Na początku ubiegłego wieku inżynierowie z czołowych krajów świata pracowali nad stworzeniem obiecujących układów napędowych dla technologii, które mogłyby poprawić jego osiągi. Koła wykazywały niewystarczającą zwrotność w trudnym terenie, a gąsienice, o wymaganej charakterystyce ruchowej, były zbyt skomplikowane i zawodne. Z tego powodu regularnie pojawiały się i proponowano nowe opcje urządzenia napędowego, które mogło rozwiązać wszystkie zadania. Jednym z autorów oryginalnych rozwiązań był brytyjski wynalazca Bramah Joseph Diplock. Na przełomie XIX i XX wieku zaproponował oryginalne urządzenie napędowe o nazwie Pedrail.
Jednym z głównych problemów związanych z „tradycyjną” konstrukcją kół jest niewielka powierzchnia, która zwiększa nacisk na podłoże i zmniejsza flotację. Pierwotnym celem projektu pedrail było zwiększenie powierzchni za pomocą pewnych środków technicznych. Później B. J. Diplock ulepszył swoją jednostkę napędową, dodając do jej składu kilka nowych jednostek. Efektem tego było pojawienie się kilku wersji podwozia, odpowiednich do zastosowania w pojazdach o różnym przeznaczeniu. Niektóre oryginalne pomysły zostały przetestowane w praktyce na prototypach. Co więcej, po wybuchu I wojny światowej sprzęt z podwoziem Pedrail prawie osiągnął stan użycia przez wojsko.
Testy demonstracyjne ciągnika wyposażonego w koła Pedrail, 1911. Fot. Wikimedia Commons
Niewątpliwą zaletą koparki gąsienicowej było zastosowanie gąsienic o stosunkowo dużej powierzchni. W ten sposób, przy prawidłowym połączeniu gąsienicy i koła, możliwe stało się stworzenie stosunkowo prostego i skutecznego urządzenia napędowego. To właśnie na tym pomyśle B. J. Diplock. W przyszłości opracowano pierwotną propozycję, podczas której konstrukcja podwozia obiecującej technologii stała się zauważalnie bardziej skomplikowana.
Pedał koła
Najbardziej oczywistym rozwiązaniem tego problemu był montaż platform oscylacyjnych na obręczy koła. Niemniej jednak w tym przypadku kwestia pokonania niektórych przeszkód pozostała nierozwiązana. Z tego powodu do układu napędowego trzeba było dodać kilka nowych jednostek. Kosztem skomplikowania projektu udało się znacznie zwiększyć zdolność sprzętu do jazdy w terenie.
Konstrukcja koła systemu BJ Diplock. Rysunek z patentu US658004
Tak wyglądała gotowa wersja koła systemu Pedrail. Podstawą produktu był wspornik w kształcie podkowy, którego zewnętrzną powierzchnią była szyna. Za pomocą zawiasów, sprężyn i drążków prowadzących element nośny musiał zostać zawieszony na korpusie maszyny. Koło otrzymało również cylindryczną obudowę z otworami na bocznej powierzchni. W nich miały znajdować się urządzenia podpierające, które mogły przemieszczać się do i od środka koła. Urządzeniem podtrzymującym była platforma o wymaganej wielkości, przymocowana zawiasowo do ramienia. Drugi koniec dźwigni został wyposażony w rolkę, która miała znajdować się między obudową a szyną.
Gdy maszyna poruszała się z podwoziem „pedrail”, platformy podporowe musiały poruszać się po okręgu. Na dole trajektorii byli w stanie zejść na ziemię. Zakrzywiona dolna część szyny umożliwiała jednoczesne dotykanie podłoża wielu platform. Następnie dalszy obrót koła sprawił, że platformy uniosły się w górę, rozpoczynając nowy obrót. Ten projekt, zgodnie z koncepcją B. J. Diplock, umożliwił znaczne zwiększenie powierzchni podparcia, ale jednocześnie był prostszy od gąsienicowego napędu.
Ciągnik z kołami podłogowymi pokonuje przeszkodę. Zdjęcia Cyberneticzoo.com
Głównymi elementami oryginalnego śmigła były łapy i szyna, po której się poruszały. Z tego powodu projekt otrzymał nazwę Pedrail – od łacińskiego słowa „foot” i angielskiego słowa „rail”. Rozwój był powszechnie znany pod tą nazwą. Jednak w patencie z 1900 r. wynalazek został oznaczony inaczej i znacznie skromniej - Koło („koło”).
