Техника: от древности до наших дней - Александр Ханников

В Германии инженер Карл Фридрих Дрейс (1785–1851) построил четырехколесную тележку с ручным управлением, передвигающуюся по рельсам при отталкивании ногой от земли. Тележку назвали по имени автора — дрезина. Транспортные повозки типа дрезины были известны и раньше. Ручное управление сконструировано по проекту изобретателя. Патент на дрезину К. Дрейс получил в 1818 году.

1814 г. В Англии изобретатель Джордж Стефенсон (1781–1848) сконструировал и испытал свой первый паровоз для транспортировки груза на угольных шахтах. Паровоз перевозил 30 т угля. В последующие годы Д. Стефенсон усовершенствует свою конструкцию, а в 1823 году открывает завод по их изготовлению.

В России горный мастер Лев Иванович Брусницын (1786–1857) изобрел машину для промывки золотосодержащих песков, которую испытал на Урале. Это изобретение имело огромное значение для добычи золота в России.

В Англии инженер Метью Муррей усовершенствовал строгальный станок для шлифовки металла. Этот станок используется в машиностроении. М. Муррей является одним из пионеров точного производства в машиностроении, основателем завода по производству паровых двигателей, машин, приборов и инструментов, необходимых в машиностроении.

1815 г. В Англии химик Г. Дэви (1778–1829) изобрел взрывобезопасную лампу с металлической сеткой для шахтного освещения. Независимо от Г. Дэви английский изобретатель Д. Стефенсон (1741–1848) изготовил взрывобезопасную лампу.

В Англии изобретатель И. Эгг создал капсюль-воспламенитель. В медном капсюле в качестве ударного состава была применена гремучая ртуть (порох и хлорат калия). Капсюль предназначался для унитарного ружейного патрона.

Появляются первые поливальные и моечные машины, которые используют для мойки вагонеток.

1816 г. В Англии изобретатель Эдуард Каупер (1790–1852) получил патент на печатный ротационный станок. Широкого распространения станок не получил.

ЗНАМЕНИТЫЕ УЧЕНЫЕ, ИЗОБРЕТАТЕЛИ И КОНСТРУКТОРЫ

ГЕОРГИЙ АГРИКОЛА (1494–1555)

Георгий Агрикола — немецкий врач и ученый. Заложил основы минералогии и геологии, горного дела и металлургии. В главном труде своей жизни — 12-томной монографии «О металлах» дал полное и систематическое описание поиска и разведки полезных ископаемых, добычи и обогащения руд, металлургических процессов. Установил методы определения и описал двадцать новых минералов.

АРХИМЕД (Около 287–212 до н. э.)

Ахримед — древнегреческий математик, физик и изобретатель. Разработал теорию рычага, применял на практике винт, блок и рычаг для подъема воды и тяжелых грузов.

Более 2000 лет прошло с тех пор, как погиб Архимед, но и сегодня память людей хранит его слова: «Дайте мне точку опоры и я подниму Землю». Так сказал этот выдающийся древнегреческий ученый — математик, физик, изобретатель, разработав теорию рычага и поняв его возможности. На глазах правителя Сиракуз Архимед, воспользовавшись сложным устройством из полиспастов и рычагов, в одиночку спустил на воду корабль. Девизом каждого, кто нашел новое, служит слово: «Эврика!» («Нашел!»). Так воскликнул ученый, открыв закон, известный многим как закон Архимеда. До наших дней архимедовым винтом называют заключенный в трубу широкий винт, который он изобретал как средство для подъема воды. Архимед изобрел как сельскохозяйственные машины — для орошения полей, так и военные — метательные. Заложил основы гидростатики, установил главный ее закон, изучал условия плавания тел.

Особенно ярко технический гений Архимеда проявился, когда римская армия напала на его город Сиракузы. Военные машины Архимеда вынудили римлян отказаться от штурма и перейти к осаде города. Лишь предательство открыло врагу ворота Сиракуз. Легенда гласит, что когда римский легионер занес меч над ученым, тот не просил пощады, а лишь воскликнул: «Не трогай моих кругов!» До момента гибели Архимед решал геометрическую задачу.

В наше время в Греции решили проверить, действительно ли Архимед мог поджечь солнечными лучами флот римлян. Семьдесят человек выстроились на берегу моря, держа в руках медные щиты, подобные тем, какими пользовались защитники Сиракуз. Когда они навели солнечные «зайчики» на макет деревянного судна, он вспыхнул через несколько секунд.

