вторник, 12 января 2016 г.

Люди бьются за металл

Антикитерский механизм
Ещё одним важным изобретением, отрывшим дорогу к ветровым машинам, стала металлургия. Я уже упоминал, что поделки древних изготовлялись из природных материалов. Помимо недолговечности им присущи другие недостатки, главным из которых для машиностроения является нестабильность физических свойств, размера и формы заготовки. Из природного материала трудно изготовить деталь, в точности удовлетворяющую задумке автора. У него своя собственная жизнь, которая не вписывается ни в какие чертежи. Конечно, после глубокой обработки природного материала от него можно добиться стабильного качества, но для такой обработки нужен хороший и, опять таки, стандартный инструмент.

Изготовление бронзы началось вскоре после изобретения паруса и колеса и привело к значительному усовершенствованию производства и его продуктов. Как говорят в таких случаях, им бы теперь жить, да жить, да... В первую очередь совершенствовалось вооружение. Бронзовый век закончился тем, что к концу второго тысячелетия до н.э. все народы друг с другом передрались и перемешались, а это никак не способствовало развитию техники и общественной жизни. Новый подъём культуры начался в эллинистическую эпоху. По правде сказать, сами эллины не особенно преуспели в технике, но они создали традиции научной мысли, которые в последствии способствовали развитию науки вообще и инженерного дела в частности.

Древний Рим продолжил эту славную традицию и произвёл на свет множество технических новшеств, некоторые из которых кажутся пришельцами из будущего. Что, к примеру, стоит один так называемый "Антикитерский механизм". Эта штуковина была обнаружена на борту затонувшего римского судна, которое, по всем видимости, перевозило в Рим контрибуцию от покорённых греков. Так римляне приобщались к греческой культуре. На основании имеющихся на механизме надписей, один из главных его исследователей, профессор Д. Дж. де Солла Прайс датировал создание механизма 87-м годом до н.э.. Эта дата не находится в противоречии с датами, полученными рядом других методов, не таких точных.

Что представляет собой эта находка? Томографические исследования убедительно показывают, что перед нами прибор для предсказания движения небесных светил, что, впрочем, не относится к нашему предмету. Важно, что он состоит из набора бронзовых зубчатых колёс, соединённых вместе и вращающихся как единое целое. С технической точки зрения, это редуктор, преобразователь вращательного движения, древнейший из известных.

Антикитерский механизм содержит в готовом виде два изобретения, чью роль в развитии ветроэнергетики нельзя переоценить. Во-первых, это уже упомянутая зубчатая передача, позволяющая менять частоту вращения, изменять положение в пространстве оси вращения, а так же производить другие преобразования вращательного движения. Второе изобретение не столь очевидно. Прежде было замечено, что первые колёса могли тащить только лошади. Здесь же множество (свыше тридцати) зубчатых колёс одновременно вращались с помощью маленькой ручки. Такой лёгкости хода можно было достичь только используя подшипники. Конечно, это были ещё самые примитивные подшипники скольжения, но они уже работали! Скажу больше, бронзовые подшипники скольжения используются в технике до сих пор, и замены им не видать. Надо полагать, антикитерский механизм неслучайно был изготовлен из бронзы, ведь на дворе давно уже стоял железный век, но бронза -- намного лучший материал для изготовления точных механизмов, чем древние сорта сталей.

Итак, ко Христову дню были созданы и получили распространение необходимые для создания простейшего ветряка изобретения:

  1. Парус
  2. Колесо
  3. Металлургия
  4. Подшипник
  5. Зубчатая передача

Дело оставалось за малым.

2 комментария:

kachur_donald комментирует...

интересно, кстати, как была придумана зубчатая передача. едва ли её проще изобрести, чем кошачий лаз или колесо. и поразительно, до чего мало она изменилась за две с хвостиком тысячи лет.

Ночной директор солнечных часов комментирует...

вероятно, зубчатая передача, как и другие классические машины, появилась как усовершенствование ворота.