понедельник, 31 мая 2010 г.

Сhain-link fencing, сетка-рабица, Rabitzgewebe

Кто изобрел сетку-рабицу?

Не так давно разместил сообщение, посвященное изобретению колючей проволоки, но тема осталась не закрытой. Собирался написать еще одну статью, посвященную этой теме, в которой хотел рассказать о её современном состоянии. Однако, при поиске материалов, обнаружил, что в настоящее время колючую проволоку конечному потребителю мало кто предлагает. Конечно, бухту колючей проволоки купить можно, чтобы попытаться самому соорудить забор или какое-то ограждение. Только это будет не совсем правильным решением, т.к. сейчас на рынке преобладают предложения комплексного решения проблем ограждения. Т.е предлагаются множество вариантов заборов для различных требований с точки зрения безопасности, сферы применения, архитектуры, дизайна и т.д. Эти предложения касаются не только проволочных заборов, но уж если вести речь только о них, то в качестве примеров приведу несколько вариантов таких предложений со ссылкой на источники. Вот небольшой коллаж с заборами, в которых используется колючая проволока.
Как видно из рисунков, современный забор это сложное сооружение, в котором кроме колючей проволоки важную роль играют и другие элементы. В частности, можно заметить, что важным элементом подобных ограждающих конструкций является проволочная сетка.
В настоящее время выпускается большое количество видов металлической сетки, с различными видами покрытий и размерами. В качестве примера приведу номенклатуру выпускаемой продукции ООО "НПФ "СВАРКА-3" (г. Домодедово МО) входящей в Группу компаний СВАРКА, взятую с их сайта.


Сетка дорожная
При сварке дорожной сетки, проволока располагается в сварочном кондукторе перпендикулярно друг другу, что позволяет образовывать сетку с разнообразными геометрическими формами ячеек.
Кладочная сетка
Кладочная сетка может применяться для специализированных сооружений; в качестве элементов ограждений и заборов в частном строительстве, а также при строительстве дорожных покрытий.
Сетка арматурная
В основном сварная арматурная сетка находит свое широкое применение в строительстве, для армирования бетонных конструкций, а так же для армирования дорожных покрытий. В быту, для армирования кирпичной кладки стен и для изготовления различных ограждений.
Сетка рулонная
Чаще всего, сетку рулонную применяют для изготовления заборов, изготовления клеток для зверей и птиц, а так же, сетку из проволоки 1мм и менее – для штукатурных работ.
Сетка тканая
Это металлическая сетка получаемая методом плетения. Сетка тканая изготавливается из низкоуглеродистой термически обработанной проволоки, обычной, либо оцинкованной. При этом, используемая проволока может быть как круглого, либо прямоугольного или квадратного, так и др. сечений.
Сетка рабица
Широко известная металлическая сетка, используемая в строительстве и быту. Чаще всего сетку рабицу изготавливают из низкоуглеродистой стальной проволоки, хотя большое распространение получила и сетка изготавливаемая из оцинкованной проволоки (такая сетка отличается блеском, высоким товарным видом и повышенной стойкостью к атмосферным воздействиям).
Выпускаются и другие виды металлических сеток, но меня сейчас больше всего интересует сетка рабица, которая нашла наибольшее применение при строительстве заборов и различных ограждающих конструкций.
Вообще то, по правилам русского языка, правильно писать все же сетка Рабица, т.к. её изобретение связано с фамилией конкретного человека.
Для получения начальных сведений о данном предмете поступаю просто – обращаюсь к всезнающей Википедии, в которой есть статья Сетка-рабица из которой я и привожу цитату:
Се́тка-ра́бица (сокр. жаргонное — ра́бица (нем. Rabitzgewebe) — строительный материал. Названа по имени немецкого каменщика Карла Рабитца (нем. Carl Rabitz), который придумал её в XIX веке как основу для оштукатуривания стен. Патент на изобретение был получен в 1878 году.
Сетка данного типа изготовляется как на несложном станке путём вкручивания одна в другую проволочных спиралей с плоским витком, навиваемых непосредственно на рабочем органе станка, так и на высокопроизводительных сеткоплетельных станках полуавтоматах, преимущественно, немецкого происхождения.
Сырьём для изготовления сетки-рабицы служит низкоуглеродистая стальная проволока изготовленная по ГОСТ 3282-74. Наряду со стальной проволокой, используется проволока с полимерным покрытием и оцинкованная. Крайне редко сетку рабицу делают из нержавеющей проволоки.
Сетку-рабицу используют для создания ограждений, просеивания материалов, крепления горных выработок на шахтах и рудниках и для теплоизоляционных работ, из нее делают клетки и вольеры для животных.
Сетка-рабица подразделяется по форме ячеек на сетку плетеную ромбическую (острый угол ромба 60) и сетку плетеную квадратную.
Коротко, просто и понятно – кто и когда изобрел, как изготавливают, где применяют. И вроде, все правильно. Приведу лишь несколько рисунков, так сказать крупным планом, чтобы окончательно было понятно о чем идет речь.




Здесь я хочу сделать небольшое отступление, связанное с личными воспоминаниями. И уже с достаточно далекими воспоминаниями, т.к. это связано с моим детством. Я тогда летние каникулы проводил у своих родственников в, скажем так, сельской местности. Именно там я увидел и был поражен тем, что плетенная проволочная сетка, которая продавалась в хозяйственных магазинах, и как мне представлялось, сделана на заводе с помощью больших станков, может быть изготовлена практически вручную, с помощью небольшого приспособления. А само приспособление (или станок) было изготовлено тоже самостоятельно моим двоюродным братом, который, правда, имел золотые руки.
Это я все к тому, что хотел показать, что изобретение, т.е. принцип изготовления сетки Рабицы и станок, с помощью которого её изготавливают, очень просты. Как говорится, все гениальное – просто. Не буду вдаваться в подробности описания конструкции и процесса изготовления, а приведу всего несколько рисунков и ссылки, где эти подробности можно найти. Ну, это для тех, кто решит самостоятельно сделать такой станок и заняться производством сетки.
Далее рисунки и небольшие цитаты со статьи Станок для кустарного изготовления сетки рабицы
Сетка рабица состоит из строчек, сцеплённых между собой. Каждая строчка представляет из себя пружину, навитую из проволоки с большим шагом навивки и имеющую форму овала, если смотреть с торца этой пружины-строчки. Если изготовить большое количество таких строчек, то нетрудно сделать из них полотно сетки рабицы. Для этого достаточно создать простое приспособление или станок, основным узлом которого является навивочный механизм. А основными элементами этого механизма являются навивочная планка 2 и винтовая втулка 1 (спираль навивочного устройства), которая задаёт одинаковый шаг навивки строчек.


