Vagoane cu roți autopropulsate. Cărucior cu funcționare automată Mijloace de transport care utilizează forța musculară a animalelor și a oamenilor

Desen al vehiculului cu propulsie cu apă al lui Ivan Kulibin.

Celebrul mecanic Ivan Petrovich Kulibin s-a născut în 1735 la Nijni Novgorod. A murit în 1818 în același loc - după ce s-a întors de la Petersburg, unde a lucrat timp de 30 de ani în atelierele Academiei de Științe: oglinzi și lentile lustruite de telescoape și microscopuri, aranjate artificii pentru nobili, analizate pentru crearea unui aparat optic telegraf bazat pe celebrul său reflector (lăudat de Derzhavin însuși!), proiectat poduri și realizat cronometre.

Împotriva valului ei

Fără îndoială, Kulibin poseda o dragoste rară de viață - care merită cel puțin a treia căsătorie la vârsta de 70 de ani! Dar soarta nu l-a îngăduit: la Sankt Petersburg - intrigi și rușine, la Nijni - foc și boli ... Cu toate acestea, Kulibin nu și-a pierdut inima - ideea lucrărilor pentru binele public s-a așezat în sufletul lui pentru totdeauna. Mai mult, dacă la Sankt Petersburg, în anii de maturitate creativă, aceste lucrări erau foarte diverse, atunci la Nijni, deja la sfârșitul vieții sale, Kulibin se baza doar pe două subiecte - mașini navigabile și o mașină de mișcare perpetuă.

În timp ce lucra încă la Academia de Științe din Sankt Petersburg, Kulibin creează un model de lucru al unei nave cu roți de lemn care se rotea odată cu curgerea râului și înfășura o frânghie pe un tambur, care se termina cu o ancoră. Înainte de aceasta, ancora a fost adusă cu barca pe râu și fixată pe mal. Râul a rotit roțile navei, această rotație a fost transmisă printr-un rând de trepte de viteză către un tambur care înfășura o frânghie cu o ancoră, iar nava a mers încet, dar sigur, pe râu, împotriva curentului său.

De fapt, pentru a crea o nouă flotă mecanică, Kulibin a decis să se întoarcă de pe malurile Neva la Volga, abandonând facilitățile capitalei, precum și celelalte ocupații ale sale, pe care le considera secundare până atunci.

În 1798, Kulibin i-a trimis procurorului general prințul Kurakin „Descrierea beneficiilor care ar putea fi obținute de la navele-mașină pe Volga” și „Planul și locația, modul în care era mai convenabil și fără sarcină pentru trezorerie utilizarea navelor-mașină pe Volga ". Kulibin a presupus „... pentru primul caz, construiți două nave cu motor ... și apoi, conform modelului stabilit, construiți alte astfel de nave și puneți-le în transport”. Inventatorul a cerut din trezorerie reciproc 30 de mii de ruble. timp de opt ani fără dobândă, dintre care 6 mii înainte de plecarea sa din Sankt Petersburg, 9 mii - pentru construcția primelor nave, 15 mii - pentru construcția altor nave, după cum este necesar.

Într-un efort de a oferi viitoarei flote o sarcină de afaceri adecvată, Kulibin i-a oferit lui Kurakin să-i ofere livrarea de sare din lacul sărat Elton (care este lângă Saratov) la Nijni Novgorod. Kurakin a respins proiectul, afirmând că „reprezintă mai multe pierderi pentru trezorerie decât profit” și a invitat inventatorul să găsească el însuși parteneri. Dar unde le-ar putea găsi în Rusia la acea vreme, într-o „țară fără capital, fără muncitori, fără antreprenori și fără cumpărători”, așa cum a scris Pavel Nikolayevich Milyukov în 1898 despre prima jumătate a secolului al XIX-lea în „Eseuri despre Istoria culturii rusești. "

Kulibin era gata să transfere desene și să sfătuiască gratuit: „Oricine dorește să folosească invenția mea poate să o vadă, să copieze desene”, scrie Kulibin. - În caz de nedumerire în orice loc al acestui desen sau al aceluiași desen, voi ajuta cât de mult din puterea mea poate ajunge la asta. "

Dar degeaba, nimeni nu a fost dispus. Numai tezaurul, reprezentat de împărat și de câțiva înalți demnitari, a participat la proiectele autodidactului de la Nijni Novgorod - în 1801, Alexandru I a satisfăcut cererea lui Kulibin de 6 mii de ruble. să plătească datorii și încă 6 mii din contul pensiei și să-l lase să plece la Volga.

Kulibin a ajuns la Nițni și a început imediat să măsoare viteza râului, folosind un dispozitiv pe care l-a proiectat la Sankt Petersburg: „Primul test pe Volga a fost în prima zi a sosirii mele, pe 27 octombrie 1801, împotriva trecerii Borovski ... lângă Barmina, la 120 de verste de Nijni Novgorod. "

Vara anului 1802 îl găsește pe Ivan Petrovici „ocolind râurile locale Volga și Oka pentru a-și testa apele rapide și calme”. Fiul inventatorului, Semyon Ivanovici, a scris: „... în acest exercițiu a petrecut 1802, 1803, 1804, a lucrat, fără a economisi nici puteri, nici sănătate, suportând vânturi severe, umezeală și îngheț, zelos pentru a grăbi împlinirea dorinței sale înfocate; pe scurt, a trăit aproape tot acest timp pe apă ".

Primul test al mașinii cu apă a avut loc la 28 septembrie 1804 și a fost în general recunoscut ca fiind destul de reușit. Dar asta este ceea ce guvernatorul de la Nițni Novgorod, Rukovsky, care a fost prezent la teste, i-a raportat contelui Stroganov: mecanică și lucrări de tâmplărie, fără ajutorul cărora piloții obișnuiți și muncitorii nu vor putea să opereze mașina sau să o repare în caz de avarie pe drum. "

În această remarcă se află răspunsul la întrebarea de ce Kulibin nu a încercat să folosească o navă cu abur mult mai progresivă.