ФРЭНСИС БЭКОН (1561–1626)

Фрэнсис Бэкон — английский ученый и политический деятель. Считал, что цель науки заключается в овладении силами природы, а в фундамент науки следует положить наблюдения и опыты. Написал роман-утопию «Новая Атлантида», в котором предсказал много нынешних изобретений — самолеты, подводные корабли, гидростанции, солнечные двигатели, лазеры, телескопы, кондиционеры и т. д.

АЛЕКСАНДР ГРЕЙАМ БЕЛЛ (1847–1922)

Александр Грейам Белл является изобретателем телефона. Он родился в Эдинбурге, в Шотландии. Впоследствии семья Белла переехала в Канаду, а затем в США. По образованию Белл не был ни инженером-электриком, ни физиком. Он начал помощником учителя музыки и ораторского искусства, позднее стал работать с людьми, страдавшими дефектами речи, потерявшими слух.

Белл стремился помочь этим людям и любовь к девушке, оглохшей после тяжелой болезни, побудило его сконструировать приборы, с помощью которых он мог демонстрировать глухим артикуляцию звуковой речи. В Бостоне он открыл учебное заведение по подготовке преподавателей для глухих. В 1893 году Александр Белл становится профессором физиологии органов речи Бостонского университета. Он тщательно изучает акустику, физику человеческой речи, а затем начинает ставить опыты с аппаратом, в котором мембрана передавала колебания звуков на иглу. Так он постепенно приближался к идее телефона, с помощью которого может стать возможной передача различных звуков, если только удастся вызвать колебания электрического тока, соответствующие по интенсивности тем колебаниям в плотности воздуха, которые производит данный звук.

Но вскоре Белл меняет направление деятельности и начинает работать над созданием телеграфа, с помощью которого можно было бы одновременно передавать несколько текстов. В работе по созданию телеграфа случайность помогла Беллу открыть явление, которое обернулось изобретением телефона.

Однажды в передающем устройстве помощник Белла вытаскивал пластинку. В это время в приемном устройстве слух Белла уловил дребезжание. Как выяснилось, пластинка замыкала и размыкала электрическую цепь. К этому наблюдению Белл отнесся очень внимательно. Через несколько дней первый телефонный аппарат, состоящий из небольшой мембраны из барабанной кожи с сигнальным рожком для усиления звука был сделан. Этот аппарат стал родоначальником всех телефонных аппаратов.

Тем не менее, А. Г. Беллу и другим инженерам в разных странах, в том числе и в России, пришлось еще очень много работать, чтобы телефонная связь приобрела современный облик.

ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ (1452–1519)

Леонардо да Винчи — великий итальянский ученый, инженер, художник, скульптор, музыкант. Он далеко опередил свое время, проектируя и изобретая машины и сооружения, не получившие воплощения при его жизни. Его называют одним из самых могучих умов человечества. Его прекрасные картины и фрески пережили века и остались непревзойденными. К сожалению, от реальных машин, которые он создал, ничего не осталось, но многие инженерные замыслы сохранились в рисунках и чертежах. Большая часть идей Леонардо вообще не могла быть осуществлена в Италии XV века. В одной из рукописей есть рисунок вертолета. Приписка гласит: «Если этот аппарат правильно построить, то при быстром вращении винта он поднимется в воздух». Эта идея была осуществлена лишь в ХХ веке. Много занимался Леонардо да Винчи и оружием. Он первым сконструировал паровую пушку, первым нарисовал орудие с винтовым затвором, заряжаемое сзади; занимался многоствольным и многозарядным огнестрельным оружием. На одном из его рисунков показана батарея, расположенная на тележке-станке таким образом, что из тридцати трех стволов стрелять можно из одиннадцати. Затем Леонардо сконструировал и более тяжелое орудие, действующее по тому же принципу: в каждом из 8 рядов располагалось по 9 стволов, то есть после зарядки можно было выстрелить 72 снарядами.

Леонардо да Винчи оставил проект большой машины для подъема и транспортировки грунта, вынутого из канала, — прообраз современных землеройных машин и драг. Он изобрел 15-шпиндельный ткацкий станок, приводимый в движение руками ремесленников. Сохранились рисунки лебедки в собранном и разобранном виде. Колеса, диски, шестерни — все детали изображены очень точно. Видно, что ученый в то время работал над проблемой преобразования вращательного движения в поступательное. О разносторонности технических поисков Леонардо да Винчи говорят многие факты. Так, он спроектировал конюшню с механической подачей кормов, которая во многих деталях могла бы перейти из XV века в наше время, изобрел анемометр — устройство для подсчета скорости ветра, который пытались установить на каретах, чтобы по скорости набегавшего воздуха определять, насколько быстро карета движется.