Когда груз - пусть это будет, скажем, каменная глыба - тащат волоком, он всей своей поверхностью приходит в соприкосновение с землей, по которой его передвигают. Но каменная глыба и земля имеют выступы и впадины, при волочении выступы друг за друга зацепляются, поэтому и требуется так много силы, чтобы перетащить большие тяжести. Преимущества катка заключались в том, что каменная глыба непосредственно не соприкасалась с поверхностью земли, под ней лежал каток, то есть круглое тело, например толстое дерево.

Каток круглый. Точек соприкосновения с землей у него значительно меньше, и перетащить глыбу легче. Чем лучше каток обточен, чем правильнее его геометрическая форма и чем ровнее поверхность, по которой он катится, тем меньше усилий потребуется для передвижения камня.

Известен более поздний пример, когда способом катания (качения) было значительно снижено трение и благодаря этому удалось передвинуть на большое расстояние огромную тяжесть, какую никаким другим существовавшим тогда способом нельзя было бы перевезти. Речь идет о путешествии «Грома», пьедестала Медного всадника. Однако об этом случае следует рассказать подробнее.

Автор знаменитого памятника Петру Первому в Ленинграде французский скульптор Этьен Морис Фальконэ тщательно продумал, каким должен быть пьедестал.

«Когда мне пришла мысль создать коня, несущегося галопом в гору, - писал он в своих воспоминаниях,- я не доверился ни памяти, ни тем более воображению, а обратился к натуре. Для этого я велел насыпать возвышение с тем же наклоном, который должен был иметь пьедестал: малейшая неточность наклона сильно видоизменила бы движение коня».

Но не на земляной же насыпи мог выситься памятник. Где взять такой камень? Фальконэ предполагал составить скалу из шести кусков, соединив их железными обручами. Начались поиски частей будущей скалы и подготовка к их соединению. В это время к руководившему строительством памятника президенту Академии художеств И. И. Бецкому неожиданно явился крестьянин из деревни Лахти, по фамилии Вишняков. Он сообщил, что в восьми верстах от столицы, среди труднопроходимого болота, высится «Каменная горка», которая могла бы служить пьедесталом для памятника.

По форме и по размерам этот камень как нельзя лучше подходил для подножия памятника. В длину оно должно было иметь пять саженей{1}, а в камне - шесть с половиной; в ширину - две сажени, а в камне - три,

Сажень-несколько больше двух метров.

И высота также оказалась вполне пригодной - почти четыре сажени. Лучше ничего придумать нельзя было

Но как сдвинуть эту каменную гору? (Жители окрестных сел называли ее «Громом» Как-то в грозу в гору ударила молния и рассекла часть ее поверхности.) Как перевезти скалу в Петербург? Это была почти неразрешимая задача.

Смелый, остроумный проект передвижки «Грома» предложил кузнец, служивший при кадетском корпусе, из так называемых казенных мужиков. Этот талантливый человек, так и оставшийся неизвестным, предложил перекатить камень «Гром» на специально отлитых бронзовых шарах, которые надо было заключить в особого рода салазки.

Изобретатель поделился этими соображениями со своим непосредственным начальником, полицмейстером кадетского корпуса Ласкарисом. Последний оценил простоту и гениальность проекта и представил его вышеупомянутому Бецкому, выдав за свой. Осуществление плана безвестного русского крестьянина было поручено французу-инженеру Карбюри.

Вот как была осуществлена эта операция. Камень обкопали вглубь на две сажени, от него к морскому берегу проложили дорогу шириной в десять саженей. Затем камень опрокинули на «постель», состоявшую из четырех рядов толстых, крест-накрест уложенных бревен. Передвижка производилась на салазках, сделанных из крепко скрепленных бревен. В бревнах были выдолблены обитые медными листами выемы В каждом из них помещалось пятнадцать бронзовых шаров.

Перевозили камень зимой, когда болото было сковано морозом. Путь от берега (длиной в 4173 сажени, или около девяти километров) длился сто двадцать дней. Затем камень был водружен на плот, укрепленный между двумя судами. Его перевезли по заливу и Неве и выгрузили на Сенатской площади. Так эта весившая около 80 тысяч пудов (более тысячи тонн) каменная глыба была доставлена в столицу.

Перевозка камня «Гром» - постамента памятника Петру I.

Начали перевозку «Грома» в марте 1769 года, а закончили в сентябре 1770 года. В ознаменование значительного для того времени успеха русской техники была вычеканена медаль с надписью: «Дерзновению подобно. 1770 год».

И действительно, это был акт дерзновенный. Вся европейская печать была заполнена сообщениями о невиданной операции. Писали, что такие работы не производились со времени перевозки в Рим египетских обелисков.

Что же особенного было в предложенном методе передвижки камня? Если посмотреть на картину, изображающую перевозку «Грома», то создается впечатление, что люди тащат камень по земле. На самом деле он катится на шарах: в соприкосновение с поверхностью земли приходит не вся плоскость камня, а только несколько точек. Всю тяжесть выдерживают шары.

Так нельзя ли таким же способом и в других случаях уменьшить силу трения?

Существует старинное китайское предание, будто бы идея перехода от волочения к качению принадлежит богдыхану Хоанг-ли. На эту мысль богдыхана натолкнули наблюдения за вращающимся венчиком легендарного цветка анемона (ветреницы).

И действительно, колесо изобретено было сравнительно «недавно», ему всего лишь четыре - пять тысяч лет. Сперва это был цельный деревянный круг. От цельного деревянного круга постепенно стали переходить к колесам, состоящим из трех частей, соединенных брусьями.

Были и колеса, имевшие форму диска с небольшими отверстиями. Такие колеса находили в Италии, Дании, Польше.

Первоначально колеса плотно насаживали на вращающуюся часть оси, и лишь позднее стали делать колеса, которые вращались вокруг оси. До тех пор, пока нагрузка была невелика и не требовалась быстрота передвижения, все шло хорошо. Но стоило увеличить нагрузку и скорость, как втулки повозок от трения начинали сильно нагреваться и даже воспламеняться.

Стали думать, что же делать. Было два выхода: найти средство ослабить силы трения во втулке или же предупредить возможность самовозгорания. Второе легче было осуществить, и втулки стали поливать водой, охлаждать их.

На повозки начали ставить специальные резервуары, из которых непрерывно капала вода. Прошло еще немало времени, пока водную смазку заменили масляной; она уже не только охлаждала, но и уменьшала трение.

Все же влияние его оставалось весьма и весьма чувствительным.

Деревянное дискообразное колесо,

найденное в болоте близ города Ганновера, Германия.

Спустя много столетий противники железных дорог в России ссылались на то, что при быстром движении буксы будут сильно нагреваться и это вызовет пожары и катастрофы. И действительно, хотя скорость поездов на первых порах была весьма незначительной, буксы очень часто горели, что приводило к железнодорожным катастрофам. Да и в наше время, чтобы буксы не горели, их постоянно смазывают. Всякий, кто хоть раз путешествовал по железной дороге, видел, как на узловых станциях поездные бригады обходят вагон за вагоном, осматривают буксы, заливают в них масло. Если этого не сделать, то букса нагреется и загорится.