Pentru a câștiga darul puterii

Trebuie să spun că Kulibin era conștient de lucrul cu motorul cu aburi al englezului său contemporan James Watt și intenționa să folosească motoarele cu aburi pe navele fluviale. El și-a scris în jurnal un „memento” în 1801: „În timp, încercați să aranjați în perechi o mașină de lucru cu un cilindru din fontă, astfel încât să poată funcționa ... cu vâsle pe o navă care ar avea o încărcătură de aproximativ 15 mii de pudici. "

Totuși, el nu s-a angajat în proiectarea mașinilor cu aburi, pentru că a înțeles: dacă, potrivit guvernatorului, nu existau persoane care „știau cel puțin puțin în mecanică” care să deservească sistemul mecanic din lemn al unei nave autopropulsate , atunci ce putem spune despre o mașină cu abur mult mai complexă ... Kulibin a reușit să se asigure că societatea nu era pregătită să plătească pentru accesul la tehnologie nouă, chiar și prețul nu foarte ridicat pe care l-a cerut pentru vehiculele sale cu apă ( desigur, nu este vorba despre bani, despre eforturi). Societatea rusă de atunci era gata să accepte noile tehnologii doar gratuit - sau în detrimentul trezoreriei. Și „mașina de mișcare perpetuă” a început să-i pară lui Kulibin singura ieșire.

Timp de 40 de ani (cu întreruperi) Kulibin s-a gândit la o mașină de mișcare perpetuă și a păstrat aceste gânduri în secret. În anii săi de declin, a scris că intenționează să „se ocupe de urmărirea unor astfel de mașini care se mișcă neîncetat făcând diferite experimente în secret, deoarece unii oameni de știință consideră că este imposibil să facă acest lucru și râd cu reproș de cei care practică această invenție”.

Kulibin nu era singur printre mecanicii domestici într-o încercare încăpățânată de a obține putere gratuită. În cartea lor „Ivan Petrovich Kulibin”, istoricii tehnologiei V. Pipunyrov și N. Raskin scriu că în 1780 viitorul academician al științelor naturii (și încă asociat) Vasily Zuev menționează mecanicul tula Bobrin, care era ocupat cu crearea „ o mașină mereu în mișcare "timp de cinci ani, cheltuind toate fondurile personale pe ea. Academia din Sankt Petersburg a refuzat demult să ia în considerare proiectele unei mașini de mișcare perpetuă și, descriind o altă invenție a lui Bobrin - o semănătoare mecanică, Zuev a adăugat: „Această mașină arată că mai există încă un motiv mic în maestră. "

Știind despre atitudinea academicienilor față de mașinile de mișcare perpetuă, Kulibin, în propriile sale cuvinte, a decis totuși să se consulte cu Leonard Euler: mașina gândește și, ca răspuns, a primit că nu a infirmat această opinie despre producerea unei astfel de mașini în acțiune, dar mi-a spus că poate la timpul potrivit nu era nimeni fericit să facă o astfel de mașină și să se deschidă. Mai întâi, acest soț a fost venerat de bursă în întreaga Europă ".

Probabil că Euler nu a încercat să-l convingă pe Kulibin, la fel cum nu l-a putut convinge pe contele Orlov, îndemnându-l pe mecanic să-și radă barba și să intre în rânduri și alte relații de palat. Bătrânul credincios ereditar Kulibin, cu căutarea lui Perpetum Mobile, este aici ca și colegii credincioși care caută o ferigă înflorită pe malul lacului Svetloyar în noaptea lui Ivan Kupala pe malul lacului Svetloyar - „nu este nimeni fericit. .. și se va deschide. "

Nu mai era nimic pe care să te bazezi ca pe o pauză norocoasă. În societatea rusă de atunci, complexul de cunoștințe fundamentale, abilități aplicate și inițiativă liberă care erau necesare pentru inovații tehnice nu fusese încă format. Inovarea într-o astfel de societate devine prea riscantă și prea costisitoare. Așa a fost cu mașina cu aburi a lui Ivan Polzunov, așa a fost și cu mașina cu propulsie cu apă a lui Kulibin: au funcționat până la primele avarii - și s-au oprit pentru totdeauna.

Mașina navigabilă a lui Kulibin stătea într-unul dintre golfurile râului, a căzut în paragină și a fost în cele din urmă vândută în 1808 pentru resturi la licitație evaluatorului colegial Zelenetsky pentru 200 de ruble.

Factori ruși

Natura explozivă a inovațiilor tehnice a avut loc în Rusia abia în anii 1860. Și s-a bazat pe „infiltrarea” propriei științe în propriile sale tehnologii și nu numai pe importul de tehnologie occidentală, fie că este vorba de vapoare sau războaie de țesut.

Vasily Kalashnikov, un excelent inginer și proiectant (a proiectat și reproiectat câteva sute de cazane de abur și aburi pe Volga), precum și profesor și educator (organizator al unei școli fluviale din Nijni Novgorod, editor al unei reviste de specialitate) - acesta este Kulibin „moștenitor indirect”. Și după Kalashnikov, Șuhov va apărea - și lucrarea sa comună cu Alexander Bari și frații Nobel, și cu participarea lui Mendeleev însuși!

Acesta este deja un link financiar clasic, științific și ingineresc, complet sincron cu epoca sa. Eram atunci în fruntea științei și tehnologiei. Din păcate, nu pentru mult timp: alți factori ruși (aflați în domeniul politicii și istoriei) au devenit fatali, ceea ce a dus la o catastrofă socială și, în consecință, la o catastrofă tehnologică. A fost necesar să ieșiți din această groapă în anii 1920 - 1930 prin intermediul importurilor tehnologice totale, când fabricile întregi de mașini au fost cumpărate dintr-o dată pentru aurul bisericii rechiziționate și pentru colecțiile regale de pictură.

