Из истории транспорта
ИЗ ИСТОРИИ ТРАНСПОРТА
транспорт мореходство дорога судостроение
Уже в поэмах Гомера встречаются разные виды транспорта - переносные и самодвижущиеся. Это уже не говоря об известном Троянском коне. Но В Национальном Каирском музее находится колесница фараона Тутанхамона, которая ничем не уступает открытым каретам конца 17- начала 19 века. История транспорта, особенно период его зарождения, не подчиняется логическому описанию и заключению. Можно только догадываться, что было главным толчком и первоосновой, началом начала истории транспорта. Логически можно предположить, что наземный транспорт не может существовать без колес. В принципе, колесо стоит считать одним из первых и главных изобретений человечества.
В Древнем Риме и Древней Греции существовал такой вид деятельности, как оказание транспортных услуг. Носильщики - первый прообраз транспортных услуг по перевозке грузов. Кроме того, были и другие транспортные услуги: повозки запряженные волами, перевозившие скарб, а знатных хозяев проносили рабы на специальных носилках.
Военные потребности и нужды управления требовали развитие транспорта. В Китае, Персии, Римской империи было построено большое количество мощеных дорог для военных целей. Сеть римских военных дорог насчитывала десятки тысяч километров. Постепенно росли обмен, торговля рабами, хлебом, тканями, пряностями. Возникли города - государства на Средиземном море - Финикия, Карфаген и другие, в которых большую роль играла торговля. Развилось морское судоходство, появились гребные, а затем и парусные суда.
Паруса применялись как вспомогательный источник движущей силы на гребных военных и транспортных судах. В X - XIII веках в скандинавских и средиземноморских странах появились суда (дракары, нефы, караки, каравеллы), которые в качестве главного движителя имели паруса.
Особенно важным в области судостроения и мореходства был XIII век. В Европе появляются первые полностью парусные корабли - нефы, например, французский торговый корабль. Суда этого типа называли также бузы, килсы и хулки. Применение на этих кораблях навесного руля позволило уверенно использовать и боковые ветры. В том же веке начали применять компас.
В XIII веке на морских путях Средиземноморья господствуют Венеция, Генуя, Пиза, создавшие крупные торговые флоты. Известно, что эти могущественные республики сдавали торговые суда в аренду многим странам. Организованный в XIII веке торговый и политический союз северо-немецких городов - Ганза - послужил толчком к созданию довольно больших одномачтовых, а затем и двухмачтовых палубных судов - коггов. Эти корабли оказали большое влияние на развитие парусных судов не только Северной, но и Южной Европы.
Чрезвычайно плодотворным для судостроения оказался XIV век. Необходимость перевозить огромные массы грузов послужила причиной появления больших парусных судов. К концу XIV- началу XV века большие торговые суда начали строить с тремя или даже с четырьмя мачтами с прямым парусным вооружением. Военные суда - галеры - вооружали латинскими парусами. Развитие парусного судоходства, усовершенствование парусного вооружения, достижения судостроения и искусства управления парусами способствовали Великим географическим открытиям и расширению мировой торговли.
До XIX века, когда на морях и в океанах появились пароходы, история мореплавания была историей парусных судов. За пять - шесть тысячелетий моря и океаны видели бесчисленное множество мачт и парусов в самых разных сочетаниях, этих вариантов было больше, чем сегодня автомобильных марок и моделей.
Парусные суда всех эпох и народов - живые свидетельства трудного и извилистого пути человечества к прогрессу, пути ошибок и побед. Древние парусники и их навигаторы заслуживают нашего восхищения и уважения даже сейчас, в конце XX века. Все они - общее наследие человечества.
Для развивающегося машинного производства нужно было развивать транспорт. Он тоже должен был стать механическим.
И такой транспорт вскоре появился. Помог этому все тот же универсальная паровая машина <#"justify">С изобретением колеса стал развиваться сухопутный транспорт. До этого применялся лишь «волок». На водном транспорте долгие годы в качестве двигателя использовался парус, на суше - различные животные.
Первые чертежи автомобиля принадлежат самому Леонардо да Винчи. В его конструкции применен пружинный привод, в эпоху Возрождения в ряде европейских стран подобные повозки участвовали в праздниках и парадах. В 2004 году группа экспертов музея науки Флоренции сумела восстановить автомобиль по чертежам Леонардо, тем самым доказав правильность его идей.
