Занимательная техника в прошлом

В наше время машина строится из металла, и, помимо машин для подъема грузов («краны»), мы различаем «машины-орудия», — добывающие и обрабатывающие железо, дерево, хлопок, шелк. Это всевозможного рода станки. Затем мы различаем «машины-двигатели», «машины для измерения» (весы, часы, счетные машины) и т. п.
Но что такое машина в современном смысле слова? Глубоко уверен, что с понятием «машина» у вас связано представление о чем-то сложном и хорошо прилаженном, о приспособлении, использующем какую-либо силу природы.
В действительности зачатки машины уже можно подметить в том камне, который схватил первобытный человек, защищаясь от нападения.
Из первобытного «камня-молота» выработался впоследствии молот, приводимый в движение водяным колесом, затем паровой молот — «молот-машина». Точно так же. наши «транспортные машины» ведут свое начало от того первобытного способа перевозки, который был в употреблении у египтян и вавилонян.
Рис. 20. Наш обезьяноподобный предок, вооруженный палкой и камнем — первыми орудиями.
Взгляните на древневавилонский рисунок (рис. 21). Из круглых бревен образовалось впоследствии колесо, — один из основных элементов транспортной машины.
Рис. 21. Перевозка статуи в древнем Вавилоне, 6000 лет назад.
Точно так же из заостренной палки, которой копал землю первобытный человек, образовался сначала сук, содержащий в себе уже все элементы современного плуга, а затем в наше время многолемешный плуг, влекомый мощным трактором, т. е. «плуг-машина».
Трудно указать в истории любого орудия, когда оно стало более всего походить на машину. Даже в ножном токарном станке кустаря уже имеется наличие «машины-двигателя» (сам кустарь) и «машины-орудия» (станок).
  
Машины древних культурных народов
 
У всех древних культурных народов рабочей силой служили рабы и скот. Поэтому, например, римские инженеры довольно забавно разделяли орудия производства: они говорили, что есть: 1) «немые» орудия — например, топор, плуг и пр., 2) «живые» орудия — домашние животные и 3) орудия, «обладающие даром речи», — рабы.
При помощи этих трех типов «орудий» и осуществлялись те грандиозные постройки Египта, Греции и Рима, многие из которых сохранились до наших дней.
В строительном деле, высоко развитом в этих древних государствах, земляные работы не представляли особых затруднений. Иначе обстояло дело с переноской камней из каменоломен. Здесь приходилось прибегать к специальным приспособлениям: к салазкам, каткам, рычагам.
Геродот (V век до н. э.) рассказывает, что «сто тысяч человек в течение трех месяцев тащили камни для пирамиды Хеопса — самой большой пирамиды, — и понадобилось десять лет, чтобы проложить дорогу от места добычи камня до Нила». Какая разница в сравнении с нашими способами переправления тяжестей при помощи кранов, поездов, пароходов, электровозов!
И все же древним инженерам удалось в некоторых областях техники достигнуть огромных результатов.
Благосостояние Египта зависело от разлива Нила, от орошения. Поэтому вопрос об орошении всегда был для Египта самым важным, — был вопросом жизни. И в области водных сооружений египетские инженеры не имели себе равных в античном мире. Обширные водоемы, искусственные озера и плотины запасали воду во время разлива Нила, чтобы потом использовать ее для орошения. Как в древнем Египте, так и сейчас на Востоке при орошении полей прибегают к «водочерпательным колесам».
Водяное колесо, появление которого знаменует собой новую эпоху в истории машины, возникло как раз из такого водочерпательного колеса. У Витрувия мы встречаемся с описанием того и другого колеса, так что, по-видимому, 2000 лет назад водяное колесо начало вытеснять силу раба. Это тем более вероятно, что как раз в то время, когда жил Витрувий, в I веке до н. э., иссякли источники свежих притоков рабов, и на рынке почувствовался недостаток в них. Глядя на два рисунка, воспроизводящих два водочерпательных колеса, описанных Витрувием, вы поймете, как напали на изобретение водяного колеса: раб случайно заметил, что колесо может вертеться само, если приделать к нему лопатки. Водяное колесо стало двигателем.
Рис. 22. Как было изобретено водяное колесо. Налево — водочерпальное колесо, движимое рабом. Направо — то же колесо, движимое силою воды (по Витрувию).
С точки зрения современной техники водяное колесо можно назвать уже «машиной» без всяких оговорок. Оно работает без усилия человека, — силами природы. Водяные мельницы с такими колесами появляются в Риме уже в I веке нашей эры. Таким образом, настоящая машина-двигатель возникла примерно две тысячи лет назад в Римской империи. Рим — родина двигателя.
Посмотрим теперь, как развивалось машиностроение в последующих веках.
  
Машины в средние века и в эпоху возрождения
 
Третий век был кризисом для Римской империи; основанная на рабском труде, встречая все больший отпор со стороны эксплоатируемых «варваров», Римская империя начала разлагаться. Усобицы из-за императорской власти, постоянные мятежи, вторжение варваров и т. п. нарушили порядок в империи, и вскоре мы наблюдаем попятное движение от сложной меновой хозяйственной системы к простым формам натурального хозяйства, которое не благоприятствует развитию машины.
Сильный удар натуральному хозяйству средних веков нанесла развивающаяся торговля с Востоком или «Левантом», как тогда говорили. Ткани, цветные стекла, вышитые золотом одежды, разные благовония, пряности, широким потоком полились с Востока на Запад, и роскошь, почти совершенно отсутствовавшая в жизни средневекового европейца, начинает выступать на сцену, требуя от него большого напряжения. В VIII и IX вв. Вся торговля была в руках арабов, потом она перешла к венецианцам. Начинается соперничество городов. Но все же техника развивается медленно.
Лишь в XI веке почти все производства Запада — мукомольное, лесопильное, суконное, бумажное, масляное и т. п. переходят на водяной — даровой двигатель.
В связи с появлением водяного двигателя усложняются «машины-орудия» благодаря увеличению мощности двигателя.
Вот (рис. 23) как была устроена лесопилка приводимая в движение водой. Этот рисунок взят из одного сочинения XVII в.
Рис. 23. Водяная лесопилка (из соч. 1621 г.)
На историю машины оказало влияние также открытие пороха.
При изготовлении пушек требуется искусство в обработке и отливке металла. Для пушек нужно много металла, и потому спрос на него растет: развивается горное дело и металлургия. Шахты приходится рыть глубже и глубже. Откачка воды делается все труднее. Строятся водоотливные машины. Для крепости приходится некоторые части делать железными. Начинается борьба дерева с железом.
Рис. 24. Мельница работающая помощью супального колеса; оно приводится в движение быками (из соч. Цонка 1621 г.)
Завоевание туркам Константинополя в 1453 г., занятие берегов Черного моря татарскими полчищами пересекло торговый путь, соединяющий Черное море с Балтийским, подорвало значение Средиземного моря. В связи с этим начинаются поиски «западного пути» в Индию.
Колумб думал, что он нашел этот путь, но только Васко да Гама, обогнув Африку, находит решение поставленной задачи, а затем Магеллан в 1521 г. совершает первое кругосветное путешествие, достигнув впервые Индии, плывя на запад.