Водолазный аппарат Никонова (1719 г.), автомобиль Шамшуренкова (1751 г.), велосипед Артамонова (1801 г.), самолет Можайского (1880 г.), трамвай Пироцкого (1881 г.), вертолет, собранный еще М.В.Ломоносовым и многое другое. Рассмотрим основные изобретения XX в., связанные с двигателями, движением и полетами.
Лампа накаливания - Петров, Шпаковский, Чиколев, Лодыгин, Яблочков
История создания электрической лампочки занимает целое столетие и представляет собой длинную череду открытий, многие из которых были сделаны нашими русскими изобретателями. Судите сами.
В 1800 год ознаменовался изобретением вольтова столба (итальянский ученый А.Вольт), а уже в 1802 году В. В. Петров открыл электрическую дугу, которую предложил использовать для освещения.
В 1856 году изобретатель А. И. Шпаковский создал осветительную установку с одиннадцатью дуговыми лампами, снабженными оригинальными регуляторами. Именно эта установка освещала Красную площадь в Москве во время коронации Александра II.
В 1869 году еще один русский изобретатель В. И. Чиколев применил к дуговой лампе дифференциальный регулятор и использовал его в мощных морских прожекторах.
С 1872 года в Петербурге А. Н. Лодыгин начал опыты по электрическому освещению. Построенные им лампы накаливания с угольным стержнем в 1874 году были использованы для освещения петербургского Адмиралтейства. Дальнейшие усовершенствования лампы продолжили в 1875 году В. Ф. Дидрихсон и в 1876 году Н. П. Булыгин, тоже русские ученые.
Значительный вклад в переход от опытов по электричеству к массовому электрическому освещению внёс русский электротехник П. Н. Яблочков. В 1876 году он представил свое достижение на Лондонской выставке, а год спустя, благодаря предприимчивому французу Денейрузу, лампы Яблочкова появились в самых посещаемых местах Парижа. Однако вскоре свечу Яблочкова начала вытеснять более дешевая и долговечная лампа накаливания.
В конце 70-х годов лейтенант русского флота А. Н. Хотинский показал русские лампы изобретателю по имени Томас Эдисон, который в то время тоже работал над проблемой электрического освещения. На тот момент изобретение уже было запатентовано во Франции, России, Бельгии, Австрии и Великобритании.
Никаких особых изменений в лампочку Лодыгина изобретатель не внес, но он создал надсистему для этой лампы и поставил ее производство на поток, сделав электрическое освещение массовым и доступным.
В 1890 году Лодыгин запатентовал в США лампу с металлической нитью из тугоплавких металлов — осьмия, иридия, родия, молибдена и вольфрама. И на парижской выставке 1900 года выставленные им образцы с молибденовой нитью имели большой успех. А через несколько лет, в 1906 году американская компания «General Electric», организованная Томасом Эдисоном, купила у него этот патент, после чего заочный спор великих изобретателей был исчерпан.
Паровая машина - Ползунов
Первым в мире изобретателем, заставившим пар работать был древний грек Герон Александрийский, который около 130 года до нашей эры создал так называемый эолипил — примитивную паровую турбину. Современные инженеры, воссоздав эолипил, смогли убедиться, что «турбина» делала до 3600 оборотов в минуту!
В России же первая двухцилиндровая вакуумная паровая машина была спроектирована механиком И. И. Ползуновым в 1763 году и построена в 1764 году в Барнауле.
Спустя 20 лет, в апреле 1784 года в Лондоне шотландский инженер Джеймс Уатт получил патент на паровую машину и стал считаться её изобретателем. И хотя технически изобретения различались, но всё же почему так произошло?
Увы, но, как правило, судьба изобретения во многом зависит от готовности общества его применять, а также от того насколько открытие выгодно с экономической точки зрения. В Англии быстро осознали перспективность разработки Уатта. За десять лет в период с 1785 по 1795 годы было выпущено 144 паровых двигателя, а к 1800 году в Англии функционировала уже 321 паровая машина. Их применяли буквально во всех сферах производства.
Велосипед - Артамонов
По словам итальянских археологов, при раскопках Помпеи на фреске и каменном саркофаге, возраст которых составляет порядка двух тысяч лет, были найдены изображения, напоминающие велосипед. А в 1974 году в рукописях Леонардо да Винчи обнаружили набросок устройства похожего на велосипед. С тех пор, несмотря на доводы некоторых ученых о том, что этот чертеж подделка, в Италии, где велоспорт является практически национальным спортом, бытует мнение, что именно их страна — родина велосипеда.