Już w 1903 roku projektantka przystąpiła do testowania oryginalnego projektu w praktyce. Aby kontynuować prace powstała firma Pedrail Transport Company, której pracownicy zajmowali się montażem nietypowych śmigieł. Wkrótce pojawił się pierwszy prototyp maszyny z podwoziem wykorzystujący urządzenia Pedrail. Pierwsze eksperymenty przeprowadzono na zmodyfikowanych ciągnikach parowych istniejących modeli. W ciągu następnych kilku lat pojawiły się prototypy z jedną lub dwiema osiami wyposażonymi w systemy Pedrail. Urządzenie napędowe zaprojektowane przez B. J. Diplock został zamontowany zarówno na przedniej, jak i tylnej osi ciągnika, podczas gdy druga oś zachowała standardowe koła. Ponadto przeprowadzono przeglądy samochodów z pełnym zestawem „pedrails”.
Wizualna demonstracja cech wyposażenia: ciągnik ciągnie dwie przyczepy z przyczepami na pokładzie. Zdjęcia Cyberneticzoo.com
Zmodyfikowane ciągniki dobrze radziły sobie na różnych torach i terenach. Różniły się one od podstawowej wersji pojazdu kołami wyposażonymi w proste szerokie felgi o ulepszonej zdolności przełajowej. Możliwe było również pokonanie różnych przeszkód. W szczególności zachowały się fotografie, na których jedno z kół przejeżdża przez stos desek, podczas gdy drugie pozostaje na ziemi.
Testy doświadczonych ciągników z napędem Pedrail wykazały wszystkie zalety nowego systemu w porównaniu z istniejącymi rozwiązaniami. Nowe „koło” różniło się od gąsienicy mniejszą złożonością konstrukcji i dużym zasobem. Jednocześnie zastosowanie systemu kołowego nadal nie pozwalało na zwiększenie powierzchni podparcia, pozwalając jej konkurować z torem. Z „tradycyjnych” kół rozwój B. J. Diplock był trudniejszy, ale dawał wyższą zdolność przełajową. Tak więc w wielu przypadkach pedrail okazał się bardziej skutecznym napędem, chociaż w innych sytuacjach konieczne było wykorzystanie istniejących modeli.
Uderzenie w przeszkodę pod innym kątem. Zdjęcia Douglas-self.com
Pod koniec pierwszej dekady XX wieku B. J. Diplock doprowadził swój projekt do etapu demonstracji prototypów potencjalnemu klientowi. Firma Pedrail Transport Company od kilku lat prowadzi szereg testów demonstracyjnych, których celem było zademonstrowanie możliwości technologii. Podczas tych wydarzeń ciągniki z nietypowym podwoziem poruszały się po autostradach i w terenie, pokonywały różne przeszkody itp. Jednak mimo pomyślnej realizacji przydzielonych zadań, prototypy nie odniosły oczekiwanego sukcesu. Wojsko wykazało zainteresowanie oryginalnym rozwojem, ale nie wyraziło chęci zakupu sprzętu z takimi śmigłami.
Pedał gąsienicowy
Śmigło Pedrail, które było zmodyfikowanym kołem, miało pewne zalety w stosunku do istniejących systemów, ale było też kilka wad. Z tego powodu autor projektu kontynuował prace nad dalszym rozwojem podwozia dla obiecującej technologii. Głównym celem kolejnych prac było dalsze zwiększenie powierzchni podparcia. W tym celu zaproponowano zmianę projektu „pedrail” z wykorzystaniem zmian w maszynach gąsienicowych.
Ciągnik z kompletem kół Diplock. Rysunek z The New York Times, 7 lutego 1904
W 1911 roku firma Pedrail Transport Company przetestowała pierwszy prototyp toru, oparty na oryginalnych pomysłach B. J. Diplock. Pod względem ogólnych cech konstrukcyjnych gąsienicowa jednostka napędowa była podobna do istniejącej kołowej. Jednocześnie pojawiły się pewne znaczące różnice. Autorzy projektu zrezygnowali więc z cylindrycznej obudowy, a także zmienili kształt ramy głównej. Teraz wszystkie jednostki musiały zostać umieszczone na ażurowej kratownicy o zwiększonej długości. Posiadał szyny na rolki urządzeń nośnych i inne części. Rama miała prostą górną powierzchnię i zakrzywioną dolną szynę. Dzięki temu platformy podporowe były sukcesywnie opuszczane do ziemi, przed zajęciem optymalnej pozycji. Ewentualne przekrzywienie platformy podczas opuszczania zostało praktycznie wykluczone. Aby zapewnić prawidłowy ruch na obwodzie ramy, platformy wsporcze miały teraz dwie rolki w układzie tandem.
