تاریخچه آسانسور از بالابر ارشمیدس تا امروز + اینفوگرافی

امروزه، آسانسور جزئی جدانشدنی از زندگی شهری است.  این فناوری شگفت‌انگیز، ریشه در تاریخی بسیار طولانی و پرفرازونشیب دارد؛ تاریخچه آسانسور داستانی است که از هزاران سال پیش آغاز شده و تا فناوری‌های هوشمند و بدون کابل آینده ادامه دارد. در این مطلب، سفری قدم‌به‌قدم به تاریخچه آسانسور، از ایده‌های اولیه در دوران باستان تا انقلاب الیشا اوتیس و نوآوری‌های عصر حاضر خواهیم داشت.

دانلود اینفوگرافی تاریخچه آسانسور

بخش اول: از دوران باستان تا آستانه انقلاب صنعتی

ایده جابجایی عمودی بار و انسان به دوران باستان بازمی‌گردد. نیاز به بالا بردن مصالح ساختمانی، آب یا حتی افراد، ذهن مخترعان اولیه را به خود مشغول کرده بود.

خط زمانی تکامل اولیه:

• حدود ۲۳۶ قبل از میلاد: اولین اشاره مستند به وسیله‌ای شبیه به آسانسور در نوشته‌های ویتروویوس (Vitruvius)، معمار برجسته رومی، یافت می‌شود. او ساخت یک بالابر ابتدایی را به دانشمند بزرگ یونانی، ارشمیدس (Archimedes)، نسبت می‌دهد. این دستگاه یک سکوی چوبی بود که توسط طناب‌های کنفی و قرقره‌ها، با نیروی دست انسان یا حیوانات بارکش، به بالا کشیده می‌شد. این بالابرها عمدتاً برای جابجایی بارهای سنگین مانند آب و مصالح ساختمانی استفاده می‌شدند.

• ۸۰ میلادی: امپراتوری روم از این فناوری به شکلی پیچیده‌تر استفاده کرد. در کولوسئوم (Colosseum)، آمفی‌تئاتر شکوهمند رم، شبکه‌ای از حداقل ۲۵ بالابر دستی وجود داشت. این آسانسورها برای بالا آوردن ناگهانی گلادیاتورها و حیوانات وحشی از زیر صحنه به داخل میدان نبرد استفاده می‌شدند تا تماشاگران را شگفت‌زده کنند. هر یک از این بالابرها توسط نیروی بازوی حداقل ۸ مرد به حرکت در می‌آمد.

• حدود ۱۰۰۰ میلادی: در کتاب “اسرار” نوشته ابن خلف المرادی در اندلس اسلامی (اسپانیای امروزی)، به دستگاهی شبیه به آسانسور برای بالا بردن یک دژکوب بزرگ و تخریب قلعه‌ها اشاره شده است.

• ۱۷۴۳ میلادی: در دوران تجمل‌گرایی اروپا، آسانسور جنبه‌ای رفاهی به خود گرفت. لویی پانزدهم، پادشاه فرانسه، دستور ساخت یک آسانسور شخصی به نام “صندلی پرنده” (Flying Chair) را در کاخ ورسای صادر کرد. این وسیله که در خارج از بالکن یکی از معشوقه‌هایش نصب شده بود، به او اجازه می‌داد بدون استفاده از پله، به طبقات بالاتر برود. این آسانسور نیز با نیروی دست و سیستم وزنه‌های تعادل کار می‌کرد.

• ۱۷۹۳ میلادی: ایوان کولیبین (Ivan Kulibin)، مخترع روسی، یک بالابر با مکانیزم پیچ حرکتی (Screw Drive) برای کاخ زمستانی سنت پترزبورگ ساخت. این سیستم که شامل یک کابین متصل به یک میله پیچ بزرگ بود، با چرخاندن میله، به بالا و پایین حرکت می‌کرد و گامی مهم به سوی سیستم‌های مکانیکی پیچیده‌تر بود.

