Текст книги "100 великих рекордов в мире автомобилей"

Станислав Николаевич Зигуненко
100 великих рекордов в мире автомобилей

Предисловие

Спросите кого угодно, что такое «самобеглая коляска» или «самодвижущийся экипаж»? И человек скорее всего лишь недоуменно разведет руками. Зато что такое «автомобиль», знают уже выпускники детского сада. Даже те, кто поначалу звал автомашины «бибиками», очень скоро выучивают правильное название.

Но откуда оно взялось в русском языке? Оказывается, в основе его лежат греческое слово «аутос» – «сам» и латинское «мобилис» – «подвижный», «движущийся». Стало быть, автомобиль – в буквальном переводе «самодвижущийся».

В настоящее время в мире огромное количество самых различных автомобилей, предназначенных для перевозки людей и различных грузов. Но есть среди них и совершенно особые. Они предназначены только для участия в соревнованиях, разного рода демонстрациях и малопригодны для повседневных поездок.

С технической точки зрения в их конструкциях воплощено все лучшее, что удалось достичь изобретателям, инженерам и конструкторам по части увеличения мощности и скорости, уменьшения массы, улучшения устойчивости и управляемости автомобилем. Со временем новые технические решения, проверенные в гонках, используются при выпуске серийных моделей. Поэтому многие автомобильные заводы и концерны так или иначе участвуют в создании гоночных машин.

Поначалу гонки проводились на тех же дорогах, где ездят и обычные автомобили. Но вскоре выяснилось, что это неудобно и не безопасно – мчащиеся на больших скоростях гонщики наводят панику на прочих участников движения, что служит причиной повышенного количества аварий.

И тогда гонки стали устраивать на специальных трассах автодромов. Обычно такая трасса не имеет ни начала, ни конца, поскольку замкнута в кольцо, зато большое число поворотов. Участники проходят обычно по нескольку десятков кругов (длина круга 3–6 км). В этих соревнованиях спортсмены обычно выступают на одноместных гоночных автомобилях разных классов. Для каждого класса предусмотрены свой набор технических требований, которые ограничивают размеры и массу машины, рабочий объем двигателя, турбонаддув и т. д.

Конструкция самого гоночного автомобиля зависит от того, для каких соревнований он предназначен. Скажем, типичный автомобиль для кольцевых гонок «Формула-1», считающихся вершиной автоспорта, выглядит примерно так.

Специальная аэродинамическая форма корпуса гоночного автомобиля при высоких скоростях обеспечивает минимальное сопротивление воздуха и максимальное использование мощности двигателя. Низкий уплощенный корпус изготавливают из легкого, но очень прочного углеродного волокна. Скошенный передний край и задние обтекатели кузова заставляют воздушный поток, который образуется при больших скоростях, давить на автомобиль, что не дает ему оторваться от земли, буквально взлететь из-за большой скорости. Для той же цели используют и антикрылья-спойлеры, устанавливаемые в передней и задней частях автомобиля.

Перечень подобных требований называется гоночной формулой. Существуют формулы 1 и 3, «Форд», «Опель», «Рено», «Инди» и другие. Наиболее популярны на сегодняшний день соревнования гоночных автомобилей, соответствующих требованиям «Формулы-1».

Кроме кольцевых гонок на специальных трассах автодромов, в мире популярны также картинг и ралли. По этим трем видам соревнований регулярно разыгрываются чемпионаты мира. Время от времени проводят также ралли-рейды на сверхдальние расстояния, кроссы, гонки дрэгстеров (или драгстеров), заезды на установление абсолютных рекордов скорости.

Картинг (от англ. сart – тележка) – это соревнования по кольцевой трассе на картах – простейших гоночных автомобилях без кузова с двигателем мотоциклетного типа. Существует несколько классов картов в зависимости от рабочего объема их мотора. Ежегодно, начиная с 1964 года, проходит первенство мира по картингу. Многие из ныне знаменитых гонщиков «Формулы-1» когда-то начинали свою карьеру в автоспорте именно с картинга.

