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.

Сложно сказать, каким путём пошла бы человеческая цивилизация, если бы в глубокой древности люди не придумали колеса.

Основываясь на этой простой детали, они в последующие тысячелетия смогли создать огромное множество различных машин и механизмов, направив развитие нашего общества по пути совершенствования техники. Изобретатель колеса, возможно, был величайшим техническим гением своего времени.

Кто изобрёл колесо?

К сожалению, изобретатель колеса жил в настолько древние времена, что история не сохранила для нас не только его имени, но даже места, где это произошло. Прообразом колеса многие историки считают круглые каменные жернова, которые использовались для размалывания злаков, начиная с периода неолита.

Исторический период, к которому относятся первые колёса, определяется довольно приблизительно – где-то около V тысячелетия до нашей эры. Именно к этому времени относится археологическая находка, сделанная румынским учёным неподалёку от города Яссы в 1981 году. В раскопе были обнаружены глиняные игрушки, изображавшие колёсную повозку. На текущий момент это наиболее древние из колёс, известных историкам.

Аналогичные находки, датируемые IV тысячелетием до н.э., обнаружены и в других местах Центральной Европы. Это керамические горшки с рисунком повозки, игрушечные модели колёс и даже деревянное окаменевшее колесо из древесины ясеня. Примерно пять тысяч лет насчитывает двухколёсная повозка из погребения «Тягуновой могилы» — кургана в Запорожской области Украины. Все эти находки доказывают, что современная цивилизация зародилась не на Ближнем Востоке, как это было принято считать раньше, а в Центральноевропейском регионе.

Деревянные колёса Месопотамии

Примерно четвёртым тысячелетием до н.э. датируются колёса, изображённые при раскопках шумерского города Урук в Месопотамии. Тысячу лет спустя мастерство изготовления колёс развилось настолько хорошо, что шумерские цари стали брать с собой в загробное царство не только еду, драгоценности и любимых рабов, но и деревянные колёсные повозки. Такие погребения обнаружены в древних городах Ур и Киш, а также в древних Сузах.


Все эти колёса изготавливались из сплошного деревянного круга с вырезанным отверстием для оси и держались на месте при помощи клина. Считается, что их прообразом стали деревянные катки, которые использовались для перемещения тяжёлых блоков из камня при строительстве храмов и гробниц.

Развитие конструкции колеса

Ко второму тысячелетию до нашей эры конструкция колеса была усовершенствована: придуман гнутый обод и ступица, в конструкции колеса появились деревянные спицы. Такие колёса обнаружены практически на всей территории Европы, от Ирландии до Южного Урала. Спустя ещё одно тысячелетие наружную часть обода для повышения прочности начали обивать полосками металла.

Характерно, что колёса в этот период начинают использоваться не только в повозках, но и в конструкции других примитивных механизмов – водоподъёмников, гончарных кругов, токарных станков, прялок и др.

Культуры, не знавшие колеса

В то время, как древние европейцы уже вовсю пользовались колёсными повозками и изготавливали различные механизмы, аборигенам Америки и Африки они оставались неизвестными. Правда, исследования говорят о том, что культура ольмеков уже вплотную подошла к изобретению колеса, используя при строительстве деревянные катки, однако следующий шаг сделать ольмеки уже не успели.

Удивительно, что у некоторых из народов, не использовавших колесо в быту, были найдены игрушки в виде фигурок на колёсиках, сделанные из дерева и обожжённой глины.

Колесо как мистический и сакральный символ

В древних культурах многих индоевропейских народов присутствует символика, так или иначе связанная с колесом. Оно обозначало бесконечность циклов жизни и смерти, вечный путь, совершаемый живыми существами в бесконечном колесе инкарнаций.


Круглая форма связывалась с солнечным божеством, совершающим свой ежедневный круг по небосводу. Все культуры, знакомые с колесом, использовали его в своей сакральной символике. Нельзя не вспомнить славянский Солнцеворот, буддийскую Дхарму, египетские боевые колесницы и т.д. Как правило, оно было символом власти, вечного движения и обновления, высшего закона и истины.

