Семен Федосеев - Танки Первой Мировой
Соответственно, идет поиск двигателей внутреннего сгорания, работающих на различных продуктах перегонки нефти. Так, в 1888 г. англичанин Джемс Харгревс построил прототип двигателя, работающего на тяжелом топливе с форсункой, запальным шаром и камерой сгорания, охлаждаемой водой. В 1889 г. появился двигатель Дидерикса, работающий на керосине. Тогда же свой вариант «керосинового двигателя» построил в России лейтенант флота Е.А. Яковлев — этот двигатель демонстрировался на VIII съезде врачей и естествоиспытателей в Петербурге. В том же году сообщалось об изобретении техником В С. Синицыным стационарного двигателя на тяжелом топливе.
В 1890 г. англичанин Герберт Акройд-Стюарт патентует двигатель со специальной камерой сгорания в головке цилиндра и воспламенением паяльной лампой, а с 1892 г. фирма «Горнсби энд Санз» приступила к производству «калоризаторных» двигателей Горнсби-Акройда на тяжелом топливе.
В 1894 г. заводом братьев Бромлей построен нефтяной двигатель с воспламенением от сжатия.
В 1893 г. Рудольф Дизель в Германии разработал модель двигателя, реализующего новый термодинамический цикл, но только в 1896 г. Дизель построил работоспособный двигатель с воспламенением топливной смеси от сжатия. КПД его двигателя достиг 34 %.
В 1900–1902 гг. на Путиловском заводе построили бескомпрессорный нефтяной двигатель Г.В. Тринклера с циклом смешанного типа. В 1903 г. Я.В. Мамин получил патент на двигатель, работающий на сырой нефти, с компактным керосиновым «запальником». Но к этому времени завод Л. Нобеля уже выпускал двигатели Дизеля. В самой Германии к началу XX века двигатели Дизеля выпускали 8 заводов, в Великобритании — 2. Затем двигатели Дизеля перевели с керосина на работу на тяжелом топливе, так что именно Дизелю обязана техника распространения двигателей на тяжелом топливе, которые позже пришли в бронетанковую технику.
Первой «войной моторов» стала именно Первая мировая война. Однако двигатель внутреннего сгорания обратил на себя внимание военных задолго до Первой мировой — им планировали заменить обозных и артиллерийских лошадей. Уже с 1890-х годов военные начинают формулировать соответствующие требования к автомобилям. В те же годы на транспорте, в сельском хозяйстве, на дорожных работах начинают использовать тракторы с двигателями внутреннего сгорания.
И в этот же период в Европе и США возникают предприятия по серийному производству автомобилей, положившие начало известным фирмам — «Даймлер» в 1890 г., «Пежо» в 1896 г., «Рено» в 1899 г., «Фиат» в 1899 г. и др. Франция, надо отметить, одно время опережала другие страны по объемам производства автомобилей, но к началу Первой мировой войны ее опередили США. На 1 января 1914 г. количество автомобилей в разных странах составляло (округленно): в США — 300 000, в Великобритании — 245 000, в Германии — 57 000, в Канаде — 46 000, в Австрии — 13 000. В огромной России на тот момент имелось около 10 000 автомобилей, в подавляющем большинстве импортных (для сравнения — столько же автомобилей имелось тогда, скажем, в Аргентине).
Гусеница. Гусеничный ход гораздо «моложе» колесного — если колесо, посаженное на ось, впервые встречается в VI тысячелетии до н. э., то гусеничный движитель появляется только в XVIII веке н. э.
В 1713 г. во французскую Академию наук поступает проект д'Эрмана «четок из катков» — грузовая платформа ставилась на раму с подобием моногусеницы в виде набора широких деревянных катков, соединенных в цепь и обкатывающихся вокруг рамы снизу платформы. В этом прототипе катковой гусеничной цепи можно увидеть развитие еще более древнего, нежели колесо, способа перемещения грузов волоком с подкладыванием под них деревянных катков. Идея д'Эрмана получила одобрение, но не нашла практического применения.
Целый ряд проектов появляется в конце XVIII — начале XIX века. Тому «виной» и растущая потребность в транспорте, и развитие паровых железных дорог. У последних также были предшественники. Деревянные рельсовые пути использовались на горных разработках Центральной Европы еще в XVI веке. В 60-е годы XVIII века в Англии на горных предприятиях появляются чугунные рельсы, а в начале XIX века уже используются рельсы из кованой стали. В России первые металлические внутризаводские рельсовые дороги выполнил в те же 1760-е годы на р. Кораблихе механик К.Д. Фролов. Появление стальных рельсов потребовало организации рельсопрокатного производства, что способствовало развитию стального проката.