Навивочный механизм станка для изготовления сетки-рабицы
И вот еще несколько ссылок:
Усовершенствованный станок для изготовления сетки рабицы
Идеальный станок для изготовления сетки "Рабица"
Станок для плетения сетки рабица
Ну а кто не хочет делать станок, а только сетку – вот ссылка, где такой станок можно купить: Ручной станок Рабица - бизнес своими руками. Впрочем, подобных ссылок можно найти много.

Но вернемся к изобретению сетки рабицы. Сегодня эта сетка нашла множество способов применения:
  1. для изготовления заборов и различных ограждающих конструкций;.
  2. для клеток и вольеров при содержании животных.
  3. для ограждения водоемов в рыбном хозяйстве.
  4. для укрепления горных выработок и берегов водоемов.
  5. для ограждения спортивных объектов.
  6. для просеивания мелких веществ и материалов
  7. и т. д., и т.п.
Однако, придумана она была, как говорит Википедия, для оштукатуривания стен. И здесь придется обратиться к биографии Карла Рабитца – изобретателя одноименной сетки.
К сожалению, информации о нем очень мало, даже, как ни странно, в немецкой Википедии и в немецком интернете. Поэтому привожу краткую биографию взятую из статьи Carl Rabitz в немецкой Википедии. Извиняюсь, за возможно очень вольный перевод, но с немецким языком у меня совсем плохо, т.е. никак. Поэтому переводили вместе с Переводчиком от Google.
Карл Рабиц (родился 22 декабря 1823 в городе Галле (Halle (Saale), умер 10 апреля 1891) – немецкий инженер, изобретатель, строитель, строительный подрядчик.
Будучи учеником известного строителя и архитектора Альберта Дитриха Шадова (Albert Dietrich Schadow), Карл Рабитц в 1853 году получил степень магистра. С 1854 года он стал независимым мастером-каменщиком. В 1864 году он изобрел технику огнестойкой штукатурки потолков с деревянными балками, и получил патент на метод штукатурки Rabitzwand . Этот метод известен как легкие стены (Drahtputzwand).
В своей брошюре Naturdächer von vulkanischem Cement выпущенной в 1867 году он пропагандировал зеленые крыши, т.е. заложил основы понятия «живая крыша» и «эксплуатируемая кровля» — лужайки или даже сады для отдыха прямо на крыше здания. И эту свою идею - ландшафтный сад на плоской крыше он представлял на Всемирной выставке в Париже в 1867 году.
Карл Рабитц похоронен на кладбище инвалидов в Берлине.
Вот практически все, что удалось узнать из интернета. Но, тем не менее, попытаюсь подытожить.
Карл Рабитц был достаточно известным строителем и изобретателем. Ни чего не могу сказать про технику огнестойкой штукатурки, а вот об двух остальных упомянутых выше его изобретениях стоит сказать отдельно.
Прежде всего, Карл Рабитц остался в истории как пропагандист и сторонник плоских крыш. Но не просто плоских крыш, а именно эксплуатируемых крыш с садами, лужайками и даже с огородами. Нельзя сказать, что в этой области он был пионером. Достаточно вспомнить одно из Семи чудес света - висячие сады Семирамиды возведенные по приказу вавилонского царя Навуходоносора II (605—562 до н. э.).
Основной проблемой при строительстве таких крыш является предотвращение попадания поливной и атмосферной воды во внутренние помещения, т.е. создание гидроизоляции между грунтом и перекрытием дома. В Вавилоне это достигалось тем, что поверхность каждой платформы покрывалась слоем тростника, смешанного с асфальтом, затем двумя слоями кирпича, скрепленного гипсовым раствором, поверх всего укладывались свинцовые плиты. А уже потом укладывалась плодородная земля, куда высаживались семена различных трав, цветов, кустарников и деревьев. Вероятно, и Карл Рабитц изобрел какой-то подобный способ, судя по названию брошюры, основанный на использовании вулканического цемента.  Опять позволю себе немного перевести выдержки вот из этого интересного документа.
В начале шестидесятых годов 19-го века сад на крыше построил берлинский каменщик Карл Рабитц (1825-1891) в своем доме в Инвалиденштрассе 66 в Берлине. Сад был расположен в одной стороне дома на уровне bel-étage, и мог быть доступен с земли или по лестнице через стеклянную дверь в плоскости сада. Сад на крыше состоял в основном из травы, в окружении гравия. Одна часть крыши использовалась в качестве места для дружеских встреч, а другая как огород - на грядках росли овощи (тыква), кулинарные травы (мелиссы) и выше всех цветы, такие как фуксии, георгины, флоксы, астры, розы и другие. Много знакомых и друзей, которые посетили семью Рабитца, были очарованы не только пышной растительностью, но и возможностью, которую предоставил им сад на крыше, чтобы посмотреть на жизнь в городе сверху.
Конструкция крыши-сада была разработана самим Карлом Рабитцом, и получила от него имя «Naturdach von vulkanischem Zement». Это была плоская крыша с заливной деревянной опалубкой, где был изолирующий слой. Потом с упругим слоем цемента по всей поверхности крыши (вероятно слой битумного цемента) был применен слой вулканического цемента, так что они образуют связное целое. Этот вулканический цемент состоит из смеси портландцемента (обожженного известняка и глины) и вулканических пород и гравия. Вулканический цемент характеризуется водо- и огнестойкостью, высокой твердостью и упругостью.
Карл Рабитц, который верил в успех его крыши и перспективы строительства садов на крыше, решил представить этот свой проект заинтересованной общественности на Всемирной выставке в Париже в 1867 году. Он сделал действующую модель своего дома с садом на крыше, а также представил на Всемирной выставке свою брошюру о крышах из вулканического цемента или о современных висячих садах - огнестойких, великолепных, красивых, долговечных и дешевых. В конце буклета представил иллюстрацию своего собственного сада-крыши в Берлине.


