ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Первое колесо

Без чего, по Вашему мнению, невозможно представить автомобиля. Без двигателя? Верно. Без трансмиссии и подвески? Несомненно. Ну а самое главное без чего его нельзя представить — это без колес. Да, да, да. Раньше даже понятия не имели, что такое колесо. Изобретение простого, на первый взгляд, колеса раньше стало величайшим открытием, которое дало большой толчок в развитии механики и техники. По находкам, датирующимся последней четвертью 5-го тысячелетия до нашей эры, можно судить, что первое колесо изобрели на территории современной Румынии. Чуть позднее они появились на территориях южнорусских степей Германии и Польши. По информации из других источников, именно на Северном Кавказе и Кубани нашли экземпляры, которые старше колес из Месопотамии. Таким образом можно судить что самое первое колесо появилось именно на Западе.

Согласно археологическим исследованиям первые древние колеса относятся к периоду 3500—1000 до н. э. и найдены в местах, где был довольно высок уровень цивилизации, где люди были знакомы с металлом, освоили выплавку из него различных металлических изделий. Так, в Месопотамии обработка металла достигла высочайшего уровня развития и дала толчок к появлению первых колесных повозок.

Предполагают, что прообразом колеса были бревна-катки, которые ложились под тяжелые каменные глыбы, лодки, стволы деревьев или другие тяжести, которые необходимо было перемещать на большие расстояния. Возможно тогда появились первые наблюдения за вращающимися телами и их свойствами. Со временем было замечено, что каток с более тонкой серединой, чем по краям, передвигался более равномерно, его меньше заносило в стороны. Благодаря таким наблюдениям катки стали обжигать в середине, делая ее тоньше, а края оставались без изменений. Сегодня такое приспособление называется «скат». Дальнейшие усовершенствования привели к тому, что от бревна осталось на концах два валика, а между ними — тонкая ось. Позже валики стали делать отдельно, а затем они жестко крепились с осью. Так появилось колесо и первая повозка.

Жесткое крепление колес с осью приводило к тому, что они вращались вместе с ней. Это приспособление было удобно при движении повозки по прямой дороге, на поворотах же, где они вращаются с разной скоростью, тяжело груженная повозка могла сломаться или перевернуться. Колеса вырезались из целого ствола дерева, отчего колеса и повозки были очень тяжелыми. Для передвижения в такие повозки стали запрягать животных. Повозка с такими колесами была найдена при раскопках в древнем индийском городе Махенджо-Даро. Чтобы уменьшить вес колеса, в нем начали делать вырезы, укрепляли поперечными скрепами для жесткости.

После того, как люди освоили металл и научились выплавлять различные металлические изделия, появилось колесо с металлическим ободом и спицами. Это колесо было защищено от ударов о камни и вращалось во много раз быстрее. Огромным достижением стало изобретение колеса со ступицей, которое насаживалось на неподвижную ось. Колеса при этом вращались независимо друг от друга. Для того, чтобы уменьшить трение колеса об ось, ее смазывали дегтем или жиром. Запрягая в повозки лошадей, увеличивалась скорость их передвижения.

Появление транспортных средств повлечет за собой строительство первых дорог и первых мостов. Помимо использования колеса, как транспортного средства, оно нашло применение и в других сферах жизни. Так, использование колеса в гончарном круге тоже относится к бронзовому веку. Водяное колесо использовали древние римляне еще в первом веке до нашей эры. Ровесницей железного века считают прялку, которую изобрели в Индии или другой стране Азии около 1000 лет до нашей эры. Ветряная мельница с колесом на вертикальной оси существовала в Персии уже в Х веке, в Европе она появилась в ХII веке, правда колесо крепилось на горизонтальный вал.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

История создания колеса: кто его изобрел, загадки и гипотезы

Кто изобрел колесо? Этот вопрос на протяжении веков яростно обсуждается в профессиональных кругах. Самой ранней археологической находкой, подтверждающей его существование у древних людей, является игрушечная повозка с глиняными колесиками, найденная на территории Румынии. Ее возраст примерно семь тысяч лет.

В четвертом и пятом тысячелетии до нашей эры колеса появлялись в разных уголках мира, независимо друг от друга. Но больше всего доказательств и фактов на стороне гипотезы, что первое круглое приспособление для транспортировки грузов появилось на территории современной Европы, а не на Востоке, как считалось раньше.

