Гирокар Шиловского: двухколесный автомобиль-волчок

В многочисленных справочниках и списках русских изобретений чаще всего не  упоминается три четверти замечательных идей, рожденных отечественной изобретательской мыслью, зато обнаруживается, что мы придумали самолет (конечно, нет), велосипед (тоже нет) и баллистическую ракету (ни в коем случае).

У этой книги две задачи: первая — рассказать об изобретениях, сделанных в разное время нашими соотечественниками — максимально объективно, не  приуменьшая и не преувеличивая их заслуг; вторая — развеять многочисленные мифы и исторические фальсификации, связанные с историей изобретательства. Indicator.Ru публикует главу из книги Тима Скоренко «Изобретено в России. История русской изобретательской мысли от Петра I до Николая II».

Гирокар — это странная машина и, надо сказать, довольно редкая. Мотоцикл, который не может упасть, юла на колесах, электровоз, едущий по одному рельсу, — каждый день такое на улице не встретишь. Тем не менее гирокары дали начало целому направлению науки и техники, которое в итоге привело к появлению, например, сегвея, не говоря уже о гироскопических системах стабилизации самолетов и кораблей.

А первый гирокар придумал и построил в 1913 году русский граф, потомственный дворянин и бывший губернатор Петр Петрович Шиловский. Но обо всем по порядку.

Кстати, не стоит путать гирокар с гиробусом. Гирокар — это машина, два колеса которой находятся в одной плоскости, как у мотоцикла. Но, в отличие от последнего, гирокар не падает при остановке и вообще исключительно устойчив, поскольку оборудован маховиком, который, вращаясь, удерживает его в вертикальном положении по тому же принципу, по какому не падает крутящийся волчок.

Гиробус — это транспортное средство, внешне выглядящее как обычный автобус или автомобиль с четырьмя колесами. Вот только вместо обычного двигателя у него — вращающийся маховик, за счет запасенной энергии которого и движется гиробус. О таких машинах мы сейчас говорить не будем — их изобрели в Швейцарии, а не в России, причем гораздо позже, в 1940-х.

Электровозы Луиса Бреннана

В 1903 году ирландско-австралийский инженер и изобретатель Луис Бреннан запатентовал удивительную конструкцию — монорельсовый поезд, который не заваливался набок благодаря маховику гироскопа. Бреннану повезло: он продемонстрировал представителям Министерства обороны Великобритании небольшую модель длиной 762 миллиметра. Баланс был настолько хорош, что ее не смогли опрокинуть никакими толчками и пинками, — и армия выделила Бреннану деньги на строительство полноразмерного гиролокомотива.

Правда, военные пожадничали, и Бреннан сделал не большой электровоз, а еще одну модель — длиной 1,83 метра, более точную и эффектную, с кузовом, где мог сидеть невысокий человек. Вторая модель, в отличие от первой, уже имела двигатель, который не просто приводил в рабочее состояние маховик, но также позволял локомотиву двигаться. Бреннан демонстрировал машину, сажая в кузов по очереди своих детей и отправляя их кататься по гибкому рельсу, подвешенному между деревьев на двухметровой высоте, — и как дети ни раскачивали модель, та не падала! Существует знаменитая фотография, на которой возле стоящего Бреннана на уровне его подбородка подвешен рельс, на рельсе стоит модель, а в кузове — дочь изобретателя. Дело в том, что у маховика был очень большой момент инерции, и даже когда двигатель останавливался, тележка-модель еще несколько минут балансировала, не падая.

Но в итоге армия финансирование все-таки прекратила, потому что военных целей у гиролокомотива не предвиделось, а вот Министерство по делам Индии заинтересовалось этой историей: там возникла идея построить монорельс в Северо-Западной пограничной провинции. Были выделены средства, и 15 октября 1909 года по единственному железнодорожному рельсу испытательной ветки в британском Гиллингеме в первую поездку отправился очень странный локомотив. На его платформе стояло 32 человека, а машина, которая по всем законам физики должна была опрокинуться, почему-то оставалась чуть ли не более стабильной, чем обычные поезда, передвигающиеся по двум рельсам.

Впоследствии Бреннан показывал это устройство много раз. 10 ноября прошла первая публичная демонстрация, полугодом позже во время Британско-Японской выставки в Лондоне гиролокомотив возил одновременно до 50 пассажиров, среди которых был еще молодой Черчилль.

Одновременно с Бреннаном подобные машины разрабатывали еще два изобретателя: немец Август Шерль и русский Петр Шиловский. Все трое друг друга знали, состояли в переписке и, можно сказать, работали в какой-то мере совместно. Это было не столько соревнованием, сколько коллективной генерацией идей.