Сад на крыше мастера-каменщика Карла Рабитца в Берлине. Рисунок из работы "Naturdächer von vulkanischem Cement ", 1867
Вилла Карл Рабитца была разрушена во время Второй мировой войне полностью.
Надо сказать, что эта идея Рабитца нашла широкое применение в современном мире. Так, например, в Нью-Йорке построено более 8000 зеленых крыш, а в Германии федеральные законы обязывают проводить озеленение кровель. О современном состоянии озеленения крыш могу рекомендовать две статьи на Мембране: Травы кроют крыши чёрных островов городского тепла и Падающий дом предоставляет трибуну зелени.
Другим известным изобретением К.Рабитца было …, нет не сетка, и даже не способ штукатурки стен, где вместо деревянной дранки применялась металлическая сетка. Карл Рабитца придумал и запатентовал способ ведения штукатурных работ, который позволял не просто надежно штукатурить стены без трещин, но и создавать легкие огнеупорные стенки произвольной формы (сейчас для этих целей обычно используют гипсокартон), а также сложные лепные потолки. А вот для производства металлической сетки, используемой в этом способе штукатурки стен, как утверждается во многих источниках, Карл Рабитц придумал также станок.
Ну что же, смотрим патент Карла Рабитца (DRP 3789) на который иногда ссылаются некоторые источники. Там единственный рисунок, правда большой, расположенный на двух листах.


Патент Карла Рабитца (DRP 3789)
Как видно, сетка присутствует. Увеличиваю максимально фрагмент сетки.


Сетка в патенте Карла Рабитца. Фрагмент рисунка патента DRP 3789
Ну и где привычная нам плетеная сетка, которую мы называем рабица?
Попытки найти патенты Карла Рабитца среди американских патентов не увенчались особым успехом. Мне удалось отыскать только один его патент США №339211 от 6 апреля 1886 года, который назывался «Receptacle for the preservation of grain and succulent materials», что можно перевести как «Резервуар для хранения (сохранения) зерна и сочных кормов (материалов)».


Патент США №339211. Receptacle for the preservation of grain and succulent materials

Эта оригинальная силосная башня состоит из нескольких соединенных вместе тонкостенных вертикальных секций, находящихся под общей крышей. В результате конструкция получилась жесткой, прочной и легкой. Это было обеспечено благодаря применению тонких и прочных стенок, способ изготовления которых и являлся главной особенностью этого изобретения. Ниже привожу фрагмент из описания этого патента.
The object of this invention is not only to provide a mode of construction by which a tight receptacle or reservoir or silo is obtained, but whereby the structure itself is made much stronger with comparatively thin inclosing-walls.
The invention consists, essentially, in forming the walls of a silo or reservoir by means of a metallic skeleton, as a foundation for the mortar or other substance or compound, or the said mortar or other substance or compound and a lining therefor, substantially as hereinafter fully described.
Думаю, что последний процитированный абзац и есть в кратком изложении метод штукатурки стен, который изобрел Карл Рабитц. Только здесь он его применил для стен хранилища зерна и силоса.
А теперь внимательно посмотрим на структуру стены в этом патенте, вернее на metallic skeleton.


Как видим, сетка для армирования стен предлагается разная, но даже на Fig.14, при внимательном рассмотрении, она не является плетеной сеткой – той, что у нас принято называть сеткой-рабицей. Странно, почему сам изобретатель не использует свою сетку?

И тут я должен очередной раз сказать, что, скорее всего Карл Рабитц, собственно сетку, носящую в некоторых странах его имя, не изобретал. По крайней мере, так утверждает английская Википедия. Опять исторически сложившееся название не вполне соответствует действительности. Название сетка-рабица закрепилось только в немецком и русском языках. А вот в английском языке этот вид плетеной сетки называется иначе.
Есть несколько английских названий для сетки-рабицы, но самым распространенным является chain-link fence или chain-link fencing. Это даже не сетка, а какой-то цепной забор или ограждение, если переводить буквально. Название сразу говорит о направлении её применения – для ограждения. Хотя есть и такое название: wire-mech webs. Это, вероятно тогда, если сетка применяется для других целей. 
В английской Википедии есть статья chain-link fencing, в которой приводится еще несколько названий для нашей сетки: wire netting, chain-wire fence, cyclone fence или hurricane fence. Там же приводятся исторические сведения об этом изобретении, которые я в очередной раз позволю себе процитировать.
Development of chain link fencing
In the United Kingdom the firm of Barnard, Bishop & Barnard was established in Norwich to produce chain-link fencing by machine. The process was developed by Charles Barnard in 1844 based on cloth weaving machines (up until that time Norwich had a long history of cloth manufacture)
Если в вольном переводе, то сам процесс производства был придуман и разработан Чарльзом Бернардом (Charles Barnard) из Норвича (Великобритания) в 1844 году. Там же было начато и производство плетеной сетки фирмой Barnard, Bishop & Barnard, одним из основателей которой и был Чарльз Бернард.
К сожалению, информации о Чарльзе Бернарде в интернете очень мало. Удалось собрать немного, буквально по абзацам из разных страниц, в основном посвященных истории города Норвича. Вот эти страницы:
Maker/Retailer Biography Barnard Bishop & Barnard
A History of Norwich
Historical Shepherds Huts - Boulton and Paul of Norwich
Barnards
Если коротко все обобщить, то можно сказать следующее:
Чарльз Бернард (1804-1871) начал свой бизнес 9 ноября 1826 года как торговец железными и скобяными изделиями (Ironmonger), нефтепродуктами и красками в помещениях вблизи Норвичского рынка. К 1840 году он добавил к розничной торговле небольшой цех в Поттергейте (Pottergate), где начал производить железные изделия и инструменты для бытовых и сельскохозяйственных целей.
В 1846 году Джон Бишоп (John Bishop), из Санкт-Ives (St. Ives), стал партнером Чарльза Барнарда, и быстро растущий бизнес потребовал перемещение работ в более просторные помещения. В 1859 году два старших сына Бернарда стали партнерами, и фирма получила окончательное наименование Barnard, Bishop & Barnard. В переписи 1861 года Чарльз Бернард был указан в качестве собственника фабрики, где были заняты 105 рабочих, 47 мальчиков, 7 клерков и 4 продавца (shopmen). Раннее процветание фирмы базировалось на производстве бытовой и садовой техники. Фирма просуществовала до середины 20-го века и оставила после себя много замечательных вещей. И хотя изначально они предназначались для чисто хозяйственных целей, сейчас эти предметы выставляются на аукционах, как художественные ценности. Например, камин выставлений на аукционе Кристи в разделе 20TH CENTURY BRITISH DECORATIVE ARTS.


