могли служить: керосин, спирт, бензин. Техника остановилась на бензине.

Одним из первых автомобилей с бензиновым двигателем был автомобиль Бенца.

Рис. 54. Устройство первого автомобиля Бенца (1886 г.). Видны рычаги, регулирующие ход, единственный цилиндр (справа), поршневой шток, прикрепленный к коленчатому валу, ремень, надетый на шкивы, маховое колесо (расположено горизонтально).

Рис. 55. Первый автомобиль Бенца (1886 г.) мощностью 3/4 лош. силы. Скорость от 10 до 15 километров в час.

Сейчас этот «дедушка-автомобиль» хранится в Мюнхенском музее. Чрезвычайно любопытно его устройство. У этого родоначальника наших автомобилей не четыре колеса, а только три. Мотор находился сзади. Мощность мотора всего 3/4 лошадиной силы. Бенцу пришлось очень много поработать, — и в этом его заслуга, — над тем, чтобы сделать свою машину быстроходной и в то же время достаточно легкой. Коленчатый вал двигателя поставлен вертикально, чтобы маховое колесо (оно ясно видно на нашем рисунке) вращалось в горизонтальной плоскости. Такой конструкцией Бенц хотел придать большую устойчивость своему экипажу; кроме того, в случае вертикального вращения махового колеса, как это имеет место у всех паровых машин, экипаж был бы менее поворотлив. Вращение коленчатого вала двигателя передавалось при помощи зубчатого колеса на горизонтальный вал.

Рис. 56. Паровой автобус, ходивший между Лондоном и Бирмингемом в 1832 г.

На этом последнем насажен шкив. Шкив и зубчатые колеса с цепью вращали горизонтальный вал заднего колеса.

При остановке можно было выключить мотор помощью рычага. Рычаг переводил ремень с рабочего вала, связанного с осью колес, на нерабочий, и мотор начинал работать вхолостую.

Воспламенение газовой смеси производилось в автомобиле Бенца при помощи электрической искры. Ток добывался от батарей из Бунзеновских элементов.

Этот «дедушка-автомобиль» мог развить скорость от 10 до 15 км в час.

Рис. 57. Французский паровой автобус 1886 г.

 

Первые железные дороги

Первые железные дороги были построены в Англии, где расцвет промышленности в конце XVIII века поставил на очередь вопрос о более скорой и дешевой переброске товаров. Уже в начале XIX века мы наблюдаем появление железных дорог с конной тягой.

Успехи паровой машины по откачке воды из шахт и рудников побудили ее строителей сделать попытку применить пар для перевозки угля. Гак возникла мысль о паровозе.

В статье о «предшественниках автомобиля» было отмечено, что плохое состояние дорог привело многих инженеров к паровым экипажам, катящимся по рельсам. Рельсовый путь применялся еще в XV и XVI веках в шахтах и рудниках, в виде деревянных брусьев, по которым перевозились тачки (вагонетки) с рудою.

Рис. 58. Первые строители железных дорог снабжали рельсы зубчатой рейкой, а паровоз — зубчатыми колесами, так как опасались, что паровоз не поедет по гладким рельсам.

В середине XVIII века деревянные колеи стали заменяться в английских каменноугольных копях железными рельсами, которые постепенно совершенствовались.

Не следует, однако, думать, что паровоз, поставленный на рельсы, сразу сделался «пассажирским паровозом».

Всякая машина, всякое изобретение, как бы ни были они гениальны по мысли, которая в них заложена, не могут иметь успеха, если появление их не вносит какой-либо экономии во времени, энергии, силе, Температуре. Таков основной закон развития техники.

История паровоза подтверждает эту мысль. Больше двадцати пяти лет паровоз влачил жалкое существование «перевозчика каменного угля», так как не мог бороться с лошадиной тягой ни по скорости, ни по тем выгодам, которые он мог дать своему владельцу.

Рис. 59. Тревесик (1771–1833), изобретатель паровоза.

