Вот, казалось бы, ну что такого можно было изобрести прорывного во времена "варварских королевств"? Особенно если учесть, что это самое время, ставшее по совместительству "темными веками", располагалось аккурат между эпохой величия Рима и классическим Средневековьем, во времена которого тоже напридумывали много разного и интересного. Ведь наверняка же, темными эти века назвали не просто так. Скорее всего, в них царила безысходность, тлен, мрак и полнейшая разруха. Или нет?
На самом деле, если к этим самым "темным векам" присмотреться немного повнимательнее, то все мы немедленно увидим "вестготское возрождение" начавшееся в начале VII века и продолжившее его в VIII веке "каролингское возрождение", которые, наверное, не просто так стали называть возрождениями. Что же такого случилось в те далекие времена, что сподвигло едва выживающие в реалиях "длинной зимы" королевства варварской Европы вдруг начать писать новые законы, строить такое количество капитальных зданий, о котором еще век назад даже не мечтали, издавать десятками иллюминированные рукописи? Да и вообще, мало-помалу возвращать цивилизацию в земли, что вновь и, казалось бы, надолго занял Великий Лес.
А случилось в эти времена множество небольших, но прорывных открытий, что позволили молодым королевствам Европы прекратить выживать и начать строить свое новое будущее. Трехпольный севооборот, тяжелый колесный плуг, сменивший римские Aratrum, подковы, завезённые в Европу аланами, и хомут, изобретенный уже на месте. А еще кусковое мыло, ну и, конечно же, ядерный реактор. Нуууу, почти.... Было изобретение, подвинувшее Европейскую цивилизацию VIII века вперед ничуть не меньше, чем двенадцатью столетиями позже это сделала ядерная энергетика. И называлось это чудо - водяная мельница с мельничным прудом.
И казалось бы, ну подумаешь, водяная мельница. Римляне их вон десятками строили, на одном только Барбегальком холме шестнадцать штук в два ряда поставили. Но это были совсем другие мельницы. Вернее, сами мельницы были почти теми же, но вот использовать их стали совершенно по-другому. Римляне, ставили свои мельницы в основном на быстрых реках и использовали по этой причине чаще всего нижнебойные колеса, то есть погруженные в воду нижней частью и вращающиеся от самого течения реки.
- Также и на реках ставят колеса того же устройства, какое было описано выше. К их ободам прибивают лопасти, которые, будучи толкаемы течением реки, приводят своим движением колесо во вращение и таким образом, забирая воду черпаками и поднимая ее кверху, доставляют нужное количество воды без помощи топчака, вращаясь от самого напора реки. (Витрувий)
Конечно же, инженеры Вечного Города были в курсе того, что водяное колесо можно заставить вращаться, не только погрузив в воду нижней его частью, но и пустив поток сверху, превратив погружное колесо в наливное, таким образом, заметно увеличив его эффективность. Вот только и в том, и в другом случае для работы водяного колеса римлянам была нужна та самая быстрая река, дающая сильный поток воды. Ну или акведук с хорошим таким водосбросом, для того чтобы лить воду на колесо.
Подводить к каждой мельнице акведук было делом крайне затратным. А мест с хорошим ходом воды было не то чтобы очень много. Поэтому разница в эффективности наливного и погружного (верхнебойного и нижнебойного) мельничного колеса, если ставить их прямо на реку, была не то чтобы очень велика. Текущая речная вода, даже если это была быстрая горная река, крутила колесо мельницы с не самой выдающимся КПД. Вот и получалось, что вроде и концепция мельницы есть, и технологии все известны, но конечная эффективность конструкции вызывала множество вопросов. И это не говоря об объемах работ, необходимых для того, чтобы это не то чтобы очень эффективное устройство заработало.
Тот же крупнейший в империи Барбегальский мельничный комплекс, стоил натурально прорву денег даже без акведука (а акведук сам по себе стоил еще одну прорву). И при этом, выдавал чуть более четырех тонн муки в день на каждое колесо, имея мощность в 2 кВт на установку. Ну, или 32 кВт на весь комплекс. И это, честно говоря, очень немного. Особенно если понимать размеры всего комплекса и объемы строительства.
Но вот Вечный Город рухнул и, первой на очереди в небытие оказалась его инфраструктура. Варварские королевства, не сумев наладить ее обслуживание, с тоской наблюдали за разваливающимися дорогами, акведуками и прочими шедеврами высокоразвитой цивилизации, какое-то время копируя римские водяные мельницы. Хотя понятно и в заметно меньших размерах и количествах. Обходясь, таким образом, до самого VI века такими вот примитивными погружными колесами, мощности которых едва хватало даже на то, чтобы просто смолоть зерно.
Все изменилось в начале VII века. Кому пришла в голову гениальная в своей простоте идея, что было бы неплохо сделать для водяной мельницы запас воды, мы уже, наверное, никогда не узнаем. Но первый же появившийся мельничный пруд волшебным образом поменял правила игры. Эта примитивнейшая идея, запасти для мельницы целое озеро рабочего вещества, позволила теперь строить мельницы с большими наливными колёсами, вообще не оглядываясь на полноводность реки и скорость ее течения.
Даже обычный крупный ручей, втекавший в огороженный запрудой мельничный пруд, довольно быстро наполнял его, позволяя во время работы мельницы, подавать на колесо поток воды любой необходимой мощи, просто регулируя заслонку водосброса. В то же время, пока мельница простаивала, вода в мельничном пруду накапливалась для будущей работы. А это значило, на любая мельница, находящуюся в самом дальнем захолустье, могла работать только в то время, когда это было нужно. Но главное, возможность регулировать силу потока воды позволило поставить большое крепкое колесо. И нагружать его сверх всякой меры, если была такая необходимость, серьезно увеличивая эффективность.