A Barnard, Bishop and Barnard cast iron fireplace designed by Thomas Jekyll with Minton tiles designed by Dr Christopher Dresser.
Но вернемся к нашей плетеной сетке. Как сын фермера, Бернард понимал необходимость ограждения сельскохозяйственных участков для защиты от кроликов и лис. Но дешевых решений этой проблемы в то время на рынке не было. Поняв это, он начал экспериментировать с производством проволочной сетки, и когда осознал осуществимость этой идеи, организовал фактически ручное производство черной лакированной сетки. Дальше буду цитировать статью Barnards без перевода, т.к. с переводом и у меня и у Переводчика от Гугла возникли большие проблемы.
He was the son of a farmer and knew there was a need for fencing to keep out rabbits and foxes. It is said he started to experiment with cotton reels, and when he had established the practicability of the idea, pegged rollers were made for the production of black japanned netting. These rollers were supported on iron trestles and the fabric was woven by men who were provided with bobbins carrying the gauge of wire required. The size of the mesh depended on the peg spacings. Production was slow and Mr. Barnard decided to try and design a machine. He succeeded, and by 1844 a primitive loom, using a man as a weaver, with a boy to power the machine, was being used in his works. He used the ‘Half Wheel‘ principle by which two slides and a rack engaged alternately to form the twists. This invention, although not patented, must place Barnard high on the list of innovative inventors of his time. The original machine is in working order and can still be seen at the Bridewell Museum in Norwich.
Если с black japanned я еще справился, поняв, что это черный лак, то принцип ручного изготовления сетки я не смог перевести, и естественно не понял. Дальше по тексту, понятно, что был придуман примитивный ткацкий станок с ручным приводом и управлением. Но что такое ‘Half Wheel‘ principle и дальше, как два slides и rack формуют закрученную спираль (twist) мне осталось не понятно. Дальше, уже более понятно. Это изобретение, хотя оно и не было запатентовано, поставило Бернарда высоко в списке инновационных изобретателей своего времени. Оригинальный станок находится в рабочем состоянии и его все еще можно увидеть в музее Бридуэлл (Bridewell Museum) в Норвиче.
К сожалению, на официальном сайте этого музея я фото этого станка не нашел. Но мне повезло, и я нашел его на это странице: Bridewell Museum, Norwich. Смотрим внимательно на этот станок.


This is the original Barnard wire netting 'knitting' machine
Разобрать что-либо трудно, т.к. рисунок слишком мал. К счастью, на форуме Practical Machinist - Largest Manufacturing Technology Forum on the Web нашел тему Antique Machinery and History и в ней ветку Old machines in Norwich, где есть ссылка Knitting netting на большую фотографию.

Смотрим и видим, что эта не сетка-рабица, и не chain link fencing. Такая сетка называется Chicken wire или Hexagonal Wire Netting, и предназначается она, в основном, как видно из названия, для ограждения вольеров с домашней птицей, хотя находит применение и в других областях. Для ее изготовления применяют тонкую гальванизированную проволоку.



Hexagonal Wire Netting
Так вот именно такую сетку в конце 19-го века производили фирма Barnard, Bishop & Barnard и еще одна фирма из Норвича Bolton&Paul Manufactures в огромных количествах, отправляя её в Австралию для защиты фермерских хозяйств от расплодившихся кроликов. Вот рисунок из рекламного проспекта фирмы Bolton&Paul напечатанный в 1894 году, который я нашел здесь.

Опять отчетливо видно, что это именно шестиугольная (hexagonal) сетка. Хотя, в том же Bridewell Museum из Норвича я нашел фотографию 1910 года, на которой изображены рабочие на фоне готовой продукции – рулонов сетки.

 Wire workers, Barnards Ltd., 1910
При этом видно, что в рулонах свернута сетка-рабица. А в 1844 году, и в 1894 году на заводах в Норвиче производился другой тип проволочной сетки – chicken wire.

Так кто же изобрел сетку-рабицу?
К сожалению, для меня этот вопрос так и остался не выяснен. Может это был Карл Рабитц, но документальных подтверждений этого факта я не нашел. Чарльз Бернард хотя и изобрел первый станок для изготовления проволочной сетки, но это не та сетка.
Есть еще один патент, правда американский, куда же без них, на котором есть изображение плетеной сетки. Это даже не сетка, а полотно для использования в проволочном матрасе для кроватей. Но в данном случае это не важно, т.к. принцип один и тот же.


Патент США №124286. Wire fabrics.
Патент выдан некому J. Williams C. Peters из Чикаго в 1872 году. Так может это и есть изобретатель chain link fencing. К сожалению, и здесь у меня возникают сомнения. В данном патенте задекларирована только сама сетка, но нет, ни способа, ни устройства для её изготовления. По этому поводу там написано следующее: “I am aware that several wires coiled together have been used for similar purposes; but I do not claim such.” Ну если Вильямс Петерс не захотел декларировать способ изготовления такой сетки, то у меня остались большие сомнения в его приоритете на изобретение сетки-рабицы.
Вопрос авторства так и остался открытым, как осталась открыта тема заборов, проволочной сетки и колючей проволоки. Думаю, что к этой теме я еще вернусь, т.к. её современная история тоже интересна.

А на этом пока всё.

воскресенье, 16 мая 2010 г.

Рersonal watercraft - Гидроцикл - Водный Мотоцикл


Александр Мицкевичюс
Рersonal watercraft или Кто изобрел Водный Мотоцикл?

