История развития транспорта

• Введение
• 1. История возникновения транспорта
• 1.1 Древнейшие времена
• 1.2 Развитие транспорта при феодализме
• 2. Историко-географическое развитие различных видов транспорта
• 2.1 Железнодорожный транспорт
• 2.1.1 Первые виды рельс, железнодорожных путей, локомотивов
• 2.1.2 Электровозы, тепловозы
• 2.1.3 Метрополитен
• 2.2 Автомобильный транспорт
• 2.3 Воздушный транспорт
• 2.3.1 Древняя Греция
• 2.3.2 Воздушные шары и воздушные змеи в Китае
• 2.3.3 Парашюты и планёры в Испании Омейядов и в Англии
• 2.3.4 Европейское Возрождение и Османская империя
• 2.3.5 Современный полёт
• 2.3.6 Развитие авиации набирает темп
• 2.3.7 1900;1914 («Эра Пионеров»)
• 2.3.8 Самуэль Пирпонт Лэнгли
• 2.3.9 Братья Райт
• 2.3.10 Первая женщина-пилот
• 2.3.11 Вертолёт
• 2.3.12 Гидросамолёт
• 2.3.13 Авиация в Первой мировой войне
• 2.3.14 1918;1939 («Золотой Век»)
• 2.3.15 1939;1945: Вторая мировая война
• 2.3.16 Первые полёты в истории человека (1945)
• 2.3.17 XXI век
• 2.4 Водный транспорт
• 2.4.1 Речной транспорт
• 2.4.2 Морской транспорт
• 2.5 Трубопроводный транспорт
• Заключение
• Список использованной литературы

Долгие годы человек мечтал о коврах-самолетах и сапогах-скороходах, о скатертях-самобранках и добрых волшебниках, способных построить дворец за одну ночь. Эти мечты воплощались в сказках. А в реальной жизни людям приходилось трудиться, чтобы прокормить себя и своих близких. На преодоление расстояний между городами уходили недели и месяцы, общественные здания строились годами, ибо собственных физических сил человека и силы мускулов прирученных им животных было слишком мало. Кое в чем человек сумел воспользоваться помощью ветра и воды. Но необузданный нрав этих стихий сделал их помощь весьма ограниченной.

Так продолжалось тысячелетия, пока человек не начал создавать машины, способные многократно увеличивать его собственную физическую силу и оставаться при этом послушными его воле.

Первым массовым, не зависящим от силы стихий самодействующим механизмом стала паровая машина. Она была изобретена в конце XVII века. Быстро совершенствуясь, соединяясь с различными исполнительными и вспомогательными механизмами, паровой двигатель преобразовал средневековые мастерские и мануфактуры в фабрики и заводы, дал жизнь паровозам, пароходам, локомобилям.

В 1852 году француз Жиффар подвесил к воздушному шару, которому придал сигарообразную форму, паровой двигатель с воздушно-винтовым движителем. Новый воздухоплавательный аппарат получил возможность передвигаться по воле человека не только вверх и вниз, но и по горизонтали. Эту летательную машину назвали дирижаблем. Спустя тридцать лет русский изобретатель Александр Федорович Можайский установил облегченную паровую машину с тремя воздушно винтовыми движителями на крылатый аппарат тяжелее воздуха, который назвал самолетом. Самолет Можайского в присутствии военных экспертов продемонстрировал способность отрываться от земли с человеком на борту и двигаться на высоте нескольких метров. На полях Англии и Франции в середине XIX века появились колесные сельскохозяйственные машины с паровыми двигателями. Каждая могла соперничать с двумя десятками лошадей.

В 1770 году французский военный инженер Николай Жозеф Кюньо построил паровую повозку, способную перевозить груз до трех тонн по дорогам. Чуть позже паровые машины стали заменять лошадей.

Но паровая машина имела серьезные недостатки. Она была громоздкой, сложной в эксплуатации, неэкономичной. Нередко при неполадках котлы машин взрывались подобно бомбам.

XIX век, продолжал пользоваться рожденной в предыдущем столетии паровой машиной и всемирно совершенствовать ее. Однако создавались и новые варианты двигателей — электромотор, и двигатель внутреннего сгорания, сокращенно — ДВС.