Формирование транспорта общего пользования в Европе в 60-е гг. XVIII в. совпадает с эпохой промышленного развития. Паровой двигатель дал транспорту невиданную доселе мощь и вызвал бурный рост экономики, позволяя осваивать новые территории для проживания населения и производства различной продукции и расширять связи между городами и странами. Рост экономики, в свою очередь, дал толчок развитию транспорта для обеспечения нужд производства и вывоза продукции. Здесь прослеживается причинно-следственная связь между транспортом, экономикой и структурой общества. В 1770 году француз Кюньйо изобрел автомобиль с паровым двигателем (кстати, в России было тоже много проектов таких автомобилей). Ровно через век была построена новая конструкция автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, который работал на газу. Это изобретение открыло новую страницу в истории транспорта. Уже через несколько лет Рудольф Дизель создал двигатель внутреннего сгорания, с воспламенением смеси не от искры, а от сжатия. Этот двигатель стал еще более эффективным, а такие двигатели и до сих пор называют дизелями.
В 1886 году произошел поистине переломный момент в истории автомобилестроения. Немецкий инженер Карл Бенц получил патент №37435 на свое изобретение - самодвижущийся экипаж с бензиновым мотором. Этот год и считается годом создания первого автомобиля в мире. Интересно, что примерно в это же время другой немецкий изобретатель Готлиб Даймлер также сконструировал экипаж с бензиновым мотором, а годом ранее запатентовал первый мотоцикл и карбюратор. Однако по воле случая (а какого - читайте чуть ниже) роль изобретателя автомобиля досталась именно Карлу Бенцу.
Творение Бенца представляло собой трехколесный самодвижущийся экипаж, рассчитанный на двух человек и оборудованный четырехтактным бензиновым мотором с водяным охлаждением.
Двигатель мощностью 0,9 л.с. располагался горизонтально над осью задних колес, которые приводились в движение посредством одной ременной и двух цепных передач. Источником питания для системы зажигания служила гальваническая батарея. Горизонтально под двигателем располагался маховик, который служил для запуска двигателя и создания равномерного вращения. Рамой автомобилю служила конструкция из спаянных между собой металлических трубок. Максимальная скорость движения первого автомобиля в мире составляла всего-навсего 16 км/ч.
После получения патента Карл Бенц решил «вывести в свет» свое творение, прокатившись на нем по улочкам городка Мангейм. Однако новинка вызывала вокруг только раздражение, пугая всех шумом мотора. Расстроенный Карл поставил свое драгоценное изобретение под навес, намереваясь довести до совершенства.
Так прошло почти два года, а ранним летним утром 1988-го автомобиль «угнали». Вот как об этом вспоминает сам Бенц:
Мог ли Карл Бенц в 1871 году, во время обручения с энергичной девушкой Бертой Рингент представить, что через 17 лет супруга сыграет едва ли не решающую роль в деле всей его жизни?
«Похитители» решили отправиться к родственникам в небольшой городок Пфорцхейм. В дороге, разумеется, не обошлось без приключений - автомобиль не был рассчитан на такие дальние путешествия. Однако все волнения окупились с лихвой - жители Пфорцхейма толпами сбегались посмотреть на удивительную «безлошадную» повозку.
Вскоре об этом случае узнала вся Германия, причем пресса обратила внимание не столько на путешествие, сколько на сам автомобиль Бенца. С этого момента и началось восхождение повсеместное увлечение автомобилем. Так предприимчивая Берта сыграла решающую роль в успехе своего мужа. Многие историки всерьез считают, что именно она вывела автомобилестроение на широкую дорогу. Как и первый автомобиль, путешествие Берты заняло свое заслуженное место в истории - этот марафон длиной в 180 километров принято считать первым в истории автопробегом.
В 1893 году свет увидел новый четырехколесный автомобиль, оснащенный только что запатентованной шкворневой системой поворота управляемых колес. Двухместный экипаж с полностью закрытым моторным отсеком и двигателем мощностью около 3 л.с. - любимое творение Бенца - получил имя «Виктория», что значит «победа».
После выпуска этой модели дела фирмы пошли в гору, и Карл Бенц решил создать целую серию экипажей, добавив к мощной «Виктории» облегченную модель «Вело». Это был четырехколесный модернизированный вариант первого экипажа, ставший впоследствии прообразом первого отечественного автомобиля конструкторов Яковлева и Фрезе. Выпуск «Вело» начался в 1894 году, и за три года был изготовлен 381 автомобиль - благодаря этому историки считают «Вело» первым автомобилем серийного производства.
Возникновение и развитие железнодорожного транспорта относится к первой половине XIX в. и напрямую связано с формированием капиталистического способа производства, ростом крупной промышленности (в частности, горнодобывающей), образованием национальных и мировых рынков, потребовавших быстрой, массовой, недорогой и достаточно регулярной перевозки грузов. Одним из предшественников рельсового пути был древнегреческий <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/7005> диолк <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/164378> - каменная дорога-волок <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/46263> для перевозки кораблей через Коринфский перешеек <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1305218>. В качестве направляющих служили глубокие желоба, в которые помещали полозья, смазанные жиром. В XVI веке в шахтах Германии <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/13246> и соседних регионов использовались деревянные рельсовые пути и вагонетки <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1367466>. В некоторых регионах Англии деревянные рельсовые дороги для вагонеток были известны во время правления королевы Елизаветы I <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/914316>, в XVII веке они получили широкое распространение в горнодобывающих районах Англии, а в XVIII веке их постепенно вытеснили железные рельсовые дороги. Первые металлические рельсы были изготовлены в Великобритании в 1767 г. Начало строительства рельсовых дорог в России относится к концу XVIII в. Чугунная рельсовая дорога в России была построена в 1788 г. инженером Ярцевым на Александровском пушечном заводе в Петрозаводске, а затем - в 1808- 1810гг. на Алтае.
