Лифты прошли путь развития от примитивных ручных приспособлений к скоростным устройствам, способным поднять пассажиров и грузы на сотни метров вверх за считанные секунды. Лифтовым оборудованием обеспечиваются не только небоскребы, но и любые другие здания даже с небольшой высотностью. Современные лифты обеспечивают комфорт и скорость передвижения пользователей. И мало кто из них задумывается о том, кто изобрел лифт, сколько времени, труда и знаний потребовалось для этого. Но история развития лифтового оборудования гораздо древнее и интереснее, чем мы можем себе представить.
Использование подъемных устройств в древности
К лифтам можно отнести любые подъемные механизмы, с помощью которых вертикально или наклонно перемещают грузы. Если не принимать во внимание используемую движущую силу, то прообразом лифта вполне можно считать даже обычную корзину с грузом, которую поднимают с помощью веревки и рычага на определенную высоту.
Упоминания о первых подъемных механизмах ученые обнаружили еще в письменах Древнего Египта, датированные серединой III тысячелетия до н. э. Примерно в это же время уже использовали рычаги с противовесом и вороты, на которые наматывались веревки.
Недостаток таких способов подъема — раскачивание платформы. Это негативно влияло на безопасность людей и сохранность грузов. Прямолинейное передвижение платформы обеспечили благодаря использованию ограничивающих направляющих. Это открытие и стало фундаментальным в развитии лифтового оборудования.
Элементы устройства, похожего уже на современный лифт, были обнаружены в I веке до н. э. в городе Геркуланум, который вместе с Помпеями был погребен под пеплом Везувия. Приспособление использовалось для подъема блюд на верхние этажи здания. Примерно этим же периодом датируется и описание лифта, оставленное римским архитектором и механиком Марком Витрувием. При этом он указывает, что подъемное устройство по его заказу было разработано Архимедом из Сиракуз.
Лифты были и во дворе императора Нерона, правившего в I веке. Они применялись как для подъема грузов, так и людей. В Колизее ученые тоже насчитали 12 лифтов. В них поднимали на арену гладиаторов и животных.
Также можно найти и другие письменные упоминания, свидетельствующие об использовании лифтовых подъемников в Индии, Китае и других странах. Конечно же, в действие их всех приводили с помощью мускульной силы людей или животных. Сложно сказать, когда изобрели лифт, но однозначно очень давно.
Лифты и паровые машины Нового времени
С наступлением эпохи Великой индустриальной революции машины и механизмы находили все большее применение на производстве и в быту. Подъемники, приводимые в движение тяговыми животными, использовались в Европе при добыче угля, руды и других ископаемых в шахтах. В XVII–XVIII веках лифты перемещаются во дворцы и становятся предметами роскоши и развлечений. Такие механизмы использовались в Петергофе и Версале. Проектирование «подъемных кресел», двигающихся по вертикальным ходовым винтам, взял на себя сам И.П. Кулибин.
1800 год ознаменовался тем, что на одной из американских шахт для поднятия лифта впервые была задействована паровая машина. Это позволило увеличить скорость подъема людей и угля. Данное событие стало точкой отсчета использования лифтового оборудования в качестве коммерческого. Но такой источник энергии имел существенные недостатки:
- паровую машину нужно было все время поддерживать в рабочем состоянии, что было крайне неудобно в тех случаях, когда лифт использовался периодически;
- из-за повышенного уровня шума паровые машины нельзя было устанавливать в жилых домах;
- из-за своих конструктивных особенностей лифты не отличались безопасностью.
Следующий этап усовершенствования пассажирского и грузового лифтового оборудования приходится на 1845 год, когда американцем В.Томсоном был представлен гидравлический механизм. Но его недостатком была необходимость подачи воды под высоким давлением, которого не могли обеспечить водопроводные системы того времени. Проблема была решена в 1851 году, когда инженер В.Армстронг с помощью гидравлического аккумулятора смог обеспечить высокое давление воды, поступающей в цилиндр. На то время лифты уже имели компоненты современных подъемников, а с 60–х годов XIX века пассажирские лифты, работающие на гидравлике, были установлены в некоторых гостиницах Англии.
Лифты Э.Г.Отиса: решение вопроса безопасности
Если говорить о том, когда и кто изобрел лифт, обеспечивший безопасность пассажиров, то, конечно же, речь пойдет об американском инженере Элише Грейвсе Отисе (1811–1861). Именно ему принадлежит идея создания механизма, предотвращающего падение кабины в случае обрыва троса.
Работая на одной из мебельных фабрик, Э.Г.Отис создал подъемник для доставки строительных материалов на верхние этажи мастерской. Если до этого во всех лифтах трос крепился непосредственно к кабине и при обрыве позволял ей свободно падать, то Отис зафиксировал его с помощью стальной пластины-рессоры, а по бокам шахты установил рельсы с зубьями. Под тяжестью даже пустой платформы рессора выгибалась и свободно проходила между направляющими. Когда же трос обрывался, то пластина выпрямлялась, цеплялась краями за зубья, и кабина лифта зависала в шахте.