Немецкий электротехник Гефнер-Альтенек в 1873 году создал конструкцию электрической машины-генератора, которая как вскоре оказалось, может быть легко преобразована в свою противоположность — электрический двигатель. Усилиями американских и французских инженеров, а в особенности русского специалиста Михаила Осиповича Доливо-Добровольского электродвигатели приобрели значительную мощность, высокий КПД и компактность стали вытеснять паровые машины в промышленном производстве. Но один недостаток электродвигателей — их зависимость от источников питания — ограничил применение этого замечательного изобретения на транспортных машинах. Преимущества электродвигателей и возможность обходиться без стационарных источников энергии объединили в себе ДВС. Именно они определили ускорение технического прогресса в начале XX века, сделали реальностью сказочные мечты многих тысячелетий.

Немецкий изобретатель Николаус Август Отто построил в 1876 году работоспособный ДВС, топливом для которого служил газ. КПД этого двигателя оказался в три с лишним раза выше, чем у построенных в то время паровых машин. Соотечественник Отто, инженер Рудольф Дизель, спустя чуть более двадцати лет создал в 1897 году ДВС несколько иной конструкции с воспламенением рабочей смеси не от электрической искры, как у Николауса Августа, а от сжатия. Двигатель Дизеля показал еще более высокое значение КПД.

Не удивительно, что здесь же, в Германии, новыми двигателями, несравненно более компактными и удобными в обращении, чем паровые вскоре после их изобретения попробовали оборудовать колесные экипажи.

транспорт история географический

1. История возникновения транспорта

1.1 Древнейшие времена

Возникновение транспорта относится к древнейшим временам. В условиях первобытного хозяйства, когда появляются лишь зачатки общественного разделения труда, нужда в транспорте невелика. Средства транспорта примитивны — протоптанные тропы, вьюки, катки для особо тяжелых грузов, выдолбленные стволы дерева или плоты, позднее челноки. В эпоху рабовладельческого хозяйства, построенного на эксплуатации труда рабов, транспорт делает шаг вперед в своем развитии. Рабовладельческие государства вели многочисленные войны за покорение других стран, получение с них дани, захват рабов. Военные потребности и нужды управления требовали развитие транспорта. В Китае, Персии, Римской империи было построено большое количество мощеных дорог для военных целей. Сеть римских военных дорог насчитывала десятки тысяч километров, остатки их сохранились и до настоящего времени. Постепенно росли обмен, торговля рабами, хлебом, тканями, пряностями. Возникли города — государства на Средиземном море — Финикия, Карфаген и другие, в которых большую роль играла торговля. Развилось морское судоходство, появились гребные, а затем и парусные суда. Морские суда, особенно военные, в государствах античного мира — Греции, Риме, Египте — достигали больших размеров, в отдельных случаях они имели тысячи гребцов — рабов. Купцы предпочитали суда парусные или парусно-гребные меньших размеров, не требовавшие такого большого количества гребцов и имевшие относительно больше места для размещения грузов. Для транспортировки товаров сухопутным путем служили рабы-носильщики, применялись вьюки или 2-х — 4-х — колесные повозки. При рабовладельческом хозяйстве транспорт еще не выделился в самостоятельную отрасль хозяйства. Средства транспорта, как и другие средства производства, принадлежали рабовладельцу. В сфере обмена транспорт был слит с торговлей. Купцы являлись одновременно и владельцами транспортных средств.

1.2 Развитие транспорта при феодализме

На ранних стадиях феодализма развитие транспорта сковывалось политической раздробленностью, слабым развитием торговли между странами и внутри них. Перевозились в основном грузы, которые не могли быть произведены на месте, главным образом предметы роскоши. Сухопутный транспорт был преимущественно вьючным. Товары перевозились нередко сообща несколькими купцами для защиты от нападения разбойников. Транспортирование на многих крупных реках Европы (Рейн, Дунай и других.) стало монополией цехов лодочников. С ростом торговли таких городов, как Венеция, Генуя, союза ганзейских городов получил развитие морской транспорт. На Руси оживленная морская торговля велась новгородцами. Техника морского судоходства постепенно совершенствовалась, особенно с изобретение компаса, давшего возможность совершать плавание в открытое море. С конца XV века морские суда выходят в открытый океан. Начинается эпоха великих географических открытий. С ростом обмена, торговли, накоплением капитала и углублением общественного разделения труда создавались благоприятные условия для выделения транспорта в отдельную отрасль производства. В XV—XVI вв. в становится все больше судовладельцев, занимающихся только перевозками. В России в XVI — XVII в. в развилось северное морское судоходство по Белому морю и Ледовитому океану, а также торговое судоходство по реке Волге и Каспийскому морю. Во многих странах появляются почта и регулярные перевозки пассажиров по сухопутным дорогам. Во Франции, Германии, позже в Англии в XVII веке строятся улучшенные дороги.