Для начала, чтобы сразу было понятно, о чем идет речь, представляю небольшой коллаж из нескольких фотографий найденных в интернете. Показаны двухместный, одноместный и спортивный (стоячий) варианты водных мотоциклов. Не уверен, что это все возможные типы данного транспортного средства, но для начала хватит.
Далее, стоит, пожалуй, коснуться определений и понятий, т.к. здесь есть некоторая неразбериха и путаница.
В русскоязычных источниках наиболее часто употребляемыми названиями в отношении данных средств развлечения являются «Гидроцикл» и «Водный мотоцикл». Например, в русской версии Википедии  в статье «Гидроцикл» эти понятия идут как синонимы уже в определении.
Гидроцикл  (водный мотоцикл) - скоростное персональное водное транспортное средство с собственным двигателем, предназначенное для скольжения по водной поверхности, длиной до двух метров и грузоподъёмностью до 300 килограмм. Как правило, гидроциклы делят в первую очередь на «стоячие» и «сидячие». Стоячие спортивные гидроциклы обладают большой маневренностью и требуют твёрдой опытной руки, используются и в гонках, и во фристайле. Сидячие гидроциклы менее приспособлены для трюков и крутых виражей, но зато устойчивы и идеально подходят для «прогулочного стиля». Существуют туристические (семейные), спортивно-туристические и чисто спортивные модели. В настоящее время гидроциклы используются для отдыха, в спортивных целях и редко как спасательное средство.
Определение, возможно, не совсем удачное, но с учетом того, что статья в Википедии на данный момент не завершена, не буду сильно по этому поводу возмущаться.
Также, применяют еще названия «водный скутер» и «аквабайк». Ну, со скутером вроде все понятно, это по аналогии с сухопутным скутером, вероятно, так называют небольшие аппараты. А вот аквабайк это вроде и есть водный мотоцикл, но правильнее все же, так называть не аппарат, а вид спорта.
Что же касается англоязычных названий, в настоящее время устоявшимся считается практически одно название - personal watercraft или personal water craft (PWC). Хотя в начале своего становления, и позже – в процессе развития,  для гидроциклов было предложено много различных названий. Приведу лишь несколько: Small sized jet propulsion boat (4979459); Aquatic vehicle (3369518, 3426724, 3623447); Jet powered watercraft (3948206); Small watercraft (4457726, 5076190); Small-sized marine craft (4625669); Small-sized surface boat (6915755). Здесь в скобках указаны патенты США, откуда они взяты. И сейчас можно встретить подобные названия, но, пожалуй, только в патентах. В основном, и в патентах, и коммерческом использовании утвердилось одно название - personal watercraft. Хотя с моей точки зрения понятие персональное судно имеет гораздо более широкое значение, чем просто водный мотоцикл. Вот для примера несколько транспортных средств, каждое из которых имеет свое оригинальное название, но их всех можно смело отнести personal watercraft.

Еще раз обращусь к Википедии, только в этот раз к англоязычной версии. Ниже приведена цитата и её перевод из статьи Personal water craft. Сразу извиняюсь за мой не слишком литературный перевод.
A personal water craft (PWC) is a recreational watercraft that the rider sits or stands on, rather than inside of, as in a boat. Models have an inboard engine driving a pump jet that has a screw-shaped impeller to create thrust for propulsion and steering. They are often referred by the brand names Jet Ski, WaveRunner or Sea-Doo.
Most are designed for two or three people, though four-passenger models exist. Stand-up PWCs were first to see mass production and are popular for single riders. The invention of both major types of PWC is credited to Clayton Jacobson II of Arizona, USA, originally a motocross enthusiast.
Гидроцикл является развлекательным (для отдыха) судном,  где ездок сидит или стоит на, а не внутри, как в лодке. Модели имеют расположенный внутри двигатель приводящий в движение водометный (гидрореактивный) движитель насосного типа, который имеет винтообразные крыльчатки для создания тяги для поступательного движения и рулевого управления. Наиболее часто упоминаются торговые марки Jet Ski, WaveRunner или Sea-Doo.
Большинство из них рассчитаны на два или три человека, хотя и 4-х местные модели также существует. Стоячие гидроциклы были первыми¸ которые увидели массовое производство и часто применяется для одиночных ездоков. Изобретение обоих основных типов гидроциклов приписывают Клэйтону Джейкобсону II (Clayton Jacobson II)  из Аризоны, США, первоначально энтузиаста мотокросса.
Здесь конечно, гораздо больше полезной информации. Прежде всего, приведено классическое описание гидроцикла. Для большей иллюстративности приведу рисунок со схемами подобного аппарата, взятые с  American Boating Education - Boating Safety Course и Boat Design Net - the Boat Design and Boat Building Site.
Схема Personal watercraft
И наконец, в приведенной выше цитате из Википедии есть ответ на главный вопрос этого сообщения. Изобретателем гидроцикла (водного мотоцикла, personal watercraft) является Клэйтон Джейкобсон II (Clayton Jacobson II). И это не подлежит сомнению.
Первый патент Джейкобсон получил в 1966 году (патент США № 3369518) на стоячий (standup) гидроцикл.
Патент США № 3369518. Aquatic vehicle
Все предыдущие патенты на подобные изобретения можно отнести больше к моторизованным доскам (surfboard) о чём я писал в сообщении о PowerSki Jetboard. Или вот еще пример -патент США №3213822 Motorized surfboard.
Патент США №3213822. Motorized surfboard
А вот более близкая идея к изобретению Джейкобсона – патент США №3270707 – Aquatic device. Более близкая – но не очень близкая.
Патент США №3270707. Aquatic device
Не знаю, была ли реализована в металле модель Джейкобсона по его первому патенту, но в серийном производстве её не было. Дальше начинается сотрудничество изобретателя с известной фирмой Бомбардир (Bombardier Inc.). Внимание изобретателей – дальше пример сотрудничества изобретателей с крупными корпорациями. И хотя Джейкобсон был сторонником именно стоячих гидроциклов, его сотрудничество с Bombardier привело к появлению сидячих (sit-down) моделей. Думаю это было вызвано в первую очередь чисто маркетинговыми соображениями руководителей Бомбардира, которые позиционировали гидроцикл именно как recreational watercraft, т.е.предназначенного именно для отдыха, а не для активного отдыха (спорта). Кроме того, к тому времени фирма Bombardier была известна как производитель снегоходов, выпуская их под маркой Ski-Doo®. А сидячий гидроцикл, в верхней своей части, очень напоминает снегоход. Не удивительно, что гидроцикл, который начала выпускать фирма Бомбардир в 1968 году получил название Sea-Doo®.
Была и чисто техническая причина запуска в производство именно сидячей модели. Широкий, плоский корпус был выбран, чтобы выдержать вес двигателя Rotax объемом 318 куб.см., а также его систему воздушного охлаждения. С современной точки зрения, Sea-Doo® model 320 имел много недостатков: двигатель мощностью 24 л.с. явно маловат по современным понятиям; как следствие недостаточной мощности – небольшая скорость; медленное рулевое управление, которое не позволяло делать крутые повороты; низкая надежность двигателя; восприимчивость к коррозии. Но это был первый серийно выпускаемый гидроцикл. Кстати, Джейкобсон не забыл оформить патент и на эту модель.
Привожу фотографию с форума ski-doo snowmobile forums - DOOTalk.com настоящего Sea-Doo® 320, который сохранился у какого то энтузиаста.
Sea-Doo® model 320
А вот и патент США №3426724 – Power-driven aquatic vehicle, полученный Джейкобсоном в 1968 году. Думаю, что сходство здесь очевидно.
Патент США №3426724. Power-driven aquatic vehicle
Справедливости ради следует сказать, что более чем за 10 лет до Бомбардира и Джейкобсона, в середине 50-х годов 20-го века известный британский производитель мотоциклов – фирма Vincent-HRD company также наладила производство аппаратов для отдыха на воде. Назывались они Amanda Water Scooter, и в них также человек находился в положении сидя сверху, как на мотоцикле, а не внутри корпуса, как в лодке.
 Amanda Water Scooter фирмы Vincent
Однако называть этот водный скутер гидроциклом, в современном понимании этого слова, я бы не стал. Главного, чего для этого не хватает – водометного движителя. Так что приоритет в выпуске первого гидроцикла остается у Джейкобсона и фирмы Бомбардир.

