Статья №4.

Кто изобрел автомобиль

Вот что пишет российский журналист Игорь Вирабов в журнале «Родина»:

«В 1752 г. русский конструктор Леонтий Шамшуренков (1687—1758) создал самобеглую коляску, ставшую, по сути, первым в мире автомобилем. Принцип, приводящий в движение механический экипаж, был похож на велосипедный. Двое водителей должны были вращать ногами ворот, приводящий в действие колёса. Пассажиры сидели в отгороженном от водителей довольно просторном и удобном отсеке. Коляска могла развивать головокружительную для людей XVIII века скорость — до 15 км/час». /   

И сразу этот Вирабов, мягко говоря, лукавит, а грубо говоря – врёт. Во-первых, называть крепостного мужика без всякого образования конструктором – непомерная честь! Во-вторых, Шамшуренков построил (если в самом деле построил) веломобиль. Веломобиль, как и велосипед, приводится в движение мускульной силой человека. А отличается от велосипеда тем, что у него имеются: 1) кузов вместо рамы; 2) сиденье вместо седла; 3) три или четыре колеса, установленные не в одну линию.   

Автомобилем же называют транспорт с механическим двигателем, установленым на горизонтальной раме или в кузове. Это прямо следует из названия, сочетающего два слова – «auto» (самодействующее) и «mobile» (двигающееся). Имеется в виду именно то обстоятельство, что мускулы человека или животного не используются.   

«Шамшуренков был крестьянин-самоучка из Рязанской губернии. Через несколько лет он усовершенствовал свое изобретение, установив на коляску механизм, измерявший пройденное расстояние. Изобретателя наградили 50 рублями, после чего о нем и его «самобеглой» коляске благополучно забыли.

А в 1769 г. француз Никола Кюньо построил и, что не менее важно, запатентовал подобный аппарат. В итоге Кюньо знает весь мир, а о Шамшуренкове мало кто слышал даже на родине».  

Тут снова ложь! Кюньо построил именно автомобиль – повозку с паровым двигателем, а не веломобиль как Шамшуренков.

***

Никаких сведений об устройстве самобеглой коляски Шамшуренкова не сохранилось. Подчеркиваю: никаких! Да и о нем самом мало что известно. Это (как и во многих других случаях, например с подводной лодкой Ефима Никонова) открывает простор для безудержного полета фантазии. Что мы и видим на страницах печатных изданий, в экспозициях музеев, в интернете. 

Типичный пример – книжка некоего Гагарина, изданная в 1963 году. Он там много чего приписал  Шамшуренкову, изобразив его просто гением механики*.

/* См.:  Гагарин Е.И Леонтий Лукьянович Шамшуренков (1687—1758) М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. — 88 с. 

Переиздание под тем же названием:Вятка (Киров): изд. «О-Краткое», 2009. — 96 с./

Кстати говоря, в 1791 г. русский придворный механик Иван Кулибин (1735—1818) создал свой веломобиль. В отличие от детища Шамшуренкова, о нем многое известно. В этом «самокате» Кулибин разъезжал по улицам Санкт-Петербурга. «Самокат» имел такие механизмы как подшипники, маховое колесо и даже коробку передач с тремя «скоростями». Приводил «самокат» в движение слуга, стоявший на запятках. Нажимая ногами на педали, он вращал колеса. Вес «самоката» с двумя пассажирами и слугой был около 500 кг, скорость на ровных участках улиц достигала 8 км/ч.

***

А теперь кратко рассмотрим реальную историю создания автомобиля современного типа. Она достаточно длинная, в ней много имен изобретателей из разных стран. Она разделяется на этапы, на каждом из которых очередные изобретатели создавали новые детали или целые агрегаты, из которых постепенно возник автомобиль.

Предшественники с пружинами   

К числу самых первых механизмов, способных к продолжительной работе без вмешательства человека, принадлежат часы с пружинами*. Не удивительно, что самый старый чертеж автомобиля, который нашли историки в записной книже Леонардо да Винчи (1452—1519), имел пружинный привод.

/* В 1510 г. механик Петер Хенлейн из немецкого города Нюренберг создал первые карманные часы. Главной их особенностью стала заводная пружина. /

Правда, нет сведений о том, что он был реально построен. Но известно, что в эпоху Возрождения и после неё в ряде стран Европы строили единичные экземпляры «самодвижущихся» тележек и экипажей с пружинными двигателями. Они предназначались для участия в маскарадах и парадах.

В 2004 г. сотрудники Музея истории науки во Флоренции разобрались в чертеже Леонардо и построили такой «автомобиль», доказав правильность его идеи. На одном заводе пружин машина проезжает от 40 до 50 метров (в зависимости от характера поверхности земли).

