Історія колеса, від його винаходу до йогомайбутнього
Колесо-найгеніальніший винахід нашої цивілізації: Історія створення
Протягом багатьох століть людство використовує для виготовлення різних керамічних пристроїв глину. Разом з тим, раніше в далекій історії практично в кожному будинку стояло гончарне коло, колесо. Без нього глина так і залишилася просто природним матеріалом. Ми подумали, що саме гончарне колесо є тією відправною точкою, з якою почалася еволюція колеса. Що ж, давайте подивимося на історію його створення і одночасно спробуємо зазирнути в недалеке майбутнє.
З чого почався винахід колеса?
Всі дослідники сходяться на думці, що перше колесо було винайдено в 3500 до нашої ери. Щоправда, це лише приблизна дата. Можливо, воно з'явилось і раніше. Але як би воно не було, прийнято вважати, що перше колесо з'явилося в Месопотамії, на території сучасного Іраку. Ось тільки призначалося не для транспортування. Його використовували з побутовою метою. При цьому приблизно в 3200 до нашої ери почали з'являтися месопотамські колісниці. Яка ж колісниця без коліс? Тому можна вважати, що звичне у нашому розумінні колесо було винайдено саме у той період.
І все ж таки варто уточнити, що перші округлі предмети, які віддалено нагадують колесо, сягають аж у палеоліт. Це близько 15-750 тис. Років тому. Знову ж таки точну дату ніхто з істориків назвати не може.
Давним-давно для переміщення громіздких вантажів на відносно великі відстані використовувалися звичайні колоди. На перший погляд, революційний на той час спосіб, але мав одну істотну ваду — потрібно було підкладати під колоди багато кам'яних роликів, невеликих коліс. При цьому вони весь часвислизали з-під колод.
Але давні люди вирішили цю проблему - вони спорудили спеціальну платформу з дощок. Їм вдалося закріпити на ній ролики таким чином, що вантаж, що давить зверху, не виштовхував їх з-під дощок, а, навпаки, притискав до землі.
Ще через 1500 років наші пращури додумалися до наступної інновації - вони оснастили колесо дерев'яними спицями. На такий крок їх підштовхнула військова потреба. Не дивно, що першими, хто використовував колесо з дерев'яними спицями, були єгиптяни. Сталося це приблизно 2000 р. до нашої ери. Вони застосували його у своїх знаменитих колісницях.
А ось ідея укласти колеса в металеві обода і тим самим уберегти їх від швидкого зношування, належить кельтам. У 1000 р. до нашої ери вони оснастили такими вдосконаленими колесами колісниці.
Примітно, що колеса, оснащені спицями з дерева, залишалися незмінними до початку 19 в. Тоді винахідник Ф. Бауер запатентував перші спиці, виготовлені з металу. Він просто взяв довгий дріт, провів його багато разів через обід колеса і закріпив на обох кінцях маточини. Класичним прикладом винаходу є велосипедне колесо.
Наступним проривом в еволюції колеса став винахід шини. Ідея її створення належить У. Томпсону, свій винахід він запатентував у 1845 р. Однак у 1888 р. його розробку удосконалив шотландський ветеринар Д. Данлоп. Для виготовлення шин він використав тверду гуму.
Автомобільні колеса
Настав час поговорити про колеса для машин. Вважається, що їх винайшов К. Бенц в 1885 році. Він створив оригінальний транспортний засіб під назвою Benz Motorwagen, який відразу запатентував. Колеса цього автомобіля були із твердої гуми. Автонагадувала триколісний велосипед. На жаль, донині вона не збереглася.
Якщо ж продовжувати тему гуми, то першими, хто здогадався використовувати її в автомобільних цілях, стали Андре та Едуард Мішлен. До речі, вони започаткували знамениту фабрику з виготовлення шин. У 1910 р. Б. Гудрич став додавати до гуми вуглець, що стало безперечною революцією у виготовленні шин.
Що ж до легендарної моделі машин Ford T, то вони комплектувалися дерев'яними колесами, які раніше використовувалися для транспортування артилерійських снарядів. Однак цього автомобіля не вдалося поставити Америку на колеса. Цієї мети досяг Д. Данлоп, який винайшов пневматичні шини. При цьому вони сильно відрізняються від тих, якими комплектуються сучасні автомобілі, оскільки вони мали крайній малий термін служби - проїхати на них можна було лише 3,5 тис. км, і їх потрібно було постійно латати після 80-90 км. пробігу.
Як це парадоксально не звучить, але наступним етапом в еволюції колеса став винахід диска. Як і багато інших речей в історії, його поява була обумовлена нижчими виробничими витратами. Обід може бути легко перетворений на пряму смугу металу, а сам диск так само швидко відштампований з металевого листа. Потім ці 2 елементи зварювали або скріплювали, і в результаті виходило дуже легке, жорстке та стійке до пошкоджень колесо. Більше того, воно було дуже доступним.
В наш час існує два основних типи колеса, якими комплектуються транспортні засоби. У їхньому виробництві використовуються різні сплави сталі, завдяки чому вони виходять легшими та міцнішими, ніж колеса, які вироблялися десятки років тому. При цьому сьогодні виготовляються як литі колеса, так і оснащені спицями.
Можна, можливоскільки завгодно розповідати про відмінності між сталевими та легкосплавними дисками, але багато автомобілістів запевняють, що останні легші за перші. Звичайно ж, машини, які укомплектовані литими дисками, відрізняються гарною керованістю та довговічною гальмівною системою. До того ж вони виглядають привабливіше, ніж сталеві. Також слід враховувати, що легкосплавні диски коштують значно дорожче за сталеві.
Колеса з майбутнього
За великим рахунком, конструкція колеса набула своєї завершеної форми, і яким чином його можна вдосконалити, зовсім незрозуміло. Однак багато компаній перебувають в активному пошуку нових ідей та рішень і регулярно представляють світові екзотичні прототипи. Так, відома компанія «Michelin» нещодавно представила новаторську концепцію Tweel.
У 2006 році компанія «Michelin» здивувала всіх безкамерним колесом. Воно не пневматичне, тому що повністю складається з гумових протекторів. Вони з'єднані з центром за допомогою еластичних спиць. Останні повторюють усі деформації колеса, через що поглинаються удари. Представники компанії «Michelin» стверджують, що навіть позбавлені повітря шини Tweel мають таку саму вантажопідйомність, стійкість на бездоріжжя, як і їхні пневматичні аналоги.
Незважаючи на те, що шини Tweel мають безліч переваг, вони мають один великий недолік. Автомобіль укомплектований ними при розгоні більш ніж 80 км. у ч. починає сильно вібрувати.
Безумовно, шини Tweel є найреволюційнішою технологією на сьогоднішній день. Але вони призначені лише для електромобілів. При цьому активну систему Tweel входить двигун, підвіска, коробка передач і трансмісійний вал.