Vào đầu thế kỷ trước, các kỹ sư từ các quốc gia hàng đầu trên thế giới đã nghiên cứu việc tạo ra các hệ thống động cơ đầy hứa hẹn cho công nghệ có thể cải thiện hiệu suất của nó. Các bánh xe không đủ khả năng cơ động trên địa hình gồ ghề, trong khi các đường ray, có các đặc tính cơ động cần thiết, lại quá phức tạp và không đáng tin cậy. Do đó, các phương án mới cho một thiết bị đẩy có thể giải quyết tất cả các nhiệm vụ đã thường xuyên xuất hiện và được đề xuất. Một trong những tác giả của sự phát triển ban đầu là nhà phát minh người Anh Bramah Joseph Diplock. Vào đầu thế kỷ 19 và 20, ông đã đề xuất một thiết bị đẩy ban đầu được gọi là Pedrail.
Một trong những vấn đề chính của thiết kế bánh xe "truyền thống" là khoảng cách chân nhỏ, làm tăng áp lực mặt đất và giảm sự nổi. Mục tiêu ban đầu của dự án pedrail là để tăng lượng dấu chân bằng một số phương tiện kỹ thuật. Sau đó B. J. Diplock đã cải tiến bộ phận đẩy của nó bằng cách thêm một số đơn vị mới vào thành phần của nó. Kết quả của việc này là sự xuất hiện của một số phiên bản của tấm phủ gầm, phù hợp để sử dụng trên các phương tiện cho các mục đích khác nhau. Một số ý tưởng ban đầu đã được thử nghiệm trong thực tế bằng cách sử dụng các nguyên mẫu. Hơn nữa, sau khi Chiến tranh thế giới thứ nhất bùng nổ, thiết bị có khung xe đạp gần như đã đến mức được quân đội sử dụng.
Các cuộc thử nghiệm trình diễn một chiếc máy kéo được trang bị bánh xe Pedrail, năm 1911. Ảnh của Wikimedia Commons
Không nghi ngờ gì nữa, ưu điểm của xe lưu động là sử dụng đường ray với diện tích tương đối lớn. Do đó, với sự kết nối chính xác của bánh xích và bánh xe, người ta có thể tạo ra một thiết bị đẩy tương đối đơn giản và hiệu quả. Chính vì ý tưởng này mà B. J. Mở khóa. Trong tương lai, đề xuất ban đầu đã được phát triển, trong đó việc thiết kế phần gầm của công nghệ đầy hứa hẹn trở nên phức tạp hơn đáng kể.
Bệ đỡ bánh xe
Giải pháp rõ ràng nhất cho vấn đề này là lắp đặt các bệ dao động trên vành bánh xe. Tuy nhiên, trong trường hợp này, vấn đề khắc phục một số trở ngại vẫn chưa được giải quyết. Do đó, một số đơn vị mới đã phải được thêm vào hệ thống đẩy. Với chi phí phức tạp hóa thiết kế, có thể tăng đáng kể khả năng xuyên quốc gia của thiết bị.
Thiết kế bánh xe hệ thống B. J. Mở khóa. Bản vẽ từ bằng sáng chế US658004
Phiên bản hoàn thiện của bánh xe của hệ thống Pedrail trông như thế này. Cơ sở của sản phẩm là một miếng đỡ hình móng ngựa, bề mặt bên ngoài của nó là một đường ray. Với sự trợ giúp của bản lề, lò xo và thanh dẫn hướng, miếng đỡ phải được treo khỏi thân máy. Ngoài ra, bánh xe nhận được một vỏ hình trụ với các lỗ trên bề mặt bên. Các thiết bị hỗ trợ phải được đặt trong chúng để có thể di chuyển đến và đi từ tâm bánh xe. Thiết bị hỗ trợ là một bệ có kích thước cần thiết, được gắn vào cánh tay. Đầu thứ hai của đòn bẩy được trang bị một con lăn được cho là nằm giữa vỏ và đường ray.