1.3 Развитие транспорта в XIX. Эпоха промышленного переворота

Создание транспорта общего пользования, т. е. выделение транспорта в особую отрасль производства происходит в Западной Европе в эпоху промышленного переворота (с последней трети 18 века). Развившаяся крупная капиталистическая промышленность требовала дешевой перевозки большого количества грузов. Для перевозки массовых грузов (каменного угля, руды, строительных материалов, хлопка) в Англии, во Франции и в Германии стали строить каналы и железные дороги с конной тягой. В России такая дорога была построена в 1806—1809 годах П. Фроловым на Алтае.

В 1-й четверти XIX века совершается переход к механическим средствам транспорта; появились пароходства и паровые железные дороги. В 1803 году был построен паровоз Р. Тревитика (Англия), передвигавшийся по рельсовому пути. В 1807 году Р. Фультоном (США) был практически применен паровой двигатель для речных судов. Несколько лет спустя появились и первые пароходы в России. В 1825 году Д. Стефенсоном в Англии была впервые применена паровая тяга на железной дороге общего пользования (линия Стоктон-Дарлингтон). В России первый паровоз был построен уральскими крепостными мастерами отцом и сыном Е. А и М. Е. Черепановыми в 1833—1834 годах. В 1837 году построена и открыта для движения первая железная дорога общего пользования между Петербургом и Царским селом с продолжением до Павловска. К середине XIX века сооружение паровых дорог общего пользования развернулось почти во всех странах Европы и в США.

Техника сделала огромный скачок вперед. Были созданы новые, быстроходные станки. Люди научились получать высококачественную сталь в конвертерах, изобретенных англичанином Генри Бессемером, и в печах, предложенных французами Эмилем и Пьером Мартенами. Наука в это время давала технике все новые и новые металлы и сплавы. Появился, например, металл будущей авиации — алюминий. Широкое развитие получают химия и химическая промышленность. Огромное значение в убыстренном прогрессе этой важнейшей отрасли производства имели работы замечательных русских ученых-Д.И. Менделеева и А. М. Бутлерова. Появляются первые крупные химические заводы: предприятия по производству соды, серной кислоты, минеральных удобрений.

Поиски более удобного и экономичного теплового двигателя шли по двум основным путям. Одни изобретатели стремились создать принципиально новый вид теплового двигателя, в котором топливо сгорало бы прямо в цилиндре. Такой двигатель был бы меньше по размерам и удобнее, особенно на транспорте. Другие изобретатели стремились усовершенствовать паровой двигатель, сделать его более мощным и экономичным.

Долгие поиски дали свои результаты. Француз Ленуар в 1860 г. создал первый двигатель внутреннего сгорания. В нем он сохранил части паровой машины — поршень и цилиндр, использовал в качестве топлива нефть, а для ее зажигания предложил электрическую искру. Новый двигатель стал прообразом современных моторов, которые сейчас работают на автомобилях, тракторах, винтомоторных самолетах. А в 1897 г. немецкий инженер Рудольф Дизель получил патент на другой тип двигателя внутреннего сгорания. В нем не было системы электрического зажигания, в цилиндре сжимался воздух, а затем впрыскивалось горючее. При сжатии температура повышалась и горючая смесь самовоспламенялась. Двигатель этого типа — его назвали дизелем — установлен сейчас на теплоходах и тепловозах, тяжелых автомобилях и передвижных электростанциях. Коренным образом изменилась и паровая машина. Изобретатели решили использовать не давление пара, а скорость его движения. Так была создана в 1884 году англичанином Парсонсом первая многоступенчатая паровая турбина.

Все это были достижения огромной важности в истории развития техники. Пути этих достижений были долгими и трудными, но именно они сделали современную технику и транспорт такими, какими мы их видим сегодня.

2. Историко-географическое развитие различных видов транспорта

2.1 Железнодорожный транспорт

2.1.1 Первые виды рельс, железнодорожных путей, локомотивов Локомотив — двигатель на колесах, предназначенный для передвижения вагонов по рельсам. Локомотивы бывают в основном трех видов, в зависимости от рода силовой установки. Паровая машина у паровоза, дизель с электрогенератором — у тепловоза, электродвигатель — у электровоза. Были попытки применения локомотивов и с другими типами силовой установки, например паровыми и газовыми турбинами. Работают также моторные вагоны дизель — поездов и электропоездов.