Ралли (от англ. rally – «слет», «сбор») – соревнования по прохождению определенного маршрута по обычным дорогам с определенной скоростью. Обычно длятся они от одного до трех дней, хотя могут и дольше. В гонках участвуют серийные легковые автомобили, в значительной мере доработанные, модифицированные. Установлены международные правила, ограничивающие степень переделки. Мировое первенство по ралли разыгрывается с 1968 года.

Многодневные ралли на длинные дистанции по бездорожью называются ралли-рейдами. Для них раньше создавались специальные гоночные автомобили со всеми ведущими колесами, но в последнее время предпочтение стали отдавать легковым и грузовым внедорожным машинам серийного производства.

Участники кроссов (от англ. cross – «пересекать») – кольцевых гонок по пересеченной местности – выступают на очень прочных одноместных гоночных автомобилях – багги. Лучшие образцы таких машин затем используются для конструирования армейских средств передвижения для спецназа.

Гонки со стартом с места на специальных автомобилях – драгстерах – проходят на сверхкоротких дистанциях в четверть мили (402 м). Отличительные внешние черты этих машин – очень большие задние колеса и тормозной парашют.

Для заездов на установление рекордов скорости требуются гоночные автомобили с хорошо обтекаемыми кузовами и сверхмощными моторами. Рекорды регистрируются на различных дистанциях, в разных классах (в зависимости от типа и рабочего объема двигателя, а также массы самой машины). Высшее достижение в этом виде соревнований – абсолютный мировой рекорд скорости на суше.

О том, какими именно должны быть автомобили для таких гонок, как их готовят, каковы трудности и риск при установлении рекордов, мы и поговорим в этой книге.

А начнем мы этот разговор с того, что постараемся выяснить, как и когда зародилось стремление человечества двигаться по суше побыстрее…

Начало «безлошадной» эры

У всех есть родственники и предки. Автомобиль – не исключение. История его началась куда раньше, чем на дороге появился первый «безлошадный» экипаж.

Колеса

Без колеса не поедешь. Но кто его изобрел? Ответа на этот вопрос не знает никто. Имя гения затерялось во тьме веков. Известно лишь только, что примерно с середины IV тысячелетия до нашей эры колесо было уже известно в Месопотамии. Именно там археологи раскопали изображения и останки первых повозок.

Возможно, что колесо изобретали не один раз. Кому-то идею подсказал камень, покатившийся с горы, кому-то – клубок ниток, кому-то «перекати-поле» – есть такое шаровидное растение в Средней Азии. Его «шары» по осени отрываются от корней и перекатываются, разбрасывая семена, на дальние расстояния по пустыне, гонимые ветром.

Но скорее всего первым прообразом колеса послужили бревна-катки, которые древние египтяне подкладывали под каменные блоки строящихся пирамид, а наши предки – под свои лодки, когда тащили их волоком из одной реки в другую на пути «из варяг в греки».

Первые колеса

Как дальше пошло совершенствование колеса, историки спорят до сих пор. Одни полагают, что со временем от толстых бревен стали отпиливать отдельные диски, насаживать их попарно на оси… Другие полагают, что колеса сразу придумали делать составными. Ведь для получения дисков нужна была пила, а ее изобрели куда позже, чем появились колеса…

Спор этот, повторяю, еще не закончен. Однако все древнейшие колеса, обнаруженные археологами, – составные, из двух-трех частей-сегментов, соединенных планками. Позднее для облегчения колеса в сегментах научились делать вырезы или составляли диск в виде решетки из брусьев, располагая их лучеообразно или крест-накрест. Так пришли к спицам, ступице (центральной части колеса) и ободу, который либо также составляли из отдельных сегментов, либо гнули целиком из дерева в распаренном состоянии.