Khi máy đang di chuyển với gầm "pedrail", các bệ đỡ phải di chuyển theo hình tròn. Ở cuối quỹ đạo, họ đã có thể hạ xuống mặt đất. Phần dưới cong của thanh ray cho phép nhiều bệ chạm đất cùng một lúc. Sau đó, vòng quay của bánh xe tiếp tục làm cho các bệ nâng lên trên, bắt đầu một cuộc cách mạng mới. Thiết kế này, được hình thành bởi B. J. Diplock, giúp tăng đáng kể diện tích của bề mặt đỡ, nhưng đồng thời nó cũng đơn giản hơn so với động cơ theo dõi.
Máy kéo có bánh xích vượt chướng ngại vật. Ảnh Cyberneticzoo.com
Các yếu tố chính của cánh quạt ban đầu là chân và đường ray mà chúng di chuyển. Vì lý do này, dự án đã nhận được tên gọi Pedrail - từ từ "chân" trong tiếng Latinh và từ "đường sắt" trong tiếng Anh. Sự phát triển đã được biết đến rộng rãi dưới cái tên này. Tuy nhiên, trong bằng sáng chế năm 1900, phát minh được chỉ định khác và khiêm tốn hơn nhiều - Wheel ("bánh xe").
Ngay từ năm 1903, nhà thiết kế đã bắt đầu thử nghiệm thiết kế ban đầu trong thực tế. Để tiếp tục công việc, Công ty Vận tải Pedrail được thành lập, với các nhân viên tham gia vào việc lắp ráp các cánh quạt khác thường. Chẳng bao lâu, nguyên mẫu đầu tiên của một cỗ máy có khung sử dụng thiết bị Pedrail đã xuất hiện. Các thí nghiệm đầu tiên được thực hiện bằng cách sử dụng máy kéo hơi nước đã được sửa đổi của các mẫu xe hiện có. Trong vài năm sau đó, các nguyên mẫu đã xuất hiện với một hoặc hai trục được trang bị hệ thống Pedrail. Thiết bị đẩy được thiết kế bởi B. J. Diplock được lắp trên cả trục trước và trục sau của máy kéo, trong khi trục thứ hai vẫn giữ nguyên các bánh xe tiêu chuẩn. Ngoài ra, đã tiến hành kiểm tra những chiếc xe có đầy đủ "dàn chân".
Hình ảnh minh họa đặc điểm của thiết bị: máy kéo kéo hai rơ moóc có rơ moóc trên tàu. Ảnh Cyberneticzoo.com
Máy kéo cải tiến hoạt động tốt trên nhiều đường đua và địa hình khác nhau. Chúng khác với phiên bản cơ bản của xe với bánh xe được trang bị vành rộng đơn giản ở khả năng vượt địa hình được cải thiện. Nó cũng có thể vượt qua các chướng ngại vật khác nhau. Đặc biệt, những bức ảnh còn sót lại mô tả một trong những bánh xe băng qua một chồng ván, trong khi bánh xe kia vẫn nằm trên mặt đất.
Các cuộc thử nghiệm đối với máy kéo có kinh nghiệm với động cơ đẩy Pedrail đã cho thấy tất cả những ưu điểm của hệ thống mới so với những phát triển hiện có. "Bánh xe" mới khác với sâu bướm ở điểm thiết kế phức tạp hơn và nguồn lực lớn. Đồng thời, việc sử dụng hệ thống giống bánh xe vẫn không cho phép tăng bề mặt hỗ trợ, cho phép nó cạnh tranh với đường đua. Từ bánh xe "truyền thống", sự phát triển của B. J. Diplock khó hơn nhưng lại cho khả năng xuyên quốc gia cao hơn. Do đó, trong một số trường hợp, lan can được chứng minh là động lực hiệu quả hơn, mặc dù trong các tình huống khác, cần phải sử dụng các mô hình hiện có.
Đánh chướng ngại vật từ một góc độ khác. Ảnh Douglas-self.com
Vào cuối thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 20, B. J. Diplock đã đưa dự án của mình đến giai đoạn trình diễn nguyên mẫu cho một khách hàng tiềm năng. Trong vài năm, Công ty Vận tải Pedrail đã tiến hành một loạt các thử nghiệm trình diễn, mục đích là để chứng minh khả năng của công nghệ. Trong những sự kiện này, máy kéo có khung gầm khác thường đã di chuyển dọc theo đường cao tốc và đường địa hình, vượt qua nhiều chướng ngại vật khác nhau, v.v. Tuy nhiên, dù hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao nhưng các nguyên mẫu không đạt được thành công như mong đợi. Quân đội tỏ ra quan tâm đến sự phát triển ban đầu, nhưng không bày tỏ mong muốn có được thiết bị có cánh quạt như vậy.