В этой истории интересно не только то, кто изобрел колесо, но и то, кто не сумел этого сделать.

Дисковое колесо, то есть без обода и спиц, и тележка были изобретены на 1000 лет позже лодки и весел, приблизительно в середине IV тысячелетия до н. э. В это же время были приручены лошади, используемые в транспортном процессе.

Постепенно конструкция колеса совершенствовалась, и во II веке до н. э. стали появляться первые колеса со спицами, ступицей и гнутым ободом. Еще позже для придания необходимой прочности и долговечности обод сделали металлическим.

Колесо изобрели праиндоевропейцы . К IV веку до н. э. они создали отлично налаженное сельское хозяйство, и численность населения довольно быстро росла. Возникала необходимость в постоянном освоении новых земель. Это известно из сходных мифов древних греков, иранцев и индусов о поисках пахотных территорий. В частности, к ним относят миф об аргонавтах, искавших золотое руно в Колхиде.

Необходимость в освоении новых земель обострилась, когда к середине IV века до н. э. значительно снизилась температура воздуха и одновременно усилилась континентальность климата, что привело к падению продуктивности и надежности сельского хозяйства индоевропейцев. Вначале они мигрировали вдоль рек и иногда для перемещения хозяйственных грузов использовали волокуши и катки, которые, в сущности, были вариантами пахотных орудий, применяемых для сельскохозяйственных нужд.

Именно каток стал прообразом колеса, так как, чтобы он ехал более управляемо, у него делали тоньше серединную часть, например выжигали. Получалось что-то вроде катушки. Потом уже догадались отделить диск от оси.

Ухудшение плодородия земель привело к необходимости развития скотоводства. А это требовало пастбищных земель, которых было много в степях Евразии. Колесный транспорт позволил племенам со скотоводческим укладом хозяйства перейти к кочевому образу жизни. Он обеспечил передвижение с домашним инвентарем, женщинами и детьми на большие расстояния. Отгонно-пастбищному скотоводству была присуща периодичность кочевания, а теперь племена могли не возвращаться на место поселения, двигаясь все дальше и дальше. Так изобретение колеса и повозки резко усилило миграционные возможности праиндоевропейцев, и они расселились по всему евро-азиатскому континенту.

А вот в Америке необходимости в такой мощной миграции не было, да и лошади там были неизвестны. Поэтому стимулы для изобретения колеса отсутствовали, и североамериканская цивилизация колеса так и не дала.

В Киргизии найдены наскальные рисунки, на которых изображается конная повозка: видны два колеса, собственно повозка, лошадь и возница. Композиция рисунка еще вполне примитивная и беспомощная, но как ясно представлены важнейшие детали!

Изобретение колеса способствовало развитию многих ремесел. Оно нашло применение, например, в гончарном круге, мельнице, прялке, токарном станке. Каждое из этих изобретений - настоящая революция.

В нынешнее время диапазон использования колеса огромен. Оно входит в состав практически всех механизмов - от гигантских турбин до крохотных часиков. Без преувеличения можно сказать, что наша цивилизация мчится на колесах.

Говорят, природа не знает колеса - это целиком и полностью человеческое изобретение. Позволим себе не согласиться. Вот жук скарабей катит свой шар. Что это, если не колесо? Только круглое не в одной плоскости, а со всех сторон. Вот ветер гонит травяной шар «перекати-поле». Некоторые гусеницы сами в колесо сворачиваются и катятся куда пожелают. Неужели природа (или эволюция, или Господь Бог) была настолько глупа, чтобы не сообразить, что трение качения гораздо выгоднее трения скольжения?

Кто изобрёл колесо?

А марсиане против!

