Pagājušā gadsimta sākumā inženieri no vadošajām pasaules valstīm strādāja pie daudzsološu vilces sistēmu radīšanas tehnoloģijām, kas varētu uzlabot tās veiktspēju. Riteņi uzrādīja nepietiekamu manevrēšanas spēju nelīdzenā apvidū, savukārt sliežu ceļi ar nepieciešamajām pārvietošanās īpašībām bija pārāk sarežģīti un neuzticami. Šī iemesla dēļ regulāri tika piedāvātas jaunas dzinējspēka ierīces iespējas, kas varētu atrisināt visus uzdevumus. Viens no sākotnējo notikumu autoriem bija britu izgudrotājs Brama Džozefs Diploks. 19. un 20. gadsimta mijā viņš ierosināja oriģinālu piedziņas ierīci ar nosaukumu Pedrail.
Viena no galvenajām "tradicionālā" riteņu dizaina problēmām ir neliels nospiedums, kas palielina spiedienu uz zemes un samazina peldēšanu. Sākotnējais pedraila projekta mērķis bija palielināt nospiedumu ar dažiem tehniskiem līdzekļiem. Vēlāk B. J. Diplock ir uzlabojis savu dzinējspēku, pievienojot tā sastāvam vairākas jaunas vienības. Tā rezultātā parādījās vairākas šasijas versijas, kas piemērotas izmantošanai transportlīdzekļos dažādiem mērķiem. Dažas sākotnējās idejas tika pārbaudītas praksē, izmantojot prototipus. Turklāt pēc Pirmā pasaules kara sākuma aprīkojums ar Pedrail šasiju gandrīz sasniedza karaspēka izmantošanu.
Ar Pedrail riteņiem aprīkota traktora demonstrācijas testi, 1911. Wikimedia Commons foto
Neapšaubāma kāpurķēžu pārvietošanas priekšrocība bija sliežu ceļu izmantošana ar salīdzinoši lielu platību. Tādējādi, pareizi savienojot kāpuru un riteni, kļuva iespējams izveidot salīdzinoši vienkāršu un efektīvu vilces ierīci. Tieši pēc šīs idejas B. J. Diploks. Nākotnē tika izstrādāts sākotnējais priekšlikums, kura laikā daudzsološās tehnoloģijas šasijas dizains kļuva ievērojami sarežģītāks.
Riteņu pedālis
Acīmredzamākais šīs problēmas risinājums bija svārstīgu platformu uzstādīšana uz riteņa loka. Tomēr šajā gadījumā jautājums par dažu šķēršļu pārvarēšanu palika neatrisināts. Šī iemesla dēļ vilces sistēmai bija jāpievieno dažas jaunas vienības. Par dizaina sarežģīšanas cenu bija iespējams ievērojami palielināt aprīkojuma spēju pārvarēt distanci.
B. J. sistēmas riteņu dizains Diploks. Zīmējums no patenta US658004
Gatavā Pedrail sistēmas riteņa versija izskatījās šādi. Produkta pamatā bija pakava formas balsts, kura ārējā virsma bija sliede. Ar eņģu, atsperu un virzošo stieņu palīdzību balsta gabals bija jāpiekārt no mašīnas korpusa. Arī ritenis saņēma cilindrisku apvalku ar caurumiem sānu virsmā. Tajos bija jāievieto atbalsta ierīces, kas varēja pārvietoties uz riteņa centru un no tā. Atbalsta ierīce bija nepieciešamā izmēra platforma, kas savienota ar roku. Sviras otrais gals bija aprīkots ar veltni, kam vajadzēja atrasties starp korpusu un sliedi.
Kad mašīna pārvietojās ar "pedrail" šasiju, atbalsta platformām bija jāpārvietojas pa apli. Trajektorijas apakšā viņi varēja nolaisties uz zemes. Izliektā sliedes apakšējā daļa ļāva vairākām platformām vienlaikus pieskarties zemei. Tad tālāka riteņa rotācija lika platformām pacelties augšup, uzsākot jaunu revolūciju. Šis dizains, kā to iecerējis B. J. Diplock, ļāva ievērojami palielināt atbalsta virsmas laukumu, bet tajā pašā laikā tas bija vienkāršāks nekā kāpurķēžu virzītājs.
Traktors ar pedāļa riteņiem pārvar šķērsli. Fotoattēls Cyberneticzoo.com
Sākotnējā dzenskrūves galvenie elementi bija kājas un sliede, pa kuru tās pārvietojās. Šī iemesla dēļ projekts saņēma nosaukumu Pedrail - no latīņu vārda "foot" un angļu vārda "rail". Attīstība bija plaši pazīstama ar šo nosaukumu. Tomēr 1900. gada patentā izgudrojums tika apzīmēts citādi un daudz pieticīgāk - Ritenis ("ritenis").
