Танки Первой Мировой

Федосеев Семен Леонидович

Период с 60-х годов XVIII века до 80-х годов XIX века считается эпохой промышленного переворота, совершавшегося в разных странах и затронувшего практически все отрасли человеческой деятельности. Основой этого переворота стал переход к машинному способу производства, что в первую очередь потребовало развития тепловых двигателей и металлургии, становления станкостроения. Согласно распространенной ныне «концепции технологических укладов», в этот период выделяются два «уклада»: в первом, продолжавшемся с 1780-х годов до середины XIX века, происходило совершенствование методов получения и обработки чугуна и железа, рос спрос на продукцию машиностроения, расширялась область применения универсального теплового (парового) двигателя; для второго, занявшего практически всю вторую половину XIX века, характерны развитие железнодорожного транспорта, металлургии, станкостроения, рост масштабов производства на основе механизации.

Кстати, преобладание наиболее интересного для темы первых танков третьего «уклада» начинается уже с 1890-х

годов и характеризуется, среди прочего, быстрым развитием тяжелого машиностроения, производства и проката стали, неорганической химии (включая химию взрывчатых веществ), специализацией тепловых двигателей, ростом тяжелых вооружений, укрупнением промышленных концернов. Промышленная революция потребовала укрепления связей науки и технологий. На протяжении XIX века ряд ученых и инженеров внесли существенный вклад в формирование основ теории машин и механизмов и других отраслей машиноведения, среди них Л. Пуансо, С.Д. Пуассон, М. Прони, Ж. Понселе, Г. Монж, Р. Виллис, Ф. Рело, П.Л. Чебышев, И.А. Вышнеградский, Л.В. Ассур, Н.Е. Жуковский, Н.П. Петров, Х.И. Гохман и др. Стоит отметить громадное значение для дальнейшего развития техники быстрого становления с середины XIX века национальных инженерных школ. В последней трети XIX века в различных странах возникают высшие технические учебные заведения, в то же время начинают формироваться действующие на постоянной основе научно-исследовательские институты, конструкторские бюро. На основе металлургических и машиностроительных предприятий к началу XX века формируются крупные концерны по производству вооружений — достаточно вспомнить «Армстронг» и «Виккерс» в Великобритании, «Шнейдер — Ле Крезо» во Франции, «Крупп» в Германии. Но только Первая мировая война сделала очевидным для всех, что «один лишний металлургический или пушечный завод имеет с точки зрения «национальной обороны» больше значения для страны, чем целый армейский корпус». В то же время в управлениях военных министерств уже действовали постоянные «технические», «артиллерийско-технические», «артиллерийские» комитеты или комиссии. Но вернемся к нашим «четырем элементам».

Двигатели. Создание теплового двигателя заняло немалое время. И оставшиеся на уровне опытов пороховой двигатель Х. Гюйгенса (1673 г.), паро-атмосферный двигатель Д. Папена (1690–1706 гг.) и нашедшие применение для откачки воды машины Т. Севери (1698 и 1715 гг.) и Т. Ньюкомена (1711–1712 гг.) не были машинами непрерывного действия. Однако именно попытки усовершенствования паро-атмосферной машины Ньюкомена привели к появлению универсальных паровых двигателей. «Огнедействующая машина», созданная в России И.И. Ползуновым в 1765 г. объединением двух цилиндров ньюкоменовского типа, осталась без развития. Куда большая удача выпала Джеймсу Уатту, взявшему в 1769 г. в Англии патент на одноцилиндровую «машину простого действия», а в 1784 г. — на «машину двойного действия», которая и положила начало универсальным тепловым двигателям и «эпохе пара» в промышленности и на транспорте. Основными отраслями внедрения парового двигателя на транспорте были водный и железнодорожный, но создавались и «дорожные» паровые повозки.

