Безкінний транспорт: паромобілі.

Як було б чудово, якби екіпаж став саморушійним, безкінним! Над цією проблемою люди ламали голову віддавна. Яку силу, який механізм застосувати до візка?

В 1257 г. англійський учений і суспільний діяч Роджер Бекон передбачив можливість створення більших візків з «мускульною›› тягою, що мають практичне значення.

В 1447 г. у європейських містах на новорічних святах з'явився закритий візок, що приводиться в рух «схованим механізмом», очевидно, захованими усередині візка людьми.

Починаючи з XV в. з'являлися десятки саморушійних (розважальних або військових) екіпажів і їх проектів. Серед них і конструкції великого італійця Леонардо да Вінчі, які приводилися в дію слугами, що крокують поруч із візком або знаходились на ній самій. Великий німецький художник А.Дюрер сконструював цілих дев'ять «саморушійних» візків для імператора Максиміліана I, його візок — з усіма приводними колесами: якщо одне попадає в бруд і ковзало, то інші продовжують котити візок (прообраз повнопривідного автомобіля підвищеної прохідності) . І Ньютон у молодому віці побудував «самокотку», яка їздила по підлозі в його будинку.

В XVII-XVIII ст.. були відомі не менш десяти різновидів «безкінних» самохідних візків, у тому числі — « саморушійна коляска» талановитого російського механіка Леонтія Лук'яновича Шамшуренкова (1685-1757). Вона була виготовлена з «заліза сибірського м'якого», «стали самою доброї», «дроту залізної товстої», «шкіри, сала, клею, полотна й цвяхів».

Сама історія створення « саморушійної коляски» сина селянина Новгородської губернії Шамшуренкова не позбавлена драматизму. Виконуючи замовлення купців, Леонтій Шамшуренков зібрав бригаду тесль для будівництва «лабазу» (складу). В один з вечорів на споруджуваному складі влаштували гулянку й після гарного підпиття заснули. Багаття, що горіло в центрі складу, виявилось з норовом і підпалило стреху даху, лабаз згорів, працівники розбіглися, а Шамшуренкова, що залишився, відправили в Острог. Суд був швидкий і суворий, Шамшуренкова посадили у в'язницю на десять років.

У нього, як і будь-якого самоучки, було багато механічних винаходів, але ідея створення « саморушійної коляски» з'явилася саме у в'язниці. Вечорами в зимові й непогожі дні Леонтій Леонідович займався різними виробами, однієї з яких була й «саморушійна коляска». Спочатку її випробували діти начальника в'язниці, яких по доріжках і в будинку катали два каторжанина. Начальник в'язниці відправив повідомлення в царські палати про те, що в його в'язниці створена цікава штуковина — «саморушійна коляска», на якій дітей катають із великою швидкістю...

Винахідник був спрямований з в'язниці в царські покої із своїм винаходом, де він і продемонстрував свою коляску, хоробро прокотивши дітей по Зимовому палацу. «Досить нове й курйозне мистецтво» сподобалося й дітям, і придворної челяді, однак скоро набридло й тим, і іншим, і було відправлено на задвірки конюшенної контори, а винахідник — назад в Острог.

Треба сказати, що «самокатки», «саморушійні коляски» та інші «безкінні» транспортні засоби з'явилися задовго до І. П. Кулібіна. Покоління вмільців ламали голови над створенням і вдосконалюванням безкінних транспортних засобів. Чудовою конструкцією була також самокатка видатного російського винахідника й інженера Івана Петровича Кулібіна.

Паромобіль.У другій половині XVIII в. парову машину одночасно спробували встановити на безрейковий візок і застосувати на рейковому й водному транспорті. Якийсь час парові автомобілі розвивалися паралельно з локомотивами.