Возникли и технические затруднения. Прежде всего возник вопрос о пригодности для паровоза гладких рельсов. Инженеры того времени были убеждены, что между гладкими рельсами и гладкими колесами невозможно получить достаточного сцепления. Вот почему, когда один владелец угольных шахт решил ввести паровую тягу на своей конной железной дороге, инженеры заявили, что гладкие рельсы придется снабдить зубчатой рейкой, а паровоз — зубчатыми колесами. Такой паровоз и был построен инженером Блекинсоном, и осенью 1812 г. совершил свою первую поездку. Он мог вести на горизонтали поезд весом в 100 тонн со скоростью всего 6 км в час. И только при весе поезда в 20 тонн мог развивать скорость большую — до 11 км. И все же такой «черепаха-паровоз» работал до 1834 г.! Между прочим, это был первый паровоз, несший правильную службу.

Необходимо было произвести специальные опыты, чтобы опровергнуть предвзятое мнение о непригодности гладких рельсов. Это и было сделано в 1812 г.

Только в 1813 г. появился, наконец, локомотив, двигающийся уже по гладким рельсам. Вследствие шума, который производил пар при выходе из его трубы, паровоз получил название «Пыхтящий Билли». Он работал полвека — до 1862 г. и сейчас хранится в музее.

Как уже сказано, паровозы в начале своей карьеры употреблялись лишь для перевозки грузов, главным образом каменного угля. Пассажирский паровоз появился благодаря энергии и изобретательности Джорджа Стефенсона. Этот сын кочегара, по профессии машинист, сыграл огромную роль в истории железных дорог. Им построена в 1822 г. в Англии Геттоновская железная дорога, затем дорога между Ливерпулем и Манчестером.

Рис. 60. Георг Стефенсон (1781–1848).

Надо заметить, что в то время между Ливерпулем и Манчестером происходило усиленное движение, имевшее громадное значение для торговли. Перевозка по каналам и большим дорогам производилась слишком медленно для удовлетворения требований хлопка. Случалось, что хлопок, предназначавшийся для Манчестера, лежал в Ливерпуле столько времени, сколько требовалось для переправы его через Атлантический океан. Сотни рабочих должны были оставаться без дела, когда запасы материала истощались раньше, чем получался новый. Позвали Стефенсона, который должен был изложить свое мнение о проведении железной дороги. Последняя при неровности почвы и болотах представляла значительные трудности. Но Стефенсон утверждал, что проведение железной дороги не только будет возможно, но и пойдет успешно. Инженеры и землемеры немедленно приступили к делу. Но надзиратели за дорогами, землевладельцы, владетели каналов, лорды и крестьяне подняли громкий крик, видя в этом нарушение права собственности, старались всячески замедлить начавшиеся работы; даже женщины и дети нападали на землемеров с камнями и бранью…

Пришлось отложить постройку.

Один из членов парламентской комиссии по построению железных дорог счел нужным предложить смельчаку несколько «затруднительных» вопросов и спросил его между прочим:

— Положим, что машина, проходящая в час от девяти до десяти английских миль, наткнется на корову; вы не находите, чтобы это обстоятельство могло иметь плачевные последствия?

— Непременно, — отвечал Стефенсон, лукаво улыбаясь, — это имело бы самые плачевные последствия для коровы.

25 сентября 1825 г. была открыта первая железная дорога между городами Стоктон и Дарлингтон. Она имела в длину всего 27 километров. Это была первая железная дорога для перевозки пассажиров и товаров.

Открытие Стоктон-Дарлингтонской жел. дороги произошло довольно торжественно. Один из участников описывает это открытие следующим образом.

