Автомобильные дороги неогенового периода

[mab3162]

А тут тоже какие-то ребята весь берег изъездили.

[mab3162]

Горизонтальные параллельные борозды за пингвинами, заросшие мохом. Вблизи левого края снимка, где мох на борозде не вырос, каменная поверхность похожа на фригийскую колею.

[mab3162]

За пингвинёнком справа вверху фрагмент одиночной колеи, остальное уже разрушено эррозией

[mab3162]

Прямо вдаль уходит структура, похожая на одиночную колею, у которой левый край вертикальный и горизонтальное дно, перпендикулярно нисходящей дорожке, протоптанной пингвинами.

[mab3162]

Коллеги, хочу обратить Ваше внимание на один нюанс. При анализе следов во фригийской долине и других местах, подвергшихся "внезапной окаменелости", надо различать подробности, оставленные до катастрофы и оставленные после.
Вот пример по ссылке http://www.dopotopa.com/files/stone_roa ... ey_228.JPG - явно везли сено либо солому либо какие-то кусты/деревья с необрубленными сучьями, ветками и, возможно, листьями. Это явно было до катастрофы, поскольку сцементированную поверхность растениями не поцарапать. Скорее всего эти люди держали коз и везли им витаминную подкормку из нарезанных прутьев ивы - животные иву очень любят и считают за лакомство. Знаю это по своему опыту - моя жена уже 5й год как переехала на дачу из Москвы и ведет там хозяйство - выращивает овощи, ухаживает за козами и овцами, занимается изготовлением молочных продуктов, в том числе мороженного - мммм, настоящий пломбир - пальчики оближешь , в прошлом году привозил на работу по поводу своего дня рождения угостить коллег - все в один голос сказали, что вспомнили детство, очень похожий пломбир тогда продавали шариками в цирке на Цветном бульваре.

А вот другой пример по ссылке http://www.dopotopa.com/files/stone_roa ... ey_224.JPG - жизнь после катастрофы продолжалась, но если до неё глиняные края колеи были пластичными и не сильно мешали движению, то после неё края колеи стали твёрдыми и колесо начало в колее заклинивать, так что пришлось подталкивать ломиком под ступицу, действуя им, как рычагом. Об этом говорит ряд отверстий на противоположном от нас "бруствере". Ломик был не совсем похож на современный - у него были острый узкий и плоский широкий концы, но плоский конец был существенно шире современного и больше напоминал лезвие топора, иначе бы он не оставил две хорошо заметные узкие глубокие вмятины. Остальные отверстия в корке сделаны тонким концом ломика. Думаю, что он мог быть бронзовым комбинированным инструментом и в каких-то ситуациях, при условии острой заточки широкого конца, мог использоваться в роли топора.

[mab3162]

Хочу уточнить нечетко выраженную мысль - "до катастрофы" имелось в виду не "до начала вулканической активности", а до перехода количества вулканического пепла на поверхности земли в иное качество, выразившееся в образовании твердой корки, аналогичной цементной.
А период накопления пепла мог быть весьма продолжительным, недели и месяцы. При этом, поскольку пепел прилетал по воздуху и попадал на землю в том числе вместе с дождем, частицы пепла в атмосфере служили концентраторами образования дождевых капель, если в этом воздушном слое водяной пар находится в точке росы. Таким образом, пепел попадал на поверхность земли вместе с большим количеством воды и, благодаря размягчению этой водой верхнего слоя земли, проникал в размокший грунт на такую глубину, которую обеспечивало пролившееся количество воды. Иными словами, шли ливневые дожди. И крепкая и твердая в обычных условиях глиняная поверхность заглаживалась, оплывала, приобретала зализанные и сглаженные очертания. Благодаря этому процессу следы до начала вулканической активности источника пепла размывались, заглаживались и становились слаборазличимы. А то, что мы видим, имеет вполне различимые очертания. Значит, все эти следы были оставлены непосредственно в период вулканической непогоды, за непродолжительный промежуток времени перед затвердением корки на поверхности. Исходя из этого, можно сделать несколько выводов.
1. Одновременно работало много транспортных средств. Это можно объяснить хозяйственными потребностями, которые невозможно отложить на потом, например заготовкой кормов для животных, которых вывести пастись под дождь с вулканическим пеплом нельзя - шерсть пропитается этим пеплом, а после высыхания получится корка, которую невозможно ни расчесать, ни состричь толком - примерно такая, как получилась бы в случае, если козу искупать в воде из корыта, в котором размешивали цемент.
2. Раздвоение и растроение колей обусловлено несколькими причинами - кроме необходимости объезда труднопроезжих мест надо было разъезжаться двум ТС, двигавшимся по одной и той же колее навстречу друг другу
3. Если подсчитать количество колей, имеющих примерно одинаковую сохранность (то есть, по которым было движение непосредственно перед затвердением корки) на достаточно большом участке, получить плотность на единицу площади, то после умножения на размеры территории можно оценить трафик, а зная максимальную скорость ТС и измерив среднюю длину колеи, из предположения, что работа выполнялась в течение светового дня, можно оценить приблизительно размер парка грузовых ТС у жителей изучаемой местности. Оценка получится весьма грубая и приблизительная, но даже порядок величины уже может послужить основой для дальнейших выводов - например, для оценки численности населения исследуемой территории. Это в свою очередь определит направление поисков мест их компактного проживания, продиктует оценку размеров этих поселений и так далее.

