<< До этого: Закат эпохи пара, часть 2: нефть, и всё, что после
В 1900 году продажи автомобилей в США почти поровну делились на три типа: автопроизводители продали около 1000 машин с двигателями внутреннего сгорания, более 1600 — с паровыми двигателями, и почти столько же — с аккумуляторами и электромоторами. На протяжении всей жизни (по крайней мере, до недавнего появления электромобилей) автомобиль и двигатель внутреннего сгорания шли рука об руку, были неразделимы. Тем не менее, в 1900 году этот тип занимал наименьшую долю рынка.
Для историков техники это самый притягательный факт в истории автомобиля, возможно, самый заманчивый факт в истории индустриальной эпохи. Он наводит на мысль о мультивселенной возможностей, о саде развилок, о призрачных «как могло бы быть». Он наводит на мысль, что, возможно, если бы это неустойчивое равновесие склонилось в другую сторону, многих негативных последствий автомобильной эпохи — смога, ускорения глобального потепления, разрастания пригородов — можно было бы избежать. Напрашивается вопрос: почему победило внутреннее сгорание? В попытке ответить на этот вопрос было написано множество книг и статей — как любителями, так и профессиональными историками.
Однако, поскольку электромобиль, как бы ни была интересна его история, мало что может рассказать нам об эпохе пара, мы рассмотрим более узкий вопрос — почему проиграл пар? Появление паромобиля совпало с переломным моментом, когда паровая энергия, так долго двигавшая технический прогресс вперёд, уступила право на проход наглому новичку. Пар стал казаться пережитком прошлого, который лишь наблюдал со стороны за тем, как будущее проносится мимо. В течение двух столетий пар уверенно входил в одну новую область за другой: шахты, заводы, пароходы, железные дороги, пароходы, электричество. Почему же после столь многообещающего начала он потерпел неудачу в создании парового автомобиля?
Появление парового автомобиля
Хотя в Германии в 1880-х годах уже появились экспериментальные автомобили, успешной отраслью автомобиль впервые стал во Франции. Даже Бенц, единственный немецкий производитель, добившийся успеха в начале 1890-х годов, продавал большинство своих автомобилей и мототрициклов французским покупателям. Во многом это было связано с отличным качеством французских дорог — хотя они были в основном гравийными, а не асфальтовыми, они финансировались за счёт налогов и контролировались инженерами-строителями и значительно превосходили типичные европейские или американские стандарты того времени. Эти дороги
…позволили бизнесменам [во Франции] легко представить себе значительный потенциальный рынок автомобилей… Они вдохновили первых производителей на рекламу своих машин путём проведения междугородних демонстраций и гонок. И они сделали автомобили более практичными для жителей сельской местности и небольших городов»[1].
Первый успешный автомобильный бизнес возник в Париже в начале 1890-х годов. Эмиль Левассор и Рене Панар (оба выпускники Центральной школы искусств и производства, инженерного института в Париже) встретились в качестве менеджеров в механической мастерской, которая производила деревообрабатывающие и металлообрабатывающие инструменты. Они стали ведущими партнёрами фирмы и занялись производством автомобилей, купив лицензии на двигатель Daimler.
Прежде чем заняться производством автомобилей, они искали других покупателей на свои лицензионные двигатели, что привело их к производителю велосипедов вблизи швейцарской границы, компании Peugeot Frères Aînés, возглавляемой Армандом Пежо. Хотя сегодня велосипеды кажутся очень далёкими от автомобилей, они внесли большой вклад в раннее развитие автомобильной промышленности. Велосипедный бум 1880-х годов (стимулированный изобретением «безопасного» велосипеда с цепным приводом) заложил основу для создания высокоскоростных дорожных транспортных средств с шарикоподшипниками и трубчатыми металлическими рамами. Многие ранние автомобили напоминали велосипеды с дополнительным колесом или двумя, а цепные передачи для приведения в движение задних колёс оставались популярными на протяжении первых нескольких десятилетий развития автомобилей. Группы велосипедистов также стали очень эффективными лоббистами строительства ровных дорог на пересечённой местности, по которым они могли ездить на своих транспортных средствах, буквально прокладывая путь для грядущих автомобилей[2].
Арман Пежо решил приобрести двигатели Даймлера у Панара с Левассором и производить автомобили самостоятельно. Таким образом, уже к 1890 году существовало две французские фирмы, выпускавшие автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Но французские конструкторы не оставляли без внимания возможность эксплуатации паровых автомобилей на обычных дорогах. Прежде чем заказать двигатель Даймлера, Пежо работал над паровым трёхколёсным велосипедом с человеком, который оказался самым стойким сторонником паровых автомобилей во Франции, Леоном Серполле.
