Кто придумал колесо. История колеса, от его изобретения до его будущего

Колесо — один из важнейших элементов современной техники. Нам трудно представить, как можно обойтись без колеса, например, при транспортировке грузов. Тем не менее, хорошо известно, что жители многих регионов мира — Австралии, Африки, Америки не использовали колесо до прихода европейцев. Они таскали грузы на себе или использовали вьючных животных. А ведь те же ацтеки и инки были отнюдь не дикарями, а весьма цивилизованными народами. Так где же и как изобрели колесо?

Конечно, история изобретения колеса теряется во тьме веков и в точности кто и когда изобрёл колесо, мы вряд ли когда-либо узнаем. Можно лишь сказать, что произошло это, вероятно, в Восточной Европе, а изобретателями колеса были предки современных индоевропейцев. Этот вывод подтверждается как данными археологии, так и лингвистики — слова, обозначающие колесо, очень древние, они появились ещё в праиндоевропейском языке до расселения индоевропейских племён по Евразии — более 5 тыс. лет назад.

Сама форма колеса была известна людям очень давно. Например, предметы, по форме напоминающее колесо, которые найдены в палеолитических стоянках на территории современной России, датируются временем более 30 тыс. лет назад.

Диски из бивня мамонта, напоминающие колесо (Сунгирь, Владимирская область).

Древнейшие же находки больших колёс сделаны в Восточной Европе и относятся ко времени около 3500 г. до н. э.

Одно из самых древних колёс, дошедших до нашего времени. Найдено в Словении, возраст — около 5200 лет.

Древнейшие изображения повозок, найденные на глиняных горшках, сделанных на территории современной Польши, а также Поволжья, относятся примерно к 3500 г. до н. э.

Глиняная модель повозки, найденная в Венгрии, возраст около 5300 лет.

Примерно начиная с 3300 г. до н. э. колёсные повозки начинают обнаруживаться в курганных захоронениях в южнорусских степях.

Повозка в древнем захоронении

Изобретение колеса сильно изменило быт наших далёких предков. Теперь они могли перемещаться и перевозить имущество на большие расстояния, селиться вдалеке от больших рек. Изобретение колеса открывало путь и к экспансии в далёкие земли, не случайно индоевропейцы вскоре расселились на огромных территориях от запада Европы до Ирана и Индии.

Как нашим предкам пришла в голову идея колеса? Известно, что для перемещения тяжёлых грузов, например, каменных блоков под них подкладывали брёвна. Такой способ использовали в разных частях мира. Однако до идеи сделать из дерева круг и прикрепить его к повозке додумались почему-то только предки индоевропейцев, а уже от них колесо было заимствовано другими народами, например, шумерами и китайцами.

Первоначально колесо было сплошным и сбивалось из деревянных досок. Позже колесо усовершенствовали. Около 2500 г. до н. э. появилось колесо со спицами, позже к нему добавили обод. Колесо стали использовать не только в повозках. Появился гончарный круг, который значительно улучшил качество керамики, блоки и шестерёнки, которые стали применяться в механизмах, мельницы, прялки и т. д. Так что изобретение колеса без всякого преувеличения дало огромный толчок развитию человечества.

Статья об истории создания и эволюции автомобильного колеса - экскурс в историю, стальные и литые изделия, взгляд в будущее. В конце статьи - интересное видео о создании колеса.

Содержание статьи:

Не секрет, что такое изобретение, как колесо, является важнейшим атрибутом нашей жизни. Но мало кто знает, что первые колеса появились много тысячелетий назад и служили для лепки горшков и других изделий. После появления подобного предмета в обыденном обиходе жизнь людей стала более комфортной и продуктивной. Колесо послужило своеобразным катализатором, подтолкнувшим человека к новым плодотворным открытиям. Какова же А история создания автомобильного колеса?

