Eelmise sajandi alguses töötasid maailma juhtivate riikide insenerid välja lootustandvate tõukejõusüsteemide loomiseks tehnoloogia jaoks, mis võiksid parandada selle jõudlust. Rattad näitasid ebapiisavat manööverdusvõimet ebatasasel maastikul, samas kui nõutavate liikumisomadustega rajad olid liiga keerulised ja ebausaldusväärsed. Seetõttu ilmusid regulaarselt välja uued võimalused tõukejõuseadme jaoks, mis suudaks kõik ülesanded lahendada. Algsete arengute üks autoreid oli Briti leiutaja Bramah Joseph Diplock. 19. ja 20. sajandi vahetusel pakkus ta välja originaalse tõukejõuseadme nimega Pedrail.
Üks "traditsioonilise" rattakujunduse põhiprobleeme on väike jalajälg, mis suurendab maapinna survet ja vähendab ujuvust. Pedrail -projekti esialgne eesmärk oli mõningate tehniliste vahenditega jalajälge suurendada. Hiljem B. J. Diplock on oma jõuallikat täiustanud, lisades oma koostisse mitmeid uusi agregaate. Selle tulemusena tekkis mitu veermiku versiooni, mis sobivad kasutamiseks erinevatel eesmärkidel sõidukitel. Mõnda esialgset ideed testiti praktikas prototüüpide abil. Pealegi jõudis pärast Esimese maailmasõja puhkemist Pedraili šassiiga varustus peaaegu vägede kasutusse.
Pedraili ratastega varustatud traktori näidiskatsed, 1911. Foto Wikimedia Commons
Roomikliikuri vaieldamatu eelis oli suhteliselt suure pindalaga radade kasutamine. Nii sai rööviku ja ratta õige ühendamisega võimalik luua suhteliselt lihtne ja tõhus tõukejõuseade. Just selle idee põhjal B. J. Diplock. Edaspidi töötati välja esialgne ettepanek, mille käigus paljulubava tehnoloogia veermiku projekteerimine muutus märgatavalt keerulisemaks.
Ratas Pedrail
Selle probleemi kõige ilmsem lahendus oli võnkuvate platvormide paigaldamine ratta veljele. Sellegipoolest jäi antud juhul lahendamata mõnede takistuste ületamise küsimus. Seetõttu tuli tõukejõusüsteemi lisada mõned uued üksused. Projekteerimise keerukuse hinnaga oli võimalik oluliselt suurendada seadmete murdmaavõimet.
B. J. süsteemi rataste disain Diplock. Joonis patendist US658004
Pedraili süsteemi ratta valmis versioon nägi välja selline. Toote aluseks oli hobuseraua kujuline tugitükk, mille välispind oli rööbas. Hingede, vedrude ja juhtvarraste abil tuli tugitükk masina kere küljest riputada. Samuti sai ratas silindrilise korpuse, mille külgpinnal olid augud. Neisse tuli paigutada tugiseadmed, mis suutsid liikuda ratta keskele ja sealt tagasi. Toestusseade oli vajaliku suurusega platvorm, mis oli hingega kinnitatud. Kangi teine ots oli varustatud rulliga, mis pidi olema korpuse ja rööpa vahel.
Kui masin liikus "pedrail" veermikuga, pidid tugiplatvormid ringiga liikuma. Trajektoori põhjas suutsid nad maapinnale laskuda. Rööpa kumer alumine osa võimaldas mitmel platvormil korraga maapinda puudutada. Seejärel pani ratta edasine pöörlemine platvormid ülespoole, alustades uut revolutsiooni. See disain, nagu mõtles välja B. J. Diplock võimaldas oluliselt suurendada tugipinna pinda, kuid samal ajal oli see lihtsam kui roomikliikur.
Traktor ratastega ületab takistuse. Foto Cyberneticzoo.com
Algse propelleri põhielemendid olid jalad ja rööbas, mida mööda nad liikusid. Sel põhjusel sai projekt nime Pedrail - ladinakeelsest sõnast "foot" ja ingliskeelsest sõnast "rail". Selle nime all oli areng laialt tuntud. Kuid 1900. aasta patendis nimetati leiutist teisiti ja palju tagasihoidlikumalt - ratas ("ratas").