Но машины с пружинным заводом тоже не вполне автомобили, т.к. накручивать пружину приходилось за счет мускульной силы людей.  

«Паровики»   

Историки техники полагают, что первый в истории самодвижущийся механизм с паровым двигателем построил в 1672 г. в Китае монах-иезуит Фердинанд Вербист (1623—1688), родом из Фламандии.  

В своей книге «Astronomia Europea», законченной в 1681 г. и напечатанной в 1687 г. в Германии, он рассказал, что построил в качестве игрушки для китайского императора паровую тележку. На одной заправке (топливом служил древесный уголь) тележка могла двигаться около часа. Поскольку её длина составляла всего 65 см, она представляла собой только модель, не предназначенную для перевозки пассажиров или грузов. Называть её «автомобилем» не совсем точно. И все же это было механическое устройство на колесах, способное двигаться с помощью своего двигателя.

Поскольку паровые машин в то время еще отсутствовали, Вербист использовал принцип античного эололипила*. Пар генерировался в шаровидном котле и струёй выходил из трубы, направлявшей струю на открытую «паровую турбину» (типа водяного колеса), приводившую в движение задние колеса. Это устройство Вербист назвал «мотором»!

/* Эололипил – это примитивная паровая турбина, которую в I веке н.э. создал Герон Александрийский и описал ее в трактате «Пневматика» под таким названием. Эолипил в переводе с греческого означает «шар бога ветров Эола». Геронов шар состоит из нагретого котла и турбины в виде сферы, закрепленной на полой оси. По кругу шар имеет два сопла, направленных противоположно. Из котла пар подается к шару через ось и вылетает из неё через сопла, заставляя шар вращаться. В течение многих веков турбина Герона оставалась технической игрушкой. Современные макеты этого шара совершают до 3500 оборотов в минуту. /

Почти через 100 лет, в 1769 и 1771 гг., французский военный инженер Никола-Жозеф Кюньо (Nicolas-Joseph Cugnot; 1725—1804) построил два экспериментальных тягача артиллерийских орудий с паровым приводом – «chariot de feu» (огненную телегу). Первый тягач назывался «малой телегой», второй – «большой телегой». Их устройство было одинаковым: рама с колесами, на раме – паровой котел и машина с вертикальным паровым цилиндром, вращавшая переднее колесо, снабженное зубцами. Различие было только в размерах «телег».  

Тягачи Кюньо оказались непрактичными (слишким низким был КПД при высоком расходовании топлива и воды, трудности с управлением), поэтому эта конструкция не получила дальнейшего развития. Но главное то, что она работала. Первая машина Кюньо двигалась на одной «заправке паром» в течение 12 минут (её паровой котел не имел топки). У второй машины котел был оснащен топкой, отапливаемой дровами. Продолжительность движения со средней скоростью 3,5 км/час определялась объемм воды и запасом дров.

Для своего времени проект Кюньо был революционным. Практически все элементы конструкции он создал «с нуля». Паровой двигатель представлял собой измененный Кюньо вариант пароатмосферного двигателя Ньюкомена, который ранее не применялся для привода транспорта. Трансмиссия была уникальным механизмом. Подвеска была примитивной, но она была. Тормоза отсутствовали, а система управления тягачом требовала от водителя большой силы и выносливости.

Но главной проблемой явилось обеспечение работы двигателя. Следовало включить в экипаж машиниста и кочегара. Поэтому в фаэтонах с паровым двигателем моторное отделение соединили с отделением управления.

(В 2010 г. французы построили копию «телеги Кюньо». Эта копия отлично работала, подтвердив результаты испытаний 1769 г. и доказав, что концепция была вполне жизнеспособна. Эта копия была выставлена на Парижском автосалоне 2010 года. В настоящее время её демонстрируют в Вуа-Вакон, родной деревне Кюньо).

В 1784 г. англичанин Уильям Мэрдок демонстрировал в Лондоне  действующую модель пассажирской кареты с паровым двигателем.

В 1789 г. американец Оливер Эванс (1755—1819) получил патент на построенный им и успешно действовавший автомобиль-амфибию с паровым двигателем. Его машина ехала по земле на колёсах, плыла по воде с помощью гребного колеса.

В 1801 г. англичанин Ричард Тревитик (1771—1833) уже ездил в своем паровом фаэтоне по дорогам «старой доброй Англии».