Е.Отис назвал свое детище «безопасным лифтом» и основал компанию Отис Лифт. На то время уровень доверия к лифтам страдал из-за частых аварий, а рабочие требовали оплачивать свой труд вдвойне из-за опасности, которой они все время подвергались. В историю вошел случай, когда Элиша Отис в 1854 году во время проведения промышленной выставки в Нью-Йорке продемонстрировал трюк. Он поднялся на открытой лифтовой платформе, загруженной ящиками и бочками, на высоту 12 метров (примерно 4 этажа здания), а затем помощник инженера перерубил канат, удерживающий лифт. Казалось, катастрофа неизбежна. Но платформа не упала, а зависла на направляющих, зацепившись за них выпрямившейся рессорой. Маркетинговый ход оказался очень удачным. После этого лифты Otis Elevator появились во многих зданиях. Они могли поднимать до 5 человек со скоростью 20 см/сек.
Вторая половина XIX века ознаменовалась массовым строительством высотных зданий в США. Это стало возможным только тогда, когда был изобретен лифт, способный поднять грузы и пассажиров на большую высоту. Изначально небоскребы оборудовались лифтами на гидравлике без канатов. Они могли подниматься не выше 20 этажа, но все же были быстрее паровых Отиса. Позже Otis Elevator представила винтовые подъемники, но они не оправдали себя из-за сложности конструкции, дороговизны и невысокой скорости. Это не остановило инженера, который продолжал упорно работать над усовершенствованием лифтового оборудования.
Но Элише Отис далеко не единственный стоял у истоков создания лифтов. Так, в 1867 году в Париже на Всемирной выставке французский инженер Леон Эдду продемонстрировал посетителям лифт, в конструкции которого был использован пустотелый плунжер из 4 отдельных частей и противовесы на цепях. Специалисты выражали мнение, что такой механизм не подходит для многоэтажных зданий. В ответ на это в 1878 году Л.Эдду представил лифт с усовершенствованным цилиндром, поднимающийся на высоту 128,5 м. Именно такой подъемник и был впервые использован для оснащения Эйфелевой башни.
Компания Otis Elevator не желала сдавать позиций и, начиная с 1874 года, стала предлагать лифты улучшенной конструкции. Но гонка паровых и гидравлических устройств была прекращена в 1880 году, когда немецкий инженер Вернер фон Сименс запустил в Мангейме первое подъемное устройство с электрической тягой. Такой лифт мог подниматься на высоту 22 метра всего лишь за 11 секунд. Это был значительный прорыв.
Многие лифты, изменившие облики городов, были созданы все той же Otis Elevator. Первый из них был установлен в 1889 году в одном из небоскребов Нью-Йорка. На пару лет раньше американский инженер А.Майлс запатентовал электрический лифт с системой блокировки дверей, которая делала подъем безопасным при отсутствии кабины на этаже.
В дальнейшем лифты продолжали совершенствоваться за счет новых разработок, касающихся систем управления. Были созданы кнопки вызова лифта на этаж, автоматизированные двери, улучшены механизмы перехода кабины с рабочей скорости на посадочную (плавная остановка) и многое другое. Тот, кто изобрел безопасный лифт, неустанно продолжал его совершенствовать. Так, если раньше для обслуживания лифта требовалась целая бригада сотрудников, то в начале ХХ века с этой задачей справлялся только один лифтер.
Перешедшая после смерти Э.Отиса к его сыновьям компания Otis Elevator в 1861 году была переименована в OTIS. Лифты данного производителя и до нашего времени являются одними из самых востребованных и безопасных. Они установлены буквально повсюду — в небоскребах и международных аэропортах, в жилых комплексах и торговых центрах, на стадионах и в административных зданиях.
Что могут современные лифты: интересные факты
Чтобы представить ту степень совершенства, до которой было доведено современное лифтовое оборудование, достаточно лишь ознакомиться с несколькими фактами:
- самый скоростной лифт в мире расположен в финансовом центре CTF в Гуанчжоу, Китай. Высоту между 1–м и 95–м этажами здания он преодолевает за 43 секунды, двигаясь со скоростью 20,1 м/сек;
- Байлун является самым высоким внешним лифтом в мире. Он поднимает туристов буквально в облака на высоту 330 м в Национальном парке Чжанцзяцзе в провинции Хунань, Китай;
- максимальный вес, который можно поднять с помощью лифта, составляет 15 500 тыс. тонн. Такой подъемный механизм является частью транспортной инфраструктуры на дамбе Three Gorges Dam в провинции Хубэй, Китай. Представляет собой бассейн с водой длиной 120 и шириной 18 метров для поднятия кораблей;
- наибольшее количество подъемников зафиксирована в США - 700 тыс.
Лифты являются достопримечательностями в разных городах мира. На них работают целые отрасли промышленности. Во многом именно лифты сделали города такими, какими мы их видим сейчас. Они являются результатом коллективного творчества десятков тысяч талантливых людей. И кто знает, на какую высоту мы сможем подниматься на лифтах уже в недалеком будущем.