В XVI веке на рудниках появились первые рельсы гладкие деревянные брусья, уложенные на лежни, зарытые в землю. Телега по таким рельсам катилась легче, чем по земле, и лошадь могла везти значительно больший груз. Но деревянные рельсы были недолговечны, их поверхность скоро становилась неровной. Люди искали замену для дерева и нашли: на смену дереву пришел металл.

В 1764 году гениальный русский гидротехник Козьма Дмитриевич Фролов построил на Алтае на берегах двух рек Змеевки и Корбалихи, где раскинулся Змеиногорский рудник, первое в мире полностью механизированное предприятие по добыче и обработке руды. На этом предприятии вагонетки, груженные рудой, перемещались, по первым в мире металлическим рельсам. На этом же руднике Фролов сделал первую попытку использовать для передвижения вагонеток механическую силу. Они двигались с помощью вращаемых водой колес, лебедок и канатов.

Рельсовый путь Фролова намного опередил подобные изобретения за пределами России, в частности и «первый рельсовый путь «англичан, который появился на металлургических заводах Дерби в графстве Йоркшиль лишь спустя четыре года.

Успех Фролова не был единичным. В 1788 году на Александровском чугунолитейном заводе в Петрозаводске строится под руководством А. С. Ярцева чугунная дорога длиной более 160 метров. Рельсы этого пути были уголковые. По одной, горизонтальной, полке катились колеса тележек, а другая вертикальная, не позволяла им соскакивать в сторону.

Можно предполагать, что подобные «чугунки» — так называли в то время первые рельсовые пути — существовали в те годы и на других металлургических заводах.

По ровной поверхности чугунных рельсов катились еще лучше, и теперь уже одна лошадь могла везти несколько телег. Так задолго до изобретения паровоза появился первый железнодорожный поезд.

Развитие рельсового транспорта в России продолжалось. В 1806 году сын Фролова Петр Фролов, которого по праву называют пионером рельсового транспорта, идя по стопам отца, предложил проект пост ройки чугунных дорог. По его замыслу чугунные дороги должны были дополнить естественные водные пути и каналы. Проект не нашел поддержки, его автор смог лишь добиться разрешения на постройку опытной дороги протяженностью 1867 метров. И в 1810 году первая в России рельсовая дорога с конной тягой вошла в строй. Она отличалась от приспособленных к рельефу местности английских дорог тем, что была строго горизонтальной благодаря постройке моста, виадука и выемки. На дороге были уложены чугунные рельсы с выпуклой поверхностью катания. Чугунные же ободья повозок имели желобчатую поверхность. Рельсы посредством приливов на их концах укреплялись на продольных деревянных брусьях и вместе с ними укладывались на шпалы.

Состав из трех вагонеток тянула одна лошадь, перевозя за день до 65 тонн руды. Путь в оба конца занимал полтора часа. Фролов применил также поворотный круг для перемещения состава на боковые ветки. Транспортировка такого количества руды по грунтовой дороге потребовала бы 25 лошадей. Начальство с удовлетворением отметило, что на Змеиногорской дороге и «Выгода к перевозке руд против обыкновенной столь очевидна, что делает честь основателю». Дорога превосходила все подобные сооружения, имевшиеся в то время за рубежом. Лишь спустя 17 лет подобная дорога была построена в Америке. Тем не менее фроловские проекты больших рельсовых дорог так и не были осуществлены.

Рельсовые пути на Змеиногородском руднике и Александровском заводе, конная «чугунка» Петра Фролова были первыми прообразами железных дорог наших дней.

В то время промышленность бурно развивалась: строились фабрики открывались новые рудники и шахты, крепло сталелитейное производство. Развивающейся промышленности уже не хватало энергии, которую давали сила падающей воды, ветер и мускулы лошади. Жизнь настоятельно требовала созданию новых, более сильных двигателей, не зависящих от стихии.

Такой двигатель дал нам наш соотечественник, горный мастер Иван Ползунов. Сын солдата, Ползунов родился в Екатеринбурге в 1728 году. Закончив заводскую школу работал «механическим учеником» .

В 1745 году семнадцатилетний Ползунов попадает на Алтай, на Колываново-Воскресенские заводы. Здесь в центре алтайской горнорудной промышленности он остро почувствовал требования производства, запросы которого вода как источник энергии уже не могла удовлетворить. И Ползунов решил «пресечь водяное руководство». Чтобы осуществить свой замысел, он задумал построить «огненную машину», которая бы «способной по воле нашей, что будет потребно справлять» .

Прошло почти полвека, прежде чем человек поставил паровую машину на колеса и заставил ее перемещать грузы.