Что, казалось бы, общего между нынешними автомобильными колесами из металла и резины и теми, древними? Оказывается, многое. Достаточно сказать, что на автомобиле дисковые колеса (конечно, не бревенчатые, а стальные) появились гораздо позже колес со спицами (экипажных). Колеса же со спицами крест-накрест – прямо-таки «находка» дизайнеров 80х годов XX века! Не подскажет ли нам еще что-нибудь древний транспорт?

Самый проворный предок авто

Оказывается, подобных «подсказок» в автомобиле немало. «Корни» многих автомобильных частей и механизмов уходят в далекое прошлое. Вот как, например, Гомер в «Илиаде» описывает самый модный транспорт того времени – колесницу:

 
…С боков колесницы набросили гнутые круги
Медных колес осьмиспичных, на оси железной ходящих:
Ободы их золотые, нетленные, сверху которых
Медные шины положены плотные, диво для взора.
Ступицы их серебром, округленные, окрест сияли;
Кузов блестящими пышно сребром и златом ремнями
Был прикреплен, и на нем возвышались дугою две скобы;
Дышло серебряное из него выходило…
 

Так что, как видите, от колесницы будущие создатели автомобиля могли позаимствовать не только колесо, но и кузов, а также эластичное крепление на ремнях, во многом смахивающее на современные рессоры…

Впрочем, от античной колесницы до нынешних автомобилей – дистанция огромного размера. И на ней должны были появиться еще колымаги, кареты, фаэтоны, фиакры и прочие экипажи… И от каждого, пожалуй, автомобилю что-то да перепало…

Вернемся хотя бы к тому же колесу. Общая деталь всех колесниц – колеса, свободно насаженные на концы невращающейся оси. Это очень существенно. На более древних повозках оба колеса вращались вместе с осью, и на крутых поворотах одно из них проскальзывало, так как ближнее к центру поворота совершает меньший путь, чем внешнее. И из-за этого повозка поворачивала рывками. У колесниц же колеса вращались независимо одно от другого, не буксовали, как мы сказали бы теперь, не скрежетали, не изнашивали обода.

Такой принцип независимого вращения колес на одной оси стал обязательным и для конных повозок, и для автомобилей.

Далее, когда две пары колес объединили в одном экипаже и повозки стали четырехколесными, переднюю пару стали делать поворотной. Для этого ось, их соединяющую, не прикрепляли намертво к кузову, а стали насаживать на шкворень – металлический стержень, на котором передняя пара колес могла поворачиваться вокруг вертикальной оси.

С одной стороны, это было удобно, поскольку повышало маневренность экипажа. С другой – стоило кучеру чуть зазеваться, повернуть чересчур круто – и колымага тут же переворачивалась. И из нее, случалось, выпадали на дорогу, в грязь даже самые знатные вельможи и короли…

И так продолжалось до тех пор, пока в 1818 году каретник Георг Лангеншпенглер из немецкого города Мюнхена не придумал «трапецию». Колеса крепили к ней на петлях вроде дверных. Левую и правую петли шарнирно соединяли тягой с поворотными рычагами, а также с дышлом. Когда лошади отклонялись вправо или влево, конец дышла передвигал тягу в противоположную сторону, а тяга поворачивала колеса. В итоге тяга, балка и рычаги действительно образовывали как бы «трапецию», экипаж легко поворачивал, сохраняя устойчивость.

Правда, первые конструкторы автомобилей не очень доверяли этому «нововведению» и их машины были трехколесными. При этом поворот переднего колеса осуществлялся, как на трехколесном велосипеде – без особых хлопот. Но несколько аварий на дороге убедили даже самых упрямых – на четырех колесах экипаж все-таки устойчивей.

Еще одно изобретение, перекочевавшее к автомобилистам по наследству от конных экипажей, – рессоры. Еще античные мастера, как уже говорилось, подвешивали кузов колесницы на ремнях. В Средневековье такое умение было утеряно. И лишь в XV веке европейские мастера снова стали подвешивать кузова карет, как люльки, к загнутым концам рамы на ремнях. И колымага превратилась в более удобный, хоть и укачивающий экипаж – карету.