«Во главе поезда следовал паровоз „Локомошен“, впоследствии переименованный в „№ 1“, управляемый строителем его — Стефенсоном. За паровозом следовали шесть вагонов с углем и мукой. Вслед за ними — вагон с директорами и владельцами дороги. Затем 20 угольных вагонов, приспособленных для пассажирского движения и переполненных пассажирами, и, наконец, 6 вагонов с углем. Впереди паровоза скакал верховой с флагом, на котором было написано по латыни: „Опасность для отдельных лиц, польза для всех“. По обеим сторонам пути стояла большая толпа народа. Многие бежали за поездом. Другие верхом следовали за ним по сторонам пути. Последний имел небольшой уклон к Дарлингтону, и в этом месте Стефенсон решил испытать скорость паровоза. Дав сигнал верховому сойти с пути, Стефенсон увеличил скорость хода до 24 км в час».

Локомотив «№ 1» 1825 г. имел два больших недостатка: его котел и топка не могли давать много пара, а плохая машина расходовала его очень много. Поэтому он то и дело останавливался, пока не накопится снова пар в котле, и был пригоден лишь для малой скорости. До 1830 г. на Стоктон-Дарлингтонской железной дороге только товарные поезда приводились в движение при помощи паровоза. Пассажирские же вагоны, требовавшие большой скорости, везлись лошадьми.

Рис. 61. Картинка, которую можно было видеть сто лет назад.

Пора и для пассажирских поездов пришла после того, как «Ракета» победила на знаменитом состязании паровозов. Это состязание на приз в 500 ф. стерлингов было объявлено директорами Ливерпуль-Манчестерской железной дороги.

На состязание или, как говорят англичане, на «историческую битву локомотивов», было допущено 4 паровоза различных конструкторов, в том числе «Ракета» Стефенсона.

Приз единогласно был присужден «Ракете». Она одна выдержала испытание, показав большую выносливость, скорость до 48 км в час при поезде в 13 тонн весом, далеко превзойдя те нормы, которые были поставлены в условиях конкурса.

Успех «Ракеты» объясняется усовершенствованиями, которые сделал Стефенсон в котле. В отличие От паровозов предшественников, в этом паровозе — трубчатый котел: отработанный пар выпускался из цилиндров не прямо в воздух, а в дымовую трубу, отчего увеличивалась тяга и достигалось более полное сгорание угля в топке.

Рис. 62. Сравнительная величина паровоза 1829 г. («Ракета») и современного паровоза.

С момента, когда был создан паровоз типа «Ракета», вплоть до нашего времени конструкция локомотивов в основных чертах осталась неизменной. Развитие паровоза шло согласно закону экономии. Прежде всего росла мощность паровозов, потому что более мощный паровоз тратит меньше топлива на каждую лошадиную силу, чем паровоз маломощный, и везет большой поезд. Увеличивалось все больше и больше давление в котле, потому что пар высокого давления работает во много раз экономнее, чем пар с низким давлением, и т. д.

Ни одно из изобретений, за исключением разве книгопечатания и паровой машины, не оказало такого глубокого влияния на жизнь народов, как железные дороги!

Особенно сказалось развитие железнодорожной сети на железоделательной промышленности. Если Англия в 1740-м году выработала всего 17000 тонн железа, то уже в 1796 году, с появлением паровой машины, выработка оказалась равной 125000 тоннам, а после появления железных дорог эта цифра возрастает в 1839 г. до 1350000 тонн, т. е. количество вырабатываемого железа за 100 лет увеличилось более, чем в 80 раз!

Не меньшее влияние имела железная дорога на развитие строительной техники. Проведение железной дороги по сравнительно ровной местности не представляет затруднений, за исключением перехода больших рек. Хотя устройство мостов было давно известно человечеству, однако, здесь ставилась совершенно новая задача: мосты должны были выдерживать нагрузку, о которой человек даже начала XIX столетия не имел никакого представления.

Рис. 63. Тоннель Манчестерской ж. д. (рис. 1830 г.). Характерна для того времени ширина колеи.

И эта задача теперь решена. Поезд железной дороги беспрепятственно может пройти от берегов Атлантического океана, через всю Европу и Азию до берегов Великого океана, несмотря на то, что путь этот пересекается множеством рек, в числе которых такие, как Волга и Енисей!