Caterpillar Pedrail
Chân vịt Pedrail, là một bánh xe được sửa đổi, có những ưu điểm nhất định so với các hệ thống hiện có, nhưng cũng có một số nhược điểm. Vì lý do này, tác giả của dự án tiếp tục làm việc để phát triển thêm khung xe cho công nghệ đầy hứa hẹn. Mục tiêu chính của các công trình sau đây là để tăng thêm bề mặt hỗ trợ. Đối với điều này, thiết kế của "pedrail" đã được đề xuất để thay đổi bằng cách sử dụng những phát triển trên động cơ được theo dõi.
Máy kéo với đầy đủ bộ bánh xe Diplock. Bản vẽ từ The New York Times, Febrary 7, 1904
Năm 1911, Công ty Vận tải Pedrail đã đưa nguyên mẫu đường đua đầu tiên đi thử nghiệm, dựa trên những ý tưởng ban đầu của B. J. Mở khóa. Về đặc điểm thiết kế chung, bộ phận đẩy bánh xích tương tự như bộ bánh lốp hiện có. Đồng thời, có một số khác biệt đáng chú ý. Vì vậy, các tác giả của dự án đã từ bỏ vỏ hình trụ, và cũng thay đổi hình dạng của khung chính. Bây giờ tất cả các đơn vị phải được đặt trên một giàn openwork có chiều dài tăng lên. Nó có đường ray cho con lăn của các thiết bị hỗ trợ và các bộ phận khác. Khung có mặt trên thẳng và đường ray ở dưới cong. Do đó, các bệ đỡ liên tiếp được hạ xuống mặt đất, trước khi có được vị trí tối ưu. Thực tế đã loại trừ khả năng nghiêng của bệ trong khi hạ xuống. Để có chuyển động chính xác xung quanh chu vi của khung, các bệ đỡ giờ đây có hai con lăn được sắp xếp song song.
Nguyên mẫu của cánh quạt mới được chế tạo dưới dạng một khung đơn với đường ray ở chân vịt. Để giữ chắc chắn ở tư thế thẳng đứng, một thanh dầm bên có bánh xe ổn định có thiết kế đơn giản đã được gắn vào sản phẩm. Nguyên mẫu không có nhà máy điện riêng. Trong quá trình kiểm tra tại địa điểm thử nghiệm, người ta đã lên kế hoạch kéo nó bằng các thiết bị hiện có. Đặc biệt, một máy kéo có bánh xe kiểu Pedrail có thể hoạt động như một lực kéo.
Sơ đồ đường ray. Bản vẽ từ bằng sáng chế US1014132
Phiên bản đề xuất của động cơ theo dõi với nền tảng hỗ trợ thay vì đường truyền thống đã được một số người quan tâm. Cần lưu ý rằng một vài năm sau, ý tưởng này đã được áp dụng trong một trong những dự án mới, dự án này đã có cơ hội được đưa vào hoạt động trong quân đội. Tuy nhiên, ngay sau sự xuất hiện của sâu bướm xích đạo, người ta đã quyết định phát triển dự án mới theo một cách khác. Đề xuất xuất hiện ngụ ý một sửa đổi đáng chú ý của thiết kế hiện có, giúp đơn giản hóa việc sản xuất và vận hành thiết bị. Việc phát triển phiên bản này của thiết bị đẩy Pedrail đã được hoàn thành vào giữa những năm mười.