К 1890 году идея дорожного транспортного средства с паровым двигателем не была новой. Её предлагали бесчисленное количество раз, ещё до появления паровозов: Джеймс Уатт впервые заинтересовался двигателями ещё в 1750-х годах, после того как его друг Джон Робисон предложил построить паровую повозку. Но те, кто пытался воплотить эту идею в жизнь, всегда находили результат неудовлетворительным. Среди проблем были объём и вес двигателя и всей его атрибутики (котёл, топка, уголь), сложность поддержания топки и контроля уровня пара (включая предотвращение риска взрыва котла), а также сложность управления двигателем. Единственными видами паровых дорожных машин, добившимися успеха, были те, которые по своей природе требовали большого веса, массы и специальной подготовки для управления — пожарные машины и паровые катки, — и даже они появились только во второй половине XIX века[3].
Вспомним непосредственного предшественника Серполле в строительстве паровых карет, развратного плейбоя графа Альбера де Диона. В 1880-х годах он заказал двум ремесленникам, Жоржу Бутону и Шарлю Трепарду, сделать несколько небольших паровых машин. Этим машинам, работающим на угле, требовалось тридцать минут или больше, чтобы набрать минимальное давление пара. В 1894 году более крупный паровой трактор Диона занял первое место в одной из многочисленных автогонок по пересечённой местности, которые стали проводиться для того, чтобы помочь автопроизводителям продвигать свои автомобили. Но судьи дисквалифицировали машину Диона из-за её непрактичности: она была в прямом смысле слова дорожным локомотивом, поскольку требовала водителя и кочегара для топки. Обескураженный граф де Дион оставил паровой бизнес, но компания De Dion-Bouton стала успешным производителем автомобилей внутреннего сгорания и автомобильных двигателей[4].
По случайному совпадению, Леон Серполле и его брат Анри, как и Панар и Левассор, были производителями деревообрабатывающих станков и, как и Пежо, родом из приграничных швейцарских земель в восточно-центральной части Франции. Как и Панар и Левассор, Леон изучал инженерное дело в Париже, в его случае — в Национальной консерватории искусств и ремёсел. Но к тому времени, когда он приехал в Париж, он и его брат уже придумали изобретение, которое привело их к паровому автомобилю: «быстрый» котёл, который мгновенно превращал воду в пар, пропуская её через горячую металлическую трубу. Это позволило бы автомобилю быстрее заводиться (хотя ему всё равно требовалось время на нагрев трубы перед использованием котла), а также уменьшило бы опасения по поводу возможности взрыва котла.
Однако самым важным шагом к (относительному) успеху автомобилей Серполле стала замена традиционной угольной топки на горелку для жидкого топлива на нефтяной основе. Это позволило устранить самые серьёзные возражения против практичности паровых автомобилей. Керосин или бензин весили меньше и занимали меньше места, чем эквивалентное по энергии количество угля, а оператор мог легче дросселировать жидкотопливную горелку (подавая в неё больше или меньше топлива), чтобы контролировать уровень пара.
Благодаря ранним инвестициям от Пежо и более позднему вливанию денег от Фрэнка Гарднера, американца, сделавшего состояние на горнодобывающей промышленности, компания Серполле построила бизнес, сначала продавая паровые автобусы в Париже, а затем перейдя на небольшие автомобили. Их паровые силовые установки вырабатывали больше энергии, чем автомобили внутреннего сгорания того времени, и Леон продвигал их, устанавливая рекорды скорости. В 1902 году он разогнался до 121 км в час на набережной в Ницце. В то время завод Gardner-Serpollet в восточной части Парижа выпускал около 100 автомобилей в год. Хотя по меркам 1890-х годов это впечатляющие цифры, но уже тогда этого было мало. В 1901 году во Франции было произведено 7 600 автомобилей, а в 1903 году — 14 000; растущий рынок оставил Gardner-Serpollet позицию нишевого производителя. Леон Серполле сделал последний поворот в сторону автобусов, а затем умер от рака в 1907 году в возрасте сорока восьми лет. Французский паровой автомобиль не пережил его[5].
В отличие от США, продажи паровых автомобилей во Франции практически не росли и никогда не сравнялись с общими продажами автомобилей с двигателем внутреннего сгорания от Панара с Левассором, Пежо и многих других производителей. Не было такого момента равновесия, когда казалось, что будущее автомобильных технологий находится на волоске. Откуда возникла такая разница? Об этом мы расскажем позже, после того как рассмотрим американскую сторону истории.