După cel de-al doilea război mondial, țara a reușit să pună în aplicare mai multe programe științifice și tehnice extrem de complexe și care consumă resurse, în principal proiecte nucleare și spațiale. În urma acestor progrese, au apărut mai multe inovații inginerești izbitoare. În Nijni Novgorod, în patria Kulibin, există hidrofoiluri și ecranavioane proiectate de Rostislav Alekseev. Sau, să zicem, o serie de proiecte mai puțin cunoscute în domeniul radiofizicii aplicate: complexe girotronice pentru încălzirea cu plasmă, site-uri de testare radioastronomie și standul unic Sura pentru încălzirea ionosferei.

Și din nou, politica de izolare și confruntare a împiedicat aceste proiecte să devină durabile, în timp ce aproape toate sunt doar ramuri pe un butoi înarmat, o prioritate tradițională în Rusia, care a cunoscut brusc o „resetare” dramatică în anii 1980 și 1990 . Drept urmare, aproape toate aceste creșteri s-au ofilit - ecranoplanii ruginesc pe coastă, „rachetele” râului și „meteorii” s-au îmbătrânit și s-au așezat în ape, zonele radioastronomice sunt abandonate și acoperite de păduri tinere și instituțiile care au dat naștere toate acestea s-au degradat în mare măsură sau pur și simplu au dispărut.

Acum (sau mai târziu) va trebui să începem din nou - și este evident că ar trebui așteptate descoperiri în domenii în care știința înaltă, educația de calitate și cel puțin un fel de producție au supraviețuit. Poate că microbiologia sau biofotonica, laserele și acceleratoarele vor fi promițătoare pentru noi. Este posibil ca și aici să întârzii sau să nu putem face față. Și apoi ideile care par astăzi atractive vor rămâne în categoria „proiectoarelor” de hârtie - așa cum sa întâmplat cu flotila mecanică Volga Kulibinsk.

Într-adevăr, până când Kulibin a testat „mașina alimentată cu apă” în 1804, americanul Robert Fulton construise deja primul său vapor - proiectele Kulibin deveneau învechite, așa cum se spune, pe stocuri. Cu toate acestea, deviza lui Ivan Petrovici Kulibin, formulată de acesta într-o scrisoare către împăratul Alexandru I, nu este deloc depășită: „Sunt atras de dorința și zelul neîncetat de a-mi folosi toate puterile pentru a face un serviciu nobil în viața ... în beneficiul societății. "

Nijni Novgorod

Ivan Petrovich Kulibin s-a născut în 1735 la Nijni Novgorod. Tatăl său, un mic negustor de făină, plănuia să crească un succesor care să poată conduce magazinul când va îmbătrâni. Cu toate acestea, deja în tinerețe, Ivan Kulibin a manifestat un interes remarcabil pentru învățare, inclusiv autoeducarea. La vârsta de 23 de ani, a deschis un atelier de ceasuri, unde a creat ceasurile sub forma unui ou de rață care l-a făcut celebru, pe care îl va prezenta ulterior împărătesei Ecaterina a II-a, care venise la Nijni Novgorod. Ceasul a deschis calea către talentatul mecanic către Sankt Petersburg, el a devenit șeful atelierului mecanic de la Academia de Științe. Dar ce paradox! Kulibin a făcut un număr imens de invenții, fiecare dintre acestea, dacă ar fi întruchipate în realitate, ar aduce oamenilor un beneficiu considerabil. Printre ideile sale, cu atenție și în detaliu, se numărau proiectul unui pod arcuit, construcția excelentă a protezelor, un telegraf optic, o „navă navigabilă” care se putea deplasa contracurent și multe altele. Cu toate acestea, guvernul, din anumite motive, a refuzat tot timpul să implementeze proiectele Kulibin, preferând să păstreze desenele în arhive și, ulterior, să achiziționeze analogi străini pentru mulți bani. În 1818, inventatorul moare și apoi se dovedește că familia sa nici nu are bani pentru înmormântare.

Ideea de a construi un mecanism care nu va fi pus în mișcare de o forță externă, fie că este un animal de tracțiune sau vântul care suflă în pânze, a ocupat mult timp mintea omenirii. Și în Rusia, Kulibin, de fapt, nu a fost un pionier. Cu patru decenii înainte de el, așa-numita „trăsură auto-condusă” a fost construită de țăranul din provincia Nijni Novgorod, Leonty Shamshurenkov. Acum este dificil să spunem ce a fost, deoarece doar mențiunile despre scaunul cu rotile ale lui Shamshurenkov au supraviețuit - nu au fost găsite desene, desene, descrieri tehnice. Invenția Kulibin a fost mai norocoasă - la urma urmei, Ivan Petrovich a fost un funcționar public care a servit la Academia de Științe din Sankt Petersburg. Prin urmare, documentele sale au ajuns în arhivă și au supraviețuit în siguranță până în prezent.

Așadar, în 1791, inventatorul a arătat publicului noua sa idee - un scuter cu trei roți - de mai multe ori călărind pe străzile din Sankt Petersburg. Kulibin a început să lucreze la acest mecanism încă din 1784, dar a fost nevoie de șapte ani de încercări și erori pentru a crea un model cu adevărat funcțional. Pe lângă scuterul de dimensiuni mari, inventatorul a construit și câteva modele de jucărie pentru viitorii împărați Paul și Alexandru, pe care îi jucau în copilărie.

Inițial, mecanicul a planificat să creeze o trăsură cu patru roți, pornind de la o schemă de căruțe mai familiară, dar și-a dat seama rapid că proiectul trebuie luminat, deci au rămas trei roți. Roțile din spate erau mai mari, roata din față era mai mică. De fapt, întregul scuter consta dintr-un cadru cu trei roți, un scaun din față conceput pentru doi pasageri și un loc în spate unde o persoană stătea pentru a asigura mișcarea echipajului. Acest bărbat și-a introdus picioarele în „pantofi” speciali, care, cu ajutorul unui sistem complex de pârghii și tije, acționau pe un mecanism cu clichet fixat pe axa verticală a volantului. Volanul, la rândul său, a egalizat zguduiturile din mecanismul cu clichet și a asigurat mișcarea continuă a roților.

