Техника: от древности до наших дней - Александр Ханников

С X-го века на Руси строят срубленые дома — избы, которые были основным жилищем сел и городов. Вид изб многообразен — четырехстенные, пятистенные, с тремя, пятью, а то и большим числом окон по фасаду, крытые соломой или дранью, с деревянным настилом или земляным полом. Но всегда они компактные, близкие к квадрату, чтобы легче было ее обогреть. Длительное время планировка избы оставалась неизменной: холодные сени, от них в одну сторону жилая часть — отапливаемый сруб (собственно изба), по другую клеть (или горница), место хранения домашнего имущества и ночлега в теплое время года. В древности трубы над избой не было — дым выходил через дверь или в специальное окно над ней. Такая изба называлась курной, или черной, в отличие от белой — избы с трубой. Окна представляли собой продолговатые небольшие отверстия высотой в одно бревно, при необходимости закрываемые дощечкой. В северных и центральных районах печь размещалась у задней стены, рядом с ней вдоль той же стены устраивалось место для спанья — лавка «конник». Сбоку от печи наверху до стены настилали палати. Вдоль других стен стояли узкие лавки. В противоположном от печи углу располагался стол. Считается, что в курной избе было всегда темно и грязно от печной золы, сажи и копоти. Это не так. Избы северных крестьян поражали чистотой: белоснежная скатерть на столе, вышитые полотенца на стенах, в «красном» углу иконостас с начищенными до блеска окладами икон. Только чуть выше человеческого роста проходит граница, за которой верхние венцы сруба и потолка покрыты чернотой. Дым, расстилаясь по потолку, никогда не опускается ниже определенного постоянного уровня. Окна в черной избе были маленькие, задвигавшиеся задвижкой, в белой избе окна с рамами, закрытыми пузырем, слюдой, а с XVIII века — стеклами и снаружи ставнями. С XVII века на смену избе приходит сельский дом.

Теофил Пресвитер (XI–XII вв.) описывает процессы стеклоделия, печи для стекловарения, стеклодувные инструменты, способы изготовления оконных стекол, разноцветного стекла, посуды и т. п.

В IX–XV вв. на территории Узбекистана совершенствуется изготовление цветного стекла.

В Германии начали разрабатывать свинцовые и серебряные руды.

В водяных мельницах применяются устройства, позволяющие изменять направление вращения водяных колес в зависимости от уровня воды. Улучшились конструкции жерновов мукомольных мельниц. Для более мелкого помола стали употреблять вращающиеся совместно с пестом специальные ящики, для сбора размолотого зерна — мукосейки, снабженные ситами.

В конце X–XI века во Франции, Англии, а затем в Голландии появляются ветряные мельницы. Многие усовершенствования к ветряным мельницам были сделаны в Голландии. Здесь появляются тормозные устройства, при помощи которых можно было быстро остановить вращающиеся жернова. Приспособление было технически сложным и представляло собой механический привод, включавший в себя несколько пар зубчатых колес и тормозное устройство.

XI в.

В Германии производят набивные ткани с помощью штампа из обожженной глины или бронзы. Для получения цветного рисунка на ткани штампы натирались цветной глиной или изготовлялись из нее.

В Китае мастер Пи-Шэн (Би-Шэн, ок 1040 г.) изобретает для печатания передвижные литеры, которые изготовлялись из камня, что сыграло значительную роль в изобретении книгопечатания. Однако камень не был удобен для этих целей.

Арабский ученый Ибн-ал-Хайсан Альхазен (ок. 965 — ок. 1039) создал фундаментальный труд по оптике. В Европе это сочинение известно как «Opticae Thesaurus»), в котором он описал линзу как сферическую поверхность. Известно, что линзы использовались и значительно раньше.

Ибн-ал-Хайсан-Альхазен упоминает о так называемой камере-обскуре, которая позже явилась существенным звеном фотографии и техники кино.

На миниатюрах того времени изображены вилки для того, чтобы подцепить мясо во время еды. Однако продолжительный период вилки не имели широкого распространения.

Водяные мельницы в некоторых районах на побережье моря приводятся в движение с использованием энергии приливов и отливов.

В качестве приспособления для отчерпывания воды или для подачи воды начинают использоваться водяные колеса.