Первые прототипы будущего паровоза появляются в начале XIX века. В то время еще плохо были изучены законы сцепления колес с рельсами, и люди думали, что колеса самодвижущейся повозки будут скользить по гладкой поверхности рельса, вращаясь на одном и том же месте. Поэтому человек стал работать над созданием таких приспособлений, которые могли бы помочь повозке передвигаться по гладким рельсам.

Появляется паровоз с зубчатыми колесами, которые при вращении зацеплялись за зубья рейки, уложенной вдоль пути. Но зубья оказались плохими помощниками — часто ломались и поэтому от них пришлось отказаться.

Вслед за паровозом с зубчатыми колесами появляется паровоз с ногами, похожий на гигантского кузнечика. Но этому необычному шагающему паровозу не суждено было благополучно закончить свой путь. Спустя несколько минут, когда поезд уже преодолел два десятка метров, раздался взрыв — лопнул котел. За свои ноги этот паровоз получил название «шагающей машины» .

Весной 1813 года один из владельцев Клингвортских копей лорд Лавенсворт получил письмо, в котором машинный мастер Стефенсон предлагал заменить лошадей" ходячими машинами. «Автор письма сам брался построить их и просил лишь средств на покрытие расходов. Стефансон получил согласие, а вместе с ним и необходимые деньги.

Спустя год паровоз был готов. Он имел четыре колеса диаметром 90 сантиметров и котел длиной 2,4 метра. Машина состояла из двух цилиндров. Движение поршней передавалось колесам при помощи зубчатой передачи. 25 июля 1815 года паровоз испытали. По словам очевидца, он мог «тащить помимо собственной тяжести, восемь груженых повозок, общим весом около тридцати тонн со скоростью четыре мили в час». В том же году Стефенсон создает второй паровоз, а в 1816 году третий. Он строит не только паровозы, но и дороги. 18 ноября 1822 года при огромном стечении зрителей была открыта Геттонская железная дорога длиной 12, 8 километра, построенная по его проекту. В наши дни изобретателем паровоза справедливо считают Стефенсона. Но сам Стефенсон в свое время был несколько другого мнения. «Паровоз, — сказал он, — изобретение не одного человека, а целого поколения инженеров-механиков». И он был прав. Усилиями многих талантливых изобретателей поставленная на колеса паровая машина приобрела дошедшие до наших дней формы паровоза, а примитивные рельсовые дороги копий и заводов превратились в пути сообщения массового пользования.

В России представителями этого замечательного поколения были уральские крепостные механики Ефим Алексеевич и его сын Мирон Ефимович Черепановы. В своем письме известному уральскому заводчику Демидову 27 марта 1828 года Ефим Алексеевич писал: «Сколько позволяют силы ума моего, стараюсь неослабно заводить машины для пользы заводов, для облегчения сил трудящихся». Эти слова вместе с сыном он подкреплял делами.

Испытания первого паровоза дали хорошие результаты, и уральские механики, несмотря на консерватизм царских чиновников, продолжали трудиться над его усовершенствованием. В 1835 году они построили второй паровоз, который был намного сильнее первого: он мог везти до 17 тонн груза.

Однако, несмотря на высокие по тому времени качества русского паровоза создатели были незаслуженно забыты. Правящие круги царской России похоронили гениальное творение замечательных русских изобретателей — уральских механиков.

2.1.2 Электровозы, тепловозы

В середине 90-х годов XIX века в США был построен первый электровоз постоянного тока, получавший энергию от тяговых подстанций, и электрифицирована железнодорожная линия.

В СССР первая электрифицированная железнодорожная линия с мотор вагонными электропоездами появилась в 1926 году первые электровозы в 1933 году.

Первый магистральный тепловоз был построен в СССР в 1924 году по проекту Я. М. Гаккеля.

Электрическая и тепловозная тяга вытеснила прежнюю паровую тягу со всех многочисленных магистралей нашей страны.

На пригородных электрифицированных линиях пассажиры ездят в электропоездах (электричках), состоящих из моторных и прицепных вагонов. Пригородный электропоезд может развивать скорость до 130 км/ч.

Тепловозы появились на советских железных дорогах более полувека назад по инициативе В. И. Ленина. Тепловоз сложнее электровоза и стоит дороже, зато он не требует контактной сети, тяговых подстанций. Тепловоз можно использовать везде, где только уложены железнодорожные пути. Но он нуждается в нефтяном топливе, запасы которого ограничены.