Juba 1903. aastal hakkas disainer esialgset disaini praktikas katsetama. Töö jätkamiseks asutati transpordiettevõte Pedrail, mille töötajad tegelesid ebatavaliste sõukruvide kokkupanekuga. Varsti ilmus esimene šassiiga masina prototüüp Pedraili seadmeid kasutades. Esimesed katsed viidi läbi olemasolevate mudelite muudetud aurutraktorite abil. Järgmise paari aasta jooksul ilmusid ühe või kahe teljega prototüübid, mis olid varustatud Pedraili süsteemidega. Tõukejõuseade, mille on välja töötanud B. J. Diplock paigaldati traktori esi- ja tagateljele, teine telg aga säilitas standardrattad. Lisaks viidi läbi täiskomplekti "pedaalidega" autode kontroll.
Seadme omaduste visuaalne tutvustus: traktor tõmbab pardale kaks haagist koos haagistega. Foto Cyberneticzoo.com
Muudetud traktorid toimisid hästi erinevatel radadel ja maastikel. Need erinesid lihtsate laiade velgedega ratastega sõiduki põhiversioonist, parandades murdmaasõitu. Samuti oli võimalik ületada erinevaid takistusi. Eelkõige on säilinud fotod, millel on kujutatud ühte ratast, mis ristub laudade virnaga, teine aga jäi maapinnale.
Pedraili tõukejõuga kogenud traktorite testid näitasid kõiki uue süsteemi eeliseid olemasolevate arenduste ees. Uus "ratas" erines röövikust väiksema disaini keerukuse ja suure ressursi poolest. Samal ajal ei võimaldanud rattalaadse süsteemi kasutamine endiselt tugipinda suurendada, võimaldades sellel rajaga konkureerida. "Traditsioonilistest" ratastest arendas B. J. Diplock oli raskem, kuid andis suurema murdmaavõime. Seega osutus mitmel juhul pedrail tõhusamaks liigutajaks, kuigi teistes olukordades oli vaja kasutada olemasolevaid mudeleid.
Takistuse tabamine teise nurga alt. Foto Douglas-self.com
20. sajandi esimese kümnendi lõpus oli B. J. Diplock tõi oma projekti potentsiaalsele kliendile prototüüpide demonstreerimise etappi. Pedrail Transport Company on juba mitu aastat viinud läbi demonstratsioonkatseid, mille eesmärk oli demonstreerida tehnoloogia võimeid. Nende sündmuste ajal liikusid ebatavalise šassiiga traktorid mööda maanteid ja maastikke, ületasid erinevaid takistusi jne. Vaatamata määratud ülesannete edukale täitmisele ei saavutanud prototüübid aga oodatud edu. Sõjaväelased näitasid huvi esialgse arengu vastu, kuid ei avaldanud soovi selliste tiivikutega varustust hankida.
Caterpillar Pedrail
Pedraili propelleril, mis oli muudetud ratas, oli olemasolevate süsteemide ees teatud eeliseid, kuid oli ka mõningaid puudusi. Sel põhjusel jätkas projekti autor tööd paljulubava tehnoloogia šassii edasiarendamise kallal. Järgnevate tööde peamine eesmärk oli tugipinna edasine suurendamine. Selleks tehti ettepanek muuta "pedraili" disaini, kasutades roomikutega liikujate arengut.
Traktor täiskomplekti Diplock ratastega. Joonistus The New York Timesist, 7. veebruar 1904
1911. aastal tõi Pedrail Transport Company proovile esimese raja prototüübi, mis põhines B. J. Diplock. Üldiste konstruktsiooniliste omaduste poolest oli roomikjõuseade sarnane olemasoleva ratastega. Samal ajal esines mõningaid märkimisväärseid erinevusi. Nii loobusid projekti autorid silindrilisest korpusest ja muutsid ka põhiraami kuju. Nüüd tuli kõik üksused asetada suurendatud pikkusega pitsilisele sõrestikule. Sellel olid rööpad tugiseadmete ja muude osade rullide jaoks. Raamil oli sirge ülemine pind ja kõver alumine rööbas. Seetõttu lasti tugiplatvormid järjest alla maapinnale, enne kui nad asusid optimaalsesse asendisse. Platvormi võimalik kallutamine langetamise ajal oli praktiliselt välistatud. Raami õigeks ümbermõõduks oli tugiplatvormidel nüüd kaks rullide tandem -paigutust.