Откроем знаменитый роман Герберта Уэллса «Война миров». Конец XIX столетия. На нашу планету нападают марсиане со своей техникой, многократно превосходящей земную. Правда, надо признать, что вторжение успехом не увенчалось, - и не потому, что земляне хорошо воевали. Просто все захватчики погибли от земных болезней, о которых не имели понятия. Но нам интересно другое. «Марсиане не знают (что, впрочем, маловероятно) или избегают колёс, - пишет Уэллс, - и очень редко пользуются в своих аппаратах неподвижными или относительно неподвижными осями с круговым движением, сосредоточенным в одной плоскости. Почти все соединения в их машинах представляют собой сложную систему скользящих деталей, двигающуюся на небольших, искусно изогнутых подшипниках».
Вот так. Оказывается, сверхразумные марсиане посчитали (по Уэллсу) колеса лишними. Что ж, в какой-то степени они правы. По сильно пересечённой местности, например, на колёсах, даже очень больших, далеко не уедешь. Для эффективности колёс необходима всё же сколько-нибудь ровная поверхность. Животные передвигаются на своих четырёх. И правильно делают: ровных поверхностей в природе немного, а на лапах и через упавшее дерево перелезешь или перепрыгнешь, и по крутому склону взберешься. Вот и марсианские машины шагали на ногах. Однако земная инженерная мысль пошла другим путём. Мы решили, что выгоднее строить дороги, а не изобретать механическую ходьбу. Хотя шагающих механизмов создано немало, и самых разных конструкций, а вот сколько-нибудь широкого применения они так и не нашли, оставшись в разряде замысловатых игрушек.
Однако понятно, что большие колеса по бездорожью уедут дальше маленьких. И следующий логический вывод напрашивается: для преодоления очень больших препятствий надо создавать очень большие колеса, а не изобретать что-то вычурное. Как в старом анекдоте: чтобы достать яблоко, не размышлять надо, а яблоню трясти. Так и решил поступить военный изобретатель XVII века Нестор Максимов. Сам он рассказывал о своём проекте боевой машины: «Колесо большое, лес подомнет, речку перекатит, на стену крепостную взбежит, само железом оковано, в нём воины, их ничем за железом не взять». К сожалению (а может, и к счастью для тех суровых времён), замысел не был воплощён. Как часто случается, помешали обскуранты, то есть невежды и противники прогресса. Архимандрит Преображенского монастыря, где работал изобретатель, зашёл в его «лабораторный» сарай. И - о ужас! Колесо громадное стоит, спицы железом окованы, по бокам бревна с крючьями, сбруя внутри… Явно сатанинская штуковина! Вердикт был ожидаем и краток: деревянные части машины сжечь, железные - перековать на гвозди, изобретателя - в ссылку в далёкий скит… Где он и умер.
Но на этом идея гигантского колеса как боевой машины не была похоронена. В 1915 году к ней вернулся военный инженер Александр Пороховщиков. Он продемонстрировал Николаю II модель, которая шустро бегала по полу и лихо взбиралась на стопки книг, даже когда на неё помещали кортик. Впечатлённый самодержец приказал приступить к сооружению полноразмерного образца, но помешали события 1917 года. Машину бросили в лесу под Клином, где её строили. Там она, наверное, и по сей день ржавеет, если только ею не заинтересовался какой-нибудь музей истории техники.

Впереди планеты всей

Но кто же всё-таки изобрёл колесо? Скорее всего, шумеры . Они вообще почти все на свете изобрели, включая математику, астрономию, космологию и космогонию. Странно, если не дошумерили бы до колеса. Во всяком случае, колеса в Месопотамии упоминаются уже в IV тысячелетии до нашей эры. А до того под тяжёлые грузы подкладывали деревянные катки (что уж точно у бобров подсмотрено). Первые колеса и были, как мы уже догадались, этими распиленными поперёк катками. Их насаживали на оси и закрепляли клиньями. Изображения салазок на колёсиках, относящиеся к 3000 году до нашей эры, археологи обнаружили в шумерском городе Уруке (ныне - Варка, Южный Ирак). А к 2700 году до нашей эры там же появляются и рисунки с повозками. В это время шумеры начинают хоронить своих царей вместе с колесницами. Это очень удобно для загробной жизни: сел, поехал куда захотел, не пешком же тащиться, как какой-нибудь простолюдин. Но не слишком красиво, непрочно и не очень комфортно. Трясёт! И вот во II тысячелетии до нашей эры колеса начинают совершенствовать. Сначала придумали спицы, гнутый обод, ступицы. Потом обод стал металлическим. Оно, конечно, красивее и прочнее, но трясёт-то не меньше. Напрашивались рессоры, что и было изобретено.

