Мели, Емеля

Рис. 2 Персидская ветряная мельница

Производительность сельского хозяйства эллинистического мира позволяла освободить от забот о пропитании большие массы населения. Эти массы активно занялись строительством и дополнительно повысили производительность, внедряя ирригацию, повышающую урожайность, и строя машины, которые ещё больше повышали производительность. Если бы не войны и прочий мор, неизвестно, куда бы они зашли. Обозначились основные области применения машин: мукомольное производство, строительство, ирригация и металлургия. В качестве привода машин долгое время использовалась мускульная сила человека и животных, но уже примерно в III веке до н.э., в восточном Средиземноморье появляется водяной привод. В "Географии" Страбона находится описание водяной мельницы вблизи дворца Митридата IV, царя Понта, время её существования датируется ранее 71 года до н.э., то есть, она современница Антикитерского механизма.

Для создания ветряной мельницы всё было готово, оставалось только заменить водяное колесо ветряным, но ещё прошли сотни лет, прежде чем это было сделано. Более того, первые ветряные мельницы были созданы независимо от водяных. Тому есть причины. Водный поток обеспечивает солидную мощность, стабилен и его несложно регулировать. Другое дело ветер, он слаб и капризен. Такие особенности источника энергии ограничивали сферу его применения. Он использовался в основном в мукомольной производстве и ирригации. Но у воды есть свои недостатки, не везде она имеется в достаточном количестве. Кроме того, для работы водяной мельницы необходим перепад высот, с течением воды сверху вниз. Для нужд же ирригации нередко требуется обеспечить противоположное движение воды -- снизу вверх. Наверное поэтому первые ветряные мельницы появились в Персии, засушливом крае.

На рис. 2 представлена схема такой мельницы. Традиционно спёрта из Википедии. Мельница совсем не похожа на ветряк Герона. Это мельница с вертикальной осью ветряного колеса. На рисунке вариант, доживший до середины прошлого века. Первое же свидетельство о существовании подобных мельниц, которое было признано вызывающим доверие, относится к IX веку н.э. и принадлежит перу персидского географа Истахри (استخری). Мельницы в таком виде просуществовали многие столетия и получили широчайшее распространение на Среднем Востоке, в Центральной Азии, в Индии и Китае. Конструкция обладает рядом достоинств, но не лишена и недостатков.

Главным достоинством её является простота конструкции. Как мы видим, здесь отсутствуют какие-либо передачи, жёрнов тупо присобачен к оси ветрового колеса. Так же несложно ограничить скорость мельницы в случае усиления ветра, что тоже хорошо. Повышенная скорость вращения мельничного жёрнова, как ни странно, представляет собой большую опасность. Мало того, что мельница может не выдержать нагрузки и разрушиться, жернова могут высечь искру, а мука взрывоопасное вещество. Скорость можно ограничить просто прикрыв от ветра впускное окно.

Главным же недостатком является необходимость экранировать часть колеса, движущуюся против ветра. Тем самым получается, что мельница может работать только от ветра, дующего по заданному направлению, что ограничивает использование ветряного ресурса. Так же недостатком является необходимость фиксировать ось в верхней точке. Мало того, что туда надо как-то протянуть опору, она должна обогнуть весь ветряк, который желательно было бы сделать как можно больше, чтобы получить большую мощность на валу. Отсутствие редуктора тоже не только хорошо, но и плохо. Скорость вращения рабочего органа совпадает со скоростью вращения ветряного колеса, а она не велика и не стабильна.

Тем не менее, ветряки с вертикальной осью не только были популярны прежде, но существуют до сих пор. Правда, их понадобилось усовершенствовать, чтобы избавиться от их главного недостатка. Тут пришлось подумать, как такое сделать.

Назад

К оглавлению

Вперёд