Jau 1903. gadā dizainers sāka praktiski pārbaudīt oriģinālo dizainu. Lai turpinātu darbu, tika dibināta kompānija Pedrail Transport Company, kuras darbinieki nodarbojās ar neparastu dzenskrūvju montāžu. Drīz parādījās pirmais mašīnas prototips ar šasiju, izmantojot Pedrail ierīces. Pirmie eksperimenti tika veikti, izmantojot modificētus esošo modeļu tvaika traktorus. Dažu nākamo gadu laikā parādījās prototipi ar vienu vai divām asīm, kas aprīkotas ar Pedrail sistēmām. Piedziņas ierīce, ko izstrādājis B. J. Diplock tika uzstādīts gan uz traktora priekšējās, gan aizmugurējās ass, bet otrā ass saglabāja standarta riteņus. Turklāt tika veiktas automašīnu pārbaudes ar pilnu "pedāļu" komplektu.
Iekārtas īpašību vizuāla demonstrācija: traktors velk divas piekabes ar piekabēm. Fotoattēls Cyberneticzoo.com
Modificētie traktori labi darbojās dažādās trasēs un reljefos. Tie atšķīrās no transportlīdzekļa pamatversijas ar riteņiem, kas aprīkoti ar vienkāršiem platiem diskiem, uzlabojot krosa spējas. Tāpat bija iespējams pārvarēt dažādus šķēršļus. Jo īpaši ir saglabājušās fotogrāfijas, kurās viens no riteņiem šķērso dēļu kaudzi, bet otrs palika uz zemes.
Pieredzējušu traktoru ar Pedrail piedziņu testi parādīja visas jaunās sistēmas priekšrocības salīdzinājumā ar esošajiem jauninājumiem. Jaunais "ritenis" no kāpura atšķīrās ar mazāku dizaina sarežģītību un lielu resursu. Tajā pašā laikā riteņiem līdzīgas sistēmas izmantošana joprojām neļāva palielināt atbalsta virsmu, ļaujot tai konkurēt ar sliežu ceļu. No "tradicionālajiem" riteņiem B. J. Diploks bija grūtāks, bet deva augstākas distanču spējas. Tādējādi vairākos gadījumos pedrails izrādījās efektīvāks virzītājs, lai gan citās situācijās bija jāizmanto esošie modeļi.
Sasitot šķērsli no cita leņķa. Foto Douglas-self.com
20. gadsimta pirmās desmitgades beigās B. J. Diploks noveda savu projektu līdz prototipu demonstrēšanai potenciālajam klientam. Jau vairākus gadus uzņēmums Pedrail Transport Company ir veicis virkni demonstrāciju testu, kuru mērķis bija demonstrēt tehnoloģijas iespējas. Šo notikumu laikā traktori ar neparastu šasiju pārvietojās pa lielceļiem un bezceļiem, pārvarēja dažādus šķēršļus utt. Tomēr, neskatoties uz sekmīgu uzdevumu izpildi, prototipi nesasniedza gaidītos panākumus. Militāristi izrādīja interesi par sākotnējo attīstību, taču neizteica vēlmi iegūt aprīkojumu ar šādiem dzenskrūvēm.
Kāpurķēde Pedrail
Pedrail dzenskrūvei, kas bija modificēts ritenis, bija zināmas priekšrocības salīdzinājumā ar esošajām sistēmām, taču bija arī daži trūkumi. Šī iemesla dēļ projekta autors turpināja strādāt pie daudzsološu tehnoloģiju šasijas izstrādes. Turpmāko darbu galvenais mērķis bija vēl vairāk palielināt atbalsta virsmu. Šim nolūkam tika ierosināts mainīt "pedrail" dizainu, izmantojot kāpurķēžu pārvietošanos.
Traktors ar pilnu Diplock riteņu komplektu. Zīmējums no The New York Times, 1904. gada 7. februāra
1911. gadā Pedrail Transport Company iepazīstināja ar pirmo sliežu ceļa prototipu, pamatojoties uz B. J. Diploks. Runājot par vispārējām konstrukcijas iezīmēm, kāpurķēžu dzinējs bija līdzīgs esošajam riteņu dzinējam. Tajā pašā laikā bija dažas ievērojamas atšķirības. Tātad projekta autori atteicās no cilindriskā korpusa, kā arī mainīja galvenā rāmja formu. Tagad visas vienības bija jānovieto uz palielināta garuma ažūra kopnes. Tam bija sliedes atbalsta ierīču veltņiem un citām detaļām. Rāmim bija taisna augšējā virsma un izliekta apakšējā sliede. Sakarā ar to atbalsta platformas tika pakāpeniski nolaistas uz zemes, pirms ieņēma optimālo stāvokli. Iespējamā platformas sašķiebšanās nolaišanas laikā tika praktiski izslēgta. Pareizai kustībai pa rāmja perimetru atbalsta platformām tagad bija divi veltņi tandēmā.