2.1.3 Метрополитен Метрополитен (метро) — вид рельсового пассажирского транспорта, перспективный в условиях больших городов с насыщенным уличным движением. Отличается высокой эксплуатационной скоростью и провозной способностью. Линии метрополитена обычно прокладывают под землей (в тоннелях), при необходимости на поверхности и на эстакадах.

В 1863 г. в Лондоне построена первая линия метрополитена (3, 6 км). С 1868 метрополитен действует в Нью-Йорке. Старейшие метрополитены на Европейском континенте — Будапештский (1896), Венский (1898) и Парижский (1900). В последствие метрополитены были построены в Мадриде, Барселоне, Афинах, Стокгольме, Осло, Токио и других городах.

В Российской Федерации первая линия метрополитена была введена в Москве (1935); действуют метрополитены в Санкт-Петербурге (с 1955), Нижнем Новгороде (с 1985), Новосибирске (с 1985), Волгограде (с 1985), Самаре (с 1987), Казани (с 2005 года), в Екатеринбурге (1991), ведутся подготовительные работы по строительству метрополитена в Челябинске, Красноярске, Ростове-на-Дону, Омске, в других городах, предусматривается также сооружение метрополитена в Перми. В 20 в. многие станции метрополитена — монументальные сооружения с индивидуальным архитектурно-художественным обликом.

2.2 Автомобильный транспорт

Автомобильный транспорт возник в конце XIX века. Но до конца первой мировой войны 1914;1918 годов он оставался главным образом местным видом транспорта, дополнявшим и постепенно заменявшим гужевой транспорт во всех областях его применения: в городских (уличных) сообщениях, в доставке пассажиров и грузов железнодорожным станциям и пристаням (и от них к месту назначения), а кое где и в самостоятельных перевозках в районах, лишенных железных дорог и речных путей. Начиная с 20-х годов ХХ века автомобильный транспорт начал конкурировать с железнодорожными дорогами и внутренним водным транспортом.

В целом в эпоху общего кризиса капитализма и особенно в период после второй мировой войны удельный вес железных дорог в транспортной системе наиболее развитых капиталистических стран снижается. В США на железные дороги приходится уже менее половины всей работы внутреннего транспорта по перевозке грузов и пассажиров. Техническое развитие железнодорожного транспорта идет по пути внедрения новых видов тяги: тепловозной тяги в США, где нефтетопливо дешево, и электрической тяги в европейских странах и в Японии, особенно там, где мало угля и имеется дешевая гидроэнергия. Быстро развивается в капиталистических странах автомобильный транспорт. В США, при наличии 1, 8 млн. километров дорог с твердым покрытием, около 15−16% всего грузооборота и 32% пассажирооборота совершается автомобилями (автобусами, а легковыми машинами во много раз больше).

Развитие транспорта во всех странах оказало большое влияние и на развитие промышленности, так как транспорт предъявляет значительный спрос на топливо, металл, лес и др. В 19 веке крупнейшим потребителем продукции тяжелой промышленности был жд транспорт. В настоящее время одним из наиболее крупных потребителей промышленной продукции (металл, горючее и др.) является автомобильный транспорт.

Слово" автомобиль" означает «самодвижущийся». В наше время автомобиль — самое распространенное средство механического транспорта. Во всем мире насчитывается более 300 млн. автомобилей. Первые попытки создать самодвижущуюся повозку были сделаны еще два века назад. Так, в России в 80-е гг. ХVIII в. над ее проектом работал известный русский изобретатель И. П. Кулибин. В 1769—1770 гг. французский изобретатель Ж. Кюньо построил трех колесный тягач для передвижения артиллерийских орудий. «Тележку Кюньо» считать предшественницей не только автомобиля, но и паровоза, поскольку она приводилась в действие силой пара. Паровые тележки для обычных дорог строились также в Англии, и в России, однако были они тяжелыми, неудобными для пользования и потому широкого распространения не получили.

Появление легкого, компактного и достаточно мощного двигателя внутреннего сгорания открыло широкие возможности для развития автомобиля. В 1885 году немецкий изобретатель Карл Бенц построил четырехтактный бензиновый одноцилиндровый двигатель с искровым зажиганием. На стенде он развил 300 оборотов в минуту и показал мощность около 2/3 лошадиной силы. В 1886 году Карл Бенц получил патент на свое самоходное детище. Но понадобилось еще около десяти лет, чтобы сделать его практически пригодным и коммерчески рентабельным.