Приспособление тепловых двигателей к «безлошадным повозкам» началось уже тогда, когда Уатт только работал над универсальным паровым двигателем. В 1769 г. французский военный инженер Н. Кюньо построил первую известную «паровую телегу», назвав ее «Фардье», причем создавал ее как артиллерийский тягач и строил согласно распоряжению военного министра Шуазеля. Правда, после того как телега въехала в стену, испытания первой военной самоходной машины закончились. Затем появились транспортные паровые повозки англичанина Р. Тревитика с ведущими колесами диаметром до 3 м (1801–1803 гг.), паромобили чеха Й. Божека (1815–1817 гг.), англичан Д. Гордона с ведущими колесами диаметром 2,7 м (1821 г.) и У. Джеймса (1824 и 1832 гг.), Г. Генри (1825 г.), У. Хенкока (1827–1838 гг.), Гурнея (1831 г.), полноприводный «дилижанс» Т. Бурсталля и Дж. Хилла (1826 г.), трехколесный паровой трактор для омнибуса Бурела (1871 г.), паромобиль А. Боле (1873 г.). Но, даже находя коммерческое применение, они не могли конкурировать с традиционным гужевым транспортом. Хотя довольно прочные позиции смогли надолго занять колесные паровые тракторы — в качестве тягачей и машин для специальных работ. Для улучшения их проходимости увеличивали диаметр ведущих колес, ширину обода, ставили грунтозацепы для увеличения тяговых свойств. Еще в Крымскую войну 1853–1855 гг. британцы использовали паровые колесные тягачи для доставки предметов снабжения войскам, осаждавшим Севастополь. Паровые тягачи британского производства имелись в прусской армии во время франко-прусской войны 1870–1871 гг., в русской — во время русско-турецкой войны 1877–1878 гг. Эра паровых тракторов-тягачей оказалась долгой — в Первую мировую войну они все еще использовались в тяжелой артиллерии и тыловых службах.

Будущее развитие автомобиля определили и такие изобретения, как дифференциал (О. Пеккер во Франции, 1828 г.), пневматическая шина (Р. Томпсон в Великобритании, 1845 г.), передние управляемые колеса на цапфах (Лангеншпергер в Германии, 1816 г.) и др.

Распространение и развитие паровых машин способствовали и быстрому развитию металлообработки и машиностроения. В 1790-е годы Г. Модели создает станок с самоходным суппортом, в 1817 г. появляется

строгальный станок Р. Робертса, в 1818 г. — фрезерный станок Э. Уитнея с многоразовой фрезой, в 1835 г. — автоматический токарный винторезный станок Дж Уитворта, в 1839 г. — карусельный станок И. Бордмера и паровой молот Дж. Нэсмита и т. д. С 1880-х годов в производстве используют гидравлические прессы. В машиностроении вводятся нормали и стандарты, распространяются стандартные детали и комплектующие Развитие машиностроения шло неравномерно. К началу XX века наибольшая часть крупных машиностроительных предприятий была сконцентрирована в Великобритании, Германии, Бельгии и США. В то же время происходит становление теплотехники. В 1824 г. Сади Карно заложил основы теории тепловых двигателей, разработав классический цикл «идеальной тепловой машины».

Паровой двигатель, требующий наличия топки и котла, был слишком громоздок для безрельсового транспорта. Подлинная революция в различных отраслях техники и технологий началась с распространением двигателей внутреннего сгорания.

Уже в 1801 г. Ф. Лебок запатентовал двигатель, в котором водяной пар заменил открытым им светильным газом. Светильный газ, добываемый из угля или дерева, вскоре уже производился в промышленных масштабах, и неудивительно появление целого ряда газовых двигателей. В 1823–1826 гг. два варианта атмосферных газовых двигателей патентует С. Броун, а В. Райт в 1833 г. — газовый двигатель двойного действия с водяной рубашкой охлаждения. В 1838 г. В. Барнет патентует газовый двигатель с предварительным сжатием газа и воздуха. Начинается поиск систем зажигания для двигателей внутреннего сгорания — в частности, в 1854 г. Барзанти и Матукки патентуют газовый двигатель с электрической системой воспламенения.