Jaunā dzenskrūves prototips tika izgatavots viena rāmja veidā ar sliedes sliedi. Lai droši noturētos vertikālā stāvoklī, izstrādājumam tika piestiprināta sānu sija ar vienkāršas konstrukcijas stabilizējošu riteni. Prototipam nebija savas spēkstacijas. Pārbaužu laikā testa vietā bija paredzēts to vilkt, izmantojot esošo aprīkojumu. Jo īpaši vilcējs varētu kalpot traktors ar Pedrail tipa riteņiem.
Pedraila trases shēma. Zīmējums no patenta US1014132
Zināmu interesi radīja ierosinātā kāpurķēžu dzinēja versija ar atbalsta platformām tradicionālo sliežu ceļu vietā. Jāpiebilst, ka dažus gadus vēlāk šī ideja tika pielietota vienā no jaunajiem projektiem, kam bija zināmas izredzes sasniegt darbību armijā. Neskatoties uz to, tūlīt pēc kāpņu kāpura parādīšanās tika nolemts jauno projektu attīstīt citādi. Parādītais priekšlikums nozīmēja būtisku esošā dizaina pārskatīšanu, kas ļāva vienkāršot iekārtu ražošanu un darbību. Šīs Pedrail vilces ierīces versijas izstrāde tika pabeigta līdz desmitās daļas vidum.
Jauni tehnoloģiju projekti
1915. gada februārī B. Dž. Diploks iepazīstināja Lielbritānijas militāro un politisko vadību ar jaunas tehnoloģijas prototipu, kura pamatā ir modificēta kāpurķēžu vilces sistēma. Militārajiem vadītājiem un augsta ranga amatpersonām tika parādīts salīdzinoši kompakts kāpurķēžu kravas automobilis, kas izceļas ar paaugstinātām krosa īpašībām. Šādu produktu, kā to izdomājuši radītāji, armija varētu izmantot transporta vajadzībām. Pirmā pasaules kara cīņas jau parādīja loģistikas nozīmi un uzsvēra transporta sarežģītību nelīdzenā apvidū.
Kāpņu kāpuru prototips. Fonā redzams viens no traktoru prototipiem ar riteņu šasiju. Foto Practicalmachinist.com
Transporta ratiņu pamatā bija diezgan vienkārša dizaina kāpurķēžu platforma. Tās galvenais elements bija rāmis, kura profils sekoja 1911. gada modeļa prototipa kontūrai. Tajā pašā laikā rāmis ietvēra divas izliektas sliedes sliežu veltņiem. Veltņiem, kas uzstādīti uz ķēdes posmiem, vajadzēja pārvietoties pa sliedēm. Pēdējās viena pēc otras tika komplektētas ar atbalsta platformām. 1915. gada ratiņu raksturīga iezīme bija divu sliežu ceļu aprīkošana ar kopīgām platformām. Tādējādi divas ķēdes ar savām vadotnēm faktiski bija viena sliežu ceļa daļa. Tas neļāva atsevišķi kontrolēt ķēžu kustību, bet deva maksimālos iespējamos atbalsta virsmas izmērus.
Ratiņu rāmja sānos tika piestiprinātas kronšteini korpusa stiprināšanai. Tika ierosināts transportēt preces uz garas platformas ar nolaižamām pusēm. Tāpat uz ķermeņa bija jāuzliek ierīces mijiedarbībai ar velkoni.
1915. gada sākumā valsts vadītājiem tika parādīts eksperimentāls kāpurķēžu ratiņš. Šīs demonstrācijas laikā izstrādājuma korpusā atradās akmeņi ar kopējo svaru aptuveni 500 kg. Starp valsts vadības pārstāvjiem, kuriem tika parādīta jaunā attīstība, bija pirmais admiralitātes kungs Vinstons Čērčils. Ierēdnis brīvprātīgi pieteicās personīgi pārbaudīt transportlīdzekli. Neskatoties uz pustonnu akmeņiem, V. Čērčils spēja patstāvīgi pārvietot ratiņus no savas vietas un nedaudz ripināt pa zālienu.
Kravas ratiņu paraugs 1915. gads Foto Practicalmachinist.com
Tāpat 1915. gada sākumā Pedrail Transport Company speciālisti uz sava dizaina šasijas izveidoja militārā aprīkojuma paraugu. Ratiņā ar vienu sliežu ceļu, kas aprīkots ar plašām atbalsta ierīcēm, tika ierosināts uzstādīt rāmi ar stiprinājumiem bruņu vairogam. Tādējādi virs ratiņu centrālās daļas atradās daudzstūra vairogs, aiz kura bija paredzēts pāris siju ar rokturiem pārvietošanai. Tika pieņemts, ka karavīri spēs uzspiest vairogu uz kāpurķēžu šasijas priekšā, pasargājot sevi un savus biedrus no ienaidnieka uguns.