Джейкобсон продолжая оставаться сторонником стоячих моделей, постоянно их совершенствовал, стараясь продвинуть их на рынок. Но на рубеже 60-х – 70-х годов у него возникли проблем с фирмой Бомбардир. Вероятно, связанный лицензионными и другими договорами, он не мог полноценно работать, например, предлагая свои идеи другим фирмам. К тому же, в это время Бомбардир решил уйти с рынка гидроциклов, сосредоточившись на производстве снегоходов.
Джейкобсон к тому времени имел уже почти готовый стеклопластиковый прототип с поворотной рукояткой  управления, и ставшей впоследствии знаменитым, способностью к остойчивости. Кроме того, он имел уже и патент на эту модель.
Патент США №3826220. Self-righting power-driven aquatic vehicle
И тогда Джейкобсон порывает с Bombardier и идет на Kawasaki. Вероятно, Kawasaki и Джекобсон смогли договориться о сотрудничестве на взаимовыгодных условиях. В результате этого сотрудничества родился Jet Ski® - первый коммерчески успешный гидроцикл, с одной из самой длинной историей производства. Первые модели Jet Ski® продавались слабо, однако, с появление модели JS440 в 1977 году продажи резко возросли благодаря применению новой маркетинговой стратегии Образа Жизни (lifestyle-oriented marketing).
Kawasaki Jet Ski 440
Вот такова история рождения гидроцикла (водного мотоцикла, personal watercraft). Конечно, история на этом не закончилась, она только начиналась. Но в рамках этого сообщения, и даже блога осветить её вряд ли удастся. Поэтому, чтобы показать на каком уровне находится сейчас это направление представляю две последние модели фирмы Kawasaki.
Модели Kawasaki Jet Ski 800SXR и Kawasaki Jet Ski STX-15F 2010 года.
Не закончилась эта история и для Клэйтона Джейкобсона. Он продолжал и дальше творить, изобретать и продавать лицензии разным фирмам. И к 1991 году заработал около $3 млн. в виде роялти от PWC.

И в заключении, немного еще ссылок, если кому интересна эта тема.
Clayton Jacobson II - Wikipedia, the free encyclopedia
Kawasaki Watercraft
The Personal Watercraft Phenomenon
The History of the Jet Ski - Clayton Jacobsen
The Anti-Canoe?
Думаю, что на сегодня хватит.

Comments:

При работе над статьей о реактивной доске PowerSki Jetboard пришлось окунуться в мир водного спорта и развлечений. В результате у меня появился материал не только об этой доске, но и о других средствах отдыха на воде, в частности гидроциклах или водных мотоциклах. Немного поработал, и получилось эта статья.

вторник, 11 мая 2010 г.

PowerSki JetBoard – реактивная доска для серфинга с бензиновым двигателем.

Как и обещал в ЦЕЛЯХ и ЗАДАЧАХ, подготовил сообщение посвященное новостям из мира изобретательства. Поводом для написания этой статьи послужила новость, которая пришла ко мне 23 апреля 2010 года по подписке с сайта Международной Корпорация Трансфера Технологий и Лицензий. Называлась она «Чуден серфинг при тихой погоде», и была посвящена новому средству для развлечения на воде – моторизованной доске PowerSki Jetboard.
Не могу сказать, что новость не интересна. Однако мне она показалась странной.
Во-первых, хоть статья и занимательна, но как для меня, мало в ней технических подробностей. Я  даже подумал, что это рекламная статья. Ну, думаю, ни чего страшного, аппарат замечательный, хоть и не дешевый, вот и решили его представить нашей публике. Но сколько не искал, не нашел кому же деньги платить. Была ссылка на первоисточник - сайт интернет сообщества о дизайне Novate.Ru, но там тоже некому платить. Не поленился, нашел оригинальную статью на этом сайте, которая также называлась «Чуден серфинг при тихой погоде», но это никакой дополнительной информации мне не дало, так как обе статьи идентичны друг другу.
Во-вторых, новость эта уже давно не новость. Еще в январе 2004! года она появилась на Мембране в виде статьи «Реактивная доска Powerski Jetboard вынесет двоих», где об этом устройстве было сообщено больше и интереснее, чем в упомянутых выше статьях.
Однако, отбросив все сомнения, я решил все же уделить внимание этому замечательному средству передвижения и развлечения на воде.