Першим паровим автомобілем, що практично діяв, вважається «паровий віз» (1769 г.) француза Никола-Жозефа Кюньо (1715-1804). Він прагнув створити потужну тягову силу для артилерійських знарядь і перевезення снарядів. Віз виготовили в майстернях паризького арсеналу, де звикли до дуже міцних і тому важких візків з товстими листами заліза, мідними втулками, дубовими брусами, великими болтами й заклепками (рис. 5).

Матеріали й знаряддя виробництва наклали свій відбиток на конструкцію воза: вона важила цілу тонну, стільки ж припадало на воду й паливо, ще стільки ж — на частку самої парової машини.

Дві кінські сили, які розвивала машина, давалися нелегко. Незважаючи на великий об'єм казана тиск пари швидко падав, і в результаті через 15 хв машина зупинялася. Щоб підтримувати тиск, доводилося зупинятися й знову розпалювати, що віднімало стільки ж часу, скільки перед цим тривала поїздка.

На початку XIX в. були побудовані й стали розвиватися залізничні дороги. Але їх неможливо було провести всюди. У перевезеннях їм допомагав гужовий транспорт. З'явилося безліч конструкцій безрейкових парових візків, найбільше — в Англії, де парові машини, також як і ткацькі верстати, були основою промислового перевороту.

Потужність екіпажних парових машин у порівнянні з машиною Кюньо зуміли збільшити в 8-10 раз і при цьому зменшили їхні розміри й витрату палива. Машину розташовували, як правило, позаду візка. Шток, що передає рухи поршня храповику на осі коліс, замінили рухомим шатуном. Був створений так званий кривошипний механізм, майже повністю перейшов згодом в автомобільний двигун.

Однак розвиток безрейкового парового транспорту на відміну від залізничного йшло далеко не гладко. Те якийсь пастор запідозрив винахідника Вільяма Мсрдока в стосунках з нечистою силою, і Мердокові довелося залишити досліди з візком, щоб не гнівити бога. То винахідник парової машини Джемі Уатт збвинуватив свого колишнього співробітника Річарда Тревисика в крадіжці ідей фірми «Болтон і Уатт» і намагався провести в парламенті закон про заборону «небезпечних» парових екіпажів...

На щастя, старання Уатта не увінчалися успіхом. Але Тревисик все-таки змушений був припинити роботу над візком з іншої причини — дороги, навіть на околицях Лондона, були такі, що доводилося розчищати трасу для візка — забирати величезні камені, повалені дерева. Витрати по роботах з візком розорили Тревисика, і він помер в бідності.

Тільки в 20- 30-х рр. XIX в., після деякого поліпшення стану доріг, парові візки були затребувані знову.

Продовжуючи справу своїх попередників, російські винахідники поставили перед собою завдання з'єднання колісного візка з механічним двигуном, тобто створення саморушного екіпажу для безрейкової дороги. Так, на основі розробок парових двигунів К. І. Ползунова, П. К. Фролова, Е. А. і М. Е. Черепанових в 1830 г. російський лафетний майстер К. Янкевич зі своїми двома товаришами-механіками впритул підійшов до створення колісного самохідного екіпажа з паровим двигуном. «Швидкокат», як був названий цей винахід, він повинен був розвивати швидкість до 30 верст на годину, мати здатність швидкого гальмування, прискорення й затримки ходу. Принципової особливості швидкоката був паровий котел, що складався з 120 трубок що використовував в якості палива деревне вугілля, ( по задумах винахідників — сосновий). Передбачалося, що ця машина може бути використана як на літньому (колісному), так і на зимовому (з полозами) ходах. У конструкції швидкоката були передбачені також місця для пасажирів і водія, розташовані в критому візку, опалюваному за допомогою системи теплових трубок.

Конструктивною особливістю швидкоката Янкевича було оригінальне оформлення зв'язку між корпусом візка і її задньою віссю. Винахідник відійшов від загальноприйнятого способу розташування осі під корпусом: він пропустив вісь безпосередньо через корпус, що змістило центр ваги візка й суттєво підвищило її стійкість, запобігаючи перекидання.