Знаете ли вы что…

В буддизме колесо символизирует закон и истину, симметрию и совершенство Дхармы, мирные перемены. В греческой и римской мифологиях колесо с шестью спицами является атрибутом Зевса как небесного бога.

Впрочем, некоторые учёные оспаривают шумерский приоритет. Они ссылаются на некие находки на территории современной Румынии («культура Кукутени», от названия древнего села Кукутень в Румынии, иногда называют «тирольская культура», - прим. ред.). Их датируют V тысячелетием до нашей эры. Но что же это такое? Маловразумительные останки глиняных поделок, которые можно принять за колеса разве что при очень яркой фантазии. Ненаучно. Зато наши археологи, А.Д. Резепкин на Северном Кавказе и А.В. Кондрашов на Кубани, обнаружили настоящие модели колёс! И можно даже предположить, что они древнее шумерских. Конечно, это всего лишь предположения, а не доказательства. Но дальше - больше. Совершенно поразительное открытие было сделано при раскопках древнейшей стоянки Сунгирь, что во Владимирской области. Найдено колесо, которому, возможно, 25 тысяч лет! Конечно, нужны дополнительные кропотливые исследования находки. Но если это подтвердится, то окажется, что мы и «в области колеса» далеко впереди планеты всей! А вы говорите - шумеры…

Патент на изобретение колеса

А такая «продвинутая» цивилизация, как инки, колеса не знала. Или, может быть, именно вследствие своей «продви-нутости» не пожелала применять, подобно уэллсовским марсианам? Ведь катки для трамбовки, похожие на те, какими укатывают асфальт, у инков были. А отсюда до колеса настолько недалеко, что они явно не захотели использовать его в транспорте, а не упустили такую возможность. Наверное, принцип «шагать, а не ехать» им был ближе. Ольмеки, культура доколумбовой Америки, также на колёсах не разъезжали, зато изготавливали игрушки на колёсиках. Так ведь они и жили в лесах, среди дикой природы, не очень раскатаешься. Похоже, по этой же причине не пользовались колёсами коренные жители Австралии и Южной Африки. Вероятно, потребности не было. Игрушки вот разве… Не исключено, что первые колеса изобрёл ребёнок, приспособивший их к своей глиняной собачке. Только как его звали? Вот кому бы памятник поставить… Или, наоборот, присудить Шнобелевскую премию за то, что сбил человечество с толку по поводу средств передвижения.
Да, мы не знаем имени изобретателя колеса. Но прекрасно знаем имя того, кто его запатентовал! Этот инновационный патент был выдан в Австралии 9 июля 2001 года изобретателю из Мельбурна Джону Кейо. Формулировка была такая: «Круглое приспособление для перевозки грузов». А почему бы и нет? Если никто другой не спешил защитить патентом своё авторское право на колесо, что могло помешать господину Кейо это сделать? Ладно ещё, никто пока закон всемирного тяготения запатентовать не додумался.

Зачем всё-таки квадратное?