بخش دوم: انقلاب صنعتی و تولد آسانسور مدرن

قرن نوزدهم و انقلاب صنعتی، نیاز به حمل‌ونقل عمودی را به شدت افزایش داد. کارخانه‌ها، معادن زغال‌سنگ و انبارها برای جابجایی مواد خام و کالاها به روشی کارآمدتر از نیروی انسانی نیاز داشتند.

ظهور آسانسورهای بخار و هیدرولیک

1. آسانسور بخار: در اوایل قرن نوزدهم، نیروی بخار که صنایع را متحول کرده بود، به دنیای بالابرها نیز راه یافت. در سال ۱۸۳۵، دو معمار بریتانیایی به نام‌های فراست و استات (Frost and Stutt)، یک بالابر با نیروی بخار به نام “Teagle” را در کارخانه‌های بریتانیا معرفی کردند. این آسانسورها از یک موتور بخار برای چرخاندن  و جمع کردن کابل متصل به کابین استفاده می‌کردند. با این حال، این سیستم‌ها کند، پر سر و صدا و مهم‌تر از همه، بسیار ناامن بودند. پاره شدن کابل به معنای سقوط حتمی و فاجعه‌بار کابین بود و به همین دلیل، استفاده از آن‌ها برای حمل مسافر تقریباً غیرممکن بود.

2. آسانسور هیدرولیک: در سال ۱۸۴۶، سر ویلیام آرمسترانگ (Sir William Armstrong) اولین جرثقیل هیدرولیک را اختراع کرد. این فناوری به سرعت برای آسانسورها نیز اقتباس شد. آسانسورهای هیدرولیک از فشار آب (و بعدها روغن) برای به حرکت درآوردن یک پیستون در داخل یک سیلندر استفاده می‌کردند. این پیستون مستقیماً یا از طریق کابل‌ها، کابین را به بالا هل می‌داد. آسانسورهای هیدرولیک نرم‌تر و سریع‌تر از مدل‌های بخار بودند، اما محدودیت ارتفاع داشتند (طول سیلندر باید تقریباً معادل ارتفاع حرکت کابین می‌بود) و همچنان در برابر نقص کابل آسیب‌پذیر بودند.

با وجود این پیشرفت‌ها، یک مشکل اساسی همچنان پابرجا بود: ترس از سقوط. عموم مردم به این دستگاه‌ها به چشم تله‌های مرگبار نگاه می‌کردند و هیچ‌کس حاضر نبود جان خود را به یک رشته طناب بسپارد.

بخش سوم: انقلاب الیشا اوتیس – تولد ایمنی

نقطه عطف تاریخ آسانسور و لحظه‌ای که راه را برای ساخت آسمان‌خراش‌ها هموار کرد، در سال ۱۸۵۲ توسط یک مکانیک ساده به نام الیشا گریوز اوتیس (Elisha Graves Otis) رقم خورد. اوتیس در حین کار در یک کارخانه تختخواب‌سازی، وظیفه داشت یک بالابر برای جابجایی الوارهای سنگین بسازد. او که از ناامنی بالابرهای موجود آگاه بود، یک مکانیزم ایمنی ساده اما هوشمندانه اختراع کرد.

اختراع ترمز ایمنی (Safety Brake)

سیستم اوتیس شامل یک فنر تخت و قوی در بالای کابین بود که به کابل اصلی متصل بود. تا زمانی که کابل تحت کشش بود، فنر جمع می‌ماند. اما اگر کابل پاره می‌شد، کشش از بین می‌رفت و فنر به سرعت باز می‌شد. باز شدن فنر باعث می‌شد دو چنگک فولادی (ضامن) به طرفین حرکت کرده و در دندانه‌های ریل‌های راهنمای دندانه‌دار که در دو طرف چاه آسانسور نصب شده بودند، فرو روند و کابین را در چند سانتی‌متر متوقف کنند.