Расцвет парового автомобиля
Производство автомобилей в Соединённых Штатах отставало от Франции примерно на пять лет, и именно в 1896 году появились первые мелкие производители. Чарльз и Джордж Дьюри (опять же, производители велосипедов) были первыми. Вдохновлённые статьёй об автомобиле Бенца, они построили свою собственную машину с двигателем внутреннего сгорания в 1893 году и, выиграв несколько гонок, начали коммерческую продажу автомобилей из Пеории, штат Иллинойс, в 1896 году. За ними быстро последовали несколько других конкурентов[6].
Производство автомобилей с паровым двигателем появилось несколько позже: компания Whitney Motor Wagon Company и братья Стэнли, оба из района Бостона. Стэнли, близнецы по имени Фрэнсис и Фрилан (или Ф.Э. и Ф.О.), были успешными производителями сухих фотопластинок, в которых использовалась сухая эмульсия, которую можно было хранить неограниченное время до использования, в отличие от более ранних «мокрых» пластинок. В автомобильный бизнес они попали случайно, как и многие другие, — успешно продемонстрировав автомобиль, который они построили в качестве хобби, который привлёк внимание и заказы. На выставке на велодроме парка Чарльз Ривер в Кембридже Ф.Э. пронёсся по полю и поднялся по 24-метровой рампе, продемонстрировав большую скорость и мощность, чем любое другое транспортное средство, включая импортный трёхколёсный велосипед De Dion с двигателем внутреннего сгорания, который смог подняться по рампе только наполовину[7].
Права на конструкцию Стэнли по сложной цепочке бизнес-взаимодействий оказались у Амзи Барбера, «асфальтового короля», который использовал смолу из Питч-Лейк в Тринидаде для покрытия дорог площадью в несколько миллионов квадратных километров по всей территории США[8] Именно автомобили Барбера, продававшиеся под маркой Locomobile, составили большинство из 1600 паровых автомобилей, проданных в США в 1900 году: всего компания продала 5000 машин в период с 1899 по 1902 год по вполне разумной цене в 600 долларов. Локомобили работали тихо и плавно, почти не давали дыма и запаха (хотя и выдыхали огромные клубы пара), обладали крутящим моментом, необходимым для быстрого ускорения и подъёма на холмы, и могли плавно ускоряться, просто увеличивая скорость поршня, без переключения передач. Дребезжащие, дымящие, одноцилиндровые двигатели их конкурентов с двигателями внутреннего сгорания не обладали ни одним из этих качеств[9].
Почему же после 1902 года рынок паровых автомобилей начал разрушаться? Двадцать семь моделей паровых автомобилей впервые появились в США в 1899 или 1900 году, в основном они были сосредоточены (как и Locomobile) на северо-востоке — в Нью-Йорке, Пенсильвании и (особенно) Массачусетсе. Из них только двенадцать продолжали выпускать паровые автомобили после 1902 года, и только одна компания — Lane Motor Vehicle Company из Покипси, штат Нью-Йорк, — продержалась до 1905 года. К этому году на автомобильной выставке в Мэдисон-сквер-гардене было представлено 219 моделей автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, в то время как электрических было всего двадцать, а паровых — девять[10].
Барбер, «асфальтовый король», интересовался автомобилями, независимо от того, что заставляло их ездить. По мере того, как рынок переходил на сгорание топлива, он тоже отказался от паровых машин на пике своих продаж в 1902 году. Но Стэнли любили свои паровые машины. В 1901 году их контрактные обязательства перед Барбером были выполнены, и они вернулись к самостоятельному бизнесу. Один из самых упрямых долгожителей, Стэнли, продавал паровые автомобили вплоть до 1920-х годов (даже после гибели Фрэнсиса в автокатастрофе в 1918 году), а его имя стало синонимом паровых машин. По этой причине может возникнуть соблазн приписать смерть парового автомобиля каким-то индивидуальным недостаткам Стэнли: будучи «янки-жестянщиками», они оставались приверженцами ремесленного производства и не перенимали массовые «фордистские» методы Детройта. Уже будучи богатыми благодаря своему бизнесу по производству сухих фотопластинок, они не посвятили себя полностью автомобилю, позволив себе отвлечься на другие увлечения, например, построить отель в Колорадо, чтобы люди могли снимать там ужастики [11].