Uue propelleri prototüüp valmistati ühe raami kujul koos pedaalirajaga. Usaldusväärseks püstiasendis hoidmiseks kinnitati toote külge lihtsa konstruktsiooniga stabiliseeriva rattaga külgtala. Prototüübil polnud oma elektrijaama. Katsekohas toimunud kontrollide käigus oli plaanis see olemasolevat varustust kasutades pukseerida. Eelkõige võiks veduriks olla Pedraili tüüpi ratastega traktor.
Pedraili raja skeem. Joonis patendist US1014132
Pakutud versioon roomikmootorist koos traditsiooniliste rööbaste asemel tugiplatvormidega pakkus huvi. Tuleb märkida, et mõni aasta hiljem rakendati seda ideed ühes uues projektis, millel oli teatud võimalus jõuda sõjaväkke. Sellegipoolest otsustati vahetult pärast rööbastee rööviku ilmumist uut projekti teistmoodi arendada. Ilmunud ettepanek eeldas olemasoleva konstruktsiooni märgatavat muutmist, mis võimaldas lihtsustada seadmete tootmist ja kasutamist. Selle Pedraili tõukejõuseadme versiooni väljatöötamine viidi lõpule kümnendiku keskpaigaks.
Uute tehnoloogiate projektid
Veebruaris 1915 B. J. Diplock esitas Briti sõjaväe- ja poliitilisele juhtkonnale uue tehnoloogia prototüübi, mis põhineb modifitseeritud roomikjõuseadmel. Sõjaväejuhtidele ja kõrgetele ametnikele näidati suhteliselt kompaktset roomikveokit, mida eristasid suurenenud murdmaatunnused. Sellist toodet, nagu loojad on välja mõelnud, saaks armee transpordiks kasutada. Esimese maailmasõja lahingud on juba näidanud logistika tähtsust ja toonud esile transpordi keerukust ebatasasel maastikul.
Pedrail -rööviku prototüüp. Taustal on üks ratastega šassiiga traktorite prototüüp. Foto Practicalmachinist.com
Transpordikäru aluseks oli üsna lihtsa konstruktsiooniga roomikplatvorm. Selle põhielement oli raam, mille profiil järgis 1911. aasta mudeli prototüübi visandeid. Samal ajal sisaldas raam kahte kõverat rööbasteed rullide jaoks. Ketilinkidele paigaldatud rullid pidid liikuma mööda rööpaid. Viimased said üksteise järel valmis tugiplatvormidega. 1915. aasta pöördvankri iseloomulik tunnus oli kahe raja varustamine ühiste platvormidega. Seega olid kaks ketti oma juhtrööbastega tegelikult ühe raja osa. See ei võimaldanud kettide liikumist eraldi juhtida, vaid andis tugipinna maksimaalsed võimalikud mõõtmed.
Vankriraami külgedele kinnitati klambrid kere kinnitamiseks. Tehti ettepanek vedada kaupa pikal platvormil, millel on langetatavad küljed. Samuti tuli kehale panna puksiiriga suhtlemise seadmed.
1915. aasta alguses näidati riigi juhtidele eksperimentaalset roomikkäru. Selle demonstratsiooni ajal oli toote kehas kive kogukaaluga umbes 500 kg. Riigi juhtkonna esindajate seas, kellele uut arengut näidati, oli admiraliteedi esimene isand Winston Churchill. Ametnik palus vabatahtlikult sõidukit isiklikult kontrollida. Hoolimata poolest tonnist kividest suutis W. Churchill iseseisvalt vankri oma kohalt liigutada ja murul veidi veeretada.
Kaubakäru näidis 1915 Foto Practicalmachinist.com
Samuti lõid Pedrail Transport Company spetsialistid 1915. aasta alguses enda kavandatud šassiile sõjatehnika näidise. Ühe rajaga pöördvankrile, mis oli varustatud laiade tugiseadmetega, tehti ettepanek paigaldada soomuskilbile kinnitustega raam. Seega asus vankri keskosa kohal hulknurkne kilp, mille taga oli paar liikumiskäepidemega tala. Eeldati, et sõdurid suudavad lükata nende ees rööpaga šassiile kilbi, kaitstes ennast ja kaaslasi vaenlase tule eest.