Шерль представил аналогичную бреннановской систему в Берлинском зоопарке 10 ноября 1909 года — ровно в тот же день, что и Бреннан. Совпадение неслучайно: Бреннан планировал публично показать гиролокомотив позже, но узнав о дате презентации немца из газет, перенес свою на то же число. Шиловский не нашел финансирования для полноразмерной системы, но рабочие модели демонстрировал в 1910 году.

Другое дело, что именно Шиловский догадался перенести систему с рельсов на дороги общего пользования. Вот об этом я и хочу рассказать.

Долой бюрократию!

Представьте себе запущенный волчок: если его толкнуть, он отклонится в сторону, но не упадет. Гироскоп — это как раз быстро крутящийся маховик, ось вращения которого может изменять свое положение. Может, но не хочет, потому что инерция маховика возвращает его в исходную позицию. Недостаток гироскопически балансируемого транспорта заключается в том, что часть энергии двигателя уходит на вращение маховика. Когда двигатель выключается, гирокар стоит еще несколько минут, пока маховик крутится по инерции, и за это время нужно успеть выдвинуть ножки-опоры.

Но перейдем к Шиловскому.

Его можно отнести к тому же классу русских изобретателей, что и Александра Саблукова с Михаилом Бритневым: он происходил из богатой дворянской семьи, занимал высокое положение в обществе и был способен позволить себе заниматься изобретательством на собственные средства. Отец его, действительный статский советник, отдал сына в Императорское училище правоведения, очень престижное учебное заведение того времени, откуда Петр Петрович и начал свою службу. Он был судебным следователем, заместителем прокурора, мировым судьей, вице-губернатором, а затем достиг пика своей карьеры — губернаторства в Костромской (1910-1912) и Олонецкой (1912–1913) губерниях. Для понимания дат: родился Шиловский в 1871 году, то есть губернатором он стал в 39 лет — хороший возраст, самый расцвет сил.

Проблема заключалась в том, что Петр Петрович был недостаточно властолюбив. Ему все давалось легко в силу таланта и прилежания, но он хотел работать с техникой, а не с бумажками. Поэтому в июле 1913 года он по собственному желанию навсегда ушел с государственной службы и с головой окунулся в изобретательство. К тому времени он был уже известным за рубежом инженером, состоял в переписке и с Бреннаном, и с другими техническими умами Европы, да и сам имел ряд патентов.

Гиролокомотив против гирокара

В 1909 году Петр Петрович Шиловский сразу в России, Великобритании, Франции, Германии и США подал патентные заявки на систему гироскопической балансировки железнодорожного транспорта. Все патенты, кроме российского, он получил или в том же, или в следующем году, и лишь отечественные чиновники рассматривали его заявку почти пять лет. И это при том, что Англия имела больше причин сомневаться в правомерности заявки русского: все-таки Бреннан запатентовал подобную конструкцию раньше.

Для получения хоть какого-то финансирования нужен был действующий образец, который Шиловский, точь-в-точь как ранее Бреннан, продемонстрировал в 1911 году на Петербургской железнодорожной выставке, посвященной 75-летию российских железных дорог.

Макет получил грамоту-похвалу… и остался макетом. Ни одно из ведомств не заинтересовалось досужими развлечениями графа-губернатора. А ведь гиролокомотив Шиловского, в отличие от систем его зарубежных коллег, был паровозом, а не электровозом — устройством куда более дешевым и простым в  производстве на начало XX века.

Тогда Шиловский поехал в Лондон, где продемонстрировал идею руководителям крупного автомобильного завода Wolseley Tool & Motorcar Company. Схема коренным образом отличалась от бреннановской: Шиловский полагал построить гирокар-автомобиль, не нуждающийся в рельсе. Задача казалась намного сложнее, потому что, во-первых, автомобиль имеет значительно меньшие размеры, и непросто уместить в него объемный гироскопический механизм, а во-вторых, при отсутствии направляющей водитель мог повернуть слишком резко даже для гиромашины и опрокинуть ее. Эту проблему предстояло решить.

13 ноября 1913 года первый в истории гирокар проехал по внутренней территории завода Wolseley. Машина, естественно, получилась неимоверно тяжелой — 2750 килограммов, из которых 600 весил маховик метрового диаметра. Она была оснащена двумя двигателями — обычным ДВС и приводимым от него генератором, питавшим электромотор, который раскручивал гироскоп. Уму непостижимо, как Шиловский — человек безумно талантливый, но все-таки без какого бы то ни было инженерного образования — сумел скомпоновать это в относительно небольшом гирокаре.

