Читать книгу История и философия техники - В. З. Черняк, Виктор Захарович Черняк - Страница 7

Колесо, деталь машин и механизмов, – величайшее изобретение в истории человечества, известно в Месопотамии примерно с середины IV тыс. до. н. э. Его прообразом, вероятно, было упавшее и покатившееся с горы дерево. Дерево превращали в каток, подкладывая под тяжелые стволы других деревьев, лодки или камни, когда их перетаскивали с места на место.

Прародителем колеса был каток. Найденный при раскопках в Месопотамии усовершенствованный каток выглядит следующим образом. Путем простого обжига его средняя часть сделано тоньше для уменьшения трения. Такой каток получил название «скат». Средняя часть могла быть вытесана каменным топором. Археологи установили, что скат был известен людям V–VI тыс. тому назад.

Первоначально колесо представляло собой диск, насаженный на ось. Первые, изготовленные отдельно колеса были сплошные и тяжелые – «отрезанные» от ствола дерева.

Во II тыс. до н. э. конструкция его совершенствуется: появляется колесо со спицами, ступицей и гнутым ободом.

Самым древним считают колесо, найденное при раскопках в Малой Азии. Его относят приблизительно к 2700 г. до н. э., это не просто деревянный диск с отверстием в центре, а колесо, имеющее ступицу, спицы и обод. Над совершенствованием колеса люди трудились тысячелетиями. На совершенствование ската – расцепление дисков с осью, облегчение его за счет ступицы, спиц и обода – ушло ни много ни мало около трех тысяч лет. Даже в первых повозках колеса были тяжелыми, медленными, неповоротливыми. В них запрягали могучих волов. Позднее для увеличения прочности колеса стал применяться металлический обод.

Достойно изумления, что народ майя, оставивший удивительные архитектурные сооружения, свою систему письменности и счета, так и не изобрел колеса.

Изобретение колеса способствовало развитию и совершенствованию ремесел. Оно было применено в гончарном круге, мельнице, прялке, токарном станке.

Одна из древнейших повозок найдена при раскопках в Мохенджо-Даро.

Разновидность колесной повозки – колесница применялась при боевых действиях, для триумфальных и ритуальных процессий, а также для спортивных состязаний. Ритуальные и боевые колесницы встречаются при раскопках богатых могил конца III тыс. до н. э. и более позднего времени (находки в Кише, Уре, Закавказье). Известны также изображения колесниц (глиняные и бронзовые модели, рельефы, росписи), найденные на значительной территории Евразии и Северной Африки.

Боевые колесницы широко применялись в войсках государств Древнего Востока (Древнего Египта, Ассирии, Персии, Древнего Китая, Индии). Боевые колесницы были нескольких видов: на двух колесах, запрягавшиеся одной или парой лошадей (один воин управлял лошадьми, а другие сражались копьями, мечами или стреляли из луков); на четырех колесах, запрягавшиеся четверкой лошадей, к ее дышлам прикреплялись копья, к осям – косы.

Терракотовые изображения состязаний на колесницах известны со времен Вавилона. Со времен ассирийского государства до нас дошло рельефное изображение властителей и знати, охотящихся на колесницах. В классической Греции колесница, запряженная лошадьми, применялась преимущественно для спортивных состязаний. В Риме наибольшее значение приобрели триумфальные колесницы, предназначавшиеся для победных императорских шествий.

Около 100 г. до н. э. в Римской империи появился первый в истории человечества колесный плуг, причем с ножом и отвалом.

В 527 г. была высказана идея применения колес с лопастями, которые должны были использоваться в качестве двигателя на морских и речных судах. Однако достаточно мощный двигатель еще не был придуман, обходились более простым гребным колесом – внутри круглой камеры рабы, переступая по специальным ступеням, своим весом заставляли колесо вращаться.

В 70-х гг. XX в. американский изобретатель Д. Блумрич получил патент, заменив обод колеса шестью цилиндрическими сегментами. Каждый из них соединен рычагом с осью так, что может самостоятельно двигаться и тормозить. Сегменты могут находиться в разных плоскостях. Колесо теряет привычную плоскую форму. Все это дает новые качества. Экипаж на таких колесах способен на головокружительные трюки – он может ездить вперед и назад, влево, вправо, наискосок, вращаться на месте.

В 1982 г. английский инженер Сидней Джонс запатентовал свое изобретение – «мягкое колесо», которому пресса пророчила титул «изобретения века». Оно приспосабливалось ко всем препятствиям и неровностям дороги. В отличие от нормального колеса, которое не может преодолеть препятствие, превышающее треть его радиуса, «мягкое колесо» справляется с препятствием, составляющим три четверти его радиуса. Внутри его содержится спиралевидная стальная пружина, которая «приспосабливается» к неровностям дороги.

В 2001 г. адвокат из города Мельбурна Джон Кинг сделал то, что никому в голову не приходило. Он получил патент на приспособление для передвижения под названием «колесо». Тот же обод, та же втулка, те же спицы, а патент в кармане. Адвокату эта затея потребовалась не ради выгоды, а для того, чтобы доказать несостоятельность новой патентной системы, внедряемой правительством. Из новых правил, оказывается, исчез раздел об экспертизе патентных заявок, которая-де обходится слишком дорого изобретателям и тем самым ставит палки в колеса технического прогресса. Разработчики правил, разумеется, хотели как лучше, а получилось как всегда. Джон Кинг утверждает, что теперь путь открыт для всякого рода махинаторов и проходимцев, поскольку патентное ведомство отныне будет обязано проштамповать любую заявку.

«Колесо, наделенное в глазах первобытного человека необычайными свойствами, – столь велики преимущества, которое оно дает, – пишет итальянский ученый Амброджо Донини в книге «Люди, идолы, боги. Очерк истории религии», – очень рано отождествляется с солнечным диском, чье благодетельное влияние регулирует ход сельских работ. Еще поныне, не отдавая себе отчета в том, сколь велики и многочислены следы прошлого в нашем языке, мы называем одним словом «raggio» спицы колеса и лучи солнца. В итальянском языке оба эти понятия передаются одним словом raggio (раджо), происходящем от латинского radius (радиус), откуда, в частности, идет русское «радиация», т. е. излучение. То же отмечается и в других романских языках, например, французском – rauon, испанском – rauo, португальском – raio, румынском – raza.

Простейшая форма колеса имеет четыре спицы, расположенные под прямым углом. Этот образ уже встречается в украшениях и драгоценностях бронзового века.

С созданием колеса, которое вращалось бы само по себе, связаны все ранние попытки построить вечный двигатель. Использование колеса лежало в основе всех ранних механизмов, созданных руками человека. Корончатые колеса, колеса со штифтами, осуществлявшие изменения ориентации оси вращения, прерывистые передачи, подъемные устройства и т. д.