В 1860 г. француз Жан Этьен Ленуар построил двигатель на светильном газе, с электрическим воспламенением, кривошипно-шатунным механизмом, золотниковым газораспределением от эксцентриков на валу двигателя, но еще с весьма низким КПД (4 %). В 1862 г. там же, во Франции, А. Бо де Роша получил патент на двигатель четырехтактного цикла, но не смог реализовать его.

В 1866 г. в Германии Николаус Август Отто получил патент на атмосферный четырехтактный вертикальный газовый двигатель. На Парижской выставке 1867 г. компания «Отто и К°» представила первую рабочую модель одноцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. В 1876 г. Отто строит двигатель на доменном газе. В 1878 г., использовав принцип предварительного сжатия, Отто смог создать двигатель, КПД которого достиг 15–16 %, т. е. превысил КПД паровых машин, достигших к тому времени уже достаточной степени совершенства. Но это были тихоходные промышленные двигатели.

Ленуар в 1862 г. пытался поставить свой газовый двигатель на колесный экипаж. Решающим шагом стал переход на жидкое топливо. Еще в 1847 г. Дрэк в США получил патент на двигатель, работающий на керосине. Опыты с повозками с двигателем внутреннего сгорания ставил в 1870–1880 гг. в Мекленбурге и Вене З.С. Маркус, но не достиг столь явного успеха, как германские изобретатели Юлиус Готлиб Даймлер и Карл Бенц.

В 1883 г. бывший управляющий фабрикой Отто в Дейтце инженер Юлиус Готлиб Даймлер вместе с Вильгельмом Майбахом строит скоростной бензиновый 4-тактный двигатель с зажиганием от калильной трубки. Карл Бенц в 1878 г. разработал легкий двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Русский конструктор Б.Г. Луцкой в 1885 г. увеличил мощность, создав 4– и 6-цилиндровые варианты двигателя.

В 1885 г., когда Даймлер и Майбах патентуют свой бензиновый двигатель с карбюратором (испарителем по способу англичанина Уильяма Барнета), Даймлер берет патент также на 4-колесный экипаж с бензиновым двигателем, который строит на основе экипажа каретной фабрики «Вильгельм Вимпф унд Зон». В 1886 г. машина с двигателем мощностью 1,2 л.с. испытывается в селении Каннштадт. В том же году Бенц строит и испытывает в Мангейме 3-колесный автомобиль с четырехтактным бензиновым двигателем мощностью 0,75 л.с. В том же году Бенц разработал автомобильное магнето, на основе которого Роббер Бош создал систему искрового зажигания топливной смеси. Но коммерческий успех к автомобилю с двигателем внутреннего сгорания приходит не сразу.

В 1892 г. В. Майбах разрабатывает новый рядный 2-ци-линдровый двигатель с параллельными цилиндрами. В 1893 г. В. Майбах в Германии и Д. Банки и Я. Чонк в Венгрии берут патенты на распыливающий карбюратор.

В 1890 г. автомобиль с двигателем, построенным по патентам Г. Даймлера, изготовила во Франции компания «Панар-Левассор» и с 1892 г. выставила свои автомобили на рынок.

Широкое применение паровых машин и двигателей внутреннего сгорания повысило спрос на нефть и нефтепродукты. Если в 1880 г. в России, скажем, добывали 31 миллион пудов нефти, то в 1893 г. — Уже 325 миллионов пудов. Промышленные способы перегонки нефти начали применяться в США в 1850-е годы. При этом из продуктов перегонки благодаря распространению с тех же 1850-х годов керосинового освещения наиболее ценился керосин; бензин был одним из наименее ценимых (что, кстати, способствовало первоначальному распространению бензиновых двигателей), а мазут вообще считался отходами производства. В 1888 г. в России В.Г. Шухов и С.П. Гаврилов получили привилегию на аппарат для непрерывной дробной перегонки нефти, а в 1891 г. — на крекинг-процесс с глубоким разложением нефти. Уже в 1913 г. в США У. Бартон разработал промышленную установку для высокотемпературного крекинг-процесса.