Вацлав Смил – Цифры не лгут. 71 факт, важный для понимания всего на свете (страница 22)

Следующая эпоха, когда самолеты с поршневым двигателем пересекали Атлантический океан за 14 часов (иногда чуть больше), длилась недолго: уже в 1958 г. первый американский пассажирский турбореактивный самолет, Boeing 707, совершал регулярные рейсы из Лондона в Нью-Йорк менее чем за 8 часов (см. главу «Реактивный век: начало»). С тех пор крейсерская скорость авиалайнеров не слишком изменилась: Boeing 787 Dreamliner летит со средней скоростью 913 км/ч, а перелет из Лондона в Нью-Йорк по-прежнему длится 7,5 часа.

Дорогой, шумный и несчастливый сверхзвуковой «Конкорд» мог преодолеть этот путь за 3,5 часа, но эта птица уже никогда не поднимется в воздух. В настоящее время ряд компаний разрабатывает сверхзвуковые пассажирские самолеты, и компания Airbus запатентовала конструкцию с крейсерской скоростью, в 4,5 раза превышающей скорость звука. Такой самолет приземлится в международном аэропорту им. Кеннеди всего через час после вылета из Хитроу.

Но нужна ли нам такая скорость при гораздо больших энергозатратах? Если сравнивать с пароходом «Сириус» в 1838 г., мы сократили время преодоления океана более чем на 98 % и в полете как раз успеем прочесть приличного размера роман – а может, даже эту книгу.

Двигатели старше велосипедов

Некоторые технические новшества запаздывают либо из-за недостатка воображения, либо из-за неудачного стечения обстоятельств. Самым ярким примером в том и в другом отношении, по моему мнению, служит велосипед.

Больше двух столетий назад, 12 июня 1817 г., Карл Дрез, лесничий Великого герцогства Баден, впервые продемонстрировал в Мангейме свою Laufmaschine – «машину для ходьбы», позже известную как дрезина. Седло в середине конструкции, руль управляет передним колесом, колеса одного диаметра – это был прототип всех последующих средств передвижения, требующих постоянного поддержания равновесия. Однако приводить его в движение приходилось не крутя педали, а отталкиваясь одной ногой от земли на манер Фреда Флинтстоуна.

На своем тяжелом деревянном велосипеде Дрез преодолел 16 км за час с небольшим – быстрее, чем обычная повозка, запряженная лошадью. Но эта конструкция была явно неуклюжей (по крайней мере, по сегодняшним меркам), и для нее отсутствовали подходящие дороги с твердым покрытием. Но почему в те несколько десятилетий с 1820 г., с их обилием изобретений (паровоз, пароход, технологии производства), потребовалось столько времени, чтобы усовершенствовать конструкцию и сделать езду на велосипеде удобной и доступной для всех, кроме младенцев?

Этому есть несколько очевидных причин. Деревянные велосипеды были тяжелыми и неуклюжими, а дешевые стальные детали (рама, ободья, спицы), необходимые для конструирования надежных и крепких машин, еще не выпускались. По немощеным дорогам было неудобно ездить. Пневматические шины изобрели только в конце 1880-х гг. (см. следующую главу). А для широкого распространения велосипеда, который предназначался в основном для развлечений, сначала должны были вырасти доходы горожан.

Лишь в 1866 г. Пьер Лалман получил американский патент на велосипед, приводившийся в движение педалями, установленными на переднем колесе чуть большего размера, чем заднее. А в 1868 г. Пьер Мишо начал выпуск своего vélocipède, который приобрел популярность во Франции. Но творение Мишо не стало предшественником современных велосипедов; это была лишь недолговечная забавная новинка. В 1870-х и в начале 1880-х гг. доминировали велосипеды типа «высокое колесо» (их также называли «обычные» или «пенни-фартинг»), в которых педали крепились непосредственно к оси переднего колеса диаметром до 1,5 м: чем больше диаметр, тем больше расстояние, преодолеваемое велосипедом за один оборот педалей. Эти неповоротливые машины могли ехать довольно быстро, но вот сесть на них – как и управлять ими – было непросто; кроме того, они требовали немалой ловкости и выносливости, и еще ездоку приходилось готовиться к опасным падениям.

Rover («Скиталец»), «безопасный» велосипед Джона Старли

Только в 1885 г. двое британских изобретателей, Джон Кемп Старли и Уильям Саттон, предложили свои «безопасные» велосипеды Rover («Скиталец») с одинаковыми колесами, прямым рулевым управлением, цепной передачей со звездочками, а также трубчатой стальной рамой. Форма рамы отличалась от классической ромбовидной, но это была уже по-настоящему современная конструкция, пригодная для массового производства. Тенденция ускорилась в 1888 г. после появления пневматических шин Джона Данлопа.

