Сидней Уитингтон - История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

Автоматический стартер датируется 1911 годом. В это время американские производители прилагали максимум усилий, чтобы производить максимально надежные автомобили. Они использовали двигатели внутреннего сгорания, паровые и электрические двигатели, цепные, конические или фрикционные передачи, разные устройства для управления направлением движения – руления и т. д. Это было время проб и ошибок. В следующее десятилетие основные черты автомобильного дизайна стабилизировались. Одной из самых значительных инноваций после 1920 года стал гидропривод, который в разных видах и с разной степенью успеха применялся на многих автомобилях. В целом никаких революционных изменений в конструкции автомобиля Панара после 1894 года не произошло, хотя инженеры год за годом вводили всевозможные усовершенствования, результатом которых становилась экономия топлива, повышение безопасности, облегчение управления автомобилем и т. д.

Большинство ранних автомобилей были предназначены только для пассажиров, но Даймлер построил в 1891 году первый грузовик, а Бенц в 1895 году – автобус (рис. 12.14). Все эти транспортные средства стали важными в своем сегменте и выпускались в разных видах. Хотя автобусы почти вытеснили трамвай в Соединенных Штатах после того, как начали широко использоваться в 1922 году, уже в 1925 году их производство стабилизировалось. За исключением периода с 1942 до 1948 года, общее производство автобусов с 1925 года оставалось постоянным. В 1950 году 80 процентов всех выпускаемых автобусов составляли школьные автобусы. Этот важный факт указывает на быстрое развитие школ. Американские дети стали получать лучшее образование, чему в немалой степени способствовало появление специализированных автомобилей.

Автомобили определили требования к планированию современных городов. В Средние века планирование городов было ориентировано на потребности верхушки среднего класса. Вплоть до XVIII века предпочтение отдавалось большим домам и дворцам богатых людей. В XVIII веке некоторое внимание стали уделять планированию впечатляющих площадей и внушительных проспектов, но только в XIX веке при планировании городов начали учитывать потребности и других состоятельных слоев общества. Пример – застройка частными особняками площадей в районе Блумсбери. Эти площади с садами в центре и жилыми домами были полностью изолированы от неудобств, связанных с уличным движением. О низших слоях общества все еще никто не думал.

Рис. 12.14. Первый автобус

Немного позже Жорж-Эжен Осман (1809–1891) осуществил перепланировку Парижа, точнее, он впервые спланировал город согласно требованиям нового промышленного века. Он уделил особое внимание широким прямым проспектам не только как транспортным артериям, но и как средству подавления мятежей, сотрясавших Париж в начале века. Осман понимал, что широкие бульвары обеспечат не только движение света и воздуха, но и облегчат передвижение войск. Наличие сети железных дорог заставило его предусмотреть возможность предотвращения транспортных заторов вблизи железнодорожных вокзалов. Акцент Османа на транспорт был одной из первых ранних попыток решить проблему, ставшую доминирующей в XX веке. Однако в его плане смешался транспорт, жилые кварталы, предприятия и снова не было принято во внимание расселение низших слоев общества.

В 1901 году француз Тони Гарнье сформулировал принцип, ставший фундаментальным для городского планирования в XX веке. Индустриальный город Тони Гарнье был разделен на четыре зоны: жилую, промышленную, общественную и сельскохозяйственную. Современное планирование включает все социальные классы и группы и основано на факторах, которые ранее игнорировались. Например, перед тем как начать проектирование большого жилого района, современный архитектор прежде всего собирает многочисленные статистические данные. Ему необходимо знать, скажем, количество семей с четырьмя детьми, пожилых пар и одиноких людей в разных социальных группах. Многие требования к современному городскому планированию диктует социальная текучесть, возникшая благодаря личным автомобилям, электричеству и современным коммуникациям. Автомобильное движение игнорировать никак нельзя. Также необходимо иметь в виду постоянно изменяющийся облик городов (по крайней мере американских), с их быстро разрастающимися пригородами. До 1940-х годов городские окраины являлись по большей части жилыми районами, а потом туда стали переводить промышленные предприятия.

Автомобили меняют облик городов, и хорошие автомобильные дороги – жизненно важная потребность. Без современных автомагистралей автомобили были бы бесполезной грудой железа.

Макадам умер в 1836 году. Щебеночные дороги, более или менее напоминающие те, что он и Телфорд строили в Британии, а Трезаге во Франции, продолжали прокладывать до самого начала XX века. Появление в 1858 году камнедробилки, а в 1859 году – парового катка повысило скорость строительства таких дорог и сделало процесс экономичнее. В начале 1890-х годов, до массового распространения автомобилей, строительство новых дорог стимулировал велосипед. Нью-Джерси в 1891 году и Массачусетс в 1892 году были первыми штатами, где государственные средства стали тратить на дорожное строительство. Федеральное бюро общественных дорог было создано в 1893 году. Усилия инженеров-дорожников этого периода в основном были направлены на улучшение старых щебеночных дорог путем покрытия их асфальтовой нефтью и легкой смолой, которые могли на какое-то время «прибить» пыль и даже связывать между собой мелкие камни. Люди придумывали защитные покрытия для продления жизни старых дорог. А затем появился автомобиль. В 1895 году в США было зарегистрировано четыре «безлошадных» транспортных средства. Десятью годами позже там было уже 78 800 автомобилей. В первое время многие автомобилисты искренне верили в то, что их машины работают как дорожные катки и спрессовывают покрытие. Довольно скоро они лишились этой иллюзии, когда даже самые качественные щебеночные дороги начали разваливаться, из-под колес вылетали камни и поднимались клубы пыли. К 1910 году стало очевидно, что щебеночные дороги XIX века совершенно не подходят для века XX.

Первые дороги, построенные в начале XX века для новых типов транспортных средств, были смешанными – они оставались щебеночными, но заливались горячим битумным покрытием. Довольно скоро появился битумный или асфальтовый бетон. Битумный материал смешивался с тщательно отсортированным наполнителем, которым мог быть битый камень или гравий и песок, в стационарной мешалке, выливался на дорогу и утрамбовывался еще горячим. В это же время начали строить дороги с покрытием из цементобетона, который давно использовали в качестве фундамента для городских мостовых. Ранние цементобетонные городские мостовые в Инвернессе и Эдинбурге – в Шотландии и Гренобле – во Франции показали вполне удовлетворительные результаты. В 1908 году в Мичигане, вскоре ставшем центром автомобильной промышленности, началось масштабное строительство дорог из цементобетона, положившее начало современному использованию цементобетона для автомобильных магистралей. После этого в некоторых штатах начались научные исследования. Обширная исследовательская программа охватила все этапы строительства дорог из цементобетона.