Dự án công nghệ mới
Vào tháng 2 năm 1915, B. J. Diplock đã giới thiệu cho giới lãnh đạo quân sự và chính trị của Anh một nguyên mẫu của một công nghệ mới dựa trên một hệ thống động cơ theo dõi đã được sửa đổi. Các nhà lãnh đạo quân sự và quan chức cấp cao đã được cho xem một chiếc xe tải bánh xích tương đối nhỏ gọn, được phân biệt bởi các đặc điểm xuyên quốc gia tăng lên. Một sản phẩm như vậy, theo quan niệm của những người sáng tạo, có thể được quân đội sử dụng cho mục đích vận chuyển. Các trận chiến trong Chiến tranh thế giới thứ nhất đã cho thấy tầm quan trọng của công tác hậu cần và nêu bật sự phức tạp của việc vận chuyển trên địa hình gồ ghề.
Nguyên mẫu sâu bướm pedrail. Trong nền là một trong những nguyên mẫu máy kéo với khung xe bánh lốp. Ảnh Practicalmachinist.com
Cơ sở của xe vận tải là một nền tảng theo dõi có thiết kế khá đơn giản. Yếu tố chính của nó là khung, cấu hình của nó tuân theo đường nét của nguyên mẫu của mô hình năm 1911. Đồng thời, khung bao gồm hai thanh ray cong cho các con lăn theo dõi. Các con lăn được lắp đặt trên các mắt xích được cho là di chuyển dọc theo đường ray. Cái sau, cái khác, đã được hoàn thành với các nền tảng hỗ trợ. Một tính năng đặc trưng của bogie 1915 là trang bị hai rãnh với các bệ chung. Vì vậy, hai chuỗi với ray dẫn hướng riêng của chúng thực sự là một phần của một đường ray. Điều này không cho phép kiểm soát chuyển động của các chuỗi một cách riêng biệt, nhưng cung cấp kích thước tối đa có thể có của bề mặt đỡ.
Các giá đỡ để lắp thân xe được gắn vào các mặt của khung bogie. Nó đã được đề xuất để vận chuyển hàng hóa trên một nền tảng dài với các bên thả. Ngoài ra, các thiết bị để tương tác với lực kéo cũng được đặt trên cơ thể.
Vào đầu năm 1915, một chiếc xe đẩy thử nghiệm đã được trưng bày cho các nhà lãnh đạo của đất nước. Trong cuộc trình diễn này, những viên đá có tổng trọng lượng khoảng 500 kg nằm trong phần thân của sản phẩm. Trong số các đại diện lãnh đạo đất nước, người đã được thể hiện sự phát triển mới, là lãnh chúa đầu tiên của Bộ Hải quân, Winston Churchill. Viên chức tình nguyện đích thân kiểm tra phương tiện. Mặc dù nặng nửa tấn đá, W. Churchill vẫn có thể độc lập di chuyển chiếc xe từ vị trí của nó và lăn nó một chút trên bãi cỏ.
Xe đẩy hàng mẫu 1915 Ảnh Practicalmachinist.com
Ngoài ra, vào đầu năm 1915, các chuyên gia từ Công ty Vận tải Pedrail đã tạo ra một mẫu thiết bị quân sự trên khung gầm do chính họ thiết kế. Trên một bogie có một rãnh, được trang bị các thiết bị hỗ trợ rộng rãi, người ta đã đề xuất lắp một khung có giá đỡ cho một tấm chắn bọc thép. Do đó, một tấm chắn đa giác được đặt ở phía trên phần trung tâm của xe đẩy, phía sau có một cặp dầm có tay cầm để di chuyển. Người ta cho rằng những người lính sẽ có thể đẩy một tấm chắn trên khung xe có bánh xích trước mặt họ, bảo vệ bản thân và đồng đội khỏi hỏa lực của kẻ thù.
Dự án về chiếc khiên có thể di chuyển được đã được đưa vào giai đoạn chế tạo mẫu thử nghiệm. Sản phẩm này đã được thử nghiệm tại địa điểm thử nghiệm và cho đại diện của bộ quân đội xem. Các đánh giá quân sự không tích cực, đó là lý do tại sao một đề xuất thú vị thậm chí không dẫn đến việc chế tạo một nguyên mẫu hoàn chỉnh với lá chắn làm bằng thép bọc giáp.