La prima vedere, invenția lui Kulibin are mult mai multe în comun cu o bicicletă decât cu o mașină, motiv pentru care este adesea menționată la categoria velomobile. Într-adevăr, dacă luăm în considerare scuterul doar din punctul de vedere al faptului că a fost pus în mișcare de o persoană care apasă pedale speciale, atunci această opinie va fi complet corectă. Dar în echipajul lui Kulibin acele unități au fost dezvoltate și utilizate destul de atent, fără de care este imposibil să ne imaginăm o mașină modernă: schimbarea treptelor de viteză, treaptă de direcție (apropo, practic nu diferă de cele folosite la mașini), rulmenți glisante, dispozitiv de frânare.

Este important să ne dăm seama de faptul că, în secolul al XVIII-lea, schimbul de informații între oamenii de știință și inginerii din diferite țări era practic nul. S-a întâmplat adesea ca una și aceeași să fie inventată de mai multe ori, iar problema priorității în deschidere era imposibil de rezolvat. De ce există un secol al XVIII-lea! Este suficient să reamintim disputa binecunoscută despre cine a fost primul care a inventat radioul - Popov sau Marconi. Dar acest lucru s-a întâmplat deja la începutul secolului al XX-lea. Deci, trebuie să înțelegeți că Kulibin a trebuit să acționeze într-o atmosferă de, așa cum se spune acum, un vid informațional. În principiu, el nu știa nimic despre dacă are vreun predecesor, ce rezultate a obținut, câte greșeli a făcut și cât de departe a progresat în munca sa. Prin urmare, inventatorul Nijni Novgorod avea tot dreptul să se considere un pionier.

Revenim însă la latura tehnică a problemei. O caracteristică interesantă a scuterului a fost că, deși servitorul a apăsat pedalele în mod egal, roata motrică s-ar putea roti la viteze diferite. Schimbarea vitezei a fost asigurată de un tambur cu trei jante - mari, medii și mici. Mișcarea către tambur a fost transmisă printr-un tren de angrenaje, în care angrenajul s-ar putea lipi de oricare dintre jante. De fapt, acest sistem este analog cu o cutie de viteze. Datorită masei sale mici (potrivit oamenilor de știință moderni, scuterul cântărea cel puțin două până la două sute cincizeci de kilograme) și utilizarea lagărelor glisante în toate piesele de frecare, echipajul, chiar și în ciuda greutății unui servitor și a unuia sau a doi pasageri , ar putea atinge viteze de până la 10-15 km / h

Evident, după ce a accelerat, servitorul și-a permis să se odihnească puțin, deoarece scuterul se rostogolea mai mult prin inerție de ceva timp. De asemenea, fără intervenția umană, a mers bine la vale. Dar este curios că, după mărturia contemporanilor, a mers destul de repede în sus, astfel încât slujitorul care i-a dat mișcarea nu a fost nicidecum epuizat până la moarte, depășind ascensiunea. Ce a făcut posibil dispozitivul lui Kulibin? Faptul este că un mecanic talentat a folosit o volantă pe scaunul său rulant autopropulsor cu trei roți. De fapt, servitorul legăna volanta, care deja transfera energie pe roți printr-o transmisie a angrenajului. Folosirea volantului a asigurat mișcarea scuterului în sus și, de asemenea, a încetinit-o atunci când s-a repezit în jos.

Direcția consta din două pârghii, tije și un platan rotativ atașat la roata din față. Trebuie remarcat faptul că servitorul care mișca trotineta a trebuit să stea și pentru că, așezat, în mod normal nu putea observa drumul de la locul său. Opțiunile moderne pentru construirea unui transport autopropulsat de Kulibin nu implică de obicei prezența pasagerilor, astfel încât șoferul poate întoarce pedalele în timp ce stă așezat. Cu toate acestea, pentru conceptul inițial Kulibino, era important ca echipajul său să fie capabil să transporte „oameni inactiv”. Prin urmare, servitorul trebuia să stea în picioare, altfel pasagerii lui i-ar fi blocat vederea. Din nou, mecanicul nu ar fi riscat să încredințeze pasagerilor direcția.

Inventatorul însuși, desigur, era conștient de toată imperfecțiunea creierului său. Mai mult decât atât, el nici măcar nu a inclus scuterul printre cele mai importante evoluții ale sale, crezând că este, în primul rând, divertisment „pentru oameni inactiv”. În ciuda faptului că a lucrat cu atenție pentru a ușura echipajul, niciun servitor nu a putut să rotească volanta mult timp, punând scuterul în mișcare. Ideea unui motor care nu ar depinde de forța musculară a unei persoane a dominat în mod constant mintea lui Kulibin. Ivan Petrovici a făcut destul de multe invenții legate de utilizarea puterii mișcării apei sau a vântului. Cu toate acestea, era clar că toate acestea erau complet nepotrivite pentru un echipaj autopropulsat. Nu cu mult înainte de moartea sa, atenția lui Kulibin a fost atrasă de motoarele cu aburi, dar el era deja prea bătrân pentru a întreprinde o chestiune atât de complexă precum crearea unui dispozitiv cu un motor cu aburi ca motor. A ales o cale diferită - așa cum sa dovedit mai târziu, greșit. Faptul este că mecanicul era obsedat de ideea de a crea o mașină de mișcare perpetuă, misteriosul „perpetuum mobile”, care era visul prețuit al tuturor inventatorilor din timpul său. Kulibin a avut propria idee despre cum ar trebui să fie aranjat un aparat de mișcare perpetuă și a încercat să-l combine cu un scuter. În 1817, începe să lucreze din nou la trăsura autopropulsată pe jumătate uitată, dar munca sa a fost întreruptă de moarte, iar istoricii știu puțin despre stadiul în care s-a oprit munca.

