Историко-географическое развитие различных видов транспорта

В основе конструкции двигателя и трансмиссии, которые изготовил для будущего автомобиля Яковлев, лежали идеи Бенца. А вот кузов, рулевое управление и подвеска, разработанные Фрезе, оказались вполне оригинальными. Машина имела массу около 300 килограммов, развивала скорость до 20 километров в час. Она бодро бегала по территории Нижегородской ярмарки летом 1896 года, и от этого события пошел отсчет истории автомобилестроения в России.

Вошло в историю развития автомобилизма имя еще одного нашего соотечественника-Ипполита Владимировича Романова. Романов был электротехником, много и плодотворно работал над созданием аккумуляторов, электродвигателей, электрических железных дорог. Он построил машину с электрическим двигателем для городских поездок в 1899 году.

В середине XIX века для преодоления бездорожья был изобретен, а в начале ХХ века стал все чаще применятся новый движитель-гусеница.

В 1879 году русский изобретатель Федор Абрамович Блинов получил патент на созданный им «гусеничный ход». В 1912 году американская фирма «Холт» стала выпускать тракторы на гусеницах и сдвигателями внутреннего сгорания. Гусеничный движитель создавался специально для преодоления бездорожных пространств. С 1916 года на Путиловском заводе, куда прибывали из Англии шасси броневиков «Остин», часть их стали оснащать полугусеничным ходом по системе Кегресса. А в 1918 году анологичным образом переоборудовали машину «Роллс-Ройс», на которой ездил зимой В. И. Ленин.

В 1939 году с конвейеров фирмы «Фольксвагенверк» стали сходить «майские жуки», сконструированные под руководством Фердинанда Порше. Модель «майский жук» продержалась в производстве свыше тридцати лет, больше, чем любая фордовская, и стала самым распространенным автомобилем в мире. В 60-х годах концерн «Фольксвагенверк» выпускал свыше миллиона «майских жуков» ежегодно. Так сбылась мечта Фердинанда Порше.

Более того, разработанная для «Фольксвагена» заднемоторная компоновка породило целое семейство массовых автомобилей. В Италии это были прежде всего ФИАТы модели 600, во Фванции-«Рено 4СУ», в СССР-«Запорожцы».

Автомобилей на земном шаре уже более миллиарда. В 1987 году выпущен около 30 миллионов новых машин. Как ни пытались приостановить рост автомобильного парка в прошлом, это не удавалось.

Сегодня автомобили потребляют около 15% получаемого ежегодного топлива, на их производство расходуется значительная часть общего выпуска резино-технических изделий, большая доля производимых в разных странах металлов, в том числе дорогостоящего стального проката.

К началу ХХ века автомобиль вобрал в себя последние достижения металлургии, металлообработки, машиностроения и промышленной химии. Более того, дальнейшее совершенствование автомобилей стимулировало развитие этих отраслей. Применение в трансмиссии зубчатых передач, пришедших на смену цепным и ременным, побудило станкостроительную промышленность к резкому качественному скачку. Нужда автомобилей в пневматических шинах вызвала к жизни, по сути дела, новую отрасль промышленности резино-техническую. Высокие точности, необходимые при расчете и изготовлении двигателей внутреннего сгорания, дали сильный толчок созданию новых технологических процессов в машиностроении.

Автомобильная промышленность - сильно развитая, типичная для среднего машиностроения отрасль. Автомобильная промышленность включает в свой состав помимо выпуска машин также производство моторов, электрооборудования, подшипников, прицепов и т. д., которые выпускаются на самостоятельных предприятиях.

2.3. Воздушный транспорт

История авиации включает в себя развитие механического полёта от первых попыток запусков бумажных змеев и планирующего полёта до оснащённых двигателями аппаратов тяжелее воздуха, а также более позднее его развитие.

Мечта человечества о полёте, возможно, впервые была реализована в Китае, где полёт человека, привязанного (в виде наказания) к бумажным змеям был описан в VI веке н. э. Позднее первый управляемый полёт на дельтаплане совершил Аббас ибн Фарнас в Аль-Андалусе в IX веке н. э. У Леонардо да Винчи (XV в.) мечта о полёте нашла выражение в нескольких проектах, но он не пытался их реализовывать. Первые серьёзные попытки полёта человека были реализованы в Европе в конце XVIII века.

Привязанные воздушные шары, заполненные горячим воздухом, были усовершенствованы в первой половине XIX века и применялись в значительных масштабах в ряде войн середины столетия; наибольшую известность получило их применение во время Гражданской войны в США, когда воздушные шары использовались для наблюдения во время сражения у Питтерсберга.