Некоторое представление о росте железных дорог во всем мире могут дать следующие данные. В 1840 г. длина пути построенных дорог была всего 8 650 км; через двадцать лет эта цифра возросла уже до 108000 км, а к началу XX века длина всего железнодорожного пути оказалась равной 817 000 км. Статистика же 1920 г. говорит, что эта цифра перешла уже за 1100 000 км!

Длина такой железной дороги почти в 3 раза превосходит расстояние Земли от Луны.

Из этого количества железнодорожного пути почти половина (около 425000 км) приходится на Северо-Американские Соединенные Штаты. В СССР, по данным 1922 года, всего около 70000 км железнодорожного пути!

Рис. 64. «У железной дороги» (с картины Перова).

Первая железная дорога в России была построена в 1838 г. — между прежними Петербургом и Царским Селом. Октябрьская жел. дорога была открыта позднее — в 1851 г. Это была вторая железная дорога в СССР. Особенно сильное развитие получило железнодорожное строительство у нас в 60-х годах прошлого столетия.

 

История велосипеда

Древнейшим способом передвижения человека был, разумеется, способ пешего хождения. Этот способ был единственным у нашего прародина — первобытного человека. Только с появлением домашних животных несколько облегчилась та работа, которую человеку приходилось совершать при ходьбе, во время поисков пищи, при охоте, переселениях.

Физиологи выяснили, что ходьба есть не что иное, как ряд падений вперед, предупреждаемых вовремя поставленною опорою ноги, оставшейся до того позади. Человек при каждом шаге заставляет тело падать и подниматься, примерно на 1/2 см; поэтому при каждом шаге человек, весом в 100 кг, совершает работу, равную 1/2 кг/м. При 10000 шагах эта работа равна 5000 кг/м.

Но так как при ходьбе, кроме того, происходит еще работа мускулов во время удержания падения тела на 1/2 см, то это число надо удвоить. Таким образом человек, весом в 100 кг, сделав 10 000 шагов, совершает около 10000 кг/м работы.

Мы знаем, насколько эта работа утомляет нас. Еще больше устаем мы при подъеме нашего тела на гору или при спуске с горы.

Велосипед или самокат в высокой степени облегчает эту работу при ходьбе, увеличивая коэффициент полезного действия наших мускулов.

Первые попытки построить «самокат» относятся, по-видимому, к XVI столетию. Однако, достоверные сведения об изобретениях машин, близких к современному велосипеду, относятся лишь к XVII столетию. Известно, что Иоанн Гантш, нюренбержец, построил повозку, которая приводилась в движение силою руки человека. В Нюренбергской хронике за 1649-й год мы читаем: «И проходит такая повозка в час 2000 шагов; можно останавливаться по желанию, можно двигаться по желанию, и все делается часовым механизмом».

На рис. воспроизведена фотография этого первого самоката. По-видимому, его заводили все время рабочие, спрятанные в задке машины. Скорость экипажа Гантша во много раз меньше скорости идущего человека. От такого самоката человек ничего не выигрывал, но для королей машина Гантша была незаменима при торжественных шествиях и выездах.

Рис. 65. Повозка нюренбержца Гантша, приводившаяся в движение людьми, спрятанными сзади. Она была куплена у изобретателя шведским королем в 1650 г.

Идеей Гантша воспользовался безногий часовщик — тоже нюренбержец — Стефан Фарфлер. Его повозка приводилась в движение тоже силою руки. Сначала эта повозка была четырехколесная, но затем Фарфлер нашел, что легче ездить, когда она трехколесная.

Рис. 66. Экипаж Стефана Фарфлера (1685 г.).

История двухколесного велосипеда начинается с изобретения немцем Дрэзом в 1813-м году — «беговой машины».

Барон Карл Дрэз (Drais) родился в 1785 г. и был сыном баденского надворного советника. Этим была предопределена дальнейшая его карьера: он должен был сделаться либо офицером, либо чиновником. Ни к одной из этих профессий Дрэз не был способен. Его мечтой было сделаться механиком, инженером или машиностроителем, и он, наверное, нашел бы свое призвание, если бы занялся, например, паровой машиной. Дрэзу было 20 лет, когда появился первый паровоз. Но в ту эпоху твердо установленных сословных различий, сын дворянина и надворного советника, крестным отцом которого был сам владетельный князь, не мог учиться слесарному ремеслу. Поэтому Дрэз сделался лесничим, офицером и камергером.