![Некоторые из внутренних механизмов парохода "Стэнли" поздней модели: котёл слева вверху, горелка слева в центре, двигатель справа вверху и отсечка двигателя справа внизу. [Stanley W. Ellis, Smogless Days: Adventures in Ten Stanley Steamers (Berkeley: Howell-North Books, 1971), 22].](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/221/0a2/072/2210a20723af65922ca7338d91ad7f3f.png)
Но, как мы видели, существовали десятки производителей паровых автомобилей, так же как и десятки производителей автомобилей внутреннего сгорания; никакие особенности психологии или бизнес-модели Стэнли не могут объяснить переход всего рынка от одной формы силового агрегата к другой — если вообще это была особая психология Стэнли, которая заставляла их производить паровые автомобили, вместо того чтобы поступить разумно и перейти к сжиганию топлива. Да и власть предержащие не положили палец на чашу весов в пользу двигателей внутреннего сгорания.[12] Как же объяснить стремительный взлёт парового автомобиля в США (в отличие от его неудачного появления во Франции), а также его внезапное падение?
Недостатки парового автомобиля были столь же очевидны, как и его преимущества. Больше всего раздражало требование набирать давление пара, прежде чем куда-то ехать: у «Локомобиля» это занимало около десяти минут. Как при старте, так и при движении, управление было сложным. Scientific American описал «довольно простые» действия, необходимые для того, чтобы запустить машину Serpollet:
Для разогрева горелки, занимающего около пяти минут, используется небольшое количество спирта; затем с помощью небольшого насоса создаётся давление в масляном баке и открывается кран на горелку, которая загорается синим пламенем, и котёл нагревается за две-три минуты. Кондуктор ставит сцепление в среднее положение, что отсоединяет мотор от машины и переводит его в исходное положение, затем ставит ногу на педаль включения, пуская мотор с наименьшим давлением и нагревая цилиндры, причём подача масла и воды работает слабо. Когда цилиндры прогреются, что занимает всего несколько ходов поршня, сцепление включают на полную или отъёмную скорость, а насосы подачи ставят на максимум, продолжая подачу вручную, пока автомобиль не достигнет определённой скорости с помощью автоматической подачи, которая затем регулируется по желанию[13].
Запуск автомобиля с двигателем внутреннего сгорания той эпохи также требовал сложных процедур, которые с тех давних пор уже давно отлажены — прокрутки двигателя, регулировки дроссельной заслонки карбюратора и времени зажигания свечей; но даже в то время большинство авторов статей считали паровые двигатели более сложными в управлении. Частично проблема заключалась в том, что котлы были намеренно маленькими (чтобы позволить им быстро набирать давление пара и снизить риск взрыва), что требовало много ручного управления для поддержания нужного уровня пара. Не изменились и основные термодинамические факты — внутреннее сгорание, работающее при большем градиенте температур, было более эффективным, чем пар. «Модель T» могла проехать на 4 л топлива от 24 до 32 км, Stanley — только десять, не говоря уже о постоянной жажде воды, что добавляло ещё одну потребность в «заправке»[14].
![Довольно запутанное управление пароходом Stanley 1912 года. [Ellis, Smogless Days: Adventures in Ten Stanley Steamers, 26].](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/847/639/7ab/8476397abb5e2b1dc969c96805fc81c5.png)
Паровая машина преодолела эти недостатки и добилась раннего успеха в США из-за задержки начала развития автомобильной промышленности. Американские производители паровых автомобилей, начиная с более позднего времени, сразу же перешли на горелки, работающие на нефтяном топливе, минуя все разочарования, связанные с традиционной топкой, работающей на угле, и изгнав все ассоциации между этим громоздким устройством и паровым автомобилем.
В то же время американские автостроители, создававшие автомобили с двигателем внутреннего сгорания, всё ещё находились на ранней стадии обучения по сравнению с французскими. Двигатель внутреннего сгорания был более сложной и капризной машиной, чем паровой двигатель, и требовалось время, чтобы научиться строить их хорошо, время, которое давало паровым (и электрическим) автомобилям шанс найти рынок. Строители двигателей внутреннего сгорания, набираясь опыта, быстро совершенствовали свои конструкции, в то время как паровые автомобили улучшались относительно мало год от года.
Самое главное — они ни за что не могли завестись так же быстро, как двигатель внутреннего сгорания. Согласно одному из тех ироничных поворотов судьбы, которые история милостиво предоставляет историку, именно нетерпение, которое породила эпоха пара, обрекло на гибель её последнего потомка — парового автомобиля. Паромобиль нельзя было завести и сразу же поехать; всегда нужно было ждать, пока машина будет готова к отправке. Поэтому водители перешли на более простую и удобную альтернативу, к разочарованию энтузиастов паровых машин, которые жаловались на «странное нетерпение, свойственное автомобилистам, которые почему-то всегда торопятся и всегда ожидают, что всё произойдёт немедленно». «[15] Позже Стэнли предложили пилотную лампу, которую можно было поддерживать в горящем состоянии для поддержания пара, но «убедить автомобилистов, и без того опасающихся за безопасность котлов, поддерживать пилотную лампу в горящем состоянии всю ночь в гараже оказалось непросто»[16] В любом случае, было уже слишком поздно. Автомобильная промышленность, работающая на сгорании топлива, достигла критической массы.