نمایش تاریخی در کاخ کریستال

اوتیس برای اثبات کارایی و ایمنی اختراع خود، نمایشی دراماتیک را در نمایشگاه جهانی نیویورک (کاخ کریستال) در سال ۱۸۵۴ ترتیب داد. او بر روی سکوی بالابر خود ایستاد و در مقابل چشمان حیرت‌زده جمعیت، دستور داد تا دستیارش با تبر، تنها طناب نگهدارنده سکو را قطع کند. سکو با صدای بلندی چند سانتی‌متر سقوط کرد، اما بلافاصله ترمز ایمنی فعال شد و آن را متوقف کرد. اوتیس در حالی که کلاه خود را به نشانه احترام برای جمعیت بلند کرده بود، با اطمینان فریاد زد: “All safe, gentlemen, all safe!” (همه چیز امن است، آقایان، همه چیز امن است!)

این نمایش، نقطه عطفی در تاریخ معماری بود. اعتماد عمومی جلب شد و “آسانسور ایمن” متولد شد.

• ۱۸۵۷: اولین آسانسور مسافری ایمن جهان توسط شرکت اوتیس در فروشگاه بزرگ E.V. Haughwout در نیویورک نصب شد. این آسانسور پنج طبقه را با سرعت ۱۲ متر بر دقیقه طی می‌کرد.

بخش چهارم: تکامل پس از اوتیس تا به امروز

با حل شدن مشکل ایمنی، تمرکز مخترعان بر افزایش سرعت، ارتفاع و کارایی آسانسورها معطوف شد.

عصر آسانسورهای الکتریکی (کششی)

• ۱۸۸۰: ورنر فون زیمنس (Werner von Siemens)، مهندس آلمانی، اولین آسانسور الکتریکی جهان را در نمایشگاه مانهایم آلمان به نمایش گذاشت. این آسانسور از یک موتور الکتریکی برای به حرکت درآوردن کابین استفاده می‌کرد.
• ۱۸۸۷: فرانک اسپراگ (Frank Sprague)، مهندس آمریکایی، با افزودن سیستم‌های کنترلی حیاتی مانند کنترل سرعت، کنترل شتاب و سیستم‌های ایمنی پیشرفته‌تر، آسانسور الکتریکی را به یک گزینه عملی و بسیار کارآمدتر از سیستم هیدرولیک تبدیل کرد. آسانسورهای کششی الکتریکی، با استفاده از کابل‌های فولادی و یک وزنه تعادل (Counterweight) که وزنی معادل وزن کابین به اضافه ۴۰-۵۰ درصد ظرفیت آن را دارد، کار می‌کنند. این وزنه تعادل بخش زیادی از بار را خنثی کرده و باعث می‌شود موتور الکتریکی تنها برای جابجایی اختلاف وزن و غلبه بر اصطکاک انرژی مصرف کند. این نوآوری، امکان ساخت آسانسورهایی با سرعت و ارتفاع بسیار بیشتر را فراهم کرد و مستقیماً به عصر آسمان‌خراش‌ها منجر شد.

اتوماسیون و هوشمندسازی

تا اواسط قرن بیستم، آسانسورها توسط اپراتورهایی که داخل کابین می‌نشستند و به صورت دستی آن را کنترل می‌کردند، هدایت می‌شدند.

• دهه ۱۹۲۰: اولین آسانسورهای دکمه‌ای خودکار معرفی شدند، اما مردم به استفاده از آن‌ها بی‌اعتماد بودند.
• ۱۹۴۵: اعتصاب گسترده اپراتورهای آسانسور در نیویورک، مالکان ساختمان‌ها را مجبور به پذیرش و ترویج آسانسورهای خودکار کرد. افزودن ویژگی‌هایی مانند دکمه توقف اضطراری، تلفن اضطراری و صدای ضبط شده برای اعلام طبقات، به تدریج اعتماد عمومی را به این سیستم‌ها جلب کرد.