Но он не был способен к несению этих обязанностей. Дождем сыпались на него выговоры; штрафы следовали за штрафами, и в конце концов Дрэз был лишен титула камергера и должен был выйти в отставку. Тогда он отдался своему любимому делу — изобретению различных механизмов. В этот именно период изобретена им мясорубка, пишущая машинка и «двойное зеркало» — прототип нашего перископа. Но самое значительное его изобретение было — велосипед, или, как его тогда называли, — «беговая машина».

Это изобретение было сделано Дрэзом еще во второй половине 1813 г. По крайней мере, в то время он хотел взять патент на свою машину. Но ему отказали, мотивируя тем, что такие машины уже существовали.

Рис. 67. Дрэз на своей беговой машине (1817 г.).

Когда смотришь, как едет велосипед, то не понимаешь, почему он не падает. И в самом деле: седок на двухколесном велосипеде находится в неустойчивом положении равновесия (точка опоры ниже центра тяжести). Велосипедисту, если он стоит на месте или едет тихо, приходится балансировать, чтобы не упасть. Это он делает при помощи руля. Чувствуя, что падает на правую сторону, седок поворачивает руль в ту же сторону, и таким образом достигает равновесия. При значительной скорости, устойчивости велосипеда помогает действие быстро вращающихся колес. Появляется значительная сила, удерживающая постоянное направление оси вращения, как у волчка.

Дрэз довольно искусно ездил на своей машине. По крайней мере русскому царю Александру I его езда очень понравилась. В газете того времени — «Баденский магазин» 1813 г. читаем:

«Камергер и лесничий барон Дрэз представил изобретенную им тележку, которая двигается быстро и легко без лошадей, усилиями седока; раньше изобретатель представлял свою машину нашему правителю, теперь императору России».

Впрочем, необходимо заметить, что в 1813 г. беговая машина Дрэза была еще мало совершенна. Только в 1817 г. ему удалось показать, какую пользу можно извлечь из его изобретения. Он показал, что на его машине можно передвигаться вчетверо скорее, чем на лошади. Так, ему удалось доехать от Карлсруэ до французской границы в 4 часа, между тем как обычно для этого требовалось 16 часов. Успех дал повод Дрэзу вновь поднять вопрос о патенте, который он и получил.

Получив патент, Дрэз принялся за распространение своей беговой машины. Он читает лекции, печатает проспекты, рассылает рекламы.

Цены и некоторые подробности прейскуранта показывают, что Дрэз уже в 1817 г. ввел много усовершенствований в свою машину. Проспект перечисляет следующие образцы машины.

1. Простые машины ценой в 44 гульдена.

2. Простые машины с устройством для поднятия сидения, чтобы использовать их лицам разного роста. Цена 50 гульденов.

3. Машины с двумя соединениями друг с другом, на которых могут ездить сразу два человека и, после предварительного упражнения в равновесии, один из них всегда может отдохнуть. С устройством для поднятия сидения — цена 75 гульденов.

4. Трех- и четырехколесные машины, имеющие впереди обыкновенное сидение между двумя колесами и сзади другое. Цена 100 гульденов.

Какое широкое распространение получили беговые машины в первой четверти XX в., видно потому, что уже в то время открывались особые увеселительные площадки для упражнения в велосипедном спорте; появилось обычное постановление: «Езда на беговых машинах разрешается только посередине главных улиц. На тротуарах езда воспрещается».