Teisaldatava kilbi projekt viidi prototüübi ehitamise etappi. Seda toodet testiti katseplatsil ja näidati sõjaväeosakonna esindajatele. Sõjaväe ülevaated ei olnud positiivsed, mistõttu huvitav ettepanek ei viinud isegi soomusterasest kilbiga täisväärtusliku prototüübi ehitamiseni.
Esialgse liikuja demonstreerimine väejuhatuse esindajatele avaldas positiivset mõju projekti edasisele saatusele, kuna nüüd oli võimalus saada riigi toetust. Lisaks hakkasid arenduse vastu huvi tundma sõjaväeosakonna spetsialistid, kes said aidata Pedraili transpordiettevõtet uute projektide loomisel. Tuleb märkida, et sõjaväeosakonna disainerid olid huvitatud B. J. Diplock. Peagi ilmusid esimesed ettepanekud täisväärtusliku sõjavarustuse loomise kohta koos Pedraili tüüpi sõukruvidega.
Mobiilse soomuskilbi prototüüp jalaväele. Foto Practicalmachinist.com
Üks esimesi, kes uue idee välja pakkus, oli major T. J. Heatherington. Tema ettepanek puudutas ratastega soomusmasina ehitamist, mis oli varustatud Diplocki süsteemi Pedrail ratastega. Sellise tõukejõuseadme tõttu, mida iseloomustab suur suurus, tehti ettepanek ületada mitmesugused Esimese maailmasõja lahinguväljale omased takistused. Seda projekti ei rakendatud, kuid see jäi Briti tankide ehitamise ajalukku. Paljulubavat soomukit nimetati Big Wheel Landshipiks ("Maalaev suurtel ratastel").
Teine ettepanek tuli kolonel R. E. B. Crompton. See ohvitser kavatses ehitada soomukit, kasutades kahte roomikut. Vastavalt projekti esimesele versioonile pidi masin nimega Pedrail Landship ("Maalaev" Pedrail "tõukejõuga) olema pika kerega, mille pikisuunaline paigutus oli kaks B. J. Diplock. Seejärel viidi lõpule disain, mille järel masin ehitati liigendatud skeemi järgi.
Illustratsioonid H. Wellsi loole "Maa lahingulaevad". Joonised On-island.net
Huvitav on see, et Pedraili projekt ei jätnud oma jälgi mitte ainult tehnoloogia ajaloos. Veel 1903. aastal, kui B. J. Diplock ja tema kolleegid töötasid eksperimentaalse tehnika loomisel, nende arendamisest sai kirjandusteose "iseloom". HG Wellsi lugu "Maa lahingulaevad" oli pühendatud ebatavalistele lahingumasinatele, millel oli kahur ja kuulipilduja relvastus, võimas raudrüü ja mittestandardne šassii. Vaid paari tunniga õnnestus 14 soomukil võita terve vaenlase armee. Peategelasel, sõjakorrespondendil, õnnestus lahingu ajal uurida vaenlase varustuse šassii ja meenutada selle loojat. Vaenlase "maismaa lahingulaeval" oli kümme ratast, millel oli individuaalne vedrustus ja kummalgi oma ajam. Suur liikuvus ja võitlusomadused võimaldasid soomusmasinate meeskondadel võimalikult lühikese aja jooksul määrata kogu sõja tulemuse.
Joseph Diplocki Brahma projekt võimaldas lahendada mõned olemasolevate sõukruvide probleemid ja aitas mingil määral kaasa tehnoloogia edasiarendamisele erinevatel eesmärkidel. Esialgse projekti esimesed tulemused olid mitmed prototüübid, mis põhinesid olemasolevatel traktoritel, aga ka erinevatel eesmärkidel kasutatavad kergseadmed. Hiljem lõid Briti disainerid Pedraili teema arengute põhjal uusi seadmete projekte. Juba 1915. aastal üritasid nad entusiastliku inseneri arengut kohandada sõjaväes kasutamiseks. Järgmised projektid, mis põhinevad B. J. Diplock väärib eraldi kaalumist.