Чотири «паровики» Голдсуорси Гюрнея (рис. 6) робили регулярні рейси між містами й наїздили в 1831 г. 6 тис. км (нагадаємо, що це становило приблизно в 7 раз менше річного пробігу чотирьох кінних диліжансів). Більш успішно організував рух парових диліжансів Уолтер Хенкок. Однак рейс довжиною 120 км тривав близько 12 год, з яких в русі було тільки 7...8 ч. Решта часу йшло на заправлення водою. Пізніше догадалися причепити до диліжанса тендер з водою й коксом. Хэнкок використовував високий тиск пари в котлі й застосував ланцюгову передачу від колінчатого вала машини до коліс

Дев'ять 15-місних візків Хенкока зробили близько 700 рейсів і наїздили 7 тис. км зі швидкістю до 30 км/год.

                                                   Рис. 6. Паромобиль Гюрнея

Після того як парові диліжанси почали потроху справлятися з вантажопотоками, виникла нова перешкода. Власникам диліжансів доводилося платити мита в 8...9 раз більші, ніж платили за кінний диліжанс: і за число місць у диліжансі, і за потужність машини, і за число коліс. А коліс було багато через те, що тоді ще не було гарного способу керування візком і облаштували його «гайдом» — поворотним двоколісним візком, висунутої вперед на довгому дишлі. Таким чином, візок ставав шестиколісним; до нього нерідко причіпляли два-три вагончики, і число коліс збільшувалося.

Власники кінного поштового транспорту, для яких парові автомобілі були небезпечними конкурентами, переконали парламент у тому, що важкі машини псують дороги. У результаті чого податок на парові диліжанси був збільшений. Але цього виявилося недостатньо, щоб знищити їх. Тоді підкупили журналістів, щоб вони лаяли паровий транспорт. Замітки про дріб'язкові події з паровими диліжансами роздувалися в погромні статті. Усе це вплинуло, тим більше що в цей час з'явилися ідеї луддитів (руйнівників машин), що в нещастях англійського пролетаріату винна техніка. Жителі провінції, підбурювані ворогами автомобіля, завалювали дороги колодами й сміттям, закидали пасажирів каменями. Подорож на паровому диліжансі ставало небезпечним. Відбувся ще один удар: виробники кінних візків добилися видання «Закону про дорожні локомотиви», який прирівнював швидкість — головна перевага парових диліжансів — до кінних 16 км/год. Але й цей удар не був для паровиків останнім.

І от в 1865 г., коли залізнчні дорогиі вже покрили всю Англію, їх власники разом з виробники кінних візків наполягли на доповненнях до «Закону»:

• дорожні локомотиви повинні пересуватися зі швидкістю 6,5 км/год на заміських дорогах і ще вдвічі повільніше в населених пунктах;

• перед локомотивом повинен іти людина із прапорцем, щоб попереджати перехожих і проїзжих про небезпеку, що наближається;

• допомагати зустрічним перевізникам в втихомиренні переляканих коней;

• на локомотиві повинен перебувати, крім машиніста, і кочегар.

Закон був зм'якшений тільки в 1878 р. і відмінний в 1896 р.., коли на Європейському континенті вже їздили сотні бензинових автомобілів.

Так в Англії був знищений зароджений вид транспорту — парові диліжанси. А паровози безперешкодно, з вигодою для їхніх власників, котилися по рейках; до того ж і паровози, і вагони, і рейки належали одному власникові.

На якийсь час парові автомобілі відродилися у Франції. Їхні двигуни вже були оснащені гасовими пальниками замість вугільних котлів, не потребували важкого запасу вугілля й довгому розігріві, стали більш легкими й потужними. Леон Серполле (1858-1907) на паромобілі (рис. 7) замінив котел довгою багаторазово вигнутою трубою — змійовиком. Запас води значно зменшився, змійовик швидко розігрівався, безупинно утворюванна необхідна для роботи машини кількість пари ( без його скупчення, яке іноді приводило до вибухів котлів).

