Техника: от древности до наших дней - Александр Ханников

Широко ведется добыча полезных ископаемых, особенно в Древней Греции и Риме. На некоторых рудниках работало свыше тысячи рабов. В Греции наиболее известны Лаврийские рудники, в них добывали свинцовый блеск, из которого выплавляли свинец.

В Риме для строительства городов, дорог, систем водоснабжения, а также для удовлетворения спроса ремесленного производства требуется большое количество металла и строительного материала. Труд многочисленных рабов обеспечивал Рим железом, медью, золотом и серебром. При добыче использовали кайло, зубило, лом, кувалду, клин. На поверхность руду транспортировали вручную в корзинах или кожаных мешках. Ими же вычерпывали воду.

Начинается шахтная разработка руды. Отдельные шахты достигали глубины более 100 м. На некоторых шахтах руду поднимали в бадьях с помощью ручного ворота.

520 г. до н. э. Согласно тогдашним представлениям о Земле, греком Гекатаиосом Милетским (560/550 — 485 до н. э.) нарисована одна из первых карт поверхности Земли.

5 в. до н. э.

В Египте, Финикии, Древней Греции применяют абак (от греческого abax — доска) — счетный инструмент, представляющий собой дощечку, покрытую слоем песка. На ней острой палочкой проводили линии и в получавшихся колонках передвигались камешки и кости (как в русских счетах) для арифметических вычислений. В Древнем Риме абак назывался calculi или abaculi. В дальнейшем от этого слова произошло латинское сalculatore (вычислять) и calculus (исчисление), калькуляция.

В земледелии Греции применяют настоящий плуг, который переворачивает пласты земли. Позднее в Италии применяют усовершенствованный плуг с колесами и резцом. Хлеб жали серпами и косами.

Персидский царь Дарий достроил канал между Красным и Средиземным морями. По некоторым источникам, строительство канала началось еще до 1200 г. до н. э. Канал эксплуатировался несколько столетий, несколько раз ремонтировался. С 9 в. до н. э. движение судов по нему приостановлено, впоследствии он был закрыт и заброшен. В XIX в. вместо старого канала построен новый, Суэцкий канал. Вторым известным каналом Древнего мира был «канал царей», связывающий реки Ефрат и Тигр, протяженностью 400 км.

С развитием городов и торговли Древней Греции и Древнем Риме широко распространяется колесный транспорт.

В Римской империи идет широкомасштабное строительство дорог и мостов. Построены 372 большие дороги, часть которых соединяла Рим с его провинциями. Дороги строились, как правило, из гравия, булыжного и тесаного камня, скрепленного известковым раствором. Толщина дорожного покрытия достигала 1 м. Знаменитая дорога Аппия была вымощена из каменных восьмиугольников, что придало ей особую прочность. Профиль дороги был покатым, по обеим сторонам ее сооружали каменные парапеты и почти через каждый километр ставили каменные столбы. В болотистых местах строили дороги с деревянным покрытием.

Время возвышения Афин. Расцвету греческой архитектуры и строительства способствует расцвет греческой архитектуры и строительства. Греческим зодчим принадлежит одно из важнейших достижений архитектуры — создание ордера (закономерной системы архитектурных форм): дорического, ионического, коринфского. Разрабатываются приемы гармонической соразмерности отдельных частей зданий.

Кузнецы пользуются шарнирными клещами.

Начинается обработка хлопка, который был известен и раньше.

Изобретены ножницы, использующиеся для стрижки овец, разрезания и кройки материи, а также для постригания волос и усов.

В военной технике Афин основной военной техникой был флот, который насчитывал почти 300 кораблей. Для ведения морского боя строили боевые корабли, у которых носы были покрыты медью. Для перевозки войск служили транспортные суда. Самым распространенным типом военного греческого корабля была трехпалубная триера — быстроходное, длинное судно с хорошей маневренностью. На корабле располагалось до 170 гребцов. Численность остального экипажа, включая солдат для десанта, достигала 200 человек.

Плотники пользуются рамными пилами с железной режущей частью.

Начинают появляться зубчатые колесные механизмы и зубчатая передача. Изобретателями этих устройств считались древние греческие ученые Архимед (ок. 287–212 до н. э.) или Герон Александрийский (I в. до н. э.). В более поздний период зубчатые коленчатые валы становятся одним из основных элементов многих механизмов и машин.

В Греции ведется добыча серебра в шахтах, глубина которых достигает 120 м. На горных работах находилось до 1000 рабов. Вентилировались шахты естественным образом. Иногда устраивали специальные вентиляционные галереи. Горные выработки освещались небольшими глиняными лампами, в которые наливали масло. Лампы устанавливали в специальных нишах.

Впервые в мукомольном деле стали использовать мельницы, которые приводились в движение сначала вручную, а затем с помощью тягловой силы животных.