28 апреля 1914-го после ряда испытаний (и одного падения, связанного с ошибкой водителя, а не с техническим дефектом) сам Шиловский проехал на гирокаре по улицам Лондона. Также были проведены шикарные, как сказали бы сегодня, пиар-шоу, в ходе которых жители города пытались перевернуть машину, но не могли ее даже раскачать. Это стало сенсацией — о русском изобретателе и его машине написали все газеты. Бреннан приехал посмотреть на гирокар и поздравил коллегу с успехом.

Но летом 1914 года началась Великая война, ныне называемая Первой мировой. Это поставило крест на разработках и в целом сильно затруднило передвижение Шиловского между Санкт-Петербургом и Лондоном. Дорожки графа и его удивительной машины разошлись. Петр Петрович и до войны много работал над системами орудийной стабилизации, а теперь у него появился веский повод предложить армии целый ряд занимательных проектов подобного же свойства. Среди них было гироскопически сбалансированное корабельное орудие, неподвластное качке, а также «Ортоскоп» — гироскопический курсоуказатель. Последний испытывали на паровой яхте «Стрела» и на самолетах Сикорского «Илья Муромец», но в серию так и не пустили.

А гирокар компания Wolseley закопала. Да, в землю, в прямом смысле — как и ряд других опытных и ценных образцов, которые в случае неблагоприятного исхода войны могли достаться немцам. Впоследствии машину планировали откопать, но что-то пошло не так.

Советы или Англия?

После войны Шиловский остался в России. Точнее, уже в РСФСР, со всеми вытекающими последствиями. Правда, ему повезло: Ленин, в отличие от прочих руководителей страны, очень любил разные технические новинки и удивительные изобретения, нередко выделяя на них средства из в общем-то не очень большой казны молодого государства.

8 сентября 1919 года дворянин и классовый враг пролетариата Петр Шиловский выступил на очередном съезде ВСНХ с успешным докладом «О постройке гироскопической железнодорожной ветки Кремль — Кунцево». В нем он поднял свою идею 1911 года в надежде на интерес к ней новых властей. И не ошибся. Дорога была признана нужным и важным проектом, Шиловскому выделили средства, а к разработке подключились ведущие специалисты того времени — от Алексея Мещерского до Николая Жуковского. В итоге в 1922–1923 годах стали строить опытный 40-километровый монорельс от Петрограда до Гатчины через Царское Село, также начались подготовительные работы к созданию поезда из паровоза и двух двухэтажных вагонов общей вместимостью 400 человек (теоретическая скорость подразумевалась огромная — 150 километров в час).

Но к 1922-му курс партии начал понемногу меняться. Уже не очень здоровый Ленин постепенно отстранялся от дел, финансирование отозвали, когда было построено всего 12 километров пути, — и Шиловский, поняв, что здесь ему ничего не светит, а скорее грозит, снова уехал в Англию вместе с семьей.

Он сделал неплохую инженерную карьеру в британском отделении знаменитой Sperry Corporation — компании, отметившейся серьезными разработками в области гироскопов и, кстати, внедрением автопилотов в авиации. Гироскопические патенты Шиловского сыграли важную роль, когда в США и Великобритании разрабатывали системы стабилизации самолетов и вертолетов.

В 1938 году Шиловский добился наконец, чтобы его проржавевший гирокар достали из земли. Машину отреставрировали, покрасили и поставили в музей Wolseley. Удивительно, но десятью годами позже, еще при жизни графа, при проведении ревизии музея экспонат признали не имеющим ценности и разрезали на металл. Впоследствии историки техники рвали на себе волосы, но было поздно. Сам Шиловский умер в тишине и спокойствии в 1957 году в возрасте 85 лет.

Гирокары строили и другие инженеры. Престарелый уже Бреннан повторил конструкцию Шиловского в 1929 году, но закончить работу не успел, тремя годами позже попав под машину. В 1961-м компания Ford показывала шоу-кар Ford Gyron разработки великого дизайнера Алекса Тремулиса — визуально он выглядел как гирокар, но был не более чем выставочным макетом. Годом позже американский инженер Луис Суинни построил гирокар Gyro-X, но так и не нашел средств, чтобы начать его производство. Сегодня интерес к идее возродился: американская компания Lit Motors представила первые рабочие образцы гиростабилизируемого городского микрокара Lit C-1. Поживем — увидим, что с ним будет дальше.

Гироскопические системы получили широкое развитие за пределами автомобилестроения. Самое близкое нам их применение — это датчики положения во многих окружающих нас устройствах, от сегвеев до смартфонов. Каждый такой датчик — маленький след Sperry Corporation и Петра Петровича Шиловского.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.