Ce s-a întâmplat cu scuterul construit de inventatorul Nijni Novgorod nu este notat nicăieri. S-a scufundat în obscuritate. Dar, așa cum s-a menționat mai sus, desenele și desenele făcute de mâna inventatorului însuși au supraviețuit. În anii 1970-1980, la diferite festivaluri dedicate atât istoriei industriei auto, cât și sporturilor de ciclism, echipajele construite pe baza ideilor Kulibin au fost prezentate de mai multe ori. Un model de lucru al scuterului mecanicului, restaurat conform desenelor sale, este expus la Muzeul Politehnic.

H omenirea a folosit puterea animalelor pentru mișcarea vehiculelor cu două, trei și patru roți pentru cea mai mare parte a istoriei sale: tauri, cai, catâri, măgari. Dar, în ultimele secole, au apărut tot mai multe invenții ale așa-numitelor „vagoane autopropulsate”, care s-au deplasat fără a folosi puterea de tragere a animalelor de mai sus. În Rusia, un astfel de inventator a fost un mecanic autodidact Ivan Petrovich Kulibin, care a inventat un număr mare de diferite dispozitive mecanice.

Kulibin și-a început activitatea pe o trăsură autopropulsată, sau așa cum inventatorul a numit-o „scuter”, în anii 80 ai secolului al XVIII-lea și a terminat-o în 1791. Acest scuter poate fi considerat pe bună dreptate străbunicul mașinii. La început a lucrat la un autoturism cu patru roți, dar în efortul de a face echipajul mai ușor și mai ușor de manevrat, a creat un scuter cu trei roți. Era un echipaj foarte ușor pentru unul sau doi pasageri și câteva zeci de kilograme de marfă. În spatele pasagerilor de pe pedale sau, cum îi numea Kulibin, „pantofi”, stătea un bărbat și îi apăsa alternativ cu picioarele. Pedalele au pus în rotație o volantă mare, care, când a fost rotită, a facilitat munca persoanei care conducea scuterul și a făcut ca echipajul să se miște uniform. A fost necesar să se controleze scuterul folosind un „pivotant”, ca volanul unei nave conectat la roata pivotantă din față.

Potrivit martorilor oculari, „scuterul” lui Kulibin a funcționat destul de repede, a dezvoltat o viteză de până la 16 km / h, care a fost o viteză decentă pentru acea vreme. În ciuda unei viteze atât de mari pentru timpul său, trăsura se mișca destul de lin. Trotineta a coborât mai încet decât în ​​sus, ceea ce s-a realizat prin acțiunea dispozitivului de frânare.

Kulibin, la invenția sa, a fost primul care a folosit rulmenți care facilitează mișcarea, direcția, transmisia pedalei de forțe. El a proiectat prototipul mașinii moderne, care a inclus piese precum: mecanism cardan, cutie de viteze, ambreiaj elastic, frână, volan și rulmenți. Cu ajutorul pedalelor, șoferul a rotit volantul, care a transmis forțe către roți și s-a putut odihni în mișcare, întrucât datorită volantului și ambreiajului, echipajul a călătorit o vreme prin inerție.

Scooterele au fost realizate în atelierele mecanice ale Academiei de Științe din Petersburg, conduse de Kulibin, și au fost utilizate pe scară largă pentru mersul pe jos de către aristocrații cărora le-a plăcut foarte mult această invenție.

Conform desenelor supraviețuitoare ale lui Ivan Kulibin, a fost construit un model de lucru al unui cărucior autopropulsor, care se află în prezent în Muzeul Politehnic din Moscova.

Folosind experiența generațiilor anterioare, ridicându-și realizările la un nou nivel calitativ, dezvoltarea gândirii științifice și tehnice crește în spirală. Nu este o coincidență faptul că inventatorii, care creează mașini din ce în ce mai perfecte, revin adesea la experiența predecesorilor lor - în căutarea lor se bazează pe desenele din anii trecuți.

Un exemplu tipic al unei astfel de continuități este istoria trăsurilor conduse de forța musculară umană. Am vorbit deja despre una dintre ramurile moderne ale descendenților lor - velomobile („MK”, 1976, nr. 7; 1979, nr. 11, 12). Nu este mai puțin interesant să privim în urmă și să urmărim modul în care s-a născut și s-a dezvoltat ideea transportului „muscular” în trecutul îndepărtat și recent.

Intrând adânc în istoria tehnologiei, vom vedea un anumit paradox care a trăit de-a lungul secolelor și a supraviețuit până în prezent. A devenit vizibil într-un moment în care trăsurile și căruțele trase de asistenți umani cu patru picioare se grăbeau deja de-a lungul drumurilor pavate și neasfaltate ale antichității. Timp de secole, caii, boii, catârii au servit ca o călătorie directă către căruță. Dar nevoile de transport au crescut, iar oamenii au început să viseze să creeze echipaje capabile să preia mai multă marfă și să dezvolte viteze mai mari. A apărut o mașină, care a fost precedată de invenția unui motor: mai întâi un abur, apoi o combustie internă, un motor electric. Dar asta a fost mai târziu. Acest lucru trebuia să vină. Prin vremurile în care distracția cu „mașinile de foc” ar putea ajunge la miza Inchiziției. Și chiar mai devreme, când pentru mișcarea căruțelor au venit cu moduri naive, dar inteligente, care astăzi par primitive și, uneori, chiar curioase. Totuși, să nu ne judecăm strămoșii prea aspru. Într-adevăr, în aproape fiecare dintre aceste structuri antice, prototipul unor detalii ale mașinilor moderne a fost deja ghicit: transmisie, direcție, frâne. Multe descoperiri, care au suferit tot felul de îmbunătățiri, au devenit ferm stabilite în transportul modern.