Античная колесница

В XVI–XVII веках появились кузова с кожаными боковинами тента, а затем с жесткой крышей и застекленные, однако с открытым облучком для кучера. Застекленную карету называли берлиной. Когда же сиденья, снабженные спинками на шарнирах, превратились в складные постели, сами кареты получили название «дормезы» (от французского «дормир» – спать). Устройство постели было скорей необходимостью, чем роскошью, так как путешествие даже в 400–500 верст длилось в те времена неделями. Дотянуть до постоялого двора без сна мог только очень выносливый пассажир.

Средневековая карета

К концу XVII века относятся еще два усовершенствования – стальные рессоры вместо ремней и новый тип упряжи, при котором лошадь тянула повозку не шеей, а грудью, налегая на хомут. Он вдвое увеличивал, как теперь сказали бы, производительность «двигателя», вместо двух лошадей можно было запрягать одну.

И все-таки путешествие в тяжелых и высоких каретах оставалось опасным предприятием. На крутых спусках возница, случалось, терял управление: лошади, подталкиваемые каретой, не слушались. Требовалось приспособление, при помощи которого можно замедлить или вовсе остановить движение. Так появились тормоза. Сначала они представляли собой всего лишь клинья: перед спуском их подкладывали под колеса, чтобы те не крутились, а скользили. Позднее на карете появился рычаг с закрепленной на его конце кожаной подушкой. Нажимая на рычаг, возница с силой прижимал подушку к ободу колеса и замедлял его вращение.

Втрое проворнее пешехода

Со временем росли города, развивались ремесленное производство и торговля. Назрела необходимость в создании общедоступного транспорта. Начиная с XVII века в Европе появились экипажи общего пользования.

Чтобы обойтись меньшим количеством повозок, экипажные компании пустили в обиход вместительные повозки: в Москве – так называемые «волчки», в Париже – «кукушки», в Берлине – «реброломы»…

Названия вовсе не случайны. «Волчки» – представляли собой просто большие дроги (название, наверное, происходит от слова «дрожать»). И действительно, повозку без рессор и кузова трясло неимоверно; у пассажира стучали зубы и трясло руки-ноги даже некоторое время спустя после завершения путешествия.

«Кукушкой» называлась повозка-двуколка с кузовом-ящиком; четыре пассажира забирались в ящик спереди. Затем вход закрывали съемной стенкой, на которой снаружи было устроено сиденье возницы и еще двух пассажиров; остальным желающим ехать предоставляли места… на крыше. Медленно двигалась тяжелая «кукушка». Счастливцы, сидевшие в ящике, то и дело, словно кукушка в часах-ходиках, высовывали головы в окно: скоро ли конец мучениям? Отсюда, наверное, и название экипажа.

Название «ребролом» говорит само за себя – на ухабистой дороге пассажиров бросало из стороны в стороны так, что сломать ребро не составляло особого труда.

Пожалуй, лишь дилижансы, использовавшиеся на международных маршрутах, были комфортабельнее. По нынешним автомобильным нормам в дилижансах хватало места самое большее на четверых. Но пассажиры сидели по трое на диванчиках вдоль передней и задней стенок и по одному – на откидных сиденьях, приделанных изнутри к дверям. «Дверному» пассажиру угрожало падение под колеса дилижанса, если бы он случайно нажал на ручку двери. Поэтому иной возница запирал двери снаружи на замок.

Скорость дилижанса составляла в среднем около 15 км/ч, за год он проходил до 10 000 км. Таковы были рекорды того времени.

Кареты и дилижансы очень многому научили будущих создателей автомобилей. Например, мастера-кузовщики выпиливали или гнули из дерева детали сложной формы, соединяли их в каркас. Каркас обшивали планками и кожей. Кузов отделывали, как изящную шкатулку. Впрочем, краска и лак служили не только для красоты – они оберегали деревянные и металлические части экипажа от дождя, снега и солнца.