Принцип механики колеса

Колесо — самое важное изобретение в истории человека и ключ к техническому прогрессу. Без него исчезнет все, начиная с велосипеда и заканчивая сложным оборудованием на современных заводах. Это простейший механизм, который при повороте переводит вращательное движение в прямолинейное, благодаря чему стало возможным перемещение тяжелых грузов с меньшими затратами энергии.

Еще одно физическое свойство, применяемое в механизмах, — получение выигрыша в силе при вращении колеса. Чем больше диаметр, тем меньше усилий нужно прилагать для вращения оси, при этом устройство максимально эффективно передает механическую энергию.

И до сегодняшних дней принцип действия колеса остается неизменным, совершенствуются лишь его составные части и конструкция.

Важность изобретения колеса

По мере эволюционного развития человек заметил, что тяжелые предметы легче катить, чем тащить. Сначала появились катки, сделанные из стволов деревьев. Затем наблюдательность подсказала, что конструкции, у которых узкий центр и широкие края, более устойчивы. Катки стали выжигать посредине, оставляя края нетронутыми. Длина зауженного участка постепенно увеличивалась, пока не остались два «кругляша» по бокам. И лишь значительно позднее додумались отдельно изготавливать ось и на нее насаживать деревянный диск.

Тот, кто придумал колесо, не просто подправил или усовершенствовал созданное природой, а сделал гениальное устройство, входящее в несколько самых важных простейших механизмов, служащих человечеству.

Благодаря колесу появились:

• ремесла (прялка, гончарный круг, мельница и так далее);
• колесный транспорт;
• шестерня и зубчатая передача;
• турбина;
• грузоподъемный блок.

Таким образом, изобретение значительно облегчило жизнь человека, дало толчок для новых интересных идей и направило технический прогресс именно в то русло, которое мы имеем на сегодняшний день.

Ранние использования рычагов и круговых опор

Первым рычагом, который использовал человек, наверное, была палка, помогающая выкорчевывать из земли камни, съедобные растения. Приблизительно в одно время с появлением круглого механизма кроманьонцы открыли для себя рычаг, как устройство для поднятия и перемещения тяжелых грузов. Так, в Греции где-то между шестым и четвертым веками до нашей эры появилась первая тачка, затем она появилась в Китае и только через четыре века — в Европе.

Еще одно более позднее изобретение греков (примерно 4-3 век до нашей эры) — зубчатая передача и грузоподъемный блок, а за сто лет до н.э. появилось первое водяное колесо.

Существует еще одна гипотеза появления колеса. Согласно ей, первый круглый диск использовали не для транспортировки. Изначально это был гончарный круг, применявшийся около 3500 лет до нашей эры в Месопотамии. И только спустя триста лет его стали использовать для перевозки грузов.

За 1500 лет до нашей эры в Индии появился прародитель первого подъемного крана — устройство для поднятия сосудов, наполненных водой.

Первые археологические находки

Самое древнее по возрасту колесо именно в качестве устройства для транспортировки, как и писалось выше, было найдено в Румынии. Но есть еще более ранние археологические находки круглых предметов, которые, возможно, были культовыми вещами или амулетами. Так, например, при раскопках захоронений на реке Сунгирь во Владимирской области найдены некие диски с прорезями, возраст которых составляет 25 тысяч лет.

Еще одно более раннее применение круглого приспособления — ручные каменные жернова для измельчения зерен в муку.

Официально в мире рассматривают несколько гипотез появления колеса.

Гипотеза о Шумерской цивилизации

Шумеры — древнее население Южной Месопотамии (в настоящее время — южный Ирак), стали известны миру в 19 веке, когда ученые расшифровали найденные при раскопках таблички и надписи. Эта цивилизация возникла примерно за 5,5 тыс. лет до нашей эры и оказалась создателем практически всех основных изобретений. Историю пришлось пересказывать заново, так как, согласно новой гипотезе, шумеры — авторы всего, что раньше считалось достижениями других цивилизаций.