Эксперименты с планёрами заложили основу строительства аппаратов тяжелее воздуха, и в начале XX века прогресс в двигателестроении дал возможность управляемого полёта с двигателем. С этого времени, авиаконструкторы изо всех сил пытались создать аппараты, которые были бы быстрее, летели дальше и выше, и имели бы более простое управление. Важные факторы, влияющие на прогресс в самолётостроении:

          Управление: Первоначально планёры управлялись путём движений телом (Отто Лилиенталь) или перекосом крыла (братья Райт). Современные самолёты используют различные средства механизации — элероны, рули направления и рули высоты. На некоторых военных самолётах (например, на истребителе Су-27) аэродинамическая устойчивость обеспечивается специальной системой, причём полёт без помощи системы фактически невозможен. Аэродинамическая неустойчивость позволяет обеспечить более высокую манёвренность летательного аппарата, недоступную для аэродинамически устойчивого аппарата.

          Мощность: Авиационные двигатели становятся всё более лёгкими и эффективными, от паровых двигателей Клемента Адера до поршневых, реактивных и ракетных двигателей.

          Материал: Первоначально летательные аппараты изготавливались из тканей и дерева, затем стали использоваться специально обработанные ткани и стальные трубки, полностью алюминиевые конструкции (в период Второй мировой войны), а сегодня всё в большей мере используются композиционные материалы.

2.3.1. Древняя Греция

Мечта о полёте встречается в мифах разных народов мира (например, о Дедале и Икаре в греческой мифологии, или о Пушпака Вимана в Рамаяне). Первые попытки полёта также часто связаны с идеей подражать птицам, как в мифе о Дедале его крылья из перьев и воска. Попытки строить крылья и спрыгивать из высоких башен продолжались даже в семнадцатом веке.

Около 400 до н. э. Архит Тарентский, древнегреческий философ, математик, астроном, государственный деятель и стратег, возможно, разработал первый летательный аппарат, представляющий собой модель птицы, и, как утверждают источники, пролетел около 200 метров. Эта машина, которую изобретатель назвал Голубем (греч. Περιστέρα, Peristera), вероятно, подвешивалась на тросе или на стержне во время полёта.

2.3.2. Воздушные шары и воздушные змеи в Китае

Летающий фонарик (прототип аэростатов с оболочкой, наполненной горячим воздухом) был известен в Китае с древнейших времён. Его изобретение приписывается генералу Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска:

В V веке н. э. Лю Бан изобрёл 'деревянную птицу', которая, возможно, была большим бумажным змеем или ранним планёром.

В 559 г. полёт человека на воздушном змее был задокументирован в королевстве Северной Вэй. После смерти императора Юань Ланга (513—532), его генерал Гао Хуань стал императором. После смерти Гао Хуаня него сын Гао Ян, запустил Юань Хуантоу, сына бывшего императора, на воздушном змее с башни в его столице Е. Юань Хуантоу пролетел над городскими стенами и приземлился живым, однако вскоре был казнён. Возможно, способность воздушных змеев поднять человека, как отметил несколько столетий спустя Марко Поло, была известна уже в это время.

2.3.3. Парашюты и планёры в Испании Омейядов и в Англии

Минарет Большой Мечети в Кордове. В 852 г. Ибн Фирнас сообщил о том, что спрыгнул с этой мечети с аппаратом, похожим на парашют и приземлился, получив незначительные травмы.

В мусульманской Испании во время правления Омейядов в Кордовском халифате зарегистрировано несколько попыток полёта арабского учёного и изобретателя Аббаса ибн Фарнаса, пользовавшегося покровительством эмира Абд ар-Рахмана II. В 852 г. он сделал крылья из ткани, натянутой на деревянные распорки. С этим похожим на зонтик аппаратом Аббас ибн Фарнас спрыгнул из минарета Великой Мечети в Кордове — в то время как он не смог лететь, его аппарат замедлил его падение, и он упал, получив незначительные травмы. Его устройство, как полагают, явилось прообразом современного парашюта.

Двадцать пять лет спустя, в возрасте 65 лет, ибн Фарнас разработал улучшенный проект, который включал первые поверхности управления полётом. Он взял этот каркас с крыльями, который, вероятно, был первым дельтапланом, и спустился с маленького холма, который назывался Джабаль ал-'арус, и, очевидно управляя им, продержался в воздухе в течение достаточно долгого времени, по некоторым подсчётам целых десять минут. Это было первой попыткой управляемого полёта, поскольку он мог изменять его высоту и направление, так как он возвратился туда, откуда начал путь. После успешного возвращения к отправной точке, он в конечном счёте упал на землю, и сказал позднее, что приземление можно улучшить, сделав хвостовую часть.

