Техника: от древности до наших дней - Александр Ханников

Одним из его грандиозных замыслов был проект моста через Босфор. Турецкий султан отверг предложение гениального инженера. Лишь в ХХ веке мост через Босфор был построен. В музеях Италии можно увидеть действующие модели станков Леонардо да Винчи, тележку, приводимую в движение пружинами, макет вертолета.

Однажды швейцарский ученый сделал модель моста точно по чертежам Леонардо. Проект оказался настолько безупречным, что его можно было осуществлять даже при средневековом уровне техники.

Гениальный изобретатель продолжал творить до последнего часа жизни, хотя и понимал, что осуществить его идеи в современном ему мире невозможно. Леонардо изобрел вычислительную машину, построенную по его эскизу и заработавшую через 500 лет.

ГЕРОН АЛЕКСАНДРИЙСКИЙ (I в. до н. э.)

К сожалению, не сохранились даты рождения и смерти этого изобретателя и выдающегося ученого античного мира. Предполагают, что он работал в I в. до н. э. в Александрии. Только спустя 2000 лет были найдены и переведены на современные европейские языки арабские списки его трудов. Далекие потомки узнали, что ему принадлежат формулы определения площади различных геометрических фигур. Стало известно, что Герон описал прибор диоптр, который с полным основанием можно назвать прапрадедом современного теодолита. Без этого прибора в наше время не могут обойтись строители, геодезисты, горняки. Он впервые исследовал пять типов простейших машин: рычаг, ворот, клин, винт и блок. Герон заложил основы автоматики. В своем труде «Пневматика» он описал ряд «волшебных фокусов», основанных на принципах использования тепла, перепада давлений. Люди удивлялись чудесам, когда двери храма сами открывались, когда над жертвенником зажигался огонь. Он изобрел автомат для продажи святой воды, сконструировал шар, вращаемый силой струй пара.

РОБЕРТ ГОДДАРД (1882–1945)

Роберт Хачинз Годдард является одним из первых изобретателей и конструкторов ракетной техники. С его именем связано начало практических работ в этой области. Он родился в 1882 году в Вустере (США). Из-за болезни он не мог регулярно посещать школу и рано приобщился к самостоятельному изучению научной литературы. Под влиянием научно-фантастических книг Роберт увлекся мечтой о достижении внеземных миров и всю свою жизнь посвятил тому, чтобы превратить фантазию в реальность.

Закончив политехнический институт, Р. Годдард начинает практическую деятельность и через пять лет, в 1913 году, начинает подавать первые заявки на изобретение ракетных аппаратов, предназначенных для подъема на большую высоту. Затем он проводит эксперименты, подтверждающие возможность получения сверхзвуковой скорости ракетной струи при сжигании бездымного пороха в камере с соплом, и начинает строить модель пороховой ракеты. Построить высотную пороховую ракету не удалось и в 1921 году Роберт Годдард начал эксперименты с жидким ракетным топливом.

Через четыре года, зимой 1925 года при статическом испытании опытной ракеты жидкостный ракетный двигатель впервые развил тягу, превышающую весь ракеты, а через несколько месяцев был произведен первый пуск жидкостной ракеты. Над созданием ракет Роберт Годдард работал до конца 1941 года. Он и его группа впервые осуществили на практике ряд идей, нашедших впоследствии широкое применение в ракетной и космической технике. В 1945 году изобретатель скончался. Его смерть не привлекла особого внимания. И лишь спустя долгие годы к Роберту Годдарду пришла слава и его деятельность в области ракетной техники и космонавтики получили должное признание.

ИОГАНН ГУТЕНБЕРГ (Ум. в 1468)

Немецкий изобретатель Гутенберг родился в городе Майнце около 1400 г. За свою жизнь он создал европейский способ книгопечатания, первую типографию, печатный станок. Из-за междоусобиц между бюргерами Гутенбергам пришлось бежать в Страсбург.

В XI в. в Китае, Тибете был известен способ печатания с деревянных досок, на которых гравировались целые страницы рукописи. В Европе этот способ назвали «ксилографией». Студент Страсбургского университета Иоганн Гутенберг вместе с несколькими компаньонами занялся изготовлением ксилографических книг. Затем ему пришла идея гравировать не целые страницы сразу, с каждой из которых можно было снять не так уж много качественных оттисков, а делать отдельные буквы и потом из них, как из кубиков, складывать строки. Для реализации идеи он придумал следующий способ изготовления шрифта: сначала на торце металлического бруска — пуансона — гравировали обратное выпуклое изображение буквы, потом выбивали ее на мягкой медной пластке, которая служила матрицей. Затем эту пластинку-матрицу вставляли в нижнюю часть полой трубки, а через открытый верх заливали специальный сплав — гарт. В результате этой операции можно было создать множество точных копий пуансона — литер, из которых потом строка за строкой набиралась книга.