Việc trình diễn động cơ ban đầu cho các đại diện của ban chỉ huy có tác động tích cực đến số phận xa hơn của dự án, vì bây giờ có cơ hội nhận được sự hỗ trợ của nhà nước. Ngoài ra, các chuyên gia từ bộ quân sự cũng quan tâm đến sự phát triển, những người có thể giúp Công ty Vận tải Pedrail trong việc tạo ra các dự án mới. Cần lưu ý rằng các nhà thiết kế của bộ quân sự đã quan tâm đến cả hai sự phát triển của B. J. Mở khóa. Chẳng bao lâu, những đề xuất đầu tiên xuất hiện liên quan đến việc tạo ra một thiết bị quân sự chính thức với cánh quạt kiểu Pedrail.
Một nguyên mẫu của lá chắn bọc thép di động cho bộ binh. Ảnh Practicalmachinist.com
Một trong những người đầu tiên đưa ra ý tưởng mới là Thiếu tá T. J. Heatherington. Đề xuất của ông liên quan đến việc chế tạo một chiếc xe bọc thép bánh lốp được trang bị các bánh xe Pedrail của hệ thống Diplock. Do một thiết bị đẩy như vậy, được phân biệt bởi kích thước lớn, nó đã được đề xuất để vượt qua các chướng ngại vật khác nhau vốn có trên chiến trường của Chiến tranh thế giới thứ nhất. Dự án này đã không được thực hiện, nhưng vẫn còn trong lịch sử chế tạo xe tăng của Anh. Một phương tiện bọc thép đầy hứa hẹn được gọi là Big Wheel Landship ("Con tàu trên đất liền trên bánh lớn").
Một đề xuất khác đến từ Đại tá R. E. B. Crompton. Sĩ quan này định chế tạo một chiếc xe bọc thép sử dụng hai chân vịt bánh xích. Theo phiên bản đầu tiên của dự án, cỗ máy được gọi là Pedrail Landship ("Tàu đất với động cơ đẩy" Bàn đạp ") được cho là có thân tàu dài với vị trí dọc của hai đường ray do B. J. Mở khóa. Sau đó, thiết kế được hoàn thiện, sau đó máy được chế tạo theo một sơ đồ khớp nối.
Hình ảnh minh họa cho câu chuyện "Land Battleships" của H. Wells. Bản vẽ On-island.net
Điều thú vị là dự án Pedrail đã để lại dấu ấn không chỉ trong lịch sử ngành công nghệ. Trở lại năm 1903, khi B. J. Diplock và các đồng nghiệp của ông đã nghiên cứu để tạo ra một kỹ thuật thử nghiệm, sự phát triển của chúng đã trở thành “đặc điểm” của một tác phẩm văn học. Câu chuyện của HG Wells "Các chiến hạm trên đất liền" được dành riêng cho các phương tiện chiến đấu khác thường với trang bị đại bác và súng máy, áo giáp mạnh mẽ và khung gầm phi tiêu chuẩn. Chỉ trong vài giờ, 14 xe bọc thép đã hạ gục toàn bộ quân địch. Nhân vật chính, một phóng viên chiến trường, trong trận chiến đã kiểm tra khung gầm của thiết bị địch và ghi nhớ người tạo ra nó. "Thiết giáp hạm" của địch có mười bánh của hệ thống lan can với hệ thống treo riêng và ổ đĩa riêng trên mỗi bánh. Tính cơ động và tính chiến đấu cao cho phép các đội xe bọc thép quyết định kết quả của toàn bộ cuộc chiến trong thời gian ngắn nhất có thể.
Dự án Brahma của Joseph Diplock có thể giải quyết một số vấn đề của các cánh quạt hiện có và ở một mức độ nào đó đã góp phần vào sự phát triển hơn nữa của công nghệ cho nhiều mục đích khác nhau. Kết quả đầu tiên của dự án ban đầu là một số nguyên mẫu dựa trên máy kéo hiện có, cũng như thiết bị hạng nhẹ cho các mục đích khác nhau. Sau đó, trên cơ sở những phát triển về chủ đề Pedrail, các nhà thiết kế người Anh đã tạo ra các dự án thiết bị mới. Ngay từ năm 1915, họ đã cố gắng điều chỉnh sự phát triển của một kỹ sư nhiệt tình để sử dụng trong quân đội. Các dự án sau đây, dựa trên phát minh của B. J. Diplock đáng được xem xét riêng biệt.