Прообраз гусеничной ходовой части — «четки из катков», предложенные д’Эрманом в 1713 г.
Деревянные, чугунные, а затем стальные рельсовые дороги оказали явное влияние на изобретателей гусеничного движителя. Не случайно в описаниях гусеничных повозок их изобретателями упоминались «бесконечные рельсы» А устройство гусеничных цепей и опорных катков первых серийных гусеничных машин напоминало железнодорожные рельсы и колеса.
В 1770 г. появляется проект англичанина Ричарда Ловела Эджворта — обычный экипаж он предлагал дополнить деревянными «подставками» или «переносными рельсами». Цепь собиралась из скрепленных между собой деревянных брусьев — дорожка из брусьев расстилалась перед колесом повозки по мере ее продвижения. Дерево еще оставалось основным конструкционным материалом, цельномета «лические гусеницы появятся позже.
В 1801 г. Томас Джерман предложил «средство облегчить движение, заменив бесконечной цепью или серией катков обыкновенные колеса». Похожее изобретение предложил Уильям Пальмер в 1812 г.
Там же, в Англии, в 1821 г. Джон Ричард Бари запатентовал цепь, которую нужно было надевать на два колеса, установленные в задней части повозки, а в 1825 г. Джордж Кейль предлагал гусеничную звеньевую цепь, натянутую между двумя колесами, между которыми располагался опорный каток малого диаметра. Не найдя иного способа поворота, Кейль снабдил каждый башмак роликом для движения в поперечном направлении.
Первые проекты гусеничного движителя предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади либо люди. Но уже существуют паровые повозки, так что появление паровых гусеничных машин было подготовлено, хотя область их применения видится еще узкой. В частности, в 1832 г. англичанин Дж. Гиткот для освоения болотистой местности в Ланкашире ставит паровой локомобиль на моногусеницу — его машину с колесами большого диаметра целиком охватывает широкая полотняная гусеница с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками (еще одна древняя идея — гати из циновок).
В 1836 г. во Франции, близ Бордо, испытаниями гусеничного движителя занимался Доминик Кабарюс — на песчаной местности он возил тачку с деревянными рельсами. Причем изобретатель признавал, что «подвижные рельсы» лучше делать «из металла», и предлагал использовать их для «исследования пустынь», экспедиций в Америке и покорения «снегов, покрывающих север Европы».
В 1857 г. В. Ньютон взял патент на «усовершенствованное устройство подвижных рельсов для движения паровых машин по обыкновенным дорогам и вовсе без дорог». В это же время Джемс Уэлч предложил «усовершенствованную переносную рельсовую дорогу» с траками в виде рельсов с массивными опорными башмаками, причем здесь появляется упругая подвеска движителя к корпусу через полуэллиптическую рессору. В 1858 г. предложен гусеничный движитель Бертона.
Возможность увеличить проходимость повозки увеличением диаметра колеса была известна издавна (достаточно вспомнить арбы Средней Азии, Кавказа и других районов), но теперь решили дополнить такое колесо башмаками Башмаки, шарнирно подвешенные по ободу, имелись, например, на ведущих колесах трактора-локомотива «дорожного поезда» братьев Диетц (1835 г.). По сути, те же башмаки, только соединенные друг с другом, представляла собой звеньевая цепь, надеваемая на одно колесо, предложенная в 1831 г. Л. Бампером «Шагающее колесо» запатентовал, например, Джеймс Бойделл по ободу колеса шарнирно крепились длинные башмаки («лыжи» с «рельсами»), по которым колесо и должно было перекатываться В 1846 г. Бойделл предложил ставить такие «рельсы» на переднее и задние колеса трехколесного парового локомотива. Более простой вариант «шагающего колеса» с башмаками еще долго использовался, например, в тяжелой артиллерии — оно так и именовалось «артиллерийским колесом» В 1861 г. Андрью Дюнлоп разработал «ходячее колесо» — к колесу большого диаметра на рычагах крепились опорные рельсы с поперечными башмаками-шпалами. Уже в 1891 г. появилось «ходячее колесо» Кларка — хотя тут уже колеса, собственно, не было, а был стопоходящий движитель, подвешенный на оси на подпружиненных шарнирных рычагах, причем очередная «стопа» опускалась на грунт сразу, после того как поднималась предыдущая.
