Василий Лебедев - Занимательная техника в прошлом

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.

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.