[mab3162]

Воздушный винт имеет очевидный эксплуатационный минус - сильный поток воздуха в лицо водителю требует аналога мотоциклетного шлема с прозрачным опускным щитком, а также тщательного крепления грузов с низкой плотностью типа сена, иначе такой груз разлетится по всей округе на первых метрах после начала движения. Поэтому древние конструкторы не могли не думать об альтернативном способе создания тяги - путем передачи вращения на колеса передней части ТС (задний и полный привод сразу исключаем из рассмотрения в связи с разъемностью конструкции, а также сложностью передачи вращения через сцепной узел ТС-переломки и утяжеления всей конструкции этими дополнительными механизмами).
Сила трения колеса в пятне контакта прямо пропорциональна площади контакта и силе прижима колеса к опорной поверхности и прямо пропорциональна коэффициенту трения материала колеса и поверхности дороги.

Современные колеса, предназначенные для движения по дорогам с твердым покрытием, имеют эластичные покрышки (либо из сплошной литой резины, либо пневматические), которые за счет деформации в точке контакта с поверхностью образуют гарантированное пятно контакта такого размера, который обеспечивает необходимые ТС тяговые характеристики. Рисунок протектора помогает, облегчая деформацию и "обнимая" неровности дороги.

Если дорога не имеет твердого покрытия, то эластичная покрышка врезается в поверхность дороги свои рисунком протектора, оставляя рубчатый след.

Но что будет, если колесо будет твердое, а грунтовая дорога без твердого покрытия - в некоторых пределах эластичная? В сухую погоду твердому колесу будет достаточно иметь шероховатость, как у асфальтированной дороги, а расширение пятна контакта обеспечит упругость верхнего, укатанного слоя дороги. Проблемы начнутся, если дорога будет проходить через участок рыхлого сухого песка или мокрое место, где резко снижается коэффициент трения колеса с дорогой - пропорционально уменьшится сила тяги. Частично это снижение можно скомпенсировать весом ТС (для обеспечения мотоблоков приемлемой тягой на рыхлом грунте в комплект входят утяжелители, которые навинчиваются на колеса) либо развитыми грунтозацепами (в комплектацию мотоблока входят кроме обычных резиновых колес стальные полностью, с приваренными к ним по периметру ребрами, выступающими на 3-5 см радиально от обода колеса).
Следов грунтозацепов нет. Значит, если древние конструкторы выбрали привод на колеса, то они использовали утяжеление. В самом деле, грунтозацепы разбивают дорогу и через два-три рейса дорога будет покрыта вмятинами, ошметками земли, земляной крошкой и пылью, а мы видим дороги гладкие и плотно укатанные. Следовательно, проблема решалась весом ТС. Думаю, что в этом случае колеса должны были быть изготовлены из твердого камня типа гранита или базальта - более мягкие камни быстро износятся и придется постоянно заниматься изготовлением новых колес. Такие колеса будут довольно тяжелыми (аналог - жернов) и своим весом обеспечат необходимое сцепление с дорогой. Однако, для того, чтобы трение работало и такие колеса не буксовали, необходимо обеспечить их довольно медленное вращение (в современных внедорожниках предусмотрена пониженная передача именно для этих целей). Кроме этого, сила тяги будет больше в случае блокировки дифференциала, которая приводит к тому, что колеса на поворотах имеют одинаковую угловую скорость и ТС при заблокированном переднем межколесном дифференциале поворачивает неохотно. Это согласуется с отпечатками колей - повороты там плавные и имеют довольно большие радиусы.
Исходя из этого, можно предположить наличие в конструкции червячного механизма передачи вращения, который обеспечивает достаточные усилия для вращения тяжелых колес при небольшой частоте вращения - а что она была небольшая, мы уже выяснили выше и наблюдения во фригийских следах это подтверждают.