Существуют изобретения, к которым, вопреки их, кажется, очевидной завершённости, «идеальному конструктивному решению», пытливые умы возвращаются вновь и вновь. Есть даже фразы «изобретать велосипед» или «открывать Америку», означающие изобретение или открытие того, что давным-давно изобретено и открыто. К таким достижениям, несомненно, относится и колесо. Как только не совершенствовали его неугомонные изобретатели! Придумали, например, колесо эллиптическое, оно якобы гребет при движении в воде. А на суше каково пришлось бы водителю такой амфибии? «Пущай полетает…». Тем более что идея вполне космическая, орбиты планет тоже не круги, а эллипсы.
А в конце XIX века в Австро-Венгрии Фердинанд Порше предложил колесо, которое сразу делало ненужными в автомобиле и двигатель, и коробку передач, и карданный вал, и сцепление. Это колесо - само себе мотор. В то время изобретателю не удалось довести идею до практики, технически это оказалось слишком сложно. Лишь в 2009 году инженеры французской фирмы «Мишлен» разработали модель такого колеса-мотора, пригодную к промышленному выпуску. Прежде похожий принцип применялся разве что в луноходах.
Изобретали и многокамерные пневматические колёса, катящиеся при поочередной закачке воздуха в отсеки, и «роторно-фрезерные», и даже шагающие («ротопеды», придуманные, очевидно, поклонниками Уэллса). Но всех далеко опередил полёт творческой мысли американского изобретателя Альберта Сфредда. В 1959 году он запатентовал квадратное колесо. Интересно, что экипаж на таких колёсах легко передвигался по снегу и песку, карабкался через ямы. На ровной дороге он развивал скорость до 60 миль в час, и вопреки опасениям скептиков, в нём даже не очень трясло благодаря особой конструкции подвески. На один только вопрос счастливый изобретатель ответить так и не смог: а для чего всё-таки квадратное?

Ни для кого не секрет, что львиная доля изобретений, особенно тех, которые составляют технический базис, являются не столько продуктом напряженной инженерной мысли, сколько результатом вдумчивого наблюдения за окружающим миром. Однако есть и исключения. Так, колесо, элементарнейшее устройство, сочетающее в себе вращательное и поступательное движение, не имеет аналогов в природе. Именно это загадочное обстоятельство породило версию о внеземном происхождении колеса.

Время и место изобретения колеса точно определить сложно. Однако возможность поступательного движения круглого предмета была известна людям с глубокой древности. Амулеты в виде небольших дисков с отверстиями посередине и радиальными прорезями, обозначающие солнце и его движение по небу, принадлежность большинства ранних культур. Одна из таких находок была сделана при раскопках первобытной стоянки на реке Сунгирь. Обнаруженные «солнечные колеса» были вырезаны из кости мамонта примерно 25 тыс. лет назад, в период верхнего палеолита.

Колесо круглый, свободно вращающийся или закрепленный на оси диск, позволяющий поставленному на него телу катиться, а не скользить. Колесо широко применяется в транспортных целях, а также повсеместно используется в различных механизмах и инструментах. Является одним и древнейших и важнейших изобретений человечества. Первые изображения колеса, обнаруженные в Междуречье, относятся к IV тысячелетию до н. э.

Примерно к этому же времени историки относят появление прообраза колеса катков, при помощи которых люди перемещали тяжести. Было замечено, что по упавшим деревьям волочить мамонта или тяжелый камень намного легче особенно если на пути попадались прямые и гладкие кругляки, которые перекатывались по земле. Затем очищенные от сучьев бревна стали специально подкладывать под грузы, перемещая вперед по мере продвижения. Этот способ применялся при строительстве египетских пирамид для перемещения каменных плит весом несколько тонн. Первые повозки представляли собой салазки-волокуши, поставленные на несколько скрепленных между собой бревен-катков.

Фрагмент инкрустированного «Штандарта войны и мира». Ур, Междуречье.

Между катками и настоящим колесом многовековая дистанция. Сначала люди заметили, что после того, как катки в средней части истирались и становились тоньше, груз меньше соскальзывал, и его становилось удобнее транспортировать. Тогда бревна-катки начали специально обжигать или обтесывать так появился предок современной колесной пары, используемой в железнодорожном транспорте: деревянные диски, которые составляют единое целое с осью и вращаются вместе с ней.