Prototyp nowego śmigła wykonano w postaci pojedynczej ramy z torem podporowym. W celu niezawodnego trzymania w pozycji pionowej do produktu dołączono belkę boczną z kołem stabilizującym o prostej konstrukcji. Prototyp nie posiadał własnej elektrowni. Podczas kontroli na poligonie zaplanowano holowanie go przy użyciu istniejącego sprzętu. W szczególności jako holownik mógłby służyć ciągnik z kołami typu Pedrail.
Schemat toru Pedrail. Rysunek z patentu US1014132
Pewnym zainteresowaniem cieszyła się proponowana wersja silnika gąsienicowego z platformami pomocniczymi zamiast tradycyjnych gąsienic. Należy zauważyć, że kilka lat później pomysł ten został zastosowany w jednym z nowych projektów, który miał pewne szanse na dotarcie do wojska. Niemniej jednak, zaraz po pojawieniu się gąsienicy z pedrail, postanowiono opracować nowy projekt w inny sposób. Propozycja, która się pojawiła, oznaczała zauważalną zmianę istniejącego projektu, co umożliwiło uproszczenie produkcji i eksploatacji sprzętu. Rozwój tej wersji urządzenia napędowego Pedrail został ukończony w połowie dziesiątych.
Nowe projekty technologiczne
W lutym 1915 r. B. J. Diplock przedstawił brytyjskim przywódcom wojskowym i politycznym prototyp nowej technologii opartej na zmodyfikowanym gąsienicowym układzie napędowym. Przywódcom wojskowym i wysokim urzędnikom pokazano stosunkowo kompaktową ciężarówkę gąsienicową, wyróżniającą się zwiększonymi właściwościami terenowymi. Taki produkt, w zamyśle twórców, mógłby być wykorzystywany przez wojsko do celów transportowych. Bitwy I wojny światowej pokazały już znaczenie logistyki i podkreśliły złożoność transportu w trudnym terenie.
Prototypowa gąsienica na pedrail. W tle jeden z prototypowych ciągników z podwoziem kołowym. Zdjęcia Praktycznymachinist.com
Podstawą wózka transportowego była gąsienicowa platforma o dość prostej konstrukcji. Jej głównym elementem była rama, której profil nawiązywał do obrysu pierwowzoru modelu z 1911 roku. Jednocześnie rama zawierała dwie zakrzywione szyny dla rolek gąsienic. Rolki zamontowane na ogniwach łańcucha miały poruszać się po szynach. Te ostatnie, jedna po drugiej, zostały uzupełnione platformami wsporczymi. Cechą charakterystyczną wózka z 1915 roku było wyposażenie dwóch torów we wspólne platformy. Tak więc dwa łańcuchy z własnymi prowadnicami były w rzeczywistości częścią jednego toru. Nie pozwalało to na oddzielne kontrolowanie ruchu łańcuchów, ale dawało maksymalne możliwe wymiary powierzchni nośnej.
Po bokach ramy wózka zamocowano wsporniki do montażu nadwozia. Zaproponowano transport towarów na długiej platformie z burtami. Na korpusie miały być również umieszczone urządzenia do interakcji z holownikiem.
Na początku 1915 r. przywódcom kraju pokazano eksperymentalny wózek gąsienicowy. Podczas tej demonstracji w korpusie produktu znajdowały się kamienie o łącznej wadze około 500 kg. Wśród przedstawicieli kierownictwa kraju, którym pokazano nowy rozwój, był pierwszy lord Admiralicji Winston Churchill. Urzędnik zgłosił się na ochotnika do osobistego sprawdzenia pojazdu. Pomimo pół tony kamieni, W. Churchill był w stanie samodzielnie przesunąć wózek z miejsca i potoczyć go trochę po trawniku.
Próbka wózka towarowego 1915 Zdjęcie Practicalmachinist.com
Również na początku 1915 roku specjaliści z Pedrail Transport Company stworzyli próbkę sprzętu wojskowego na podwoziu własnej konstrukcji. Na wózku z jednym torem, wyposażonym w szerokie urządzenia nośne, zaproponowano zamontowanie ramy z mocowaniami na tarczę pancerną. W ten sposób nad środkową częścią wozu umieszczono wieloboczną tarczę, za którą przewidziano parę belek z uchwytami do poruszania się. Zakładano, że żołnierze będą mogli przesunąć przed sobą tarczę na podwoziu gąsienicowym, chroniąc siebie i swoich towarzyszy przed ogniem wroga.