Kustamā vairoga projekts tika nogādāts prototipa būvniecības stadijā. Šis produkts tika pārbaudīts testa vietā un parādīts militārā departamenta pārstāvjiem. Militārie pārskati nebija pozitīvi, tāpēc interesants priekšlikums pat neizraisīja pilntiesīga prototipa uzbūvi ar vairogu, kas izgatavots no bruņu tērauda.
Sākotnējā virzītāja demonstrēšana pavēlniecības pārstāvjiem pozitīvi ietekmēja projekta tālāko likteni, jo tagad bija iespēja saņemt valsts atbalstu. Turklāt par attīstību interesējās militārā departamenta speciālisti, kuri varētu palīdzēt Pedrail Transport Company izveidot jaunus projektus. Jāatzīmē, ka militārā departamenta dizaineri bija ieinteresēti abos B. J. Diploks. Drīz parādījās pirmie priekšlikumi par pilnvērtīga militārā aprīkojuma izveidi ar Pedrail tipa dzenskrūvēm.
Mobilā bruņu vairoga prototips kājniekiem. Foto Practicalmachinist.com
Viens no pirmajiem, kurš nāca klajā ar jaunu ideju, bija majors T. Dž. Heatherington. Viņa priekšlikums attiecās uz riteņu bruņumašīnas uzbūvi, kas aprīkota ar Diplock sistēmas Pedrail riteņiem. Sakarā ar šādu dzinēju, kas izceļas ar lielo izmēru, tika ierosināts pārvarēt dažādus šķēršļus, kas raksturīgi Pirmā pasaules kara kaujas laukam. Šis projekts netika īstenots, bet palika Lielbritānijas tanku būves vēsturē. Daudzsološu bruņumašīnu sauca par Big Wheel Landship ("Sauszemes kuģis uz lieliem riteņiem").
Vēl viens priekšlikums nāca no pulkveža R. E. B. Kromptons. Šis virsnieks bija iecerējis būvēt bruņumašīnu, izmantojot divus kāpurķēžu dzenskrūves. Saskaņā ar projekta pirmo versiju mašīnai ar nosaukumu Pedrail Landship ("Sauszemes kuģis ar" Pedrail "piedziņu) vajadzēja būt garam korpusam ar divu sliežu garenisko izvietojumu, ko projektējis B. J. Diploks. Pēc tam tika pabeigts dizains, pēc kura mašīna tika uzbūvēta saskaņā ar artikulētu shēmu.
Ilustrācijas H. Velsa stāstam "Zemes kaujas kuģi". Zīmējumi On-island.net
Interesanti, ka Pedrail projekts atstāja pēdas ne tikai tehnoloģiju vēsturē. Vēl 1903. gadā, kad B. Dž. Diploks un viņa kolēģi strādāja pie eksperimentālas tehnikas izveides, viņu attīstība kļuva par literārā darba "raksturu". HG Velsa stāsts "Sauszemes kaujas kuģi" bija veltīts neparastiem kaujas transportlīdzekļiem ar lielgabalu un ložmetēju bruņojumu, jaudīgām bruņām un nestandarta šasiju. Tikai pāris stundu laikā 14 bruņumašīnām izdevās uzvarēt visu ienaidnieka armiju. Galvenajam varonim, kara korespondentam, kaujas laikā izdevās pārbaudīt ienaidnieka aprīkojuma šasiju un atcerēties tā radītāju. Ienaidnieka "sauszemes kaujas kuģim" bija desmit pedraila sistēmas riteņi ar individuālu balstiekārtu un katrs ar savu piedziņu. Augsta mobilitāte un kaujas īpašības ļāva bruņumašīnu ekipāžām pēc iespējas īsākā laikā noteikt visa kara iznākumu.
Džozefa Diploka Brahma projekts ļāva atrisināt dažas esošo dzenskrūvju problēmas un zināmā mērā veicināja tehnoloģiju turpmāku attīstību dažādiem mērķiem. Pirmie sākotnējā projekta rezultāti bija vairāki prototipi, kuru pamatā bija esošie traktori, kā arī viegla tehnika dažādiem mērķiem. Vēlāk, pamatojoties uz Pedrail tēmas attīstību, britu dizaineri izveidoja jaunus aprīkojuma projektus. Jau 1915. gadā viņi centās entuziasma inženiera attīstību pielāgot izmantošanai armijā. Šādi projekti, kuru pamatā ir B. J. Diplock ir vērts atsevišķi apsvērt.