Первое свидетельство о колесном транспортном средстве датируется IV тысячелетием до н. э. Это изображение салазок на колесиках, найденное при раскопках города Урук в Месопотамии. К 2700 г. до н. э. там же появляются рисунки повозок. В это же время шумеры начинают хоронить своих царей вместе с колесницами. Такие погребения найдены в Кише, Уре, в эламском городе Сузы.

Следующим шагом было отделение колес от оси. Колесная пара хороша для езды по рельсам, но при движении по дороге трудности возникают при каждом повороте: тяжело груженная повозка может опрокинуться или даже развалиться. Во II тысячелетии до н. э. в Малой Азии появились колеса с центральными отверстиями ступицами, в которых закреплялась неподвижная ось. Теперь на повороте каждое колесо могло вращаться со своей скоростью, что сильно увеличивало маневренность. Чтобы колеса меньше терлись об ось, ступицы смазывали жиром или дегтем. Однако повозки с колесами из цельного куска дерева были еще очень тяжелыми и неповоротливыми. Передвигались они медленно, обычно в них запрягали могучих, но неторопливых волов.

«Солнечная повозка» из Трундхольма миниатюрное скульптурное изображение повозки эпохи бронзового века. XVIII-XVII вв. до н. э.

Чтобы облегчить тяжелое дисковое колесо, в нем стали делать радиальные прорези, которые впоследствии сменились закрепленными между ступицей и ободом спицами. Число спиц обычно было четным, их количество зависело от диаметра колеса: чем больше диаметр тем больше требовалось спиц. В Египте получили распространение колеса с четырьмя спицами, в Греции и Риме с восемью. Чтобы ход колеса был более мягким, его обшивали кожей или обивали по ободу деревянным обручем. Железный обод вместо деревянного около 3 тыс. лет назад начали применять кельты. Это сделало колеса более прочными, а колесницы в целом более подвижными и легкими, что значительно помогло в освоении новых территорий.

Появление колеса дало толчок развитию ремесел. Наверно, нет такой области производства, где бы не использовалось колесо. Блоки и лебедки в строительстве, гончарный круг, прялки, водочерпальные и мельничные колеса, зубчатые передачи и шкивы служат людям многие столетия. Еще большую роль колесо сыграло в эпоху промышленной революции трудно найти механизм, который не имел бы в своем устройстве хотя бы крохотного колесика или передачи. Точные механизмы, в том числе астрономические приборы и хронометры, также не могут обойтись без этого изобретения.

С течением времени колесо находило все новые сферы применения, однако его основная функция транспортная оставалась неизменной на протяжении многих веков, и никаких революций в ней не происходило. И только XIX век принес открытия, сделавшие передвижение на колесном транспорте более удобным и приятным.

В 1846 г. Роберт Уильяме Томпсон, английский инженер-железнодорожник, получил патент на прародительницу пневматической шины, сделанную из прорезиненной ткани. Шина состояла из двух частей: камеры и наружного покрытия. Камера изготовлялась из нескольких слоев парусины, пропитанной и покрытой с обеих сторон раствором натурального каучука или гуттаперчи. Наружное покрытие состояло из соединенных заклепками кусков кожи. Вся конструкция крепилась на обод болтами, в ней был предусмотрен клапан, через который шину накачивали. Широкого практического применения «воздушное колесо» не нашло, а после смерти изобретателя было и вовсе забыто.

Через 40 с небольшим лет ветеринар из Шотландии Джон Бойд Данлоп наблюдал за своим сыном, который катался по двору на велосипеде. В те времена велосипеды были громоздкими, с металлическими ободами, они со скрежетом подпрыгивали на каждом камешке. Данлоп заметил, как мягко амортизировал толчок резиновый шланг для поливки, на который наехал велосипед. Он отрезал кусок шланга по размеру окружности велосипедного колеса, заварил в кольцо, приспособил ниппель и... стал известным на весь мир изобретателем пневматической шины, на которую получил патент в 1888 г. Сейчас фирма Dunlop один из крупнейших производителей автошин.