Немного истории об автомобильном колесе

Однако некоторые ученые придерживаются мнения, что история создания колеса уходит своими корнями намного дальше, и датируют открытие началом эпохи палеолита (от 15 до 750 тысяч лет назад).

Потом люди изобрели новое транспортное приспособление, которое подразумевало соединение двух бревен по краям крупной деревянной платформы. К сожалению, изобретение не оправдало себя из-за многих недостатков и плохой износостойкости.

Через 1500 лет произошло ещё одно изменение в жизни колеса. Перед людьми встала задача создания эффективного приспособления для более быстрой транспортировки грузов и экономии расходуемого материала. В результате появились колеса со спицами. Ученые считают, что родиной колесниц является Древний Египет, но модернизированную версию деревянного изделия нашли и в Греции.

Первый вариант полноценного стального колеса был найден на территории, которую больше 3 000 лет назад населяли племена кельтов. Но в понимании «металлическое» подразумевается стальной круг, а спицы по-прежнему делали из дерева, пока Ф. Бауэр не представил прототип металлических спиц. В их качестве использовалась железная проволока повышенной прочности, проходящая сквозь обод. Для обеспечения хорошего баланса спицы плотно натягивали. Аналогичные изделия до сих пор применяются на велосипедах.

Ещё одно очень важное открытие произошло в 1845 году, когда Р. В. Томсон зарегистрировал патент на первую пневматическую шину для автомобилей. Идею усовершенствовали в конце 19 века, и вскоре такое изобретение появилось на всех велосипедах тех времен. Твёрдая резина усиливала сцепление транспортного средства с дорогой, делая перемещение комфортным и быстрым. Именно в этот период эволюция колеса вышла на совершенно новый уровень.

Колеса для автомобилей

Пневматическую версию представили знаменитые братья Андре и Эдуард Мишлен, которые через некоторое время, стали основателями компании с одноименным названием. Кстати, её продукция пользуется спросом до нашего времени. Кроме того, в1910 году сотрудники компании BF Goodrich реализовали выпуск первых высококачественных шин с большим эксплуатационным сроком и отличной износостойкостью. При производстве в резину добавили определенное количество углерода. Вскоре технологию стали использовать и другие производители автомобильных шин.

На далёком Западе долгое время применялись деревянные колеса от артиллерии, но в середине 20 века их сменили сварные спицевые конструкции. Они устанавливались на автомобилях серии Ford T. И если сравнивать ситуацию с европейскими странами, где большим спросом по-прежнему пользовались жесткие покрышки от Мишлен, то Америку покорили пневматические разработки Данлопа. Но используемые в те времена покрышки существенно отличались от современных - их производили из белой резины Carbonless, а срок службы редко превышал расстояние в 3-3,5 тысячи километров. Но после прохождения 40-60 километров шины нуждались в срочном и долгом ремонте, т.к. их поверхность быстро лопалась или прокалывалась.

Как ни странно, но следующий рывок в эволюционном развитии колес имел сходства с ранее существующей твердой конструкцией. Это объяснялось необходимостью снизить расходы за счет использования изделий из стали. Оправу изготавливали из полосы металла, а диск - из листового металла, который выбивали с помощью прессового оборудования. Затем два элемента приваривали друг к другу для создания лёгкого и устойчивого к интенсивным нагрузкам изделия. Основным плюсом такой технологии стала быстрота, что позволило выпускать колеса в крупных масштабах. Применение автоматизированного производственного оборудования сделало процесс изготовления доступным и массовым.

В настоящее время существует две разновидности автомобильных колес:

• Колеса из сплавов - литые;
• Стальные.

Стальные колеса

Плюсы стальных дисков:

• Основной плюс подобной технологии заключается в невысокой стоимости. Средняя цена изделия отечественного производства равна 500-100 рублей;
• Превосходные пластичные свойства, из-за чего диск принимает всю энергию при столкновении с препятствиями, например, во время езды по пересеченной местности, на себя, снижая воздействие на подвеску и покрышку;
• Ремонтопригодность. Даже сильно деформированный стальной диск можно быстро восстановить. Достаточно провести рихтовку конструкции, и её можно будет использовать снова;
• Интенсивность краж стальных колес относительно невысокая.