نوآوری‌های مدرن

• ۱۹۹۶ – آسانسور بدون موتورخانه (MRL – Machine-Room-Less): شرکت فنلاندی KONE اولین آسانسور MRL را معرفی کرد. در این سیستم، یک موتور کوچک، فشرده و کارآمد در بالای چاه آسانسور و مستقیماً روی ریل راهنما نصب می‌شود و نیاز به موتورخانه بزرگ در بالای ساختمان را از بین می‌برد. این امر موجب صرفه‌جویی در فضا، کاهش مصرف انرژی و حذف روغن‌های هیدرولیک مضر برای محیط زیست شد.
• ۲۰۰۰ – آسانسور خلأ (Vacuum Elevator): این سیستم از اختلاف فشار هوا در بالا و پایین کابین برای حرکت استفاده می‌کند و نیاز به کابل یا پیستون ندارد. این نوع آسانسور بیشتر برای خانه‌های لوکس و ساختمان‌های کم‌ارتفاع کاربرد دارد.
• سیستم کنترل مقصد (Destination Dispatch): در این سیستم هوشمند، مسافران قبل از ورود به آسانسور، طبقه مقصد خود را در یک پنل در لابی انتخاب می‌کنند. سپس سیستم، بهینه‌ترین آسانسور را به آن‌ها اختصاص می‌دهد و مسافرانی که به طبقات نزدیک به هم می‌روند را در یک گروه قرار می‌دهد. این کار باعث کاهش توقف‌ها و زمان انتظار و افزایش چشمگیر کارایی آسانسورها در ساختمان‌های پرتردد می‌شود.

بخش پنجم: نسل‌های آینده و تکنولوژی‌های نوین

آینده آسانسورها حتی از گذشته آن‌ها نیز هیجان‌انگیزتر به نظر می‌رسد.

• سیستم MULTI (بدون کابل و چندجهته): شرکت آلمانی Thyssenkrupp در حال توسعه سیستمی انقلابی به نام MULTI است. این آسانسورها کابل ندارند و با استفاده از فناوری موتور خطی (مشابه قطارهای مگلو) حرکت می‌کنند. کابین‌ها می‌توانند نه تنها به صورت عمودی، بلکه به صورت افقی نیز در ساختمان حرکت کنند. چندین کابین می‌توانند به طور همزمان در یک چاه حرکت کرده و مانند یک سیستم مترو در داخل ساختمان عمل کنند. این فناوری پتانسیل آن را دارد که طراحی معماری آسمان‌خراش‌ها را کاملاً دگرگون کند.
• درایوهای بازیافت انرژی (Regenerative Drives): آسانسورهای مدرن می‌توانند انرژی تولید شده در هنگام ترمز (زمانی که کابین سنگین به سمت پایین یا کابین سبک به سمت بالا حرکت می‌کند) را جذب کرده و به شبکه برق ساختمان بازگردانند. این سیستم‌ها می‌توانند تا ۷۰٪ از انرژی مصرفی آسانسور را بازیابی کنند.
• اینترنت اشیاء (IoT) و هوش مصنوعی: ادغام آسانسورها با IoT به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا با استفاده از سنسورها، عملکرد آسانسور را به طور مداوم پایش کرده و قبل از وقوع خرابی، برای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه اقدام کنند. هوش مصنوعی نیز می‌تواند الگوهای ترافیکی ساختمان را تحلیل کرده و عملکرد آسانسورها را در ساعات اوج شلوغی بهینه کند.

کلام آخر

از یک سکوی چوبی که با نیروی بازو حرکت می‌کرد تا کابین‌های هوشمندی که بدون کابل در آسمان‌خراش‌ها می‌چرخند، تاریخچه آسانسور داستانی از نبوغ، ایمنی و تلاش بی‌پایان بشر برای غلبه بر محدودیت‌هاست. این اختراع نه تنها چهره شهرها را برای همیشه تغییر داد، بلکه با ممکن ساختن زندگی و کار در ارتفاع، افق‌های جدیدی را به روی تمدن بشری گشود.

مطلب مرتبط : همه چیز درباره اولین آسانسور ایران