Дальнейшая судьба парового автомобиля
Ford Model T 1908 года — самый очевидный признак массового успеха автомобиля, работающего на топливе. Но для того, чтобы понять, что пар остался далеко позади, мы можем заглянуть гораздо раньше, в «изогнутую приборную панель» Oldsmobile, которая впервые появилась в 1901 году и достигла своего пика в 1903 году, когда было произведено 4 000 автомобилей, что в три раза превысило общий объём производства всех паровых автомобилей в том переломном 1900 году. Рэнсом Олдс, сын кузнеца, вырос в Лансинге, штат Мичиган, и в 1887 году, будучи молодым человеком, увлёкся автомобилями. Как и многие его сверстники, сначала он строил паровые машины (более простой вариант), но после того, как он прокатился на автомобиле Daimler на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году, он воспылал страстью к двигателям внутреннего сгорания. Его Curved Dash (официальная модель R) всё ещё была выполнена в старомодном стиле «безлошадной повозки», ещё не приняв передний моторный отсек, который к тому времени уже был распространён в Европе. У него был скромный одноцилиндровый пятисильный двигатель, расположенный под сиденьями, и столь же скромная максимальная скорость – 32 км в час. Но он был достаточно удобен и недорог, чтобы обогнать по продажам все паровые автомобили [17].
Рынок паровых машин сократился до кучки энтузиастов, которые отмечали их почти бесшумную работу (за исключением шипения горелки), отзывчивость крутящего момента на низких оборотах и плавное ускорение без необходимости переключать передачи. (Есть ещё одна ирония в том, что водители-любители конца XX века, испытывающие отвращение к лени приверженцев автоматических коробок передач, прославляли отзывчивость ручных переключателей). Партизаны пара были оскорблены излишней сложностью автомобиля внутреннего сгорания. Они любили указывать на то, как мало движущихся частей было у парового автомобиля.[18] Представить себе триумф пара — значит представить себе мир, в котором автомобиль остаётся дорогим хобби для этого типа автолюбителей.
Несколько предпринимателей пытались возродить паровой автомобиль в течение многих лет, в первую очередь братья Добл, которые привезли своё предприятие по производству паровых автомобилей в Детройт в 1915 году, намереваясь конкурировать с машинами внутреннего сгорания. Они стремились сделать машину, которая была бы максимально удобной в использовании, с конденсатором для экономии воды, зажиганием с ключа, упрощённым управлением и очень быстро запускающимся котлом.
Но тем временем автостроители неуклонно перебивали все преимущества пара в рамках автомобиля внутреннего сгорания. Паровые автомобили, как и электромобили, не требовали для запуска тех напряжённых физических усилий, которые требовали ранние двигатели внутреннего сгорания с кривошипным приводом. Но ко второму десятилетию двадцатого века автопроизводители решили эту проблему, установив в каждый автомобиль внутреннего сгорания миниатюрную электрическую силовую цепь (аккумулятор и мотор), чтобы ускорить запуск двигателя. Паровые автомобили отличались более плавным и тихим ходом, чем ранние машины внутреннего сгорания, но более точно обработанные многоцилиндровые двигатели с антидетонаторным топливом свели на нет это преимущество (серьёзные недостатки свинца в качестве антидетонаторного вещества были широко признаны лишь много позже). Паровые автомобили могли плавно разгоняться без необходимости переключать передачи, но затем автопроизводители создали автоматические трансмиссии. В 1970-х годах в нескольких книгах высказывалась идея вернуться к паровым автомобилям с меньшим выбросом вредных веществ в атмосферу по экологическим соображениям, но затем автопроизводители внедрили каталитический нейтрализатор[19].
Дело не в том, что паровой автомобиль был невозможен, а в том, что в нём не было необходимости. С каждым годом всё больше знаний и капитала перетекало в статус-кво сжигания топлива, стоимость перехода увеличивалась, а достаточно убедительных причин для возрождения паромобилей так и не появилось. Провал парового автомобиля произошёл не из-за несчастного случая, не из-за заговора и уж точно не из-за личных неудач Стэнли, а из-за расширения продаж автомобилей людям, которых больше заботило, как добраться до места, чем то, на какой машине они туда добираются. Нетерпеливые люди, рождённые, по иронии судьбы, в эпоху пара.