2.3.4. Европейское Возрождение и Османская империя

Спустя пять столетий после ибн Фирнаса Леонардо да Винчи нарисовал чертёж дельтаплана, в котором внутренние части крыльев были зафиксированы, а некоторые поверхности управления смещены к концам (также как при планировании у птиц). В то время как его проекты существуют в чертежах и считаются пригодными к полёту в принципе, он непосредственно никогда не летал на своих аппаратах. По его чертежам, и из материалов, доступных в то время, в конце XX века был построен аппарат, который мог летать. Однако, его схематичный проект реализовывался с учётом современных знаний о аэродинамических принципах, и полетел бы построенный самим Леонардо аппарат, неизвестно.

В XVII веке турецкий путешественник Эвлия Челеби сообщил, что в 1630—1632 он видел турецкого учёного Хезарфена Ахмеда Челеби, который на аппарате с крыльями, перелетел Босфор. Он спрыгнул с Галатской башни (высота 55 м) в Стамбуле, и предположительно пролетел расстояние около 3 км, приземлившись на другой (азиатской) стороне Босфора, без каких-либо травм. Планирующий полёт на расстояние 3 км с высоты 55 м потребовал бы использование современного планера и хорошие навыки и практику управления им, хотя известно, что Челеби начал заниматься своим аппаратом задолго до своего полёта.

В 1633 брат Хезарфена, Лагари Хасан Челеби поднялся в воздух на ракете, которая была сделана из большой клетки с конической вершиной, заполненной порохом. Это был первый известный пример полёта пилотируемой ракеты и аппарата с искусственным двигателем.

2.3.5. Современный полёт

Первый общеизвестный полёт человека был совершён в Париже в 1783. Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз де Арландес пролетели 8 км на воздушном шаре разработки братьев Монгольфье, наполненном горячим воздухом. Воздушный шар нагревался огнём от сжигаемой древесины и не был управляемым, то есть перемещался по воле ветра.

Запуск воздушных шаров-зондов стал популярным развлечением в Европе в конце XVIII века, таким образом человек начал покорять высоту и атмосферу.

Работа над созданием управляемого воздушного шара (дирижабля) (который получил название воздушный корабль) продолжалась в течение 1800-х годов. Первый управляемый оснащённый паровым двигателем аппарат легче воздуха поднялся в 1852, когда француз Жиффар пролетел 24 км.

Следующий технологический прорыв был совершён в 1884, когда был осуществлён первый полностью управляемый свободный полёт на французском военном дирижабле с электрическим двигателем La France Шарлем Ренаром и Артуром Кребсом. Длина дирижабля составила 52 м, объём — 1 900 м³, за 23 минуты было покрыто расстояние в 8 км при помощи двигателя мощностью 8 1/2 л. с.

В 1848 Джон Стрингфеллоу осуществил успешный испытательный полёт модели с паровым двигателем, в Чарде, Сомерсет, Англия.

В 1874 Фелих дю Темпл в Бресте (Франция) построил Моноплан, большой самолёт из алюминия, с размахом крыла 13 метров и весом 80 кг (без пилота). Было произведено несколько испытаний, стартовал планёр с трамплина, полёт продолжался короткое время и благополучно возвратился.

2.3.6. Развитие авиации набирает темп

1880-е годы стали периодом интенсивного изучения, для этого времени были характерны исследования «учёных джентльменов», которые вносили наибольший вклад в науку до XX века. Началом в исследованиях 1880-х было строительство первых действительно практически пригодных к эксплуатации планёров. Основной вклад внесли три человека: Отто Лилиенталь, Перси Пильчер и Октав Шанют. Один из первых действительно современных планёров был построен Джоном Дж. Монтгомери; он совершил управляемый полёт недалеко от Сан-Диего 28 августа 1883. Только много лет спустя информация о его полёте стала общеизвестна. Дельтаплан Вильгельма Кресса был построен в 1877 недалеко от Вены.

Немец Отто Лилиенталь повторил опыты Венхэма и значительно развил его в 1874, издав его иссследования в 1889. Он также сконструировал ряд лучших по своему времени планеров, и в 1891 уже мог совершать полёты на 25 метров или более. Он строго документировал свою работу, включая фотографии, и по этой причине он считается одним из самых известных ранних пионеров авиации. Он также продвигал концепцию «подпрыгнуть прежде, чем полететь», которая заключалась в том, что изобретатели должны начать с планёров и суметь их поднять в воздух, вместо того, чтобы просто разрабатывать машину с двигателем на бумаге и надеяться, что она будет работать. Его тип летательного аппарата сегодня известен как ручной планер.

Ко времени его смерти в 1896 он совершил 2500 полётов на разных аппаратах, когда порыв ветра сломал крыло его последнего планера, в результате чего Лилиенталь упал с высоты около 17 м, получив перелом позвоночника. Он умер на следующий день, его последними словами были: «жертвы должны быть принесены».