Присвоены автомобильным кузовам и названия типов экипажей – купе, фаэтон, кабриолет, ландо… А термин «седан», принятый для кузовов «москвича», ВАЗа, «Волги», – еще более древний, чем слово «карета». Он идет от разновидности портшеза – носилок, в которых знатных вельмож перемещали специальные носильщики. Открытый кузов УАЗ-469 и двухдверный «запорожец» ведут свою историю от экипажных кузовов «фаэтон» и «купе»…

Мы также называем рессоры и пружины автомобиля подвеской, обтекаемые панели над колесами – крыльями, хотя его кузов не подвешен к раме, как у карет, а его крылья не имеют ничего общего с дребезжащими брызговиками экипажей.

Ветроход: самый экологичный

Как было бы замечательно, если бы экипаж стал самодвижущимся, безлошадным! Над этой проблемой люди ломали голову с давних пор. Кое-кто пытался использовать даже… паруса!

Так, возможно, выглядел «ветроход» фараонов

А что, собственно, в том такого – движутся же парусники по морю? И вот когда в 907 году киевский князь Олег и его дружина пошли походом на Византию, а греки закрыли вход в гавань Константинополя цепью, преградив путь русским судам, российский военноначальник поневоле стал изобретателем. Как сообщает старинная русская летопись, «повеле князь воинам своим изделати и восстановите на колеса корабли»… Подгоняемые пoпутным ветром, они помчались к городу по суше. Противника обуял ужас, и город сдался без боя. В знак победы Олег приказал прибить свой щит к городским воротам. (Помните у Пушкина: «…твой щит на вратах Цареграда»?)

Использовать энергию ветра для движения по суше, впрочем, пробовали и раньше.

В 1935 году итальянской археологической экспедицией при раскопках храма Птолемея около местечка Лединет Мади был найден один из таких древних ветроходов. Из надписи, что удалось прочесть, следовало: построен колесный парусник по указанию египетского фараона Аменехмета III, жившего в 1849–1801 годах до новой эры.

То была небольшая легкая ладья, подобная многим плававшим по Нилу, но установленная на четырех колесах. Цветные паруса натягивались на две наклонные четырехметровые мачты. По современным расчетам, древний экипаж развивал скорость до 20 км/ч. Согласитесь, для тех времен вполне прилично.

Потом на долгое время парусные экипажи были забыты. О них вновь вспомнили на рубеже XV–XV1 веков в Голландии благодаря математику Симону Стевину. В 1600 году он создал четырехколесный 28местный «ветроход», вскоре прозванный «гаагским чудом». Интересно, что управлялся ветроход Стевина с помощью длинного рычага, поворачивавшего не переднюю, а заднюю ось.

Построив еще несколько подобных экипажей, Стевин организовал регулярное сообщение на голландском побережье между Шевенингемом и Петтеном – городами, отстоящими друг от друга на расстоянии 60 км. При хорошем ветре скорость передвижения достигала 30 км/ч.

Использовались такие ветроходы также для перевозки войск и военных грузов.

Впрочем, не стоит думать, что судьбы изобретателя и его детища складывались так уж гладко. Церковники сочли мчащийся посуху с огромной скоростью парусник «работой диавола». Они хотели даже передать С. Стевина в руки священной инквизиции. Лишь заступничество принца Оранского спасло изобретателя от костра.

А вот у российского изобретателя такого заступника не оказалось. И вот что повествуют о его участи старые документы:

…«Яузской бумажной мельницы работник Ивашка Култыгин задумал сани с парусом, и ездить они без лошади могут. Катался Ивашка на них по пустырям ночью. А Варваринской церкви поп Михаила донес в приказ тайных дел, что есть у Ивашки умысел, и, схватив, Ивашку пытали, и под пыткой покаялся он, что хотел выдумать еще телегу с крыльями, да не успел. Сани сожгли, а Ивашку батогами нещадно били…»

И вновь в истории развития сухопутных парусников наступил перерыв. Никто, наверное, не хотел попасть на костер или испробовать батогов. Правда, к чести изобретателей, длился перерыв недолго. Уже в начале XVII века голландец Томас Вильдюс, зная об опытах Стевина, решил усовершенствовать его повозку. Новый экипаж вместо парусов был оснащен ветряным колесом, подобным мельничному.