Principiul conducerii căruței prin forța musculară a persoanei care stătea în ea s-a dovedit a fi tenace. A devenit deosebit de tentant într-un moment în care se vedea deja aplicat pe drumurile asfaltate. Nu doar „vagoanele fără cal” se grăbeau repede, ci și mașinile rapide și puternice, avioanele au decolat în cer, iar acum navele spațiale plecau către planete îndepărtate. Dar două vise eterne sunt vii în om: să zboare ca o pasăre și să împingă un echipaj ușor cu forța propriilor mușchi. Când s-a născut, în ce timpuri străvechi? Au apărut mecanisme mecanice, apa a rotit roțile morilor și pompelor, oamenii erau deja destul de buni la navigare. Dar ... energia apei care se încadrează nu poate fi adaptată la o căruță în mișcare, izvoarele sunt slabe și nesigure, iar pânzele sunt potrivite doar cu un vânt bun și chiar atunci în principal pe apă. Și așa că am vrut să nu depind de nimic ...

Una dintre primele, probabil, încearcă să pună în aplicare ideea de a folosi propria putere pentru a pune în mișcare o trăsură ușoară aparține tâmplarului Augsburg Walter Goltan. El a fost cel care la începutul secolului al XV-lea a condus pe străzile înguste ale orașului său pe o structură neobișnuită cu patru roți, care s-a dovedit a fi un cărucior muscular autopropulsat. Trăgând o sfoară nesfârșită, călărețul învârtea două tobe. Cel inferior, cu lamele longitudinale, a făcut să se rotească o roată dințată montată rigid pe puntea spate. Inutil să spun că viteza scaunului cu rotile nu era mai mare decât cea a unui pieton. Dar ce zici de volan? Ei bine, în acele zile, problema rotației nu îi deranja încă pe inventatori. Dacă a fost necesar să se schimbe direcția de mișcare, călărețul a ieșit din trăsură și, ridicând capătul frontal, a îndreptat trăsura în direcția corectă.

Echipajul lui Goltan era singur. Dar un anume Auguste din Memmingen în 1447 a construit o mașină autopropulsată gigantică (chiar și astăzi) pe patru roți uriașe. Ar putea transporta câteva zeci de oameni simultan. Desigur, istoria tace despre viteză, dar asta nu era principalul lucru la acea vreme. Mai important, mașina se mișca! Prin intermediul unor dispozitive inteligente, pârghii, role, porți în interiorul trăsurii, oamenii roteau toate cele patru roți ale trăsurii. Proiectantul s-a asigurat că, dacă una dintre roți se blochează într-o gropă, celelalte ar putea scoate mașina pe un drum plat. Iată-l, prototipul vehiculelor moderne pentru toate terenurile cu tracțiune integrală!

Alte vagoane autopropulsate din Evul Mediu au fost, de asemenea, create pe principiul utilizării puterii musculare. În 1459, un echipaj neobișnuit a participat la procesiunea triumfală a împăratului german Maximilian I. Era o roată de cerc de șase metri, în interiorul căreia se aflau persoanele care domneau. Căruciorul s-a deplasat ca urmare a faptului că servitorii au pășit peste suprafața sa interioară, iar direcția de mișcare a fost reglată de o manetă lungă de către un servitor care mergea lângă el. În același timp, a apărut o trăsură de lemn cu patru roți, condusă de servitori care mergeau alături și în spatele ei, care, cu ajutorul pârghiilor, roteau arborii și volanele montate pe corp. Numai schițele acestor mașini au ajuns la noi: nu există alte date fiabile despre existența lor. Proiectarea acestor căruțe a fost realizată, în special, de celebrul artist Albrecht Durer, care ne-a lăsat mai multe desene ale invențiilor sale.

În 1685, celebrul ceasornicar de la Nürnberg, Stefan Farfler, și-a rupt piciorul. Acest eveniment aparent nesemnificativ pur personal a servit ca un impuls ... pentru dezvoltarea și îmbunătățirea ulterioară a echipajului autopropulsat - până acum doar sub forma unei căruțe musculare. Farfler nu a fost foarte încântat de perspectiva utilizării cârjelor sau de a rămâne acasă. A construit o mică trăsură cu trei roți, pe care „el însuși putea merge la biserică fără ajutorul nimănui”. Este clar că Speed ​​nu a fost atât de fierbinte și aici. În scaunul cu rotile, a folosit principiul propriei sale mecanisme de ceas. Doar forța arcurilor și a greutăților și-a înlocuit propriii mușchi. Întorcând mânere speciale, Farfler, printr-un sistem de angrenaje, a rotit roata din față. Vagoanele motorizate moderne și vehiculele cu tracțiune față au ceva în comun cu această schemă.

Conaționalii noștri au contribuit, de asemenea, la dezvoltarea „mașinilor auto-rulate”. În 1752, prima astfel de trăsură a fost construită în Rusia, condusă de un sistem complex de pârghii și pedale, care erau controlate de doi lachei care stăteau pe tocuri. Creatorul său este Leonty Lukyanovich Shamshurenkov, un țăran din provincia Nijni Novgorod, un remarcabil inventator rus autodidact, înzestrat cu o mare imaginație și ingeniozitate. La 21 iunie 1751, el a trimis o petiție Comisiei Senatului din Moscova pentru permisiune și asistență financiară pentru „... scăparea scaunului cu rotile, care putea rula fără un cal. El, Leonty, poate face cu adevărat o astfel de trăsură, cu mașini inventate de el, pe patru roți, cu scule astfel încât să funcționeze fără cal, doar că va fi condusă prin scule de către doi oameni care stau pe aceeași trăsură, cu excepția pentru persoanele inactive care stau în el, dar va circula cel puțin pe unele distanțe mari și nu numai de-a lungul unei locații plane, ci și până la munte, acolo nu va fi un loc foarte abrupt și, de asemenea, căruciorul poate fi făcut, desigur, în trei luni cu toată perfecțiunea și pentru aprobare pentru realizare nu are nevoie de mai mult de 30 de ruble din trezorerie pentru prima astfel de trăsură ... ”.