В 1813 г. англичанин Уолтер Хэнкок (1799—1852) построил паровой фаэтон, способный перевозить 4-х пассажиров, не считая водителя. Конструкция этого фаэтона была более совершенной, чем у Р. Тревитика. Именно она положила начало широкому распространению в Европе паровых автомобилей, сконструированных разными изобретателями.  

За шесть десятилетий строительства в разных странах пассажирские «паровики» приобрели рулевое управление, ручные тормоза, многоступенчатую трансмиссию. 

Электромобили   

В 1829 г. венгр Аньош Иштван Йедлик (1800—1895) создал электромотор, работавший от батареи гальванических элементов, и установил его на маленький трехколесный экипаж*. В 1840 г. он построил локомотив с электромотором, работавшим от аккумулятора (не от гальванических элементов) собственной конструкции.

/* Российские авторы утверждают, что первый в мире электромотор создал и испытал русский физик-электротехник Борис Семенович Якоби в 1838 г. Но, во-первых, Якоби был немцем, переехавшим на ПМЖ в Россию из Кёнигсберга в 1835 г. в возрасте 34 лет. И звали его Мориц-Герман. А во-вторых, Йедлик построил свой мотор на 9 лет раньше Якоби. /      

В 1833 г. американский кузнец Томас Дэвенпорт (1802—1851) из штата Вермонт сконструировал первый роторный электромотор постоянного тока. В 1834 г. он установил этот мотор в модели локомотива, которая успешно двигалась по кольцевому пути.

В 1835 г. профессор Сибрандус Стрэтин и его помощник Кристофер Беккер  из города Гронинген в Голландии построили небольшую повозку с электромотором, работавшим от гальванических элементов.

В 1837 г. шотландец Роберт Дэвидсон (1804—1894) построил действующую модель электромобиля, а в 1840 г. – действующую модель электрического локомотива, которая могла везти двух человек со скоростью до 6 км/ч.

В последующие десятилетия в разных странах Европы и в США было создано много различных электромобилей. В коммерческом плане все они оказались несостоятельными, но техническая возможность движения машин по дорогам была доказана.

Автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС)

Первые ДВС из-за отсутствия подходящего жидкого топлива работали на газовых смесях. Еще в 1807 г. француз Франсуа Исаак де Ривас (1752—1828), поселившийся в Швейцарии, построил мотор, работавший на горючем газе, получаемом из разработанной им смеси веществ. А в 1808 г. он построил примитивный автомобиль с таким мотором.

Англичанин Сэмюэл Браун в 1826 г. проводил опыты с автомобилем, оснащенный разработанный им двигателем на водородном топливе. 

Француз Жан-Жозеф Ленуар (1822—1900) на машине с одноцилиндровым ДВС его конструкции, работавшим на смеси светильного газа с воздухом, в 1860 г. проехал из Парижа в Жуанвиль-ле-Пон, преодолев за 3 часа 9 километров!   

В 1864 г. в Вене изобретатель Зигфрид Маркус (1831—1898) получил патент на магнитоэлектрическое зажигание, в 1865 г. – на карбюратор. За эти изобретения его в 1867 г. наградили серебряной медалью на выставке в Париже. В том же году австрийский император Франц Иосиф наградил Маркуса «Золотым крестом за заслуги».

Затем Маркус создал первый в мире бензиновый мотор мощностью в одну лошадиную силу, весом почти 300 кг. В 1870 г. Маркус он установил этот мотор на простую повозку. «Машина» не имела сцепления, поэтому, чтобы запустить двигатель, задние колеса следовало приподнять над землей. Двигалась онна со скоростью 4 километра в час и сильно шумела.

Но свое новшество Маркус не запатентовал, хотя ему принадлежит 131 патент в 16 странах мира на самые разные изобретения. Сегодня эта повозка известна под названием «первая машина Маркуса».

В 1878 г. Маркус создал свою «вторую машину». На этот раз она являлась настоящим автомобилем: четырехтактный ДВС, сцепление, двухступенчатая трансмиссия, рулевое управление, тормоза, раздельные места для водителя и пассажиров. Кроме того, у машины Маркуса было четыре колеса (в отличие от трехколесника Бенца) и – впервые в мире – использовалось электрическое зажигание!

Современные исследователи убеждены, что Маркус не запатентовал и этот автомобиль лишь потому, что не оценил огромный потенциал нового средства передвижения. Однажды автомобильный клуб Австро-Венгрии пригласил Маркуса на своё заседание. Тот пришел и заявил, что не видит смысла в совершенствовании автомобилей! То ли дело конные экипажи!

Кроме того, Маркус был еврей, поэтому в 1933 г. в нацистской Германии запретили упоминать о нём. Но правда такова, что не Бенц и не Даймлер создали первый «настоящий» автомобиль, а Зигфрид Маркус!

