БЫСТРЕЕ, ВЫШЕ, ДАЛЬШЕ!

ФРИДРИХ МАЛКИН, инженер-патентовед

Из сказки в сказку кочевали чудесные ковры-самолеты, шапки-невидимки и сапоги-скороходы, счастливые обладатели которых передвигались семимильными шагами.

Впрочем, «семимильные» — это, пожалуй, слишком. А что, если придумать обувь, которая позволяла пусть ненамного, но удлинить и ускорить шаги, прыгнуть повыше? Это другое дело, а взялись за него энтузиасты-изобретатели.

Один из первых патентов на «прыгучую» обувь выдали в 1894 году венцу Г. Давиду. Он предложил упрятать в подошвы башмаков передаточный механизм, состоявший из нескольких рычагов. Первый из них располагался под каблуком и был насажен на ось со спиральной пружиной, а последний соединялся с подошвой, выполненной в виде пружинящей металлической пластинки (пат. Германии № 75273, рис. 1). По мысли автора, эта система должна была помочь пешеходу передвигаться плавными прыжками. Конструкция, что и говорить, сложноватая.

Видимо, ознакомившись с нею, берлинец Е. Мартин-Бетлинг задумал сделать нечто подобное, но попроще. В 1922 году он оснастил подошвы своих ботинок толстым пустотелым гофрированным баллоном. Внутри него, под стопой, находились обычные спиральные проволочные пружины, а под пяткой — навитые из стальной ленты (пат. Германии № 365958. рис. 2). Более жесткая ленточная пружина меньше изгибалась относительно вертикали и обеспечивала пешеходу большую устойчивость по сравнению с механизмом Давида.

Через год свою лепту в решение проблемы внес немец А. Даме. Только он вместо спиральных пружин воспользовался кольцевыми, из стальной ленты (пат. Германии № 366344, 1923 год, рис. 3). Такое устройство было достаточно жестким и устойчивым, но именно это не понравилось медикам, ибо неправильное распределение нагрузок на стопу, характерное для устройства Даме, неизбежно вызовет чрезмерное напряжение мышц.

Прошел еще год, и появился башмак Г. Попле, на котором спиральные пружины крепились между подошвой и так называемой «толчковой площадкой» (пат. Германии № 413363, 1924 год, рис. 4).

Впрочем, далеко не все умельцы применяли на «прыгучей» обуви стальные пружины. Скажем, еще в 1906 году некто В. Польски оснастил штиблеты двумя цилиндрическими резиновыми, надувными баллонами (пат. Германии № 168966, рис. 5). При этом «пневматик» можно было крепить ремешками к любой обуви. Через два года опубликовал заявку на изобретение М. Дорфельд, разработавший пружинно-пневматическую систему (пат. Германии № 203631, рис. 6), состоявшую из баллона со сжатым воздухом, гофрированные стенки которого распрямлялись подобно той же пружине и создавали дополнительное толкающее усилие, направленное вверх. Кроме того, под пяткой Дорфельд умудрился разместить подпружиненный направляющий штырь, не позволявший ботинку смещаться в сторону.

Судя по всему, немец Ю. Людовски был сторонником чистой пневматики, поскольку именно он в 1928 году предложил спортсменам и просто любителям острых ощущений надувные резиновые амортизаторы, которые легко надевались на спортивные тапочки, ботинки и сапоги (пат. Германии № 465909, рис. 7).

Еще одну попытку совместить пневматику с пружинами предпринял в 1930 году советский изобретатель М. Сахаров. Согласно его патенту, пружины, торчавшие из подошвы спортовок, упирались в металлическую пластину с надувной подушечкой (пат. ССОР № 18642, рис. 8). В таких тапочках прыгун не только легко отталкивался от земли, но и мягко приземлялся. Кстати, не так давно появилось сообщение о том, что многие из бельгийских школьников, увлекшихся прыжками на подпружиненных кедах, получили травмы при «посадке». Обладатель тапочек Сахарова был гарантирован от неприятностей такого рода.