Однако, Дрэз не разбогател. Он умер в Карлсруэ в 1851 г., и все его имущество вместе с тем велосипедом с которым он не расставался, было оценено в 30 гульденов. Впоследствии город Карлсруэ купил его у наследников за 500 гульденов, чтобы хранить, как память о знаменитом изобретателе велосипеда. В 1893 г. «Союз германских велосипедистов» поставил Дрэзу в Карлсруэ памятник, хотя имя этого изобретателя увековечено и без того — в железнодорожном деле. Слово «дрезина» — производное от фамилии изобретателя велосипеда, Дрэза.

Рис. 68. Большая гонка на дрезинах 1819 г. (английская карикатура).

Беговая машина Дрэза имела уже много элементов современного велосипеда. Например, седло могло подниматься или опускаться, уже существовали «тендемы» и пр. Но во многом он отличается от современного велосипеда. Прежде всего он был сделан из дерева. Затем — у него не было педалей.

Рис. 69. Из истории велосипеда: слева — беговая машина Дрэза, справа — велосипед-паук.

Велосипеды с педалями появились в Англии только в 1840 г. (Макмиллан), в Германии — в 1854 г. (Фишер). Велосипед Фишера имеет одну особенность: переднее колесо несколько больше заднего.

Но и этот велосипед еще далек от современного: он деревянный, в нем нет резиновых шин, нет цепной передачи.

Во времена Фишера не было еще и самого слова — «велосипед»: говорили «беговая машина», «дрезина».

В Англии велосипед называют довольно иронически «машиной, вытрясающей душу» (boneshaker) или «конем франтов» (dandyhorses).

Название «велосипед» введено французским фабрикантом Мишо. Помимо названия, велосипед обязан Мишо устройством тормоза (1855 г.).

Резиновые шины впервые надел на колеса велосипеда француз Тевенсон (1865 г.).

Окончательный свой современный вид велосипед получил благодаря англичанам. Мадисон (в 1867 г.) и затем Каупер (1870 г.) начинают делать колеса велосипеда из железа и употребляют для их изготовления стальные спицы.

Рис. 70. Велосипед-паук (1885) — предшественник современного велосипеда.

Шарикоподшипники, которые являются отличительной особенностью современного велосипеда, ввел француз Сирурей в 1869 г.

Благодаря тому, что колесо начали делать из металла, оно полегчало. С уменьшением веса колесо начинает быстро расти. Из низкой «беговой машины» Дрэза образовался велосипед с огромным передним колесом, настолько большим, что на велосипеде даже стало опасно катиться. Поэтому велосипед сделался предметом спорта. Образцы таких «велосипедов-пауков», можно видеть во многих музеях Западной Европы.

Возвращение к низким велосипедам произошло раньше всего в Англии. Англичанин Лаусон изобретает передачу для велосипеда вместе с цепью (1879 г.), а позднее английская фирма «Старли и Сетон» выпускает на рынок так называемые «безопасные велосипеды» в массовом количестве. Велосипед быстро распространяется уже не как орудие спорта, а как средство передвижения, в особенности когда Джон Денлоп снабдил велосипед дутыми шинами (1890 г.).

Остается сказать несколько слов о последнем изобретении — «о свободном колесе» у велосипеда. Его изобрел Моро (1898 г.). С введением этого последнего изобретения, езда на велосипеду стала еще более легкой.

Рис. 71. Механизм «свободного колеса» велосипеда.

Как видим, велосипеду понадобилось больше восьмидесяти лет (1817 — Дрэз; 1898 — Моро) для того, чтобы принять тот вид, который он имеет теперь.

 

Первый кругосветный перелет

Интересно проследить за тем, как постепенно и в то же самое время в довольно короткий срок человек овладел воздухом. Вот список рекордов самолета у нас в Европе.

12. XI. 1906. Француз Сантос Дюмон на аппарате, похожем скорей на змей, чем на аэроплан, пролетает 220 м, продержавшись 21 секунду.

За этот полет Сантос Дюмон получил приз французского аэроклуба.

26. X. 1907. Через год другому французскому авиатору удается совершить полет без спуска, покрыв 771 м. Затем 11 января 1908 г. за полет в 1 км Фарман получает приз в 50 000 франков.

