Альтернативные источники энергии. Энергия пружин.
Начнём издалека…
Одно из самых интересных изобретений Леонардо – самодвижущаяся повозка. Многие считают ее прототипом современного автомобиля. Иногда ее даже называют «автомобиль Леонардо». Повозка приводится в движение пружинным механизмом, подобным тому, который используется в арбалетах. У автомобиля Леонардо 4 колеса, задние – ведущие, одно переднее колесо посередине и еще одно – рулевое, румпельного типа. Вращение на задние колеса передается от пружин специальными тягами, задние колеса соединены между собой шестернями, отдаленно напоминающими прототип современного дифференциала. Во времена Леонардо эта повозка предназначалась для увеселения королевского двора/
Реконструкция проекта Леонардо была успешной. Запущенная модель повозки достигла скорости разгона 5 км / час. Деревянная тележка, оснащенная пружинным мотором и рулевым механизмом способна самостоятельно двигаться! Так как в качестве движителя в повозке используется сила пружин, запас хода невелик — около 40 метров.Сейчас она демонстрируется в экспозиции музея.
***
В России (XVIII век) были изобретены две конструкции механических экипажей: самобеглая коляска
Л.Л. Шамшуренкова (1752 год)На улице май 1752 года. В Петербурге царило праздничное настроение, воздух пронизан тонкими ароматами весны, прячущееся солнце посылало последние лучи. Летний сад был заполнен людьми. По мостовым разъезжали нарядные коляски, и вдруг среди всех экипажей появляется один странный. Он шёл без лошадей, тихо и без шума, обгоняя другие кареты. Народ был сильно удивлен. Только потом стало известно, что сие диковинное изобретение это — «самобеглая коляска», построенная русским крепостным крестьянином Нижегородской губернии Леонтием Шамшуренковым.
Так же, уже через год, Шамшуренков написал о том, что может сделать самоходные сани и счётчик до тысяч вёрст с колокольчиком, звенящим через каждый пройдённый километр. Таким образом, ещё за 150 лет до появления первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, в крепостной Руси появился прототип современного спидометра и автомобиля.
и самокатка И.П. Кулибина (1791 год). Подробного описания самобеглой коляски не сохранилось, но известно, что её испытания успешно состоялись 2 ноября 1752 года. По изобретению И.П. Кулибина сохранилось куда больше информации: она представляла собой трехколёсную педальную коляску с маховиком и трёхскоростной коробкой смены передач. Холостой ход педалей осуществлялся за счёт установленного между педалями и маховиком храпового механизма. Ведущими колёсами считались два задних, а управляемым – переднее. Вес коляски (вместе со слугой и пассажирами) составлял 500 кг, а развиваемая ей скорость – до 10 км/ч.
И. П. Кулибин составил проект в 1784 году, а в 1791 году построил свою «самокатку». В ней впервые для обеспечения равномерности хода были применены подшипники качения и маховик. Используя энергию вращающегося маховика, храповый механизм, в приводе от педалей, позволял коляске двигаться свободным ходом. Самый интересный элемент кулибинской «самоходки» был механизм для смены передач, являющийся неотъемлемой частью трансмиссии всех автомобилей с двигателями внутреннего сгорания
***
Нюрнбергским часовщиком И. Хаучем была построена механическая повозка, источником движения которой была большая часовая пружина. Одного завода такой пружины хватало на 45 минут езды. Эта повозка действительно передвигалась, однако находились скептики, которые утверждали, что внутри неё спрятаны два человека, приводящие её в движение. Но, несмотря на это, она всё-таки была куплена королём Швеции Карлом, который пользовался ею для поездок по королевскому парку.
<Согласно книге, изданной в Париже в 1793 году, автором которой был Озанам, уже в течение нескольких лет по Парижским улицам ездила коляска, приводимая в движение лакеем, который нажимал на подножки, расположенные под кузовом.
***
Robert Whitehead известен потомкам как изобретатель торпеды. Он родился в Little Bolton в 1823, в семье инженера. К 1864 он стал менеджером машиностроительной компании в Fuime, около Триеста, выполнявшего заказы для австрийского военного флота. Robert Whitehead и австрийский морской капитан Giovanni de Luppis совместно разработали «самоходную мину», разработанную, чтобы взрывать военные корабли. Этот проект назвали «Der Kustenbrander» то есть — «Прибрежное Судно Огня». Robert Whitehead пытался в течение нескольких месяцев помочь Luppis с его изобретением, но они были не в состоянии придумать практическое оружие с пружинным заводом. Ввиду не продолжительности и слабосильности, имевшегося в наличии, пружинного завода.
Имеются довольно веские основания утверждать, что изобретателем торпеды явился наш соотечественник И.Ф.Александровский, предложивший в 1865 году морскому министру проект самодвижущейся мины.
Управляющий министерством адмирал Краббе посчитал изобретение преждевременным. Однако когда через три года после вторичного рассмотрения изобретателю предложили построить торпеду на собственные средства, время было упущено и приоритет в создании торпеды оказался принадлежащим англичанину Р.Уайтхеду.