Итак, простое средство передвижения, состоявшее из двух колес одинакового размера, минимальной металлической рамы и короткой приводной цепи, появилось через сто с лишним лет после того, как Уатт усовершенствовал паровой двигатель (1765), через пятьдесят с лишним лет после появления гораздо более сложных паровозов (1829) и через несколько лет после начала первого промышленного производства электричества (1882) – но в одно время с первыми автомобилями. Карл Бенц, Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах в 1886 г. устанавливали первые легкие двигатели внутреннего сгорания на трех- или четырехколесные повозки.

За девяносто лет, с 1886 по 1976 г., автомобили стали совсем другими, но велосипед по сути своей не изменился. Первые специализированные горные велосипеды появились только в 1977 г. А широкое распространение таких новшеств, как дорогостоящие сплавы, композитные материалы, необычные рамы, цельные колеса и руль с перевернутым выносом, началось только в 1980-х гг.

Удивительная история надувных шин

Знаменитых изобретений не так уж много, и обычно они носят имя человека или организации. Вероятно, самые яркие представители этой очень маленькой категории – лампочка Эдисона и транзистор Лабораторий Белла, хотя Эдисон не изобретал лампу накаливания (всего лишь сделал конструкцию более долговечной), а в Лабораториях Белла просто заново изобрели транзистор (первое твердотельное устройство запатентовал в 1925 г. Юлий Эдгар Лилиенфельд).

На другом конце «спектра признания» располагается гораздо более обширная категория эпохальных изобретений, происхождение которых неизвестно. Лучший пример – надувная шина, которую придумал некий Джон Бойд Данлоп, шотландец, проживавший в Ирландии. Британский патент ему выдали более 130 лет назад, 7 декабря 1888 г.

До изобретения Данлопа лучшим вариантом была шина из литой резины, доступная с тех пор, как процесс вулканизации (нагревание резины вместе с серой для повышения эластичности, патент 1844 г.), открытый Чарльзом Гудьиром, позволил получать долговечную резину. Такие шины были, можно сказать, прорывом по сравнению с деревянным колесом или железным ободом со спицами, но и они не смогли полностью устранить тряску.

Данлоп изготовил свой прототип в 1887 г.: трехколесный велосипед его сына все время подскакивал на кочках, и отец хотел помочь ребенку, сделав ход более мягким. Конструкция была примитивной – просто накачанная воздухом трубка, обернутая тканью и прибитая гвоздями к цельному деревянному колесу трехколесного велосипеда.

Усовершенствованный вариант шины сразу же завоевал популярность среди любителей велосипеда, число которых стремительно росло, и Данлоп основал компанию по производству надувных шин. Тем не менее – такое происходит со многими изобретениями – патент Данлопа был аннулирован, поскольку выяснилось, что другой шотландец, Роберт Уильям Томсон, запатентовал идею раньше Данлопа, хотя и не воплощал ее на практике.

Джон Бойд Данлоп едет на своем изобретении

Как бы то ни было, изобретение Данлопа побудило создать шины большего размера для недавно появившихся автомобилей. В 1885 г. у первого трехколесного автомобиля Карла Бенца, Benz Patent-Motorwagen, шины были из литой резины. Шесть лет спустя братья Мишлен, Андре и Эдуард, представили свой вариант съемных резиновых шин для велосипедов, а в 1895 г. их двухместный L’Éclair стал первым автомобилем с пневматическими резиновыми шинами, участвовавшим в почти 1200-километровой гонке Париж – Бордо – Париж. Шины приходилось менять через каждые 150 км, и L’Éclair пришел к финишу лишь девятым.

Неудача была временной. Продажи росли, и в 1898 г. символом компании Michelin стал Бибендум, человек из шин. Год спустя компания поставила свои шины на бельгийский электромобиль La Jamais Contente («Вечно недовольная»), имевший форму торпеды и развивавший скорость свыше 100 км/ч. В 1913 г. фирма Michelin выпустила съемное стальное колесо, что позволило возить в багажнике запаску – этот порядок сохраняется по сей день.

В 2005 г. Джон Данлоп наконец вошел в Автомобильный зал славы, а бренд Dunlop существует и сегодня – им владеет Goodyear Tire & Rubber Company, третий производитель шин в мире. Лидер отрасли – японская компания Bridgestone, и лишь немного ей уступает Michelin – редкий пример компании, которая больше ста лет удерживает одно из первых мест в своей отрасли.

Шины – типичный продукт индустриальной эры, тяжелый, громоздкий, загрязняющий окружающую среду и плохо поддающийся утилизации, но даже в нашу информационную эпоху потребность в них по-прежнему растет. Производители шин должны ежегодно удовлетворять спрос почти на 100 млн новых дорожных транспортных средств, а также на замену шин для мирового парка, насчитывающего более 1,2 млрд автомобилей.