Abia un an mai târziu, la Sankt Petersburg, Shamshurenkov „cu fiecare grabă” a început să-și pună în aplicare planul. Și la 1 noiembrie 1752, trăsura era complet pregătită pentru testare. Până în prezent, nu au supraviețuit niciun desen, nici un desen, nici măcar o descriere explicativă a acestui echipaj autopropulsat cu antrenament muscular. Potrivit celor câteva documente, se poate aprecia că trăsura era cu patru roți, închisă și semăna cu o trăsură - nu voluminoasă, ci mai degrabă ușoară și puternică. Două persoane au pedalat roțile din spate și i-au controlat mișcarea. Echipajul transporta cel puțin doi pasageri.

Un an mai târziu, după ce și-a terminat munca, inventatorul în vârstă de 60 de ani, încă plin de putere și energie, scrie din nou la Sankt Petersburg: nevoie ... Și, deși trăsura pe care am făcut-o înainte este în funcțiune, dar nu chiar așa într-o mișcare rapidă și, dacă este încă permisă, pot să fac acel vechi dressing și să mă mișc mai repede și mai puternic cu pricepere. " Dar aceste propuneri au fost refuzate, toate cererile ulterioare au fost în zadar. În scurt timp, inventatorul și „scaunul cu rotile care rulează automat” au fost uitate, iar soarta lor ulterioară este necunoscută.

Un alt mecanic rus talentat, Ivan Petrovich Kulibin, a lucrat mai mulți ani la sidecar-ul original și l-a terminat în 1791. Toată mecanica din exterior pare simplă, dar ochiul unui designer modern va distinge imediat o serie întreagă, chiar și în vremurile actuale ale soluțiilor ingenioase. Kulibin a făcut echipajul cu trei roți, pentru un singur pasager. Cadrul din lemn consta din două grinzi longitudinale conectate prin bare transversale. Un platan rotativ cu un singur volan, controlat de tije și pârghii, a fost atașat la acesta în față. În spate, alte două roți cu diametru crescut au fost instalate pe cadru. Pedalele - sau „pantofii”, potrivit lui Kulibin, au fost presate alternativ de un bărbat care stătea pe tocuri. El, prin intermediul tijelor și al clichetelor, a adus o volantă orizontală grea, care a facilitat munca unei persoane pe pedale și a atenuat mișcarea mașinii. Rotația arborelui volantului vertical a fost transmisă prin roți dințate simplificate către roata din spate dreaptă.

Un design interesant al mecanismului de transmitere a cuplului la roata motrice, care a devenit prototipul cutiilor de viteze cu trepte moderne. Un tambur cu trei jante dințate de diametre diferite și cu un număr inegal de dinți a fost situat pe axa vârfului. Angrenajul longitudinal al arborelui, deplasându-se de-a lungul diametrului tamburului, ar putea fi conectat la orice coroană, schimbând raportul de transmisie și, prin urmare, viteza de rotație a roților și forța aplicată.

„Trotineta” avea și un mecanism cu roți libere, care oferea unei persoane posibilitatea de a se odihni, folosind inerția poziției și a volantului. Și încă o previziune tehnică remarcabilă se găsește în scaunul cu rotile al lui Kulibin: axele roților au fost rulate pe trei role speciale. Acest dispozitiv este precursorul rulmentului modern cu role! Pe scurt, transmisia manuală și rulmenții de pe acest boghi au fost proiectați și utilizați cu jumătate de secol înainte să apară în Franța și Anglia. Puteți afla mai multe despre designul „scuterului” în departamentul auto al Muzeului Politehnicii din Moscova, unde se păstrează modelul său de funcționare.

Și totuși, îmbunătățirile introduse de Kulibin în designul sidecar-ului nu au putut să-l transforme într-un echipaj autopropulsat cu drepturi depline, motorul viu fiind prea slab și nesigur. Încercări similare de a crea transportul „muscular” au fost făcute de mai multe ori în secolul al XVIII-lea și în străinătate. Cu toate acestea, toate aceste mașini au rămas doar o jucărie originală la curte. Se știe că în Anglia a fost construită de John Bevers o trăsură monoplază similară cu cea Kulibin, doar cu patru roți.

Într-un cuvânt, „mașinile auto-rulate” s-au dovedit a fi nesigure și practic inacceptabile. Și toți au devenit primii pași spre satisfacerea dorinței unei persoane de a se mișca mai repede. Desigur, pseudo-inventatorii au apărut pe această cale, propunând structuri fără sens care au fost incluse în fondul bicicletelor auto. Iată o astfel de idee: puneți vâslele-greble pe o căruță obișnuită și împingeți-le de la sol. Un alt dispozitiv „uimitor” trebuia să folosească principiul unei roți de veveriță, dar cu câini. Pentru aceasta, roata din față a căruței trebuia să arate ca un tambur, în interiorul căruia animalele trebuiau să alerge. A existat și un proiect nu mai puțin original: au vrut să forțeze calul să apese pedalele. Dar ... câinii și caii au refuzat să îndeplinească astfel de sarcini neobișnuite pentru ei înșiși, iar aceste „vagoane promițătoare” au rămas blocate pe loc, pierdute în analele istoriei tehnologiei.

Dar aceeași poveste a luat toate boabele mai mult sau mai puțin raționale din proiectele musculare. Amintiți-vă volanta de pe „scuterul” lui Kulibin. Această idee a fost dezvoltată de ungurul Josef Horthy-Horvat, care în 1857 a propus un omnibus cu mai multe locuri, pe acoperișul căruia a fost instalat un volant imens; cuplul de la acesta prin angrenajul conic și arborele a fost transmis roților din spate ale echipajului. Atribuțiile „șoferului” erau doar să o desfacă. Trei ani mai târziu, inginerul rus V. I. Shubersky a dezvoltat un proiect pentru o „volantă”, care folosește și energia unei rotițe rotative. Și în 1905 englezul Lanchester a brevetat „mașina cu volant”. Una sau două volante grele au folosit o transmisie mecanică pentru a roti roțile mașinii. Motoarele electrice erau folosite pentru a accelera volantele, dar se putea face manual.