PowerSki Jetboard

Начну, пожалуй, с названия и рекламных слоганов, т.е. то, как этот продукт представляется публике, ибо все статьи и сайты носят в основном рекламный и маркетинговый характер. Вот несколько заголовков статей (страниц):
Если все суммировать, то можно сказать, что PowerSki JetBoard – реактивная доска для серфинга с бензиновым двигателем.
Стоит также обратить внимание на названия патентов, которые принадлежат Роберту Монтгомери (Robert Montgomery)– одному из основателей фирмы Powerski International, которая была создана для производства и продвижения на рынок этой реактивной доски. Это патент США №5582529 - High performance motorized water ski, и патент США на промышленный образец №D424008 - Motorized water ski. Как видно, здесь это устройство называется несколько иначе, и перевести его можно как «Высокопроизводительные моторизованные водные лыжи». При подобной ситуации с неразберихой в названиях, вроде бы, надо больше доверять патентной документации. Но, если обратиться к Международной Патентной Классификации (МПК), то видно, что класс B63B35/79, к которому относится патент №5582529, это все же серфинг.
B63B 35/00 - Суда или подобные плавучие устройства, предназначенные для специальных целей
35/73     .     прочие суда или подобные плавучие средства для развлечения и спорта
35/74     .     .     плавучие устройства с сидением, поддерживающим тело человека
35/79     .     .     серфинги, например доски для серфинга
35/81     .     .     водные лыжи; водные сани
Хотя, с другой стороны, существует целое направление в водных спортивных аппаратах, которые у нас имеют несколько названий: водный мотоцикл, гидроцикл, аквабайк, водный скутер. В англоязычных странах, в настоящее время устоявшимся считается практически одно название - personal watercraft или personal water craft (PWC), хотя с моей точки зрения понятие персональное судно имеет гораздо более широкое значение, чем просто водный мотоцикл. Так вот, мне кажется, что PowerSki Jetboard гораздо более близок к personal watercraft чем к доске для серфинга или водным лыжам. В качестве доказательства этого утверждения приведу только один пример. Это патент США №4979459 выданный в 1990 году фирме Yamaha, и называемый «Small sized jet propulsion boat», что можно перевести, как «Малоразмерная реактивная лодка». Ниже привожу рисунок с описания этого патента.
Патент США №4979459. Small sized jet propulsion boat
А еще ниже рисунки PowerSki Jetboard взятые с различных сайтов, продвигающих эти реактивные водные доски на различных рынках.
PowerSki Jetboard в действии.
Как видно из рисунков, если мысленно экстраполировать малоразмерную реактивную лодку от Ямахи в сторону её уменьшения, то легко можно прийти к реактивной доске для серфинга фирмы Powerski International. Отсутствие сидений, и как следствие - положение стоя (впрочем, можно и лежа) при движении, «гибкий» руль, использования водометных движителей, все это делает эти транспортные средства очень похожими друг на друга. У реактивной доски немного добавилось функций: при тихой воде и во внутренних водоемах её действительно можно использовать наподобие водных лыж; а при сильных волнах на море можно использовать в качестве доски для серфинга.
Теперь приведу несколько цитат с различных источников для лучшего понимания сути и принципа работы этой моторизованной доски.
PowerSki Jetboard представляет собой гибрид серфборда и гидроцикла. На нем вы сможете рассекать по ровной воде на скорости до 65 км/ч. Доска оснащена двухтактным двигателем водяного охлаждения, размер которого всего 25x43x16 см., а мощность 45 лошадиных сил.
На новом снаряде вы сможете не только гонять, но и выполнять различные трюки – прыжки, развороты. Доска остается устойчивой и маневренной на любых скоростях, благодаря грамотному распределению масс и аэродинамике. Контроль над серфбордом осуществляется при помощи многофунцкионального устройства управления тягой. На устройстве, которое присоединено к доске стальным шнуром в резиновой оболочке, расположены кнопки запуска и остановки двигателя, устройство аварийного отключения, а также спидометр и уровень топлива.
Запатентованный одноцилиндровый двухтактный двигатель объемом 330 см3 (SuperTorqueXT) способен развивать мощность в 45 лошадиных сил, обеспечивая давление на водометной помпе в 350 psi. при весе около 18 кг. Двигательный агрегат включает в себя автоматическую трансмиссию, встроенную в дно двигательного отсека, которая позволяет грамотно передать тягловое усилие на водомет.

PowerSki Jetboard является одной из самых радикальных водных игрушек, которые были придуманы. PowerSki JetBoard - инженерное чудо. Изобретатели взяли за основу форму доски для серфинга и встроили в неё невероятно маленький и плоский 45-сильный двигатель, способный перемещать Jetboard со скоростью до 40 миль/ч.
С кормовым реактивным движителем и тремя стабилизирующими килями внизу, JetBoard скользит лучше, чем что-либо еще на воде. Jetboard может производить перегрузки при поворотах до 6G, позволяя водителю достичь почти горизонтального положения по отношению к воде.
Баланс поддерживается путем захвата рукоятки соединенной с носом доски через 4-футовый полугибкий рычаг. Ручка включает в себя кнопки старт/стоп, рычаг газа и аварийный выключатель, и имеет эргономично сконструированную форму для предотвращения усталости кисти и запястья.
Теперь рассмотрим на чем держится вся эта конструкция с технической и интеллектуальной точек зрения, т.е. какие основные идеях и изобретения лежат в ее основе.
Когда я заходил на сайт компании в 2004 году, он имел несколько другой вид и содержание. Переход на флеш-технологию построения сайта мне представляется не самым удачным решением, но кроме того, на старом сайте была страничка Powerski Patents со списком патентов фирмы. Сейчас эту страничку невозможно найти напрямую с сайта. К счастью, ссылка все же действующая. Попытаюсь на основе этого списка и найденных мною самим патентов фирмы Powerski сделать небольшой анализ.
Основным патентом, описывающим общие принципы работу и компоновку является патент США №5582529 - High performance motorized water ski, заявленный в марте 1995 года и полученный в декабре 1996 года.