Впрочем, сама по себе идея была не так уж оригинальна. Еще в 1472 году итальянец Роберто Вальтурио построил деревянную повозку, оснащенную двумя крыльчатками. Под действием ветра они вращались и через систему шестерен приводили в движение колеса. Экипаж неспешно передвигался, громыхая железными ободьями по булыжникам средневековой мостовой. Но Вильдюс пошел дальше. В его машине крыльчатки не только вращали колеса, но и закручивали пружину. Когда ветер стихал, то уже пружина, раскручиваясь, двигала повозку. Конечно, об особой скорости здесь говорить не приходилось, но все равно – повозка ехала!..

Впрочем, все равно сухопутные корабли имели немало недостатков. Самый главный из них – зависимость от природных условий: силы ветра и открытости местности. Из-за огромных мачт и парусов экипажи были громоздки, а следовательно, тихоходны. Вскоре они сошли со сцены. Лишь в Китае легкие парусники на колесах использовались для перевозки грузов до середины XX века.

Впрочем, как оказалось, «сухопутные корабли» исчезли не совсем. Недавно они снова возродились – в виде «песчаных парусников». Это небольшие спортивные яхты, рассчитанные на одного-двух человек. На трех мотоциклетных колесах устанавливается челнок – кузов из легких пород дерева или из пластика. На 5—6метровую мачту поднимается треугольный парус, сделанный из очень тонких и прочных синтетических материалов. Его площадь – от 5 до 30 м. Переднее колесо поворачивается с помощью длинного рычага. Тормозом служит труба, опускаемая на грунт. Масса такой конструкции 140–160 кг. Это в два раза больше, чем у водного собрата, но все равно при хорошем ветре парусник развивает скорость 70–90 км/ч.

В 1960 году была основана Международная федерация песчаных яхт, которая официально признала новый вид спорта. Теперь регулярно проводятся соревнования на скорость, преодоление слаломной дистанции, акробатической езде. С марта 1969 года проходят также ралли на «песчаных парусниках». В первом из них приняли участие 90 спортсменов из семи стран. Дистанция ралли составляла 557 километров.

Колесные яхты стали использовать и для более длительных пробегов по пустыням и степям. Благодаря своей малой массе они легко могут преодолевать барханы, где вязнут самые мощные вездеходы. Первая 3000километровая экспедиция из Алжира в Мавританию была организована в 1967 году французом К. де Буше. Старт взяли 23 спортсмена на 12 яхтах; 8 экипажам удалось пересечь пески Сахары и достичь финиша.

Наконец, вот вам сообщение совсем недавнее. В августе 2008 года в Нидерландах были проведены соревнования ветромобилей под названием «Гонки Эола». Для участия в них допускались лишь экипажи, приводимые в действие силой ветра. При этом многие участники соревнований вовсе не стали оснащать свои машины просто парусами, а поступили хитрее.

Вот как, к примеру, выглядела конструкция, созданная студентами Штутгартского университета. На треугольной раме, установленной на колесах, в свою очередь располагалась вертикальная ось, на которой на подшипниках закреплен ротор с лопастями. Под действием ветра ротор крутится и через систему зубчатых колес передает вращение колесам.

Удобство такой системы состоит в том, что в принципе на таком экипаже можно ездить и прямо против ветра. Хотя максимальная скорость зависит, конечно, от того, насколько сильно дует Эол в данный конкретный момент.

Во всяком случае, штутгартские студенты сделали максимум для того, чтобы их ветроход двигался как можно быстрее. Конструкция из углепластика длиной 4 м, шириной 2 м и высотой 3,5 м весит всего 100 кг и рассчитана на скорость более 100 км/ч при мощности, развиваемой ротором, порядка 6 кВт.