Projekt ruchomej tarczy został doprowadzony do etapu budowy prototypu. Ten produkt został przetestowany na poligonie i pokazany przedstawicielom resortu wojskowego. Recenzje wojskowe nie były pozytywne, dlatego ciekawa propozycja nie doprowadziła nawet do zbudowania pełnoprawnego prototypu z tarczą wykonaną ze stali pancernej.
Zademonstrowanie oryginalnego napędu przedstawicielom dowództwa pozytywnie wpłynęło na dalsze losy projektu, ponieważ teraz pojawiła się możliwość uzyskania wsparcia państwa. Ponadto rozwojem zainteresowali się specjaliści z resortu wojskowego, którzy mogli pomóc firmie Pedrail Transport Company w tworzeniu nowych projektów. Należy zauważyć, że projektanci resortu wojskowego byli zainteresowani obydwoma opracowaniami B. J. Diplock. Wkrótce pojawiły się pierwsze propozycje stworzenia pełnoprawnego sprzętu wojskowego ze śmigłami typu Pedrail.
Prototyp mobilnej tarczy pancernej dla piechoty. Zdjęcia Praktycznymachinist.com
Jednym z pierwszych, którzy wpadli na nowy pomysł, był major T. J. Heatherington. Jego propozycja dotyczyła budowy kołowego pojazdu opancerzonego wyposażonego w koła Pedrail systemu Diplock. Dzięki takiemu urządzeniu napędowemu, które wyróżnia się dużymi rozmiarami, zaproponowano pokonanie różnych przeszkód nieodłącznych na polu bitwy I wojny światowej. Ten projekt nie został zrealizowany, ale pozostał w historii brytyjskiego budowania czołgów. Obiecujący pojazd opancerzony nazwano Big Wheel Landship („Statek lądowy na dużych kołach”).
Kolejna propozycja wyszła od pułkownika R. E. B. Cromptona. Oficer ten zamierzał zbudować pojazd opancerzony przy użyciu dwóch śmigieł gąsienicowych. Zgodnie z pierwszą wersją projektu maszyna o nazwie Pedrail Landship ("Statek lądowy z napędem" Pedrail") miała mieć długi kadłub z podłużnym rozmieszczeniem dwóch torów zaprojektowanych przez B. J. Diplock. Następnie projekt został sfinalizowany, po czym maszyna została zbudowana według schematu przegubowego.
Ilustracje do opowiadania H. Wellsa „Pancerniki lądowe”. Rysunki On-island.net
Co ciekawe, projekt Pedrail odcisnął swoje piętno nie tylko w historii techniki. W 1903 roku, kiedy B. J. Diplock i jego koledzy pracowali nad stworzeniem techniki eksperymentalnej, ich rozwój stał się „charakterem” dzieła literackiego. Historia HG Wellsa „Land Battleships” poświęcona była niezwykłym pojazdom bojowym z uzbrojeniem armat i karabinów maszynowych, potężnym pancerzem i niestandardowym podwoziem. W ciągu zaledwie kilku godzin 14 pojazdów opancerzonych zdołało pokonać całą armię wroga. Główny bohater, korespondent wojenny, podczas bitwy zdołał zbadać podwozie wrogiego sprzętu i przypomnieć sobie jego twórcę. „Lądowy pancernik” wroga miał dziesięć kół systemu pedrail z indywidualnym zawieszeniem i własnym napędem na każdym. Wysoka mobilność i walory bojowe pozwoliły załogom pojazdów opancerzonych w jak najkrótszym czasie określić wynik całej wojny.
Projekt Brahmy Josepha Diplocka umożliwił rozwiązanie niektórych problemów istniejących śmigieł i w pewnym stopniu przyczynił się do dalszego rozwoju technologii do różnych celów. Pierwszymi rezultatami oryginalnego projektu było kilka prototypów opartych na istniejących ciągnikach, a także lekki sprzęt do różnych celów. Później, na podstawie opracowań na temat Pedrail, brytyjscy projektanci stworzyli nowe projekty sprzętu. Już w 1915 roku próbowali przystosować rozwój entuzjastycznego inżyniera do użytku w wojsku. Poniższe projekty, oparte na wynalazku B. J. Diplock zasługuje na osobną uwagę.