Внешний вид защищен целым рядом дизайнерских патентов:
D334552    Motorized water ski
D355400    Motorized water ski
D424008    Motorized water ski


Обращает на себя внимание тот факт, что представленные объекты на рисунках с описаний патентов несколько отличаются от тех образцов, что производятся в настоящее время. Это легко объясняется датой подачи этих патентов - прошло уже 15 лет с подачи первого. За это время творческий инженерный процесс создателей Jetboard несколько видоизменил их первоначальный замысел.
Важным, если не основным, элементом конструкции является двигатель. Маленький, плоский и  мощный двухтактный двигатель внутреннего сгорания является достаточно уникальным по своим характеристикам. Защищен патентом США №6223712 - Personal watercraft engine, и кроме того выпускается под зарегистрированной торговой маркой SupertorqueXT.

Патент США №6223712. Personal watercraft engine

SupertorqueXT Marine Engine

В последние годы были получены еще несколько патентов, но уже на отдельные элементы.
Патент США № 7001232 - Personal watercraft air intake assembly, или Воздухозаборник персонального судна. Понятно, что у судна с ДВС, одним из условий непрерывной работы является обеспечение постоянного притока воздуха к двигателю, да еще и непопадание с этим воздухом воды. Однако, экстремальные условия эксплуатации данного судна (постоянный контакт с водой практически всей поверхности) превращают это условие в довольно большую инженерную проблему. Решению этой проблемы и описано в этом патенте. Опущу технические подробности, кому интересно почитайте здесь, скажу лишь, что воздухозаборник расположен на носу судна, на стыке соединения рычага управления с доской.

Патент США № 7001232. Personal watercraft air intake assembly
Патент США № 7118436 - Personal watercraft fuel tank assembly, или Топливный бак персонального судна. Все правильно, судно надо периодически заправлять, а места свободного практически нет, поэтому топливный бак и принял такую причудливую форму, заполняя все свободные объемы внутри доски. Думаю, что он выполняет еще и некоторые другие функции, например, усиливает жесткость всей конструкции.

Патент США № 7118436. Personal watercraft fuel tank assembly
И есть еще заявка США № 2005235900 - Personal watercraft nose assembly, или носовая часть персонального судна. Вероятно, носовая часть является наиболее повреждаемой частью доски, и поэтому ее сделали быстро и легко заменяемой.
Ну вот, это основные патенты фирмы Powerski International. Но не все. Патентная защита фирмы поставлена очень хорошо. Из представленного списка, видно, что патенты получены практически во всех странах, перспективных с точки зрения продаж их продукта. Кроме того, зарегистрирован целый ряд торговых марок связанных с Jetboard. Это уже упомянутые выше PowerSki Jetboard™ и SupertorqueXT™. Кроме того, на их сайте нашел упоминание о следующих торговых марках: Delta Wing™, Hydro-Step™, Igniter 360™. Каждой новой модели дается оригинальное название, регистрируется торговая марка на это название и затем продвигается с ним на рынок.
Итак, задумана, разработана и испытана модель нового средства развлечения на воде. Все надежно защищено различными патентами. Вот, что в итоге получилось.

Ну а дальше надо организовать производство и продажу.
Организационная структура компании довольна сложна. Я не стал тратить время на её изучение. Кому интересно, может попытаться сделать это сам. Расскажу, что я точно понял.
Отцов-основателей у фирмы трое: уже упомянутый выше Роберт Монтгомери (Robert Montgomery) – основатель и генеральный директор, а также изобретатель и владелец всех патентов, Бъерн Элвин (Bjorn Elvin) и Лео Грин (Leo Greene).
Головной офис компании Powerski International Corporation (PSI) расположена в Сан-Клементе, Калифорния, где также находится основное производство с тремя сборочными линиями, способными выпускать до 300 аппаратов в месяц. Упоминается также компании Powerski Manufacturing Corporation (PMC) и Powerski Canada, которые также занимаются производством. Их организационно-экономические и правовые взаимоотношения с головной компанией мне не совсем ясны.
Для распространения и продвижения своей продукции компания разработала и выстроила эффективную систему дилеров и дистрибьютеров (хотя честно говоря, я не понимаю разницы между ними) по всему миру.
Важным элементом в бизнесе компании является наличие спонсоров: Parametric Technology Corporation (PTC) – одного из мировых лидеров производства CAD-систем; Hewlett Packard (HP); Adobe Systems, Incorporated. И хотя наличие спонсоров у коммерческой фирмы выглядит довольно странно (в этих случаях обычно принято говорить об инвесторах), тем не менее, это факт. Речь здесь идет не просто о спонсорстве, а о взаимовыгодном сотрудничестве. Вероятно, компании-спонсоры предлагают свои программные продукты для CAD и оборудование (рабочие станции HP) бесплатно или по более низким ценам в обмен на рекламу своих продуктов.

Вот такой получился краткий рассказ о PowerSki Jetboard – моторизованной доски для серфинга, и бизнесе построенном на ее основе.

И тут я должен в очередной раз сказать, что эту идею придумал не тот, кого сейчас принято считать её создателем, т.е автор идеи моторизованной доски не Роберт Монтгомери. Сама идея довольно стара. В качестве примера приведу несколько патентов.

Патент США № 1945435. Motor driven surf board. 1934 г.


Патент США № 2434700. Motor float. 1946 г.

Патент США № 3262413. Motorized surfboard. 1966 г.
А вот уже пошли доски с передней рукояткой и пультом управления.
Патент США № 3456613. Waterproof motorized surfboard. 1969 г.
Доска с аккумулятором и электродвигателем. Прогресс в развитии аккумуляторных батарей идет такими темпами, что думаю, в ближайшее время подобная компоновка будет очень актуальной.

Патент США № 3481303. Motorized surfboard. 1969 г.
А вот этот патент уже очень напоминает Jetboard.

Патент США № 3548778. Self-propelled surfboard. 1970 г.
Ну, пожалуй, таких далеких примеров хватит.
И в наше время есть патенты на подобную тему. Это патенты США № 6192817, 6409560, 6568340, 6702634, 6901872 и др. Для иллюстрации приведу только один пример.

Патент США № 6568340. Motorized wakeboard. 2003 г.

Как видно, патентов на эту тематику много, а в продаже только моторизованные доски фирмы Powerski International. Почему? Думаю, что этой статьей я смог (ну по крайней мере попытался) ответить на этот вопрос.

А на сегодня все!