1. Внушительный вес. Применение стальных листов негативно сказывается на толщине металла, ведь если её уменьшить, износостойкость и прочностные показатели существенно упадут. Тяжелые колеса дают интенсивную нагрузку на автомобиль и вызывают усиленное потребление топлива.
2. Непрезентабельный дизайн. Даже применение передовых производственных стандартов не позволяет придать конструкции уникальный дизайнерский вид. Приходится прикрывать некрасивую стальную конструкцию колпаками;
3. Непереносимость коррозийных процессов. В частности, такой показатель свойственен бюджетным моделям, выполненным по упрощённой технологии.

Литые диски

• кокильным литьем;
• литьем под низким давлением;
• литьем под противодействием.

Преимущества литых дисков очевидны:

1. Отсутствие громадного веса и большой нагрузки на ходовую часть автомобиля. В результате рабочие свойства транспортного средства улучшаются, а интенсивность износа резины существенно падает. Также качественный литый диск предотвращает перегрев тормозных колодок;
2. Внешность дисков, выполненных с помощью технологии литья, впечатляет. Если дизайн колёс игрывает для вас важную роль, использование литых дисков - самое лучшее решение.

• Заметную хрупкость конструкции. Если автомобиль столкнётся с каким-нибудь препятствием, вполне вероятно, что диск расколется и станет непригодным для дальнейшего использования;
• Недостаточно хорошие антикоррозийные свойства и образование гальванических пар со стальными элементами конструкции. По-особому это заметно в изделиях из магниевого сплава. Если защитное покрытие уменьшается, то процесс разрушения диска будет происходить намного быстрее.

Взгляд в будущее на колеса для авто

В 2006 году сотрудники известного бренда показали миру свою уникальную разработку - бескамерные колеса, изготовленные по совершенно новой технологии. Они не пневматические, так как полностью состоят из резиновых протекторов и эластичных спиц, которые поглощают удары и другие воздействия, снижая интенсивность износа колёс и подвески.

Ребята из Michelin уверены, что новая технология подарит автомобильным колёсам повышенную грузоподъёмность и высокую устойчивость к езде по бездорожью.

Все же революционные бескамерные шины Michelin - это новое слово в мире автомобилестроительной отрасли. Но они станут актуальными исключительно для электрических автомобилей.

Видео об истории создания колеса:

Если бы был объявлен конкурс на эмблему для обозначения человеческой фантазии, ею вполне могло бы стать . Это приспособление, созданное неукротимой силой человеческого воображения, составляет основу земной цивилизации. Меняются источники энергии, создаются новые двигатели и транспортные средства, и только колесо остается практически неизменным.

К сожалению, не донесла до нынешних времен имени того, кто первым и сконструировал колесо. Никто не может с уверенностью сказать, где и когда на земле появилась первая колея, оставленная колесной . Некоторые исследователи, основываясь на данных археологических раскопок, предполагают, что первыми колесо придумали жители Азии.

Вполне вероятно, что самое первое колесо было куском камня или дерева, имевшим округлую форму.

Древние колеса, изготовленные , были найдены и на территории нынешней Словении. Датируется находка примерно пятым тысячелетием до новой эры. Найдены колеса также на территории Польши, Германии и Причерноморья. Упоминания о в Месопотамии относятся к IV тысячелетию до новой эры. Там колесо имело гнутый обод и ступицу.

Как изобрели колесо: загадка истории

Натолкнуться на идею колеса человеку было сложно, поскольку в природе он видел лишь разного рода рычаги – крылья, хвосты, ноги и лапы животных. Возможно, круглый по виду диск дневного светила мог навести человека на мысль о том, что такую форму можно использовать для передвижения?