Впоследствии, Robert Whitehead использовал сжатый воздух, чтобы привести гребной винт его торпеды в действие. Сжатый воздух, оказалось, был намного более эффективной заменой пружинному заводу для движения торпедного винта, несмотря на потери, при сжатии воздуха и выделяемое тепло.
Роберт Уайтхед, работавший в Австро-Венгрии на заводе в г. Фиуме (ныне Риека), в 1866 году заявил о созданной им совместно с лейтенантом австрийского флота Лупписом самодвижущейся мине, названной «торпедой» (латинское torpedo marke — электрический скат). Первые испытания торпеды с пневматическим двигателем оказались не совсем успешными, и работы по их совершенствованию продолжили.
Россия проявила заинтересованность в новом виде оружия и закупила в Фиуме 250 торпед на сумму свыше миллиона рублей. Нет пророка в своём отечестве! :(
Торпеда Уайтхеда не была единственной в своем роде, к этому времени имелись и другие, соперничавшие с ней конструкции, часто довольно оригинальные. Так, адмирал флота США А. Хоэлл работал над совершенствованием мины с инерционным двигателем — маховиком, массой 60 кг, ось вращения которого располагалась перпендикулярно оси снаряда. Действовало это хитроумное устройство так: перед выстрелом маховик раскручивался до 10 000 оборотов в минуту. С помощью шестеренной пары кинетическая энергия маховика передавалась на два гребных винта. Предусматривался даже автомат-регулятор, увеличивавший шаг винтов по мере израсходования энергии маховика. За счет гироскопического эффекта торпеда сохраняла курс, была бесследной. Она состояла на вооружении американского флота, закупали ее и некоторые другие страны. Существовали и другие образцы инерционных торпед. Они могли двигаться со скоростью до 28 узлов и проходили до 600 м.
***
Трамвай с часовым механизмом: 1875 год.
Единственный пример, найденный мною, пример применения часового завода в транспортном средстве, бегавшем по рельсам, это — трамвай с часовым заводом, построенный Thomas Middleton and Co, Southwark, Лондон, по чертежам E H Leveaux. Этот агрегат использовалося, для движения трамвая на складе Лилли-Бридж, Столичной Окружной Железной дороги (Лондон) в мае 1875. Трамвай достигал максимальной скорости 7 миль в час на протяжении более чем полумили. Эксперименты некоторое время продолжались в 1876 году, но были тогда же и оставлены.
К сожалению, никакие технические детали этого проекта нам не доступны в настоящее время. По-видимому, это было что-то похожее на огромный часовой механизм, но как это было устроено и чем заводилось? Может быть, паровым двигателем. Опять-таки, сжатый воздух, оказался более эффективным средством для приведения трамвая в движение.
***
А как же автомобили?
Перед вами «самодвижущаяся повозка» (человек, сидящий в ней неизвестен), изготовленная ещё до 1895 года. Транспортное средство приводилось в движение четырьмя пружинами (по типу часовых), установленных в цилиндрическом кожухе под сидением. Повозка могла проехать три мили на одном заводе. Но сколько требовалось приложить усилий для того, чтобы завести пружины – не известно.
Ещё один автомобиль с «часовым заводом».
В нём использовались 4 часовых механизма, каждый из которых приводился в движение тремя пружинами. Хитроумный механизм (путём сцепления различных рычагов и трещёток) позволял ехать экипажу как вперёд, так и – назад. Более того! Управляя одной рукой автомобилем, водитель мог другой рукой, используя рычаг, заводить механизм на ходу. Хотя это и представляется мне чрезвычайно тяжелым занятием.
Ни каких деталей данной конструкции (кроме фотографии и весьма скудного описания) до нас не сохранились. Известно только, по обрывочным данным, что Инжерсолл Мур был фермером и инженером-изобретателем. И как это в нём уживалось? :)
Попытки разыскать г-на Инджерсолла Мура подбросили только этот интригующий фрагмент:
«Холодным вечером в ноябре в 1895, я выезжал за город, чтобы вернуть сбежавшую молодую корову. Поскольку я побежал быстрее, стараясь забежать перед ней, и ухватить её, корова рванулась и протащила меня на забор из колючей проволоки. Когда я, спустя час, достиг дома, то я обнаружил, что моё лицо изрезано колючей проволокой так, что в нескольких местах плоть отделилась и одно ухо было порвано почти пополам.
Моя жена не столь компетентна в целительстве, потому мы примотали всё это кусками ткани на место, а спустя четыре дня, утром я уже ехал на работу как обычно, испытывая лишь некоторое неудобство. Сейчас же ухо срослось, раны на щеке заполнились плотью, остались лишь небольшие шрамы. Ингерсолл Мур, Блумингтон, Иллинойс»
Прям бессмертный «Горец» какой-то :)
В дальнейшем, я попытаюсь описать двигатели, использовавшие сжатый воздух, углекислый газ, ветер, негашёную известь, ацетилен и прочее «горючее» :)
10 комментариев