Два года спустя британский инженер Чайлд Уэлтч предложил отделять камеру от покрышки, вставлять в края покрышки проволочные кольца и сажать ее на обод, который впоследствии получил углубление к центру. Тогда же англичанин Барлетт и француз Дидье независимо друг от друга разработали способы монтажа и демонтажа шин. Все это определило возможность применения пневматической шины на автомобиле. Создатели современных покрышек постоянно меняют их химический состав и рисунок протектора, благодаря чему автомобиль становится более маневренным, увеличивается сцепление с дорогой, уменьшается износ шин.

Велосипед с пневматическими шинами Данлопа.

Деревянное колесо со спицами.

Другим важным нововведением стал шариковый подшипник. Еще в Древнем Египте при транспортировке самых тяжелых грузов катки подкладывали непосредственно под перемещаемый предмет, притапливая их в специально вырытых бороздах. В бороздах, задающих направление движения, каткам было легче вращаться. Изобретение конусного шарикоподшипника приписывают Леонардо да Винчи. В 1907 г. шведский инженер Свен Вингквист изобрел первый самоустанавливающийся сферический шарикоподшипник. В том же году новинка попала на рынок.

Подшипник это своего рода колесо в колесе. Трение между осью и ступицей возрастает с увеличением скорости, и его невозможно устранить при помощи даже самой лучшей смазки. Но если между осью и ступицей поместить гладкие стальные шарики, ступица своей внутренней поверхностью будет катиться по шарикам, а шарики, в свою очередь, по оси. Шарики в подшипнике находятся между двумя кольцами, при этом внешнее кольцо примыкает к ступице, а внутреннее к оси. Существует также роликовый подшипник, в котором между кольцами вместо шариков находятся стальные ролики, похожие на маленькие катки.

Изменилось за последние два столетия и само колесо. Деревянные спицы были заменены легкими стальными, в конструкции появилась центральная втулка. В 1920-х годах были выпущены первые колеса с дисками из легкого сплава. Сегодня колеса изготавливают из специальных очень прочных и легких алюминиевых сплавов.

Можно было подумать, что к XIX в. технический потенциал колеса и возможности его видоизменения оказались полностью исчерпаны, однако оригинально мыслящие люди нет-нет да и находили ему новое применение. Например, в 1893 г. изобретатель Джордж Феррис представил на промышленной выставке в Чикаго новый аттракцион. Вращаемое при помощи паровых машин колесо диаметром 75 м поднимало 36 прикрепленных по ободу кабин на 60 человек каждая. Первое колесо обозрения, позволявшее пассажирам полюбоваться панорамой выставки, пользовалось огромным успехом, а сегодня оно является непременной принадлежностью парка аттракционов даже небольшого провинциального городка.

Впрочем, инженеры не оставляют колесо в покое и по сей день. Например, разработка с гибким эластичным ободом помогла избавиться от существенного недостатка низкой проходимости по бездорожью и болотистой местности. Такое колесо способно изменять форму от круглой до эллиптической в зависимости от нагрузки, чем обеспечивается лучшее сцепление с поверхностью. А для езды по глубокому снегу или песку можно использовать даже квадратные колеса. Вероятно, чем проще изобретение, тем больше вариантов его использования, а значит, колесо не раз еще продемонстрирует себя в новом облике.

Колесо обозрения на Всемирной выставке в Чикаго. 1893 г.

Колесо в космосе

Первым небесным телом, на котором появилось колесо, стала Луна Произошло это 17 ноября 1970 г., когда советская беспилотная станция «Луна-17» доставила на поверхность спутника Земли первый луноход. Он двигался на восьми колесах с легким сетчатым ободом, и каждое колесо имело свой электромотор.