Интересно, что жители Америки, Африки и ряда стран Тихоокеанского региона в течение многих столетий колесо не использовали. Они переносили грузы на себе или перевозили на вьючных животных. В некоторых местностях широко использовали сани и , запряженные домашними животными. Отдельные исследователи видят причину отсутствия в таких культурах колеса в том, что там не было хороших грунтовых дорог.

Вот только цивилизация инков в Перу опровергает такую гипотезу – дороги там имелись и были в отличном состоянии. Но колесо у инков появилось очень поздно.

Не исключено, что изобретение колеса – результат коллективного творчества. В древние времена люди передвигали тяжелые предметы , укладывая их на ряд округлых бревен. На таких катках можно было сравнительно легко перемещать груз по горизонтальной поверхности. Кто знает, не помогло ли наблюдение за этим процессом оценить достоинство круга и создать современного колеса?

Казалось бы, такое простое достижение — изобретение колеса, и все же оно великое. Первые древнейшие колеса найдены в Месопотамии, Венгрии, Средней Азии и в степях Дона и Днепра.

История создания колеса: начало

Очень любопытно, что колесо изобрели не тогда, когда люди еще скитались. При кочевом образе жизни они весь свой скарб носили на себе. Колесо было изобретено, когда они уже осели на определенном месте. Оседлые люди стали разводить хозяйство: засевать поля, разводить домашний скот, строить малые, а затем и большие поселения и города.

Стала развиваться торговля зерном, камнем, лесом и пр. А это огромные расстояния, которые нужно преодолевать с большим и тяжелым грузом. Вот тут и появилась эта простая идея.

Каким образом в древности эта идея пришла в голову? История колеса довольно любопытна.

Люди, постоянно работая с вырубленными и поваленными бревнами, обнаружили, что их можно катить, немного подталкивая.

Идея создания рычага

И в то время кроманьонцы изобрели еще и рычаг. С этого момента началась история изобретения колеса.

Как это случилось? Благодаря нажатию на подложенную палку под бревно, оно стало катиться. После повторного нажатия оно покатилось еще дальше. Тогда стали использовать еще больше подобных рычагов, благодаря которым уже можно было передвигать одновременно несколько бревен.

Потом пришла прекрасная идея - положить на катящиеся бревна наискосок другое бревно, и оно покатилось вместе с ними.

Таким образом, пришла очередная мысль, что бревна транспортируемые уже сами могли бы быть в качестве "транспорта", если поперек сверху еще положить бревна. В Древнем Египте таким образом передвигали немыслимой величины каменные статуи. История происхождения колеса продолжала пополняться любопытными фактами.

Дальнейшее усовершенствование техники передвижения грузов

Тот метод с рычагами был не очень удобным: ближние к рычагам бревна периодически высвобождались из-под груза, и их постоянно приходилось с помощью рук переносить вперед и класть рядом с еще находящимися под верхними бревнами. Появилась необходимость их зафиксировать.

В итоге получилось что-то вроде подобия повозки. Она была грубоватая и неказистая. Но положенный на нее сверху груз двигался. Оставалось только сильно нажимать на рычаги. На такой более совершенной повозке возили и другие грузы: мешки с зернами, камни и др.

Это сооружение могло катиться только по ровной поверхности. Любое препятствие в виде камня на пути могло легко разрушить эту конструкцию. И тут появилась идея закрепить бревна между собой (штук 10), внизу прикрепить еще по две пары гладко обтесанных бревен, а между этими еще и третье — гладкое, большего диаметра и свободное.

Так появилась повозка, вернее каток. Он очень хорошо двигался, и не приходилось его толкать рычагами, для этого было достаточно усилия рук. Таким был прообраз колеса.

История развития колеса довольно длинная. До изобретения настоящего колеса решалось много промежуточных проблем.