Имя Бенца широко известно и сегодня по названию западногерманской фирмы «Даймлер-Бенц». Она выпускает пользующиеся заслуженной популярностью автомобили марки «Мерседес-Бенц» первая часть названия фирмы связана с именем еще одного выдающегося изобретателя — инженера Готлиба Даймлера.

Даймлер сконструировал собственный легкий четырехтактный бензиновый двигатель. Штургартский инженер сделал его быстроходным, развивавшим около 700 оборотов в минуту. Это позволило получить более высокий КПД и вдвое большую удельную мощность.

Подход Даймлера к проблеме был более масштабным, чем у Бенца, в большей степени коммерческим и экономически выверенным. Если инженер из Мангейма шел к своей самоходной трех колеске классическим путем изобретателя-одиночки, хотя и был совладельцем фирмы, то степенный Даймлер создал свой безлошадный экипаж, исходя из общественных и экономических потребностей, подобно тому, как такие задачи решают сегодня солидные исследовательско-конструкторские организации.

Даймлер занялся постройкой аппаратов, на которых его двигатели мог ли использоваться. Первым из них стала моторная лодка с двигателем «Даймлер», затем «повозка для верховой езды с керосиновым двигателем» — прообраз нынешнего мотоцикла с двумя деревянными колесами и деревянной же рамой. А самый новый свой двигатель объемом 462 кубических сантиметра (вдвое меньше чем у Бенца) и мощностью 1,1 лошадиной силы (на 40% больше, чем у Бенца) изобретатель-коммерсант поставил на обычный конный экипаж.

История техники объединила импульсивного Карла Бенца и рассуди тельного Готлиба Даймлера в звании независимых друг от друга изобретателей автомобиля. Как ни странно выглядят их экипажи с современной точки зрения, но в каждом из них есть немало общего с автомобилями сегодняшнего дня.

Почти одновременно с Бенцем и Даймлером сотни энтузиастов в разных странах пытались создать автомобиль. История сохранила имена французов Э. Делямар-Дебутвиля и Л. Маландена, оформивших патент в 1884 году, создавших действующую конструкцию, но не сумевших внедрить ее в производство. А американец Д. Селден получил патент еще раньше, в 1879 году, но еще долго не мог построить машину. Австриец З. Маркус воплотивший идею автомобиля в дереве и металле, забыл оформить на него должным образом авторское свидетельство, а потом потерял интерес к своему изобретению. Нечто подобное произошло с конструкцией датчан А. Хамеля и Х. Юхансона. Всего было зарегистрировано 416 заявок. Тем не менее Генри Форда все считают одним из первооткрывателей автомобильной эры.

Есть сведения, что первый русский автомобиль был построен в 1882 году Путиловым и Хлобовым в небольшом городке на Волге. Достаточных документальных подтверждений этого факта, однако, пока не получено. О машине Е. А. Яковлева и П. А. Фрезе известно гораздо больше. Она демонстрировалась в действии на всероссийской художественной выставке в Нижнем Новгороде в 1896 году.

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 аналогичным 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 Франции-" 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. РесйуфЭсб, 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 мі, за 23 минуты было покрыто расстояние в 8 км при помощи двигателя мощностью 8 ½ 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 исследования 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» .

Француз Клемент Адер успешно запустил Eole, оснащённый паровой машиной, сделав короткий 50-метровый полёт недалеко от Парижа в 1890, совершив первый самопродвигаемый полёт на «большое расстояние» в истории. После этого испытания он немедленно начал большой проект, который занял пять лет. Однако, этот аппарат, Avion III, был слишком тяжёл и был едва способен оторваться от земли. Самолет по сообщениям мог лететь на расстояние около 300 метров на маленькой высоте.

В 1884 Александр Можайский создал моноплан с двумя паровыми машинами, который, по сообщениям, смог подняться в воздух и пролететь 20−30 м недалеко от Красного Села, Россия.

В Великобритании попытка создания аппарата тяжелее воздуха была предпринята пионером авиации Перси Пильчером. Пильчер построил несколько рабочих планёров, Летучая мышь, Жук, Чайка и Ястреб, на которых он успешно летал в середине-конце 1890-х. В 1899 он построил опытный образец самолёта с двигателями, который, как показало недавнее исследование, был способен к полёту. Однако Пильчер умер после несчастного случая с планёром прежде, чем он смог проверить это, и о его планах забыли на многие годы.