Долгое время железнодорожные пути <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/917986> сооружались только на рудниках <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1129435>, но потом получили распространение пассажирские дороги с конной тягой <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/164667>. Первая такая рельсовая дорога была устроена в 1801 году <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1845> в Англии <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/86> между Уондсвортом и Кройдоном.
Первый паровоз <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1303> был построен в 1804 году <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1843> Ричардом Тревитиком, в молодости знакомым с Джеймсом Уаттом <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/7725>, изобретателем паровой машины <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/22285>. Однако железо <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/6524> в те годы было слишком дорого, а чугунные <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/22184> рельсы не могли выдерживать тяжёлую машину.
В последующие годы многие инженеры пытались создавать паровозы, но самым удачливым из них оказался Джордж Стефенсон <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/329232>, который в 1812 <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/708200>-1829 годах <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1819> не только предложил несколько удачных конструкций паровозов, но и сумел убедить шахтовладельцев построить первую железную дорогу из Дарлингтона <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/314392> к Стоктону <http://en.wikipedia.org/wiki/Stockton-on-Tees> , способную выдержать паровоз. Позднее, паровоз Стефенсона «Ракета» выиграл специально устроенное соревнование и стал основным локомотивом первой общественной дороги -Манчестер Ливерпуль <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/637891>.
Во второй половине 1880-х годов <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/9806> XIX века <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/454> был достигнут наивысший уровень прироста мировой железнодорожной сети в истории. За десять лет, с 1880 <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/708326> по 1890 <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/708344> г., железнодорожная сеть выросла на 245 тыс. км., достигнув 617,3 тыс. км. По темпам и абсолютному приросту железных дорог впереди шли США <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1133423>, где гигантский размах железнодорожного строительства стимулировал интенсивный рост промышленного производства средств производства.
Днём рождения электрической тяги принято считать 31 мая 1879 г., когда на промышленной выставке в Берлине <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/64> демонстрировалась первая электрическая железная дорога длиной 300 м, построенная Вернером Сименсом. Электровоз, напоминавший современный электрокар, приводился в движение электродвигателем мощностью 9,6 кВт (13 л. с.). Электрический ток напряжением 160 В передавался к двигателю по отдельному контактному рельсу, обратным проводом служили рельсы, по которым двигался поезд - три миниатюрных вагончика со скоростью 7 км/ч, скамейки вмещали 18 пассажиров.
В том же 1879 году <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1775> была пущена внутризаводская линия электрической железной дороги протяженностью примерно 2 км на текстильной фабрике Дюшен-Фурье в г. Брейль во Франции. В 1880 г. в России Ф. А. Пироцкому удалось электрическим током привести в движение большой тяжёлый вагон, вмещавший 40 пассажиров. 16 мая <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/2573> 1881 г. было открыто пассажирское движение на первой городской электрической железной дороге Берлин - Лихтерфельд.
Несколько позже электрическая железная дорога Эльберфельд - Бремен соединила ряд промышленных пунктов Германии. Первоначально электрическая тяга применялась на городских трамвайных линиях и промышленных предприятиях, особенно на рудниках и в угольных копях. Но очень скоро оказалось, что она выгодна на перевальных и тоннельных участках железных дорог, а также в пригородном движении. В 1895 г. в США <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1133423> были электрифицированы тоннель в Балтиморе и тоннельные подходы к Нью-Йорку. Для этих линий построены электровозы мощностью 185 кВт (50 км/ч).
После первой мировой войны на путь электрификации железных дорог вступают многие страны. Электрическая тяга начинает вводиться на магистральных линиях с большой плотностью движения. В Африке появляется электрифицированная железная дорога в Конго <http://academic.ru/dic.nsf/ruwiki/648569>. В России проекты электрификации железных дорог имелись ещё до первой мировой войны. В настоящее время общая протяженность электрических железных дорог во всем мире достигла 200 тыс. км, что составляет примерно 20 % общей их длины. Это, как правило, наиболее грузонапряженные линии, горные участки с крутыми подъемами и многочисленными кривыми участками пути, пригородные узлы больших городов с интенсивным движением электропоездов.