Совершенствование транспорта для перевозок грузов

Сначала с повозки убрали обе пары бревен, оставив только два катка. Затем их закрепили к повозке скобами медными, но так, чтобы они вращались. Был важный недостаток: разная толщина на разных краях бревна приводила к поворачиванию повозки в сторону.

Потом было обращено внимание на то, что та повозка, под которой каток был тоньше в центре, чем по краям, передвигается равномернее. Такую повозку и заносит в сторону меньше. Тогда изобретатель катка оставил только два валика по сторонам из целого бревна, а между ними - тонкую жердь. А потом, отделив эти валики от жерди, получил колесо.

История возникновения колеса как уже готового технического сооружения для передвижения и перетаскивания грузов началась практически с этого момента.

Первое колесо было очень тяжелым. Даже была найдена повозка с цельными колесами, вырезанными из ствола большого дерева (древнейший индийский город Мохенджо-Даро).

Вскоре для повозок стали использовать животных в упряжке. Этот момент явился переломным и решающим в истории развития и усовершенствования транспорта. Пополняется различными интересными преобразованиями история колеса. Телеги тоже претерпевают существенные изменения.

Усовершенствование конструкции телеги

В древние времена были изделия двух видов: круг гончарный и колесо для телеги. Первый — предок шкивов, шестеренок механизма колес и др.

Самые первые телеги представляли собой простые сани, поставленные на колеса. Последние, в свою очередь, были скреплены осями. Колеса и сама ось составляли единое целое. Однако когда телега поворачивала с такими колесами, внешнее ехало намного дольше, чем внутреннее. В связи с этим колесо всегда скользило или буксовало.

Позже появились конструкции, двигающиеся свободнее, так как ось крепилась к экипажу. Это позволило ехать быстрее и поворачивать легче.

Самыми первыми были крестьянские телеги, катафалки царские, священные повозки богов и военные колесницы.

Первые телеги были и двух-, и четырехколесными. Однако последние были непрактичными. Почему? Задняя и передняя оси прикреплялись к корпусу. Такой экипаж не мог совершать крутые повороты.

2000 лет назад была изобретена передняя подвижная ось, которая позволяла экипажу поворачиваться в любую сторону.

Уже во втором тысячелетии до н. э. в Юго-Западной Азии изобрели колеса со спицами.

Древние изображения колеса

Первое древнейшее наскальное изображение (3000 лет до н. э.) саней с колесами найдено в г. Уроке Шумерской провинции.

Образ колеса на Востоке слился с образом Солнца и власти. В различных мифологиях многих государств стали упоминаться образы колеса. Колесо с Солнцем ассоциировалось так: Солнце — возвышенное и круглое, колесо — тоже круглое, еще оно позволяет человеку быстро передвигаться. Все это - преимущество и господство.

Имеют место слухи, что первое древнее колесо появилось все же не в Месопотамии, а в Турции на востоке, а возможно, и на севере Ирана. Затем они появились и в северных краях.

Виды древних колес

Уже в 3 тысячелетии до н.э. колеса обматывались кожей, а во 2 тысячелетии приколачивали в колеса гвозди, торчащие острием наружу. Это делалось для того, чтобы увеличилось их сцепление с поверхностью земли. Причем они могли быть сплошными, но уже не из цельного ствола, а составленные и сколоченные из трех частей.

К тому времени были приручены лошади, и появились повозки, которые стали разделяться на (быстрые) и экипажи для царя. Были и телеги специально для хозяйства (с волом).

История колеса, на первый взгляд такого простого предмета, показывает, что каждый народ вносил какие-то полезные изменения в его конструкцию, благодаря чему она совершенствовалась быстро.

Так и докатилась повозка на Восток, до Китая (эпоха царства Инь). Уже в 2000 г до н. э. колесо было со спицами и ободом.

Колесо в Европе

Дальнейшая история колеса и его развития связана исключительно именно с кельтскими племенами. Они начали “обувать” обод колеса металлом (1500 год до н. э.), а всего лишь через пару веков (во времена Троянской войны) колеса были практически целиком металлические.