Однако травму можно получить не только в специализированном, но и в обычном, неплотно сидящем на ноге ботинке, поскольку вес тела, как правило, приходится на стопу. Иное дело обувь с высокими голенищами, да еще со шнуровкой! Подобного мнения придерживался и американец Г. Венкер. «Площадка приспособления для здоровья и развлечений» — такое название придумал автор своему изобретению (пат. США № 2172000, 1939 год, рис. 9) — крепилась ремешками не только к ботинку (как в ранее описанных нами устройствах), но была еще оснащена высоким упором в виде упругого желоба, облегающего и поддерживающего икру сзади. Нетрудно заметить, что в «площадке» Венкера нагрузка распространяется на большую группу мышц ноги.

Еще дальше в этом отношении пошел наш соотечественник Н. Калиниченко. Разработанное им устройство для передвижения прыжками (а. с. № 977001, 1982 год, рис. 10) оснащено пружинными толкателями, представляющими собой изогнутые рессоры. Одним концом они крепились на шарнирах к ботинкам, другим — к опоре специального корсета, плотно охватывавшего торс. При прыжках значительная доля нагрузки передавалась с ног туловищу.

Вряд ли вам понадобится прыгучая обувь на каждый день. Зато поспешать иной раз приходится каждому из нас, а представителям некоторых профессий рабочие сапоги-скороходы просто необходимы. Попытку сделать их предпринял в 1979 году Л. Фомин. Главной частью созданных им «семимильных» сапог (а. с. № 673261, рис. 11) являются два дебаланса, напоминающие маятники старинных настенных часов. Оба дебаланса насажены на ось, вокруг которой «накручен» довольно сложный механизм — зубчатые колеса с венцами на обгонных муфтах, пружины кручения, шкив с тросом, конец которого подведен к туловищу. Вся эта конструкция плотно пристегивалась к голенищам. При ходьбе дебалансы сначала сжимали пружины, запасая кинетическую энергию, затем раскручивались, как бы подталкивая ноги.

Что ни говори, но любой из перечисленных нами механизмов требовал первоначальных усилий при сжатии пружин. Поэтому «прыгучая» обувь и подходила прежде всего здоро-вякам-спортсменам и для развлечений. Но уж ни в коем случае ею не могли воспользоваться люди, страдающие болезнями ног.

Помочь им решил Г. Устюгов, оснастивший ботинки-самоходы дополнительным источником энергии (а. с. № 740218, 1980 год, рис. 12). Устюгов предложил закрепить на поясе генератор сжатого воздуха, соединенный шлангами с полыми герметичными каблуками, стенки которых выполнены из эластичного гофрированного материала. В самих каблуках была запрятана сложная система золотников с рычагами управления, распределительный валик, пружины, кривошипно-шатунный механизм, клапаны и крышки. Все это понадобилось для того, чтобы при ходьбе, в момент касания каблуком земли, автоматически создавалось толчковое усилие, «подбрасывающее» ногу за счет энергии сжатого воздуха.

Несколько лет назад промелькнуло сообщение о «беговой машине» американца Б. Шульмэна. В ней источником энергии служил миниатюрный двухтактный двигатель мощностью в 1 л. с., размешенный за спиной на легкой алюминиевой раме, подобной тем, на которых туристы носят рюкзаки. Система передач преобразовывала вращательное движение, создаваемое мотором, и попеременно подбрасывала стянутые манжетами бедра бегуна. Работу движка и передаточного механизма, а следовательно, скорость бега, регулировал сам Шульмэн с помощью небольшого пульта управления (рис. 13). Построив образец «машины для бега», изобретатель не раз развивал с нею скорость до 30 км/ч.

Наш журнал дважды (см. «ТМ» № 9 за 1976 год и № 2 за 1983 год) рассказывал об умельцах из Уфимского авиационного института придумавших и построивших несколько моделей сапог-скороходов с двигателями внутреннего сгорания. Работы над ними продолжаются, и хочется верить, что недалек тот день, когда лучшие образцы поступят в распоряжение тех, кому позарез нужна скоростная обувь, — почтальонов, курьеров, пастухов, охотников...