Однако если говорить о реальной рабочей модели, то первый двухколесный цельнометаллический педальный самокат, очень похожий на велосипед, всё же был построен в России. Произведен он был на Нижнетагильском заводе в 1801 году уральским крепостным изобретателем Ефимом Михеевичем Артамоновым.
Вскоре мастер приехал из Верхотурья в Москву, чтобы показать свое изобретение царю 27 сентября 1801 года, в самый разгар торжеств по случаю коронации. Верхом на своем изобретении он въехал на площадь перед Московским Кремлем, сопровождаемый любопытной шумной толпой. Царю так понравилась эта диковинка, что он выдал Артамонову и его семье вольную, освободив от крепостной зависимости.
Водолазный аппарат и подводная лодка - Никонов, Шильдер, Лодыгин
Первое водолазное снаряжение появилось ещё в IV веке до нашей эры, когда Аристотель создал самый примитивный прибор для выполнения водолазных работ. Он представлял из себя котел, который надевали на голову. Запас воздуха в нем позволял ныряльщику пребывать какое-то время под водой. Позже ему дали название «воздушный колокол».
В 1500 году Леонардо да Винчи сделал наброски водолазного костюма. Затем над его созданием трудились Э. Галлей и Дж. Смитон. И только в период с 1819 по 1837 англичанином А. Зибе был создан «открытый» водолазный костюм, который он назвал «скафандр». Он состоял из шлема, прикрепленного к водонепроницаемой рубахе, утяжеленной грузами и открытой у пояса, что обеспечивало удаление выдыхаемого водолазом воздуха. В сущности, это был миниатюрный водолазный колокол, который позволял погружаться на небольшую глубину, находясь под водой только в вертикальном положении.
Первое же автономное водолазное устройство в России было предложено ещё за сто лет до А. Зибе — в 1719 году крестьянином Ефимом Никоновым. По его замыслу «потаенное судно» (подводная лодка) должно было скрытно доставлять водолаза к вражескому кораблю, чтобы тот выходил из «потаенного судна» и подрывал корабль неприятеля. К сожалению, проект не был реализован. Хотя ещё в XVI веке запорожскими казаками применялись перевернутые челны для переходов под водой и нанесения противникам внезапных ударов.
В 1834 году К. А. Шильдер, русский военный инженер, всё же построил первую металлическую подводную лодку.
А в 1871 году упоминавшийся уже выше А. Н. Лодыгин создал проект первого автономного водолазного скафандра с использованием газовой смеси, состоящей из кислорода и водорода. Кислород должен был вырабатываться непосредственно из воды путем электролиза.
Самолет - Можайский
В 1876 году русский офицер Александр Федорович Можайский, работая над усовершенствованием планера, встроил в аппарат специальные винты с часовой пружиной для создания тяги, которая помогала бы ему оторваться от земли. Но полеты были кратковременные и требовали доработки. Позже Можайский установил в аппарат паровую машину, которая приводила винты в движение.
4 июня 1880 г. Можайский обратился в департамент торговли и мануфактур с просьбой о выдаче ему патента на изобретенный им «воздухолетательный снаряд» и получил его 3 ноября 1881 г. Это был первый в мире патент на самолет. К сожалению, смерть помешала Александру Федоровичу закончить начатую работу.
Спустя два десятилетия, в 1903 году американские изобретатели братья Райт: Орвилл и Вильбур, увлекающиеся аэронавтикой, осуществили успешный взлет и посадку аппарата — прототипа самолета. Изучив конструкцию самолёта Можайского, они заменили паровой двигатель на бензиновый мотор и создали систему управления самолётом по трём осям с помощью тросов, которая давала возможность постоянного контроля поворотных, наклонных и вращательных движений деталей летательного аппарата. Благодаря этой системе аппарат уже не боялся встречного ветра.
Вертолёт - Ломоносов, Лодыгин, Жуковский, Юрьев, Ботезат, Сикорский
Первый эскиз вертолета с кратким описанием создал опять же таинственный гений Леонардо да Винчи ещё в 1489 году. По замыслу изобретателя машина должна была приводиться в движение мускульной силой. Большинство ученых долгое время считали, что такой аппарат не сможет летать, но построенная недавно модель опровергла это мнене.
В любом случае это был только чертеж, а вот смастерить первую модель вертолета в жизни удалось нашему соотечественнику М. В. Ломоносову только в 1754 году. Она состояла из фюзеляжа и двух винтов, вращавшихся в разные стороны и предназначалась для подъема термометров с целью измерения температуры воздуха в верхних слоях атмосферы. Двигателем приспособления служила часовая пружина.