Что считается заслугой шумеров:

• клинопись;
• гончарный станок;
• изобретение колесного транспорта;
• развитие ткачества;
• производство стекла и изделий из него методом выдувания;
• ювелирная обработка драгоценных камней;
• траволечение, хирургия;
• математические вычисления, ставшие основой для египетской и греческой цивилизации.

Это далеко не полный перечень всех успехов шумерской цивилизации.

Гипотеза об изобретении в Месопотамии

Возможно, история создания колеса началась в Месопотамии, где изначально его использовали в качестве гончарного круга. Древний изобретатель, имя которого осталось неизвестным, придумал закрепить материал для изготовления горшков на вертикальной оси и формировать будущее изделие, вращая его на круглой подставке.

Такой способ позволил делать посуду более правильной, округлой формы. Сначала гончарный круг мастер двигал свободной рукой. Позднее, чтобы освободить руки, изобрели ножной, который приводили в действие с помощью нижнего маховика.

Находки, подтверждающие этот факт, датируются 3,5 тыс. лет до нашей эры.

Прототипы колеса в Египте

В Египте прототипом нашумевшего изобретения считаются катки, которые использовались при строительстве огромных пирамид. Это были огромные катящиеся бревна. Способ был не очень удобным, но для Египта наземный транспорт не имел большого значения: в этой водной стране роль дорог и магистралей выполняли реки и каналы.

Первый раз египтяне увидели колесницы, когда на них напали кочевые племена — гиксы. Этот боевой транспорт, запряженный лошадьми, они приняли за чудовищ и в ужасе разбежались, что позволило гиксам захватить страну. В течение двухсот лет, находясь под вражеским игом, египтяне сами научились делать повозки и боевые колесницы. И в дальнейшем создали хорошо обученную и снаряженную армию.

Совершенствование механизма

Используя в транспортных и боевых целях первые деревянные диски, люди старались облегчить их, делая прорези. И лишь спустя 3 тысячи лет конструкция усовершенствовалась: появились, спицы, обод и ступицы. Спиц всегда было четное количество, в Египте в основном делали четыре штуки, в Риме и Греции — восемь.

Спустя еще тысячелетие, кельты оббили обод железом. Это увеличило прочность, устойчивость и маневренность колесниц.

На этом эволюция колеса не закончилась, понадобилось еще более двух тысяч лет, чтобы обод «обули» в пневматическую шину, ввели понятие угловой скорости и научились ей управлять.

Интересные факты, связанные с колесами.

1. Изобретение шины принадлежит не механику, инженеру или ученому, а обычному ветеринару. Джон Данлоп, наблюдая за сыном, катающимся на велосипеде был возмущен шумом и грохотом колес по садовой дорожке. Когда велосипед случайно наехал на поливочный шланг, звук намного смягчился. Джон, не долго думая, спаял куски резины нужного размера и закрепил на ободе. Так появилась всемирно известная фирма Данлоп.
2. Патент на квадратные колеса получил 1959 году американец Альберт Сфредда.
3. Первое колесо обозрения появилось в Америке в 1893-ем году.
4. Деталь, похожую на подшипник, впервые использовали римляне на своих кораблях. Возраст находки составляет почти две тысячи лет.

В настоящее время продолжаются разработки и усовершенствование этого древнего механизма. И кто знает, как будет выглядеть колесо через пару сотен лет, но, несомненно, оно останется круглым.

Первые повозки и колесницы

Самые первые транспортные средства были тяжелы и неповоротливы. Одновременно с изобретением повозки для грузов появились колесницы для перевозки людей. Они были четырехколесные, с двумя неподвижными осями, прикрепленными к корпусу. Только через две тысячи лет вместе с усовершенствованием и облегчением общей конструкции оси колесниц стали делать подвижными, что значительно увеличило скорость передвижения и маневренность.

В египетской культуре 15-го века до н.э. появились облегченные колесницы, которые использовали как боевые, гоночные, военно-транспортные. Для большей устойчивости при повороте оси сделали выступающими по обоим сторонам кузова. Обод и спицы изготавливали из дерева и обтягивали полосками свежей кожи, при высыхании которой получалось прочно скрепленная конструкция.

Прошло еще три тысячелетия прежде, чем появился первый автомобиль, одним из главных элементов которого все также является колесо.

Видео об истории создания колесного транспорта

В видео смотрите историю создания первого колесного транспорта.