                                                  Рис 7. Паромобіль Серполле

Все-таки, незважаючи на вдосконалення, парові автомобілі другої половини   XIX ст. залишалися досить незручними для експлуатації. Машиністові паромобіля потрібні були майже такі ж знання й вправність, як його колегам на залізниці.

Один тільки старт парового автомобіля вимагав великої спритності й забирав багато часу. Запаливши (добре, якщо в безвітряну погоду) пусковий пальник, потрібно було відрегулювати подачу пального й повітря; прислухуючись, коли з'являться дзижчання — ознака випарювання пального, булькіт киплячої воли й свист пари. Потім потрібно було перевірити тиск пари за допомогою скляної трубки, встановленої на кронштейнах збоку автомобіля. Коли по недогляду машиніста тиск у котлі надмірно підвищувався, трубка лопалася, викидала потік гарячої води; тоді водієві доводилося гасити пальник, чекати, поки машина охолоне, вставляти нову трубку, доливати в котел води й відновляти процес запалювання. Слід зазначити, що вперше дзеркало заднього виду з'явилося на американському паровому автомобілі марки «Локомобіль» для спостереження не за дорогою, а за трубкою!

У дорозі машиніст повинен був стежити за рівнем води в котлі, доливати її перед підйомами, а при спусках, поки машина працювала вхолосту, накопичувати пар, підкачувати велосипедним насосом повітря й паливо до пальника. Побоюючись пожежі, шофери приєднували до котла шланг, при необхідності, що служив брандспойтом. Через кожні 30...40 км потрібно було заправляти котел, змазувати кривошипний механізм і інші частини двигуна, час від часу видаляти накип, чистити пальник.

Закінчивши поїздку, не можна було просто поставити машину в гараж, заглушити двигун і піти додому. Машиніст задував головний пальник, випускав частину води з котла й знову заповнював його. Пусковий пальник залишали палаючим до ранку, щоб не мучитися знову із запалюванням.

Парова машина була недостатньо надійна й практично недоступна для масового споживача, але все-таки вона зіграла важливу роль у розвитку автомобільної техніки. Була доведена сама можливість механічного пересування, випробувані й удосконалені механізми майбутнього автомобіля. Від парових автомобілів залишилося й слово «шофер» (його раніше писали із двома буквами «ф»), що по-французькому означає «кочегар».

І хоча давно немає на автомобілі котла й топки, водія й донині називають шофером.

До початку «автомобільного століття» розвивався залізничний транспорт, а механізований безрейковий був відсутній. І це в обставинах, коли в колах промисловців, комерсантів, великих землевласників, лікарів, адвокатів особистий транспорт здобував усе більше значення.

Дослідження в області розвитку парового двигуна проводилися й у більш пізній період, спрямовані вони були, головним чином, на застосування парових котлів у транспорті, призначеному для перевезення вантажів.

У монографії, виданої в Санкт-Петербургові в 1898 р., « Про застосування автомобілів у перевезенні пасажирів і вантажів» говориться про те, що перші досвіди використання паромобілів для перевезення вантажів мали місце в Росії в 1872 р. У Стрільці під Петербургом випробовувався «сухопутний пароплав», доставлений із Шотландії 16 (28) липня 1872 р. державними органами була видана перша ліцензія петербурзьким механікам Орловському й Кемпте на перевезення вантажів за допомогою паромобіля, що підтверджується документом, що зберігаються в Центральному державному історичному архіві.

  Однак роботи техніків по створенню колісного самоходу з механічним двигуном показали, що громіздкі й важкі парові установки не дозволяють одержати компактну й просту машину. Як і раніше стояло завдання створення легкого й потужного двигуна, який наприкінці XIX в. став необхідний не тільки колісному транспорту, але літакобудуванню, що почав зароджуватися.

Питання для самоперевірки: