Зато механические гусеницы подражают живым в другом - в равномерном распределении своего веса по опорной поверхности. Благодаря этому тяжелая листовертка легко передвигается по зыбкому листу, а трактор - по мягкой почве.
В начале 30-х годов казалось, что все трактора должны быть гусеничными. Широкие опорные поверхности в сочетании с относительно небольшими почвозацепами позволили резко увеличить проходимость по сравнению с колесным ходом или повысить вес, поставив более мощный двигатель.
Однако вскоре убедились, что гусеничный трактор имеет и минусы. Первый из них - сложность конструкции ходовой части, а значит, и большая сложность изготовления. Кроме того, уже в 40-х юдах, когда доброму крестьянскому коню было предложено окончательно уйти на пенсию, стало очевидно, что заменить его можно лишь в том случае, если трактор станет не только основной тягловой, но и транспортной силой. А ведь гусеничный ход для перевозок мало приспособлен да и скорость дает низкую. К тому времени сельский пейзаж украсился новой деталью - асфальтовыми дорогами.
Гусеничному трактору пришлось сползти на обочину, колесный же остался на шоссе, так как к тому времени получил мягкую обувь.
Первый патент на пневматическое колесо был выдан в США в 1905 году. Для его изобретателя Г. Марона, жителя небольшого города Милуоки в штате Висконсин, это колесо, безусловно, оказалось "колесом счастья". Перспективность пневмошин оценили сразу и уже через несколько лет после выдачи патента их ставили на всех серийно выпускавшихся автомобилях. Первые трактора на пневматических колесах были выпущены фирмами "Ханомаг" и "Ланц"
в 1931 году.
Сейчас не только трактор, но и практически все сельскохозяйственные машины движутся не на жестких, а на пневматических колесах. А это колесо уже как бы и не совсем колесо, хотя, конечно, еще не гусеница...
Эластичный, заполненный воздухом обод колеса под действием веса машины сплющивается в нижней части.
Колесо теряет идеально круглую форму, но зато увеличивает пятно контакта с почвой. Это улучшает проходимость и снижает разрушающее воздействие на почву, тем более что пневматическое колесо лишено жестких почвозацепов. Их место занимают эластичные выступы на покрышках.
Конечно, колесо, обуто оно в резину или нет, остается колесом, которому "на роду написано" буксовать.
Поэтому по мере развития резинотехнической промышленности появились пневмоколеса ненормально большого диаметра и ширины. После того как на одну ось их начали сажать не по два, а по четыре, а то и больше (чтобы повысить проходимость и сцепление с почвой), трактора из-за колес не видно стало. Слишком широкий трактор не удобен не только на улицах, он не может работать в междурядьях пропашных культур, кукурузы, хлопка, картофеля...
Кроме того, основную проблему пневмоколеса полностью все же не решили: давление их на почву по поверхности контакта распределяется неравномерно. Разделив вес трактора на суммарную площадь соприкосновения пневмоколес с почвой, мы получаем только среднее давление. Если оно, к примеру, равно 3 килограммам на квадратный сантиметр, то это означает, что некоторые участки почвы под колесом испытывают в тричетыре раза большие давления. Особенно отличаются замеры "в статике" от замеров "в динамике": при быстром движении нагрузки намного превышают статические.
Старая чешская пословица утверждает, ч го "следы хозяина поле удобряют". Это верно только в переносном смысле слова. Давление ноги человека на землю, достигающее 0,5-0,6 килограмма на квадратный сантиметр, а тем более лошади (в 2 раза большее), сказывается на ее плодородии отрицательно. Это было замечено задолго до эпохи тракторизации.
В 1903 году русский журнал "Автомобиль" опубликовал статью В. Лебедева "Автомобиль или лошадь?".
Молодость журнала (он издавался всего второй год)
определила его оптимистический тон. Статья отвечала очень решительно: "Автомобиль!" Лошадь же предавалась анафеме: "Нет худшего, чем лошадь, врага и раз-, рушителя мостовой. Ее четыре подковы раздробляют почву, крошат асфальт и открывают пути разрушающему действию дождя. Не преувеличивая, можно сказать, что государство сбережет миллионы на постройках и ремонте дорог и мостов, если лошадь отойдет в область истории и ее место заступит механический экипаж на резиновых шинах".
Давление на почву ног человека и лошади и нынче и 100 лет назад было одним и тем же - куда большим, чем у трактора и "шлейфа" машин к нему. И тем не менее оптимистический прогноз не оправдался: механиче-.
ский сельскохозяйственный привод увеличил интенсивность и частоту воздействия на землю. Сейчас, когда следы от тракторов, комбайнов, самоходных машин и автомобилей перекрывают практически 100 процентов посевной площади, проблема уплотнения стала особенно серьезной.
Исследования американских специалистов показали, что уплотнение почв в основных зерносеющих районах США снижает урожай хлебов на 8 - 13 процентов.
Во многих странах, в том числе и СССР, были поставлены специальные опыты. Они показали, что уплотнение пылевато-иловатого суглинка трактором, колеса которого давят на землю с силой 2 килограмма на квадратный сантиметр, что повышает объемный вес почвы всего на 0,3 грамма в кубическом сантиметре, снижает урожайность картофеля более чем на 50 процентов.
Имеются данные, что урожай заметно снижается даже в том случае, когда объемный вес земли увеличивается всего на 0,01 грамма в кубическом сантиметре.
Считают, что решить проблему можно, только снизив среднее удельное давление колес на почву до 0,15 килограмма на квадратный сантиметр. Пока что сделать это, не использовав гигантских и далеко не всегда удобных шин типа "Голиаф" и им подобных, не удается. Поэтому, например, многие американские фермеры предпочитают "пробивать" на своих полях "постоянные колеи" и двигаться только по ним, не затрагивая остальную землю. Правда, в колее урожай всегда намного ниже, но что делать - все-таки выход...
Работая над увеличением проходимости колесного трактора, конструкторы решили... выпустить воздух из пневмошин. Чем меньше давление внутри их, тем сильнее они сплющиваются. В конце концов из круглого колесо становится эллиптическим, почти совсем как гусеница. Подкачивая воздух на ходу, можно превратить его в "нормальное", делать это можно автоматически, в зависимости от характера дороги. На асфальте трактор с такими опорами ведет себя как обычный колесный, на топком болоте - как гусеничный. Кстати, о болотах:
автомобили и трактора, снабженные гигантскими надувными камерами вместо колес, вполне могут не только ездить, но и плавать; согласитесь, что это уже рекорд проходимости, перекрыть который гусеничному трактору, пожалуй, не удастся.
Впрочем, пока "колесники" изощрялись в придумывании разных некруглых и даже квадратных (есть и такие!) колес, а также новых "галош" для них, "гусеничники" тоже не спали. Не так давно их старания увенчались успехом: в одном из киевских институтов создана вполне работоспособная пневматическая гусеница.
Ее варианты - эластичные пневмозвенья или наполненный воздухом толстый резиновый шланг. Соревнование продолжается: кто первый?
Первым, возможно, будет не колесный и не гусеничный ход. Изобретатели по-прежнему стремятся объять необъятное: до невозможной степени увеличить площадь контакта опорных поверхностей трактора с землей и снизить тем самым давление на нее. "В идеале" эту задачу можно решить двумя путями: либо создать чтото очень близкое настоящей живой гусенице, либо вовсе отказаться от опоры.
Безопорный трактор на воздушной подушке еще не получил официального, всеми признанного названия.
В Польше, например, его окрестили "воздушковец", во Франции "агроплан". Применяют подобные машины и в США, и у нас, и в ряде других стран. Пока только в экспериментальных целях. Но результаты уже вполне солидны. Польский воздушковец, например, на операциях химической защиты растений двигается над полем с недосягаемой для обычных тракторов скоростью - 50 километров в час. Французский агроплан по обычным дорогам едет на обычных колесах; воздушная подушка включается только по необходимости - над болотом, например. В последнем случае агроплан весом в три тонны (вместе с грузом) развивает скорость до 20 километров в час.
Что касается копирования способа движения "настоящей" гусеницы, то здесь пока нечем хвастаться.
Конструкции, рождающиеся на чертежных столах и в экспериментальных цехах заводов, слишком сложны, чтобы конкурировать с традиционным тракторным движителем.
А вот впнтоход, возможно, сможет конкурировать.
Эта машина опирается на четыре цилиндра, имеющие на поверхности спиральные выступы. Комбинируя направление и соотношение скоростей вращения каждою барабана, можно заставить винтоход с равным успехом двигаться вперед и назад, влево и вправо, делать крутые и плавные повороты... Одна из японских фирм выпустила целую серию винтоходов под маркой Доротти. Доротти легко ходит по сплошному песку со скоростью до 20 километров в час, на топком болоте развивает до 5, а на воде - до 7 километров в час.
Примерно таковы же эксплуатационные показатели и у нидерландского винтохода Дельта Боу...
Не так давно около болгарского села Беково нашли колесо, которое было изготовлено здешним умельцем почти 6 тысяч лет тому назад. Это самое старое из всех известных колес.
Слава тебе, мастер из Бекова! По всей вероятности, не ты был первым, кто догадался отрезать кусочек от круглого чурбака и нанизать его на палку - ось.
Но несомненно: ты одно из важнейших звеньев, соединяющих нашу колесную эпоху с тем далеким днем, когда это случилось. Трудно представить себе, что бы стало с человечеством, если бы в этот день все было по-другому. Если бы, например, на первом ученом совете прошло предложение заняться усовершенствованием... ходуль. Единственным аргументом против колеса было утверждение, что оно совершенно неестественно.
А ходули - вполне.
По-видимому, следует признать, что современная цивилизация не развилась бы, не будь колеса. Трудно, однако, сказать, как бы выглядели средства передвижения, если бы поверхность нашей планеты была немного более болотистой, гористой или песчаной. Вполне вероятно, что в этом случае пришлось бы ориентироваться не на колесо, а именно на ходули.
Но все же и для Земли, какая она есть, ходули или, точнее, стопоходный механизм - аппарат не такой уж бесполезный.
В 1878 году на Всемирной выставке в Париже большим успехом пользовалось шагающее устройство знаменитого русского механика П. Чебышева. У этого механизма было четыре ноги, которые передвигались попарно, подобно конечностям любого четвероногого.
Об этом и других устройствах вспомнили в середине текущего века в связи с освоением космоса. И можете быть уверены: окажись на Луне пыли так много, как думали вначале, луноход стал бы на ноги, а не на колеса. Впрочем, и для Земли стопоходы очень нужны.
Например, для работы на горных склонах или для движения по сильно пересеченной местности без дорог.
Проектов стопоходов очень много, и то обстоятельство, что ни один из них пока не вышел в серию, еще ни о чем не говорит. Машины еще будут ходить на собственных ногах!
- Здоровья земле от такого топтания, судя по рассказанному, не прибавится! Впрочем, трактор, помоему, рожден все-таки ползать, а не шагать или летать. Если специалисты думают иначе, то не решают ли они древнюю неблагодарную задачу конструирования из мухи слона?
- И наоборот: из слона мухи. Что поделаешь, трактор непременно должен быть и мухой, чтобы поле не испортить, и слоном, чтобы пахать его глубже.
- Научите его еще бегать быстрее страуса!
Если вновь вспомнить о "родственниках" трактора и автомобиля, то следует признать, что они были такими же разными, как и эти самоходные устройства.
Для перевозки почты и людей, лихих кавалерийских а гак и прочих скоростных потребностей всегда применяли легких и неутомимых в беге лошадей. Вспомните хотя бы арабскую породу, орловских рысаков. А вот для перевозки тяжестей и нелегких крестьянских работ требовались другие, более тяжелые, крупные, выносливые, но и, естественно, медлительные лошади-тяжеловесы, а также волы, буйволы. Галопом по полям никто из них не скакал. Поэтому и трактор галопировать не может.