Și în zilele noastre, criza energetică și lipsa de dinamism, dominanța mașinilor în orașele mari, zgomotul, poluarea cu gaze a atmosferei au forțat să acorde atenție unor vehicule „musculare”, odată înlocuite de motoare puternice și compacte. Acestea includ, în primul rând, biciclete, precum și vagoane bazate pe ele - velomobile puse în mișcare de mușchii umani.

De la bicicletă, velomobilul a primit o transmisie simplă cu lanț, roți ușoare; de la mașină - transmisia, caroseria, sistemul de iluminare, începuturile de confort. Proiectarea tuturor unităților vizează îndeplinirea condiției principale - facilitarea maximă a muncii șoferului. Așa s-a întors spirala dezvoltării vehiculelor musculare, care a început acum cinci secole.

Astăzi, pe străzile din Tokyo și Amsterdam, Paris și Milano - multe orașe din lume, mașinile fără motor pentru unul sau doi sau chiar o duzină sau două vor clipi în fluxul dens de trafic. În ele, toată lumea este ocupată: pedalează sau apasă manetele de acționare. Cum poate o mașină să țină pasul - bineînțeles, nu în viteză, ci în eficiență, manevrabilitate, inofensivitate pentru mediu: câte avantaje simultan! Da, și răsucirea pedalelor pentru actualul locuitor al orașului care suferă de mobilitate sedentară nu este deloc inutilă.

Vehiculele nemotorizate sunt construite într-o mare varietate de versiuni: de la velomobile agile cu un singur loc până la „autobuze pentru biciclete” gigantice cu mai multe locuri - vagoane cu trei roți, fără caroserie, cu o transmisie comună la roțile din spate. Până în prezent, multe dintre ele au fost create din motivele autopromovării sau din dorința de a surprinde compatrioții, de a atrage atenția și de a provoca senzația.

Unul dintre primele proiecte ale unui mic autobuz pentru biciclete, pentru 21 de persoane, a fost propus în 1949 de francezul Pierre-Albert Farsa. Dar Dane Tag Krogshave a depășit în mod clar toți concurenții, după ce a construit un monstru de bicicletă cu trei roți, cântărind mai mult de 3 tone, conceput pentru 35 (!) De persoane. Au fost necesare 78 de biciclete vechi, 35 de șeuri, 70 de pedale, trei roți de mașină. Singura utilizare practică a acestui monstru pe care Krogshave a găsit-o până acum este că ocazional se rostogolește pe copii locali.

Am vorbit deja despre velomobile ușoare construite în țara noastră: despre trăsura Harkov „Vita” („MK”, 1976, nr. 7), velomobilul pliabil „Kolibri” („MK”, 1979, nr. 12). Mai multe velomobile cu corpuri simplificate au fost create de studenți și angajați ai Institutului de Inginerie Civilă din Vilnius. În iarna anului 1981, a avut loc chiar și prima competiție de mașini musculare din țară.

Dar, oricât de bune ar fi velomobilele, ele încă există în exemplare unice și nu au devenit un fenomen vizibil în fluxurile de trafic din marile orașe. Cu toate acestea, în Japonia, unde problemele legate de supraîncărcarea traficului și de poluarea aerului de către gazele de eșapament sunt deosebit de acute, producția în serie a mai multor tipuri de vehicule nemotorizate a început deja: un pedicar ușor cu trei roți, cu un baldachin și un patru mai confortabil. -unul cu roți. Viteza lor medie este mică - 10-15 km / h, dar aceasta este suficientă pentru călătorii scurte. Un astfel de transport va fi util nu numai pentru uz personal, ci și pentru poștași, medicii policlinicilor raionale; pentru învățarea tinerilor regulile de circulație, aplicarea pe teritoriul marilor întreprinderi, ferme, șantiere.

Velomobilul face primii pași până acum neclintiți (asta în ciuda istoriei sale de aproape cinci sute de ani!), Dar avantajele uriașe ale transportului simplu și la prețuri accesibile determină marele său viitor. Există încă ceva de gândit și de lucrat pentru inventatori în această formă veche și, poate, în același timp, cea mai tânără de transport, care nu are nevoie de un motor care să servească sănătatea umană și sperăm că designerii amatori, cititorii revistei noastre , va contribui la această chestiune.

Ai observat o greșeală? Evidențiați-l și apăsați Ctrl + Enter să ne anunțe.

Omenirea a visat de mult să creeze o aparență de trăsuri autopropulsate care să se poată deplasa fără animale de tragere. Acest lucru se vede clar în diferite epopee, legende și basme. Pe stradă în mai 1752. La Sankt Petersburg a domnit o dispoziție festivă, aerul este pătruns de aromele delicate ale primăverii, soarele ascuns și-a trimis ultimele raze. Grădina de vară era plină de oameni. Vagoane elegante circulau de-a lungul trotuarelor și dintr-o dată apare unul ciudat printre toate vagoanele. Mergea fără cai, liniștit și fără zgomot, depășind alte vagoane. Oamenii au fost foarte surprinși. Abia mai târziu a devenit cunoscut faptul că această invenție extraordinară este „ cărucior auto-rulat", Construită de țăranul iobag rus din provincia Nijni Novgorod Leonty Shamshurenkov.

De asemenea, un an mai târziu, Shamshurenkov a scris despre ce ar putea face sanie autopropulsatăși un ghișeu de până la o mie de mile cu un clopot care sună la fiecare kilometru parcurs. Astfel, chiar și cu 150 de ani înainte de apariția primei mașini cu motor cu ardere internă, în Rusia iobag a apărut un prototip de vitezometru modern și o mașină.

IP Kulibin a elaborat un proiect în 1784, iar în 1791 și-a construit propriul „scuter”. Pentru prima dată, a folosit rulmenți și un volant pentru a asigura o funcționare lină. Folosind energia volantului rotativ, mecanismul cu clichet, acționat de pedale, a permis scaunului cu rotile să se miște liber. Cel mai interesant element al „pistolului autopropulsat” Kulibino a fost mecanismul de schimbare a vitezei, care este o parte integrantă a transmisiei tuturor vehiculelor cu motoare cu ardere internă.