Впервые в истории физики и минералогии создан точный прибор для определения удельных весов, сконструированный ал-Бируни и описанный им в трактате «Удельные веса». Прибор представлял собой специальный сосуд для определения объема воды, вытесненного погруженным в него образцом.

Бируни сконструировал рычажные весы с передвижной гирей.

В трудах ал-Бируни описаны основные астрономические инструменты, используемые астрономами Ближнего и Среднего Востока, Северной Африки, и Европы в средние века до середины XVII века, когда начал применяться телескоп: солнечные, визирные, визирно-моделирующие, моделирующие, механические, для отсчета времени. Известны три типа солнечных инструментов: 1) теневые, или гномонные, инструменты основаны на измерении в определенный момент величины и направления изменяющейся в течение дня тени, которая отбрасывается на шкалу освещаемым Солнцем выступом или прямолинейным стержнем-гномоном. На Среднем Востоке использовали солнечные часы разнообразных конструкций. Разнообразие возросло в средневековой Европе, где большую популярность приобрела наука о свойстве теней — гномоника. Кроме солнечных часов, на Востоке были известны гномонные инструменты, применявшиеся для определения сторон света, широты местности и решения других астрономических задач. В своих трудах Бируни описывает различные инструменты и приборы и методы отсчитывания положения отбрасываемой ими тени. 2) Лучевые солнечные инструменты основаны на измерении по шкале, нанесенной на вогнутой или выпуклой поверхности, в определенный момент положения, изменяющегося со временем, солнечного блика, образуемого лучами, проходящими через специальное отверстие. Их использовали для определения высоты Солнца над горизонтом. 3) Визирные инструменты подразделялись на два типа — круговые и линейные. У круговых инструментов указатель алидады с диоптрами перемещался по круговой шкале, где деления нанесены на дуге окружности, ее половине или чевертой части. Круговые (кольцевые) инструменты, а также квадранты устанавливались неподвижно, указатель алидады с диоптрами для визирования светила, вращающегося вокруг центра кольца, передвигали по градусной шкале и показывал высоту светила. У линейных инструментов линейка с диоптрами или ее указатель перемещался по линейной шкале — деления нанесены по прямой. Визирно-моделирующие инструменты не только имеют алидады с диоптрами для визирования небесных тел, но и моделируют расположение кругов небесной сферы. 4) Моделирующие инструменты двух типов — демонстрационные приборы (небесные глобусы), вращающиеся вокруг своей оси известны с глубокой древности (глобусы Птоломея) и демонстрационные приборы с зубчатыми передачами (планетарии, теллурии). 5) Механические — механический календарь Бируни и планетарии. Механический календарь Бируни особенно интересен, так как его конструкцию можно рассматривать как предшественницу механических часов. 6) Приборы для отсчета времени, основанные на измерении изменяющихся объемов наполняющего вещества — клепсидры, песочные часы, масляные часы (определяли промежутки времени по выгоранию определенного объема масла). Приборы этой группы с появлением механических часов были постепенно вытеснены из употребления, кроме песочных, которые и в наше время используются в медицине.

Борона начинает использоваться при обработке почвы, наряду с плугом.

В Западной Европе для приведения в действие водоподъемных устройств и бурильных установок, а также в текстильном производстве начинают применяют водяное колесо. В суконовальных и валяльных мельницах тяжелые молоты приводились водяным колесом в действие в давили на загруженное в яму сукно.

В Европе с середины XI века для письма начинают применять цветные линейки представляющие собой след от свинцовой пластинки, а с XIII века линейки порой проводят чернилами. Раньше писали по линейкам, которые намечали пункторием (циркулем) и проводили острой палочкой, от которой оставался бесцветный след.

XI–XIII вв.

В период крестовых походов (1096–1261 гг.) в Европе появилось много технических достижений: технология изготовления красок, бумаги и т. д. что позволило организовать новые производства.

Развивается, связанное с торговлей и наукой, городское ремесло, гильдии ремесленников, союзы. Первыми в Европе они возникли в Италии. Появляются скупщики товаров — купцы. Если раньше ремесленник сам не только изготовлял орудия труда и украшения, но и продавал их, то теперь он мог посвятить себя ремеслу полностью.