В 1869 году русский изобретатель А. Н. Лодыгин обратился в Главное инженерное управление русской армии с проектом аппарата вертикального взлета с электрическим двигателем. Этот аппарат, названный изобретателем «электролет», предназначался для воздушной разведки и бомбардировки.
В 90-е годы XIX в. над созданием вертолета трудился H. Е. Жуковский. Ученый считал, что конструкция именно этого летательного аппарата обеспечит наиболее безопасные спуски и подъемы летательного средства.
В 1912 году студент Московского технического училища Б. Н. Юрьев разработал проект одновинтового вертолета с хвостовым рулевым винтом, который был выставлен на Международной выставке воздухоплавания в Москве. Работу отметили Малой золотой медалью.
В 1922 году российский конструктор Г. А. Ботезат, эмигрировавший в США после революции, по заказу Конгресса построил свой четырёхвинтовой устойчиво управляемый вертолёт в авиационном центре Дейтона, Огайо. Для этой цели ему выделили сумму размером в 200 000 долларов разово и предложили зарплату 10 000 долларов в год.
Помимо Ботезата над созданием вертолета в США трудился ещё один эмигрант из России — конструктор И. И. Сикорский, открывший в 1923 году собственную фирму «Sikorsky Aero Engineering Corporation». В 1939 г. изобретатель создал свой первый вертолет S-46. А спустя ещё два года, произведя изменения в конструкции, Сикорский получил военный заказ на вертолет, предназначенный для корректировки артиллерийского огня и связи.
Автомобиль - Шамшуренков
Первые чертежи самодвижущегося устройства принадлежат ещё Леонардо Да Винчи — он сконструировал тележку с пружинным двигателем в далеком 1490-м.
Затем первый прообраз автомобиля, длиной всего 65 см, был построен в 1672 году членом иезуитской общины в Китае Фердинандом Вербистом — как игрушка для китайского императора.
В 1751 году в Москве в государевой мастерской русский крестьянин, изобретатель Леонтий Шамшуренков изготовил по госзаказу «самобеглую коляску», двигавшуюся без какой-либо посторонней силы. Несмотря на сходство принципов движения двигатель коляски был совершенно непохож на двигатель катамарана или велосипеда. Коляска приводилась в движение двумя водителями, которые вращали ворот, запускающий привод. Она могла достигать скорости 15 км/ч. При этом для пассажиров был сконструирован довольно просторный и комфортный отсек, отгораживающий их от водителей.
Шамшуренкову в награду выдали пятьдесят рублей, а дальнейшая судьба коляски осталась неизвестной.
18 лет спустя в 1769 году француз Никола Куньо масштабно презентовал аналогичную машину — повозку, снабженную паровым котлом. Однако, первые испытания её оказались неудачными: аппарат был очень тяжёлым в управлении и врезался в стену. Тем не менее, эти первые опыты несомненно приблизили изобретение паровозов и локомотивов.
Электродвигатель - Якоби
Одним из самых великих технических достижений конца XIX века стало изобретение промышленного электродвигателя. Являясь компактным, экономичным и удобным устройством, он быстро вытеснил другие виды двигателей там, где был доступ электрическому току. Этот мотор стал одним из важнейших элементов производства.
Хотя электрические двигатели появились еще во второй четверти XIX столетия, но прошло несколько десятилетий, прежде чем создались благоприятные условия для их повсеместного внедрения в производство.
Создателем электродвигателя можно по праву считать русского электротехника Якоби Бориса Семеновича, который изобрел его в 1834 году. Через четыре года изобретатель совершил небольшое плавание по Неве со скоростью 4,5 км/ч, установив свое изобретение на гребном боте. Источником тока ему послужила мощная гальваническая батарея.
Электросварка - Бенардос, Славянов
Способ электрической сварки металлов с применением угольных электродов придумал и впервые применил в 1882 году русский изобретатель Николай Николаевич Бенардос. Это метод «сшивания» металла электрическим швом он назвал «электрогефестом» и в 1884 году запатентовал его в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и ряде других странах.
Через несколько лет, в 1888 году другой русский инженер Н. Г. Славянов на Пермских пушечных заводах изобрел и впервые в мире применил дуговую сварку плавящимся металлическим электродом под слоем флюса. Этот способ был прообразом современной дуговой сварки. Тогда в присутствии государственной комиссии Славянов сварил коленчатый вал паровой машины.