На изготовление литер ушло много времени и денег. Только на пятом десятке лет жизни Гутенберг сумел изготовить нужное количество литер — первую наборную кассу — и сделать печатный станок. Но денег не хватило. Пришлось брать в долг. За неуплату в срок долга на Гутенберга подали в суд и отобрали и шрифты, и типографию. Однако несколько прекрасных книг Иоганн Гутенберг успел создать и подарить человечеству.

РОБЕРТ ГУК (1635–1703)

Роберт Гук — сын провинциального священника, с детства увлекался устройствами всякого рода механизмов и рисованием. После завершения обучения в Вестминстерской школе в 1653 году он переехал в Оксфорд и поступил на работу в церковь в качестве певчего. Одновременно занимался в Оксфордском университете, специализируясь в области астрономии, и стал ассистентом Р. Бойля. Страсть к изобретательству, оригинальность мышления в сочетании с романтической увлеченностью и буйной фантазией позволили Гуку сделать множество открытий в самых разных областях знания. Гук сконструировал прибор для измерения силы ветра, приспособление для деления круга, ряд приборов для исследования морского дна, ареометр, проекционный фонарь, дождемер, пружинные часы. Он изобрел карданную передачу и систему зубчатых колес, которые теперь известны как уайтовы колеса. Он усовершенствовал зрительную трубу для измерения углов, телескоп, микроскоп, барометр. Немало и других приборов, механизмов, приспособлений создал талантливый механик Роберт Гук.

Гука заслуженно признавали хорошим архитектором. После пожара в Лондоне в 1666 году он создал проект восстановления и реконструкции города, а затем по поручению магистрата возглавил эти работы. По его проектам в Лондоне был построен ряд зданий, церквей и жилых домов. Самым значительным сооружением была известная больница Бедлам, которая считалась гордостью лондонцев. Построенное в 1247 году, восстановленное по проекту Гука это огромных размеров здание поражало гармонией пропорций, классической строгостью форм. В годы работы в Королевском обществе Гук значительно обогащает всю деятельность этого учреждения, становясь вскоре его секретарем. Он издает труды Общества, следит за иностранными изобретениями, делает собственные изобретения, продолжает ставить эксперименты, сопровождая их такими гениальными идеями, которые нередко приводили к большим открытиям других.

Его классический труд «Микрография» был издан в 1665 году. Он был посвящен физической оптике и микроскопии. В эту работу вошли, в частности, результаты изучения Гуком клеточного строения растений. Он впервые ввел термин «клетка» и дал описание клеток целого ряда растений. Гук занимался волновой теорией света, провел глубокое исследование цветов тонких пластинок, описал явления дифракции и ряд других световых явлений. Вместе с Гюйгенсом Гук установил постоянные температурные точки — таяния льда и кипения воды — и сконструировал термометр. Одной из наиболее значительных его работ была теория движения и взаимодействия небесных тел.

В мае 1666 года Роберт Гук сделал доклад в Королевском обществе, в котором сказал, что намерен изложить систему мира, весьма отличающуюся от всех до сих пор предложенных; основывается она на следующих положениях. Далее следовали три положения Гука.

В первом положении говорилось о том, что все небесные тела не только обладают тяготением своих частей к их собственному общему центру, но притягиваются взаимно одно к другому внутри их сфер действия. Во втором излагалось следующее: «Все тела, совершая простое движение, будут продолжать двигаться по прямой линии, если только они не будут постоянно отклоняться от нее некоторой внешней силой, побуждающей их описывать окружность, эллипс или какую-нибудь кривую.». В третьем положении говорилось: «Это притяжение тем больше, чем тела ближе. Что же касается отношения, в котором эти силы уменьшаются с увеличением расстояния, то я сам не определил его, хотя и проделал с этой целью некоторые эксперименты». Через восемь лет Р. Гук продолжил эту тему, написав работу «Попытка доказательства годичного движения на основе наблюдения». Таким образом, Гук в основном предвосхитил закон всемирного тяготения, открытый Исааком Ньютоном. Гук проводил много опытов с металлическими пружинами и деревянными балками. Изготовив консольную балку из дерева, он измерял ее прогиб под действием в различных частях разных весов. При этом он пришел к важному выводу о том, что на выпуклой поверхности балки волокна при изгибе растягиваются, а на вогнутой — сжимаются. Прошло очень много времени пока техникам, механикам и инженерам стало ясно значение, как теперь представляется, очевидного свойства материала. Деформация пропорциональна нагрузке; и наоборот.