Через год в Европу прибыл американец Райт. С августа месяца он ставит неслыханные рекорды: 70 км, 100 км и, наконец, —

21. XII. 1908 Райт ставит рекорд расстояния, покрыв без спуска в 2 часа 20 м. — 124 км 700 м!

Райт заработал при этом приз в 20 000 франков (приз Мишлена, который каждый год выдается за полет без спуска на наибольшее расстояние).

В следующем году этот рекорд побил Фарман. 3. XI. 1909 он сделал без спуска 234 км 212 м.

Этого успеха Фарман достиг благодаря аэроплану своей конструкции.

Рис. 72. Биплан Фармана, на котором впервые был совершен перелет из одного города в другой (из Шалони в Реймс, 1908 г.) и в 1909 г. без спуска сделано 234 км.

В отличие от предшествующих аэропланов Фарман сосредоточил управление всеми рулями в одной рукоятке и одном рычаге (прежде их было два: справа и слева). Через год — новый рекорд:

30. XII. 1910. Табюто покрывает уже без спуска расстояние более 582 км.

Наконец, в 1911 г. много говорили о полетах американского летчика Роджерса, который пересек на аэроплане весь материк Америки. Роджерсу понадобилось для этого 54 дня. Однако, самый длинный его перелет был при этом всего 220 км.

Эти рекорды чрезвычайно показательны в отношении успехов авиации. Без этих достижений из года в год невозможен был бы кругосветный полет 1924 г.

В знаменитом состязании вокруг Земли участвовало 9 авиаторов: француз, итальянец, англичанин, португалец и 4 американца. Благополучно совершили кругосветное путешествие, однако, только два американца.

Направление этого полета было следующее (см. карту): американцы летели в западном направлении, европейцы (за исключением итальянца) летели на восток.

Первый кругосветный перелет сопровождался, разумеется, многими приключениями. Американские летчики, в количестве восьми человек (по двое в каждом самолете), вылетели 17 марта 1924 г. Но в Аляске экспедиция потеряла одного участника. Самолету из-за порчи мотора пришлось спуститься в дикой местности. Летчики добрались пешком через 10 дней до ближайшего города.

Точно так же во время перелета через Атлантический океан, когда надо было сделать без спуска 1500 км, одному из самолетов пришлось спуститься в открытом море. Летчик был, к счастью, спасен подоспевшим траллером.

Не менее интересны приключения известного итальянского летчика Локателли. Его машина собственно предназначалась для экспедиции на Южный полюс, но в последний момент летчик решил использовать ее для полета вокруг Земли.

В противоположность всем другим европейским участникам перелета, Локателли направился по маршруту американцев. На острове Исландия он встречается с американцами, которые уже кончили свой перелет.

Рис. 73. Карта кругосветного перелета американцев. На переднем плане — один из американцев.

Вместе с двумя их аппаратами Локателли вылетает в Гренландию, но по дороге имеет вынужденную посадку в открытом океане. В течение пяти дней летчик носился по волнам, пока его не подобрал американский миноносец.

В общем американцы и англичане потеряли по два самолета, французы и португальцы по одному.

Хорошие качества проявил американский мотор «Либерти». Ему и обязаны американцы своим успехом. Только благодаря этому мотору, удалось американцам пробиться сквозь туман и снега, у Алеутских островов, когда они летели через Тихий океан.

Много помог пилотам также специальный прибор по измерению высоты (альтимометр), который постоянно давал возможность летчикам определять свое местоположение, несмотря на то, что пришлось лететь над совершенно незнакомыми местами.

Рис. 74. Карикатура на Орвиля Райта, появившаяся в 1908 г.

Самое любопытное, что во время полета американцы совершали непрерывные фотографические снимки — «с птичьего полета», и вся новая дорога может быть представлена в виде альбома в несколько сот томов.

Полет американских летчиков продолжался 6 1/2 месяцев.

Небезынтересно в заключение вспомнить здесь, что первое кругосветное плавание в XVI веке, предпринятое Магелланом, продолжалось почти три года (1519–1522 г.)