В Сиракузах сконструирован первый ручной самострел. В Древнем мире известны самострелы с упругим элементом типа лука.

В Греции появляется световой факельный телеграф для передачи сообщений на дальнее расстояние. Оптический телеграф используется вплоть до первой половины XIX в.

В Древнем Риме в 450 г. до н. э. в дорожном строительстве начинают применять асфальт.

В Древней Греции и Риме в строительной технике применяют железо (скобы, скрепки, штыри, затяжки), стекло, различные строительные инструменты и механизмы. Особенно широко железо применяют для изготовления столярных и плотничьих инструментов: топоров, сверл, молотков, продольных и поперечных пил, рубанков, стамесок, резаков, долот. В окна вставляли стекла небольшого размера и слюду. Стекло также применяли для изготовления красочной мозаики. Чтобы проверить пригонку камней и их уровень, строители пользовались циркулем, ватерпасом, отвесом, линейкой, угольником. Для подъема тяжестей применяют блоки, вороты, полиспасты.

V–IV вв. до н. э.

Ученым Демокритом выдвинута идея о зернистом строении вещества и об атоме как простейшей и неделимой частице.

В древнегреческой Олимпии, расположенной в северо-западной части Пелопонесса, изваяна величайшим древнегреческим скульптором Фидием статуя бога Зевса. Огромная и прекрасная статуя является одним из семи чудес света.

В Китае изготовлена самая ранняя глиняная посуда с письменами.

486 г. до н. э. В Китае князь государства У приказал построить водный путь для соединения рек Хуанхэ и Янцзы, — канал Хань Гоу. Длина канала почти 100 миль. Он является частью Великого Канала, соединяющего Ханчжоу и Пекин. Система дамб, каналов и шлюзов, созданных в 250 г. до н. э. Ли Бином настолько совершенна, что часть ее действует и поныне.

476 г. до н. э. — падение Римской империи.

Архитекторами Иктином и Калликратом под руководством греческого скульптора Фидия создается один из шедевров мирового искусства афинский акрополь Парфенон (447–438 гг. до н. э.). Больших высот достигает античная строительная техника. В 4 в. до н. э. уже применяется известковый раствор и начали строиться каменные сооружения — акведуки и водопроводные линии. Они давали 1,5 млн. кубометров воды в день. В то же время римляне ввели в действие 90 тысяч метров шоссейных дорог, не считая щебневых и грунтовых, 23 дороги подходили только к Риму. В 3 в. до н. э. начал применяться пуццолановый раствор из измельченной порода вулканического происхождения, на основе которого вскоре появился бетон. Для облицовки зданий использовались известняк, туф, керамические плиты, штукатурка из извести и гипса. Расцвет архитектурного искусства в Древней Греции, а затем в Риме привел к зарождению теории архитектуры и строительного искусства.

В Греции начали использовать бревенчатые подъемные краны типа «журавль» для подъема и переноса груза.

При обмолоте зерна для приведения во вращение жерновов использовался крупный рогатый скот. Быков запрягали в колоды, которые крепились к верхнему каменному жернову. Подобный привод применялся и для дробления руды, и для производства оливкового масла. Дальнейшее усовершенствование упряжки способствовало появлению конного привода.

Около 400 г. до н. э.

Быстро и широко развивается военная техника, совершенствуется оружие, особенно в Древней Греции и Риме. Высокого уровня достигла осадная техника. Создаются первые метательные машины. Для метания применяют гастрафет — усовершенствованный металлический лук. Затем начинают использовать катапульту и полинтон. Катапульта метала стрелы со стальным наконечником. Источником энергии в ней служило натяжение тетив, изготовленных из сухожилий животных. Вес стрелы составлял 1,5 кг, длина — от 44 до 185 см, дальность полета стрелы — 400 м. Для метания больших каменных ядер служили баллисты, для камней меньшего размера — полинтоны. Первобытная праща послужила прообразом для изобретения механической пращи — онагры. Эта тяжелая метательная машина была установлена на колеса, снабжена жгутом тетивы, в который вставлялся рычаг с пращой для ядра. С помощью ворота тетива натягивалась, рычаг с ядром оттягивался и закреплялся засовом. При отдаче засова тетива выбрасывала ядро с огромной силой, ядра летели по высокой траектории на расстояние до 300 м. Кроме этого были распространены тараны, огромные подвижные башни (гелеополы), вороны. Высота гелеопол была в несколько этажей. На смену кораблям-триерам пришли большие четырех— и пятипалубные корабли. На них устанавливались боевые башни с метательными машинами. Однако в бою практическое значение по-прежнему имели небольшие боевые и транспортные корабли. Длина некоторых кораблей достигала 40 м, ширина 4,5 м.