Если такой механизм был реализован, то это значит, что в районе фригийской долины до начала вулканической активности был достаточно сухой климат и дожди не создавали проблем. По своему опыту могу сказать, что небольшой дождик впитывается в укатанную дорогу бесследно и только немножко повышает ее эластичность, но сцепление колеса с дорогой остается вполне хорошим.

[mab3162]

В таком случае применение параллелограммной подвески на передней части ТС обусловлено еще одной, кроме эффекта гироскопа, причиной - горизонтальное расположение пятна контакта в перпендикулярном направлении относительно направления движения предохраняет ТС от сползания вбок и позволяет сохранять выбранное направление движения на поверхности с попоречным наклоном, обеспечивает постоянную силу трения колеса и грунтовой дороги независимо от рельефа места движения.
Получается, что самой нижней деталью силового передка ТС был кожух маховика с выступающей из него вертикально вверх осью, на которой располагался грибок вариатора (либо конус), к нему сбоку прижималось что-то вроде тора большого диаметра с подвесом на наклонных к вертикали спицах, закрепленных на вертикальной оси с архимедовым винтом, который вращал зубчатое колесо на горизонтальной оси, по краям которой были установлены карданы для вращения полуосей. Полуоси в связи с примегением параллелограммной незавимимой подвески должны были иметь возможность изменять свою длину в зависимости от высоты расположения колеса в данный момент. Следовательно, полуось в средней части должна была иметь шлицевой вал, на который надета ответная часть, заканчивающаяся карданным механизмом передачи вращения на ось колеса. Эти детали скорее всего были металлические - стальные или бронзовые (последние не ржавеют и поэтому предпочтительнее).
Подвеска представляла собой вертикально расположенный в плоскости движения параллелограмм с закреплением верхней "коленки" на раме ТС, подшипниковым узлом для оси колеса на нижней "коленке" и витой пружиной, закрепленной между осями передней и задней "коленок" параллелограмма. Пружина в нормальном состоянии работала на растяжение, но когда параллелограмм вытягивался при проваливании колеса вниз, так что передняя и задняя коленки сильно сближались, пружина начинала работать на сжатие и амортизировала, сглаживая таким образом толчки из-за перепада рельефа (раскрученный маховик гироскопическим эффектом держал корпус в одном и том же положении, не давая наклоняться вбок).

Конус из спиц, на котором закреплялся тор сцепления вариатора, должен был иметь карданный подвес в месте сопряжения с вертикальной осью червячного редуктора, и сцепление осуществлялосьза счет прижима тора к грибку или конусу вариатора внутренней стороной. Это могла обеспечивать либо пружина, либо гибкая тяга (веревка), пропущенная через блок с горизонтальным расположением оси, а на другом конце этой веревки висел достаточно массивный груз. В этом случае, чтобы груз не раскачивался, он должен был иметь вертикальное отверстие, которым был одет на вертикально расположенный стержень, жеско прикрепленный к раме ТС.
Поскольку грибок/конус вариатора должен иметь достаточно большую длину по вертикали, а червячная пара не должна перемещаться для стабильности работы конструкции, между карданом подвеса тора должен был быть предусмотрен элемент изменяемой длины - шлицевой вал с аналогичной ответной частью.

Если фригийцы использовали колесный движитель, должны были остаться следы буксования. На следующем снимке видно, как буксовало правое колесо, но благодаря отсутствию дифференциала (т.е. дифференциал заблокирован всегда) ТС выехало с этого места. http://www.dopotopa.com/files/fhrygia_road_15.JPG
На следующем снимке тоже следы похожи на буксование. http://www.dopotopa.com/files/fhrygia_road_40.JPG

Несколько соображений напоследок. При использовании колесного движителя фригийцам выгоднее было использовать одни и те же укатанные дороги, имеющие накатанный горизонтальный профиль.
Профиль колеи имел весьма важное значение, и для создания приличной силы трения колесо должно было быть широким и иметь довольно большой диаметр. Но тогда вес колес становится неподъемный для одного человека и отремонтировать поломку в одиночку окажется невозможно. Поэтому, я думаю, что был выбран компромисс - широкая внешняя часть колеса (обод) и более тонкая и компактная середина (возможно, сплошная - без спиц) в виде нетолстого диска, в центре которого располагается ступица. Скорее всего, ступица и деталь сопряжения с нижним карданом полуоси были бронзовые.