2.3.7 1900;1914 («Эра Пионеров»)

Первыми летательными аппаратами, которые стали выполнять регулярные контролируемые рейсы, стали мягкие дирижабли (позже названные «блимпы» (от англ. «толстяки», «неуклюжие»)); самый успешный ранний проект этого типа летательного аппарата был разработан бразильцем Альберто Сантос-Дюмоном. Сантос-Дюмон эффективно установил на воздушный шар двигатель внутреннего сгорания. 19 октября 1901 он стал всемирно известен, после того как он на своём дирижабле «Номер 6» пролетел над Парижем из Сен-Клу, вокруг Эйфелевой Башни и вернулся менее чем через тридцать минут, чтобы выиграть приз. После такого успеха своих дирижаблей Сантос-Дюмон спроектировал и построил ещё несколько аппаратов.

В то же самое время, когда мягкие дирижабли начали завоёвывать признание, развитие твердых дирижаблей также не стояло на месте. Впоследствии именно твердые дирижабли смогли переносить больше груза, чем самолёты, в течение многих десятилетий. Конструкция таких дирижаблей и её развитие связаны с немецким графом Фердинандом фон Цеппелином.

Строительство первых дирижаблей-Цеппелинов началось в 1899 на плавающем сборочном цехе на Боденском озере в Заливе Манзелл, Фридрихсхафен. Он было предназначено для того, чтобы упростить процедуру старта, поскольку цех мог плыть по ветру. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер мощностью 14.2 л. с. (10.6 кВ) и балансировался путём перемещения веса между его двумя гондолами.

Первый полёт Цеппелина состоялся 2 июля 1900. Он продолжался в течение всего 18 минут, поскольку LZ 1 был вынужден приземлиться на озеро после того, как механизм балансирования веса сломался. После ремонта аппарата технология жёсткого дирижабля успешно была испытана в последующих полётах, побив рекорд скорости на 6 м/с французского дирижабля Франция на 3 м/с, но этого ещё было недостаточно для привлечения значительных инвестиций в дирижаблестроение. Это произошло через несколько лет, в результате граф получил необходимое финансирование.

2.3.8 Самуэль Пирпонт Лэнгли

После выдающихся успехов в астрономии и во время работы в Смитсоновском институте в качестве Секретаря, Самуэль Пирпонт Лэнгли начал серьёзные исследования в области аэродинамики в учреждении, которое называется сегодня Университетом Питсбурга. В 1891 он издал детальное описание своих исследований — «Эксперименты в Аэродинамике», а затем начал конструировать свои аппараты. 6 мая 1896 «Аэродром Лэнгли номер 5» совершил первый успешный неуправляемый полёт габаритного аппарата тяжелее воздуха с двигателем. Он был запущен с помощью пружинной катапульты, установленной на вершине плавучего дома на реке Потомак около Квантико, Вирджиния. Два полёта были совершены в этот день, один на 1 005 м и второй на 700 м со скоростью около 41 км в час. В обоих случаях «Аэродром номер 5» с целью сохранения аппарата целым, он был посажен на воду, так как не был оборудован механизмом приземления.

28 ноября 1896 был совершён ещё один успешный полет с «Аэродромом номер 6». Этот полёт был засвидетельствован и сфотографирован Александром Грэмом Беллом. Аппарат пролетел 1 460 м «Аэродром номер 6» являлся модификацией более раннего аппарата «Аэродром номер 4». Тем не менее, изменения были настолько значительны, что он получил другой номер.

Гленн Кёртисс сделал несколько модификаций «Аэродрома» и совершал успешные полёты на них в 1914 — таким образом Смитсоновский институт имеет основания утверждать, что «Аэродром» Лэнгли был первым аппаратом, «способным к полёту» .

2.3.9 Братья Райт

Следуя принципу Лилиенталя прыжка перед полётом, братья построили и испытали ряд бумажных змеев и планёров с 1900 по 1902 до того, как построить аппарат с двигателем. После этого Райт построили собственную аэродинамическую трубу и создали большое количество сложных устройств для измерения подъёмной силы и испытали около 200 проектов крыла. В результате Райт исправили свои ранние ошибки в вычислениях аэродинамических показателей крыла, хотя они не учитывали эффект Рейнольдса (известного с 1883), который дал им ещё большее преимущество. Их испытания и вычисления позволили построить действующий самолёт и внесли вклад в современный подход к авиастроению.

Согласно Смитсоновскому институту и ФАИ Райт совершили первый длительный управляемый полёт аппарата тяжелее воздуха с двигателями в песчаных дюнах в 8 км от Китти Хаук, Северная Каролина 17 декабря 1903

2.3.10 Первая женщина-пилот