По современным оценкам, мощность такой вот новой водяной мельницы с почти неограниченным запасом рабочего вещества и регулируемым водосбросом в полтора - два раза превосходила лучшие римские конструкции. И эта прорва почти бесплатной энергии открывала невероятное множество возможностей.
Первыми на такое повышение мощности откликнулись, конечно же, мукомолы. Сначала они увеличили размеры жерновов, что позволило немедленно обрабатывать вполовину большее количество зерна. А к началу VIII века и вовсе заменили вращающиеся жернова заметно более тяжелыми, катящимися. И это не только еще больше увеличило эффективность помола и качество выходящего продукта, но и позволило использовать мельницы для множества других целей.
В первую очередь, для механизации процесса выдавливания масла из оливок. Как раз примерно в это время, понемногу заканчивался раннесредневековый климатический пессимум, и оливковые сады стали возвращаться на земли Северного Средиземноморья. И вот выросшее в разы количество оливкового масла, особенно помня, что муки тоже стало больше и производство ее стало дешевле, переоценить очень сложно. Это, конечно, было еще даже близко не похоже на избавление от голода, но подешевевшая и ставшая более доступной еда, была именно тем, чего не хватало королевствам для роста населения.
А еще, катящимися жерновами можно было отлично дробить дубовую кору, для получения дубильного вещества - танина. И не то чтобы его было невозможно было получить другим способом. Но серьезное распространение новых водяных мельниц во франкском, готском и лангобардских королевствах, сделали этот процесс намного более массовым. А это значит, что кожевенную промышленность ждал настоящий бум. Ну просто потому, что один из основных необходимых ей компонентов стал чрезвычайно дешев и доступен.
Но и кожевниками дело не ограничилось. Внезапно оказалось, что если в мельнице заменить жернов на кулачковый механизм, то ее можно загрузить множеством других полезных функций. Например, механическим трепанием конопли, из которой позже скручивали веревки и канаты. Кстати, скручивать канаты теперь можно было тоже не вручную, а использовать при этом еще один простейший механизм, который отлично справлялся и без слабых человеческих рук.
Насколько выросла производительность канатных дел мастеров, даже говорить страшно. А ведь веревки и канаты, они даже сейчас используются везде. А в те далекие времена без них была немыслима ни одна стройка, корабль, лесозаготовка, горное дело, домашнее хозяйство. Да и вообще, сложно было в те времена найти дело, где не нужен был бы прочный и длинный канат.
Этих расходников не хватало всегда, и любое их количество было не лишним. И вот по какому-то случайному стечению обстоятельств, именно с началом их массового производства, а главное, с серьезным падением цены на них, мы наблюдаем серьезный рост капитального строительства в империи Каролингов и прилегающих к ней земель. Впрочем, веревки и канаты были тут, конечно, не основной причиной.
Пожалуй, самым удачной идеей мастеров и строителей в те далекие времена, было использовать механическую силу воды на раннесредневековых лесопилках. Теперь вместо целой бригады пильщиков, которые, меняясь, тягали огромную пилу вверх-вниз, чрезвычайно небыстро идя вдоль ствола и пытаясь сделать многометровый распил как можно более ровным, работала сила воды.
Кулачковый, а к X веку и кривошипный механизм, превращающий вращательные движения в поступательные, отлично справлялся с пилой. Давая при этом длинный и ровный рез. А главное, не требовал отдыха, обеда и зарплаты. Работникам оставалось только зацепить бревно веревками, сделанными на соседней мельнице, и протягивать по желобу вдоль пильного полотна.
- На лесопильнях, например, эти устройства обеспечивали прямой ход продольной пилы; ее обратный ход осуществлялся за счет действия пружинного механизма или руками работников. (Дж. Мокир)
Количество, качество и скорость распила выросли настолько, что это казалось натуральным чудом. А еще большим чудом стало закономерное падение цены на обработанное дерево, которое, как ты понимаешь, дорогой друг, тоже использовалось везде. Свежую или высушенную, ровную, недорогую доску можно было найти по всему королевству франков - от монастырей, где из нее делали книжные обложки, до последнего крестьянского хозяйства, где она шла, кажется, вообще на все - от деревянной черепицы до стола и сундука.
Нужно ли говорить, что получив столько счастья сразу и за, в общем-то, небольшие деньги, множество раннесредневековых отраслей народного хозяйства почувствовали себя заметно лучше и немедленно стали показывать стабильный рост. Архитектура и строительство, кораблестроение, столярные и плотницкие мастерские, сельское хозяйство, горное дело, обувные и одежные мастерские, домохозяйства и множество других производств поглощали подешевевшие доски, вязали их веревками, обували и одевали работников в кожаную одежду и обувь. Ну и кормили их. Благо, что мука и масло, а значит, и остальные продукты, стали дешевле и доступнее.
А когда к концу X века очередному неизвестному мастеру пришла идей, что так-то к мельничному колесу можно подключить и ткацкий станок. Но это будет еще только через два столетия.... А пока у нас на дворе эпоха Каролингского Возрождения, которое не могло не случиться после первой энергетической революции.
Хотя, конечно, не единым мельничным прудом строилось государство Карла Великого. Множество мелких, почти незаметных из нашего XXI века изобретений, появившихся в те далекие времена, крепили первую Империю средневековой Европы. Но переоценить тот вклад, который во все это внесла очевидная для нас сегодня идея, что энергию можно запасать впрок, становясь независимым от капризов ветра и скорости течения воды, невозможно.
Вот такая сегодня вышла история. Про обычный мельничный пруд и водяное колесо, ставшими натуральным ядерным реактором в эти ваши "темные века". А на сегодня все.