Поскольку сохранение профиля колеи, точнее, горизонтальность поверхности контакта с колесами, были принципиально важны, я считаю, что грузовая, задняя часть ТС тоже могла иметь независимую подвеску, только ее конструкция была другой в связи с возможностью наклона корпуса задней части, поскольку маховика там не было и обеспечить горизонтальность корпуса гироскопическим эффектом было невозможно. Либо подвес колес был эластичный подпружиненный, который позволял оси колеса наклоняться относительно корпуса ТС на некоторый небольшой угол (вспоминаем горбатый запорожец, у которого в негагруженном состоянии задние колеса имели слегка "поджатое внутрь" положение и распрямлялись под нагрузкой.

[mab3162]

Несколько мыслей о протекторе.

Проезжая вчера мимо строящегося участка дороги с эстакадой обратил внимание на каток, укатывающий насыпь с уровня окружающей местности на уровень уже сделанной бетонной эстакады над дорогой, по которой я ехал, высота низа эстакады над ранее построенной действующей дорогой метров пять, а то и больше. Тем не менее, каток довольно бодро катался по посчаной поверхности насыпи, хотя он имеет задний привод на два стальных гладких колеса и весьма тяжелый стальной цилиндр спереди, привода на который не видно, закрепленный в поворотной вилке.
Отсюда вывод - тяжелому ТС даже на рыхлом грунте протектор не обязателен. Даже на подъеме. А после него остается вполне гладкая и утрамбованная поверхность, имеющая вполне приличную несущую способность - рабочие возле катка по укатанному песку ходили, почти не оставляя следов.
Если бы у древнего ТС с колесным движителем был протектор, то он неминуемо бы забился глиной и поверхность колеса стала бы гладкой. В то же время выступающие части протектора портили бы сплошную укатанную поверхность колеи, оставляя в ней вмятины и выдавленный из них грунт.
Иными словами, толку от протектора не было бы никакого, а только вред в виде ускорения заглубления колеи.
Проезд по песку тяжелого транспорта вполне возможен, если песок не образует крутой горки. Несущая способность песка увеличивается, если он слегка влажный, тогда силы поверхностного натяжения "склеивают" песчинки.

[mab3162]

По расчетам получается, что вариатор в максимальном случае обеспечит за счет своей возможности регулировки оборотов полноценное использование не более 1% запасенной в маховике энергии, а дальше пределы регулировки закончатся и начнется замедление скорости движения ТС. Поэтому можно сделать вывод - либо использовался механизм с многоступенчатой регулировкой с большим диапазоном регулировки частоты (скажем, от 1:1 до 1:1000), либо древние конструкторы располагали электротехническими познаниями и маховик представлял собой ротор электродвигателя/генератора на постоянных магнитах, вращающийся в безвоздушной среде внутри герметичного кожуха, а разгон маховика выполнялся путем приложения к его контактам внешнего напряжения и, соответственно, съем энергии тогда тоже был электрический и колеса вращал электродвигатель, запитанный через резистор в простейшем случае либо специальную схему стабилизации напряжения с регулировочным элементом для создания постоянной величины выходного напряжения питания электродвигателя привода колес в условиях постепенного снижения напряжения на входе, поступающего с маховика-генератора.
Есть еще один потенциально подходящий механизм на основе турбины Тесла, а привод колес во вращение - пневматический (турбина Тесла состоит из пакета тонких дисков на полой оси, причем между дисками просверлены отверстия во внутреннюю полость оси, при вращении воздух увлекается дисками, приобретает центробежную силу и выталкивается через выходное сечение обычной вентиляционной улитки, а благодаря создаваемому разряжению через полую ось турбины из атмосферы засасывается эквивалентное количество свежего воздуха), но формул для обсчета этого совсем экзотического варианта я пока не нашел.