Карл Бенц (1844—1929) в 1885 г. построил в Мангейме свой первый автомобиль (Motorwagen) на трех колесах (два сзади, одно рулевое спереди). Бенц получил патент на него 29 января 1886 г. и в 1888 г. начал серийный выпуск. Бенц также изобрел (независимо от Маркуса) и запатентовал свечу электрического зажигания, карбюратор, сцепление, коробку передач, аскелератор, водяной радиатор охлаждения.

В 1889 г. в Штутгарте Готтлиб Даймлер (1834—1900) и Вильгельм Майбах (1842—1929) построили свой вариант автомобиля с бензиновым мотором, отличавшийся от конструкции К. Бенца.

В 1891 г. в США Джон Уильям Ламберт (штат Огайо) построил трёхколёсный автомобиль своей конструкции с ДВС. Генри Надинг из города Аллентаун (штат Пенсильвания) в том жегоду сконструировал четырёхколёсный автомобиль.

В 1893 г. Генри Форд (1863—1947) создал своей первый автомобиль, оснащенный четырехтактным бензиновым мотором.

Начало массового производства   

Первой в мире компанией, созданной исключительно для производства автомобилей, стала в 1889 г. французская «Панар и Левассор» (Panyard et Levassor). В 1891 г. там же появилась аналогичная компания «Пежо».

В 1893 г. в США братья Чарльз и Френк Дьюри (Charles &  Frank Duryea) основали компанию «Dureya Motor Wagon Company» – первую американскую компанию по выпуску автомобилей (машины были их собственной конструкции). Вскоре она обанкротилась, но начало было положено.

В 1903 г. Г. Форд основал свою компанию «Fоrd Motors», которой суждено было стать крупнейшим в мире производителем автомобилей.

За какие-то 10 – 15 лет около сотни производителей в странах Европы и в США начали выпускать автомобили в большом количестве вариантов: паровые (на твердом, жидком и газовом топливе), электрические, с ДВС (керосиновыми, газолиновыми, бензиновыми), а также комбинированные. Только в 1910-е годы стали преобладать бензиновые ДВС.

Лидировала Франция. Здесь в 1903 г. выпустили 30 204 автомобиля, что составило 48,8 % всего объёма производства автомобилей в мире.

Никаких стандартов в отношении архитектуры автомобиля, типа кузова, системы управления не было, поэтому новые модели появлялись быстро и хаотично. Многие автомобили управлялись не рулевым колесом, а ручкой. Цепной привод был более распространен, чем карданный вал, закрытые кузова встречались крайне редко.

Однако массовое сознание воспринимало автомобили скорее как «игрушки для богатых», чем удобный и перспективный вид транспорта. Поломки машин происходили очень часто, купить топливо можно было далеко не везде, дорог, пригодных для поездок на автомобилях было мало. 

Решающими событиями, доказавшими полезность автомобиля, стали следующие два. Во-первых, заезд Берты Бенц (1849—1944). Она 5 августа 1888 г. проехала вместе с двумя своими сыновьями 106 км от Мангейма до Пфорцхайфма, продемонстрировав тем самым возможности автомобилей, которые выпускал её муж Карл Бенц. Во-вторых Гораций Н. Джексон (Horatio Nelson Jackson) в 1903 г. успешно пересек на автомобиле все штаты от Атлантического побережья до Тихоокеанского.

Далее автомобили быстро распространялись вширь и непрерывно совершенствовались.











                                Другая, более изящная реконструкция веломобиля Шамшуренкова 


Макет-реконстркуция «самобеглой коляски» Л. Шамшуренкова

Действующая модель «автомобиля» Леонардо да Винчи (XV век) 

Веломобиль И. Кулибина (1791 г.)

                      Первая модель телеги Кюньо (1769)


Повозка Фердинанда Вербиста с паровым двигателем (1672 г.) с гравюры XVIII века


«Сопящий дьявол» – паровой автомобиль англичанина Ричарда Тревитика (1801 г.)





Кюньо демонстрирует вторую модель своего тягача

File:Oliver Evans - Steam carriage.jpg


Паровой автомобиль-амфибия американца Оливера Эванса (1789 г.)                  Первый паровой фаэтон Хэнкока (1813 г.)

Первая машина Маркуса (1870)                                                            Вторая машина Маркуса (около 1878 г.)

File:Jamais contente.jpg

Французский электромобиль «La Jamais Contente» (1899 г.) 



Первый автомобиль Карла Бенца (1885 г.)

 .