Первый вододопровод. Римские акведуки, 312 г. до н. э.

 

Жизнь невозможна без воды. Ее доставка стала проблемой для людей античной эпохи, живших далеко от водоемов. В 312 году до н. э. Аппиус Клавдий Цек построил первый римский акведук. Это система каменных каналов и плотин, которые использовали гравитацию, чтобы переместить воду из природных источников на сотни километров. В отличие от акведуков, построенных позже, сооружение Аппиуса Клавдия Цека почти полностью проходило под землей. Несмотря на стремительный скачок технологий, принцип акведуков и сегодня используется для организации водоснабжения.

 

Механические часы конца XIII века

 

Трудно представить, как ориентировались люди во времени до появления часов. Есть свидетельства того, что тысячелетиями использовались водяные часы. Но механическая конструкция была точной и надежной. Именно механические часы позволили перейти к 24-часовым суткам. Эта концепция была взята на вооружение торговцами, чтобы повысить надежность ведения бизнеса (именно поэтому в итальянских городах появилось в свое время так много часов).

Большие конструкции, которые начали размещать в городах на башнях в XIII веке, синхронизировали жизнь горожан. В 1657 году голландский изобретатель Кристиан Гюйгенс создал первые маятниковые часы, которые можно было устанавливать в домах. Это сделало часы значимой частью человеческой цивилизации.

 

Печатный станок Гутенберга, 1440

 

 

Печатный станок Иоганна Гутенберга начал работать в современном Майнце, Германия, в 1450 году, через десять лет после создания. Он произвел революцию в книгопечатании. Раньше книжники и монахи занимались переписыванием. Печатный станок резко снизил стоимость книг, сделал образование доступным для миллионов людей, положил начало эпохе Возрождения, способствовал появлению газет и журналов, необходимых для освещения политических и экономических событий. Кстати, если оценивать машины с позиции габаритов, то печатный станок Гутенберга был бы на первом месте в рейтинге.

 

Телескоп – рефрактор Галлилея, 1609

 

Это не самое большое по размерам, но весьма значимое изобретение. Хотя Галилей не считается автором преломляющего телескопа, известный итальянский ученый одним из первых начал исследовать ночное небо. Именно с помощью такого телескопа ученый обнаружил знаменитые спутники Юпитера, которые позже назвали галилеевыми.

Иоганн Кеплер продолжил усовершенствовать конструкцию телескопа (пиком совершенства стал 45-метровый телескоп Яна Гевелия, построенный в 1673 году). В настоящее время современные телескопы (наземные или космические) – одни из самых больших машин. Галилей был бы горд столь стремительным развитием комплексов, позволяющих наблюдать за космическим пространством.

 

 

Паровой двигатель 1680 г.

 

Паровая машина Уатта с автоматической регулировкой скорости вращения вала

 

Паровая машина была создана испанским изобретателем Иеронимо Аянсом де Бомонт, изобретения которого повлияли на патент англичанина Т. Севери. Принцип действия и применение паровых машин были описаны также 1655 году англичанином Эдвардом Сомерсетом; в 1663 году он опубликовал проект и установил приводимое в движение паром устройство для подъёма воды на стену Большой башни в замке Реглан (углубления в стене, где двигатель был установлен, были ещё заметны в XIX веке). Однако никто не был готов рисковать деньгами для этой новой революционной концепции, и паровая машина осталась неразработанной.

Однако многие источники изобретателем первой паровой машины называют французского физика и изобретателя Дени Папена. было создание вакуума в закрытом цилиндре. В середине 1670-х годов в Париже он в сотрудничестве с голландским физиком Гюйгенсом работал над машиной, которая вытесняла воздух из цилиндра путём взрыва пороха в нём. Видя неполноту вакуума, создаваемого при этом, Папен, после приезда в Англию в 1680 году, создал вариант такого же цилиндра, в котором получил более полный вакуум с помощью кипящей воды, которая конденсировалась в цилиндре. Таким образом, он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив. Система работала только как демонстрационная модель: для повторения процесса весь аппарат должен был быть демонтирован и повторно собран. Папен быстро понял, что для автоматизации цикла пар должен быть произведён отдельно в котле. Поэтому Папен считается изобретателем парового котла, проложив таким образом путь к паровому двигателю Ньюкомена.

В 1712 году английский кузнец Томас Ньюкомен продемонстрировал свой «атмосферный (вакуумный) двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором Ньюкомен применил цилиндр с поршнем и существенно снизил рабочее давление пара. Первым применением двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой шахты. В шахтном насосе коромысло было связано с тягой, которая спускалась в шахту к камере насоса. Возвратно-поступательные движения тяги передавались поршню насоса, который подавал воду наверх. Именно насос Ньюкомена стал первым паровым двигателем, получившим широкое практическое применение.

В 1781 году Джеймс Уатт запатентовал вакуумную паровую машину с кривошипно-шатунным механизмом, которая производила непрерывное вращательное движение вала (в отличие от поступательного движения в вакуумном двигателе водоподъёмного насоса Ньюкомена). Двигатель всё ещё оставался вакуумным, но вакуумный двигатель Уатта с кривошипно-шатунным механизмом, мощностью 10 лошадиных сил, стало возможным, при наличии каменного угля и воды, устанавливать и использовать в любом месте для любой цели. С вакуумным двигателем Уатта принято связывать начало промышленной революции в Англии.

 

Паровоз, 1769 - 1829

 

Паровоз Стефенсона

 

Прототип паровоза был построен во Франции в 1769 военным инженером Николя-Жозе Кюньо. (Первый прошедший испытания образец выставлен в Musée des arts et métiers.) Второй вариант был построен и испытан в конце 1770 года. Эти разработки предназначались для транспортировки тяжёлых военных грузов (пушек) и представляли собой скорее паровой автомобиль.

Первый рельсовый паровой локомотив был построен в 1801 году Ричардом Тревитиком (Англия). Однако железо в те года было слишком дорогое, а чугунные рельсы не могли выдерживать тяжелую машину.

В последующие годы многие инженеры пытались создавать паровозы, но самым удачливым из них оказался Джордж Стефенсон (Англия), который в 1812—1829 гг. не только предложил несколько удачных конструкций паровозов, но и сумел убедить шахтовладельцев построить первую железную дорогу из Дарлингтона к Стоктону, способную выдержать паровоз. Позднее, паровоз Стефенсона «Ракета» выиграл специально устроенное соревнование и стал основным локомотивом одной из первых общественных дорог Манчестер—Ливерпуль.