На таких и сражались гомеровские герои. Про такие колесницы восхищенно писал Наум. Они сильно разбивали дорогу, поэтому в 50 году до н. э. был создан и принят самый первый закон, который ограничивал нагрузку на каждое колесо до 250 кг.

За 3000 лет древнее колесо почти всей Европы. А вот до Африки (территории южнее Сахары), и Австралии так и не доехало.

Истинная история колеса до конца не изучена. Есть и такая гипотеза создания колеса. Горшки люди лепили (хоть и кособокие) еще раньше — 6000 лет до н. э. Но с появлением гончарного круга и вид посуды намного улучшился. А - и есть колесо, только положенное набок. Так кто же позаимствовал идею? Может, все-таки возница у гончара?

Изобретение колеса является величайшим достижением в области механики за всю многовековую историю человечества. Считается, что появилось это древнейшее устройство в бронзовом веке. Согласно археологическим исследованиям первые древние колеса относятся к периоду 3500—1000 до н. э. и найдены в местах, где был довольно высок уровень цивилизации, где люди были знакомы с металлом, освоили выплавку из него различных металлических изделий. Так, в Месопотамии обработка металла достигла высочайшего уровня развития и дала толчок к появлению первых колесных повозок. Создание первых двух- и четырехколесных повозок относят к 3500 году до н. э., они были найдены в Месопотамии на месте, где был древний город Киш.

Предполагают, что прообразом колеса были бревна-катки, которые ложились под тяжелые каменные глыбы, стволы деревьев или другие тяжести, которые необходимо было перемещать на большие расстояния. Возможно тогда появились первые наблюдения за вращающимися телами и их свойствами. Со временем было замечено, что каток с более тонкой серединой, чем по краям, передвигался более равномерно, его меньше заносило в стороны. Благодаря таким наблюдениям катки стали обжигать в середине, делая ее тоньше, а края оставались без изменений. Сегодня такое приспособление называется «скат».

Дальнейшие усовершенствования привели к тому, что от бревна осталось на концах два валика, а между ними — тонкая ось. Позже валики стали делать отдельно, а затем они жестко крепились с осью. Так появилось колесо и первая повозка. Жесткое крепление колес с осью приводило к тому, что они вращались вместе с ней. Это приспособление было удобно при движении повозки по прямой дороге, на поворотах же, где они вращаются с разной скоростью, тяжело груженная повозка могла сломаться или перевернуться. Колеса вырезались из целого ствола дерева, отчего колеса и повозки были очень тяжелыми. Для передвижения в такие повозки стали запрягать животных. Повозка с такими колесами была найдена при раскопках в древнем индийском городе Махенджо-Даро. Чтобы уменьшить вес колеса, в нем начали делать вырезы, укрепляли поперечными скрепами для жесткости.

После того, как люди освоили металл и научились выплавлять различные металлические изделия, появилось колесо с металлическим ободом и спицами. Это колесо было защищено от ударов о камни и вращалось во много раз быстрее. Огромным достижением стало изобретение колеса со ступицей, которое насаживалось на неподвижную ось. Колеса при этом вращались независимо друг от друга. Для того, чтобы уменьшить трение колеса об ось, ее смазывали дегтем или жиром. Запрягая в повозки лошадей, увеличивалась скорость их передвижения.

Появление транспортных средств повлечет за собой строительство первых дорог и первых мостов. Помимо использования колеса, как транспортного средства, оно нашло применение и в других сферах жизни. Так, использование колеса в гончарном круге тоже относится к бронзовому веку. Водяное колесо использовали древние римляне еще в первом веке до нашей эры. Ровесницей железного века считают прялку, которую изобрели в Индии или другой стране Азии около 1000 лет до нашей эры. Ветряная мельница с колесом на вертикальной оси существовала в Персии уже в Х веке, в Европе она появилась в ХII веке, правда колесо крепилось на горизонтальный вал.