Зерноуборочная машина - Власенко
В июле 1868 года русский агроном А. Р. Власенко изобрел машину под названием «конная зерноуборка на корню». Состояла она из трех частей: косилки для срезания колосьев, вынесенной вправо от машины, планчатого транспортера, подающего колосья в барабан молотилки, и молотилки, позади которой находится деревянный ларь для ссыпания обмолоченного зерна вместе с мякиной. По сравнению с применением серпа и цепа для обмолотки производительность машины Власенко была выше в 20 раз, а по сравнению с американской жнейкой «Мак-Кормик» — в 8 раз.
По существу, это была первая в мире зерноуборочная машина типа комбайна — жнея-молотилка. Увы, но в царской России она не нашла своего применения.
Только спустя одиннадцать лет пришла весть о том, что в Америке появилась первая подобная машина. При равной производительности машин потери у дорогостоящей американской новинки оказались гораздо существеннее — до 4,5 центнеров с 1 га. Помимо этого, комбайн Власенко обслуживался двумя лошадьми, а управлял им один человек, в то время как американскую зерноуборочную технику должны были таскать 24 мула, а её обслуживанием занимались семь работников.
Электрический трамвай - Пироцкий
3 сентября 2015 года исполнилось 135 лет с момента появления первого в мире электрического трамвая, изобретателем которого является инженер-артиллерист Федор Аполлонович Пироцкий. А родиной изобретения — Петербург.
Почти двадцать лет инженер потратил на воплощение своей идеи — создать электрическое транспортное средство, которое передвигалось бы по рельсам.
В 1881 году, то есть через год после появления электрического трамвая в царской России, под Берлином тоже пустили по трамвайной линии новый «электрический» трамвай, сделанный фирмой «Сименс».
Парашют - Котельников
В 1910 году в Санкт-Петербурге во время Всероссийского праздника воздухоплавания трагически погиб лучший в то время летчик Л. М. Мациевич. Исполняя пожелание великого князя Александра Михайловича увидеть авиационное достижение, он поднял свой самолёт на небывалую для того времени высоту — 1000 м от земли. После чего самолёт неожиданно стал разваливаться, а лётчик вслед за обломками своей машины разбился на глазах у зрителей.
Эта смерть так потрясла русского изобретателя — очевидца тех событий — Глеба Евгеньевича Котельникова, что он немедленно приступил к разработке парашюта и достиг своей цели уже через год. Так, в 1911 году появился первый ранцевый парашют — РК-1. Его купол был изготовлен из шелка, а стропы разделялись на 2 группы. И купол, и стропы укладывались в ранец. Позже, в 1923 году Котельников предложил ранец-конверт для укладки парашюта. По неясным причинам в России, даже после проведения успешных испытаний с манекеном весом в 80 кг, отказались пустить изобретение в производство.
20 марта 1912 года уже другой изобретатель во Франции получил на него патент.
Тем не менее, первый в истории прыжок с парашютом был все же совершён русским — 5 января 1913 года студент Петербургской консерватории В. Оссовский успешно прыгнул в Руане с моста через Сену с высоты 60 м.
А об изобретении Котельникова в России вспомнили только в первую мировую войну.
Робот - Чебышев
Первый набросок «человекоподобного робота» в 1495 году сделал все тот же Леонардо да Винчи. Его записи, найденные в середине прошлого века, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Правда, неизвестно удалось ли изобретателю построить его.
Зато в 1860 году великий русский математик Пафнутий Львович Чебышев, используя принцип движения ног кузнечика, просчитал и разработал конструкцию прямолинейного хождения (перемещения) механизмов без колесных пар. Аппарат был назван стопоходящая машина. Эта конструкция из дерева и железа не отличалась изяществом и совершенством, но именно она стала прототипом современного робота.
Это лишь малая часть достижений русских ученых, история создания которых рождает в душе чувство глубокого патриотизма. Приятно осознавать, что наши соотечественники — ученые, новаторы, изобретатели, а порой и просто талантливые люди внесли огромный вклад в развитие современной цивилизации. Продолжение следует.
Больше интересных статей от журнала "СНЕГИРЬ":
Полный РУБРИКАТОР со всеми статьями
О проекте "СНЕГИРЬ" - зачем нас читать и чем мы отличаемся от других каналов?
Петроглифы России, которые стоит увидеть собственными глазами
Легенды и факты о самом колдовском «русском камне» - малахите Уральских гор
***************************
Понравилась статья? Ставьте лайк и подписывайтесь на канал - это очень поможет его развитию!