Техника электрических железных дорог за время их существования изменилась коренным образом, сохранился только принцип действия. Применяется привод осей локомотива от электрических тяговых двигателей, которые используют энергию электростанций. Эта энергия подводится от электростанций к железной дороге по высоковольтным линиям электропередачи, а к электроподвижному составу - по контактной сети. Обратной цепью служат рельсы и земля.
Применяются три различные системы электрической тяги - постоянного тока, переменного тока пониженной частоты и переменного тока стандартной промышленной частоты 50 Гц. В первой половине текущего столетия до второй мировой войны применялись две первые системы, третья получила признание в 50-60-х годах, когда началось интенсивное развитие преобразовательной техники и систем управления приводами. Достоинством системы постоянного тока в то время была возможность применения коллекторных двигателей постоянного тока, обладающих превосходными тяговыми и эксплуатационными свойствами. А к числу её недостатков относится сравнительно низкое значение напряжения в контактной сети, ограниченное допустимым значением напряжения двигателей.
Всё же система постоянного тока получила широкое распространение во многих странах, более половины всех электрических линий работают по такой системе.
B первые послевоенные годы во многих странах была возобновлена интенсивная электрификация железных дорог. В СССР возобновилось производство электровозов постоянного тока серии ВЛ22. В это же время в СССР и Франции были начаты работы по созданию новой более экономичной системы электрической тяги переменного тока промышленной частоты 50 Гц с напряжением в тяговой сети 25 000 В. Легкие, компактные и безопасные для персонала полупроводниковые выпрямители, которые пришли на смену ртутным, обеспечили приоритет этой системы. Во всем мире электрификация железных дорог развивается по системе переменного тока промышленной частоты.
Освоение воздушного пространства издавна является сокровенной мечтой человечества, что подтверждается различными мифами, в том числе об Икаре и Дедале, сказками о коврах-самолетах, пророческими фантазиями Ж.Верна. Во II в. до н.э. в Китае запускали бумажных змеев, созданных по определенным принципам аэронавтики.
Механизм образования аэростатической подъемной силы был открыт Архимедом еще в III в. до н. э. Но подняться в воздух человек смог только через 2 тыс. лет. Развитие летательных аппаратов, способных совершать полеты над Землей, шло по двум направлениям: создание аппаратов легче воздуха (дирижабль, аэростат) и создание аппаратов тяжелее воздуха (самолет, вертолет). Над осуществлением идеи полета работали многие ученые и изобретатели. Так, в 1475 г. Леонардо да Винчи, выдающийся художник, архитектор и талантливый инженер-механик, сделал эскизы вертолетов и планеров с мускульным приводом, один из которых имел вращающиеся винтовые поверхности, другой машущие крылья. Эскизы появились как результат исследования скелетов птиц и человека. Великий русский ученый М.В.Ломоносов в 1754 г. построил аэродинамическую машину - действующую модель вертолета. Это первая в мире разработка летательного аппарата тяжелее воздуха, подтвержденная документально. В 1783 г. в Париже прошел испытания воздушный шар братьев Монгольфье, наполненный теплым воздухом от огромного костра. В том же году другой французский ученый Ж. Шарль разработал аэростат, наполняемый более легким газом - водородом.
Авиация начала служить человеку, когда ей едва исполнилось 7 лет. В 1911г. Г.Пекетт впервые перевез на самолете почту. Произошло это в Индии. Это можно считать открытием регулярной почтовой линии. В России первые полеты самолетов отечественных конструкторов И.И.Сикорского, А.С.Кудашева и Я.М.Гаккеля начались с 1910 г. В это время можно выделить три направления развития авиации: легкие самолеты, тяжелые самолеты и гидропланы - на поплавках и лодочные гидросамолеты. Знаменитый отечественный самолет «Илья Муромец» (1915) вмещал до 14 человек и имел скорость до 90 км/ч.
В историю вошел беспосадочный перелет из СССР в США через Северный полюс, осуществленный экипажем под руководством В.П.Чкалова. Первые полеты гражданской авиации начались в 1924 г. по маршруту Москва - Нижний Новгород, а в 1925 г. в России была открыта первая международная линия Москва -Берлин. В 1950-х гг. начала развиваться реактивная авиация, позволившая достичь скорости 2500 км/ч (отечественный Ту-144 и зарубежный французско-английский «Конкорд»). 1980-е гг. характеризуются развитием воздушно-космических аппаратов многоразового использования, сочетающих достоинства авиационной и космической техники, например «Буран» (Россия), «Шаттл» (США). Многоразовые корабли напоминают реактивный самолет с треугольным крылом. Кабина экипажа герметизирована. Грузовой отсек может открываться в космосе, «выпуская» спутник или выгружая конструкции орбитальной станции. «Шаттлы» имеют стыковочные узлы с переходными отсеками, которые позволяют им причаливать к международной космической станции.