Античная техника

ПЛАН

1. ВВЕДЕНИЕ 3

2. ГРЕЧЕСКИЕ  АВТОМАТЫ 5

3. АНТИЧНЫЕ  ЧАСЫ 9

4. ДРЕВНЯЯ  АРТИЛЛЕРИЯ 11

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16

6. СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

Относительно  общепринятыми хронологическими рамками  античности являются начало IX-VIII вв. до н. э., окончание - примерно 500 г. н. э. Все многообразие процессов и явлений, в различной степени представленных источниками и очень неравномерно изученных, происходивших на протяжении полутора тысячелетий, называется античностью - особым типом культуры.

Среди древних  культурных народов эллины появились  так поздно, что большинство технических  изобретений, которыми пользовались на войне и в мирной жизни, было уже  давно сделано и повсюду распространено.

Давно уже  охотничьи племена изобрели копье  и стрелы, давно земледелец научился делать плуг и телегу, давно мореходы, грабя и торгуя, бороздили море, а эллины еще не выходили на историческую арену. Однако, выйдя на свет со своими техническими достижениями, эллины с  лихвой восполнили свое долгое отсутствие. Фалес и Гарпал, Герон и Анаксимандр, Филон и Архимед, да мало ли было их, превосходных ученых, математиков, механиков, техников. Каждый из них внес свой вклад в развитие или создание той или иной технической новинки. Основные технические достижения античности, конечно, были сосредоточены на орудиях войны, но и в мирных целях, особенно в сельском хозяйстве было сделано немало открытий.

Невозможно  выделить главные технические достижения античности. Кроме того, многие ученые современности утверждают, что эти  достижения нельзя назвать техническими, что "античная техника" - это детство, скорее, младенчество современных технологий. Однако, с какими технологиями имели бы мы дело, не будь античная техника настолько развита?! Техника построения египетских пирамид до сих пор не полностью ясна, грандиозная система орошения в Египте не знала себе равных достаточно долго, античная металлургия дала толчок развитию металлургического дела во всей Европе, техника сельского хозяйства не претерпела сильных изменений и по сей день, особенно в технически малоразвитых странах. Так что же мы хотим? Бесспорно, примитивные "паровая машина", "телеграф", античные часы выглядят сейчас смешно, но сама идея этих разработок великолепна и могла прийти в голову только очень технически одаренному человеку. Рассмотрим подробнее некоторые изобретения античных техников.

ГРЕЧЕСКИЕ АВТОМАТЫ

Не многим известно, что фонтаны, столь излюбленные  в XVII и XVIII столетиях, обязаны своим  существованием вниманию, которое им уделил один греческий автор. Его  работы по физике и механике являются почти единственными, сохранившимися от античной научно обоснованной техники  вплоть до арабов, а затем и до нас. Имя этого автора - Герон Александрийский. Он жил, вероятно, во II в. н. э. и интересен  для нас особенно потому, что наряду с некоторыми собственными небольшими изобретениями описал великие сокровища  античной физики и техники, которые  с наступлением эпохи Возрождения  оказали всестороннее и плодотворное влияние на современную нам технику. В школе его имя связано  с так называемым героновым шаром, в котором выбрасывание водяной струи достигается при помощи сжатого воздуха. Этот принцип был применён уже Ктесибием в изобретённой им пожарной помпе.

Его более  современными формами являются сифон  и пульверизатор. Более важным для  последующего времени оказался геронов паровой шар (эолипил), прототип современной паровой машины.

Античные  схематические рисунки, сохранившиеся  в рукописях Герона, могут лишь с трудом дать непосвящённым людям  понятие об этой вещи.

Содержащаяся  в нижнем котле вода подогревается. Пар поднимается по трубке вверх  и проникает в шар, могущий  вращаться в двух точках и имеющий  две открытые трубки, концы которых  загнуты в разные стороны. Выходящий  пар отталкивает в противоположном  направлении легко приводимый в  движение шар, чем и достигается  быстрое вращение последнего.

Во время  Герона внимание было направлено более  на забавную сторону дела, чем на какую-либо практическую цель. Его изложение физических проблем, в общем, напоминает ту манеру заниматься физикой, которая имела место в кунсткамерах знатных господ XVII и XVIII вв. Однако изобретение, опубликованное в 1629 году Джиованни Бранка, занимавшим с 1616 года должность архитектора в Лоретто, указывает на применение геронова опыта с паровой машиной и к практическим целям.

В последнее  время два прибора Герона приобрели  необычайное значение в области  торговли и транспорта. Это таксометр  и автомат для продажи товаров.

У Герона таксометр  называется годометром, что значит "измеритель дорог". В свободном переводе его описание гласит следующее:

"При помощи  годометра мы можем измерять пройденное на земле расстояние без утомительного применения измерительной цепи и шеста. Напротив, сидя с удобством в экипаже, мы просто по вращению колеса измеряем оставляемое позади пространство".

Прибор этот устраивается таким образом: взят ящик, на дне его установлено небольшое  колесо, снабжённое 8 зубчиками и  вращающееся в плоскости, параллельной дну ящика. Верхний конец его  оси вставлен в особую перекладину. В том месте, где расположено  упомянутое колесо, в дне ящика  прорезано отверстие так, что  укрепленный на ступице большого колеса экипажа шпенёк имеет возможность  зацеплять снизу за зубцы горизонтального  колеса. При одном обороте колеса экипажа этот шпенёк натыкается на каждый из 8 зубцов и подвигает их вперёд так, что сначала первый, затем  второй, третий и т. д. зубец проходит у прореза.

На оси  горизонтального колеса помещён  цилиндр с винтовой нарезкой (бесконечный  винт). За эту нарезку зацепляется  вертикально расположенное зубчатое колесо, укреплённое на поперечной оси. Последняя также имеет винтовую нарезку, двигающую второе, горизонтальное зубчатое колесо, ось которого при  помощи резьбы двигает третье зубчатое колесо, приводящее в движение следующую  систему, и т. д. по желанию. Чем более  зубчатых колёс и бесконечных  винтов мы устроим, тем большее число  миль мы сможем измерить нашим измерителем  дорог.

Чтобы число  сделанных оборотов было видно сразу, круглые оси зубчатых колёс выходят  наружу и имеют на концах квадратную форму. На эти концы насаживаются стрелки, движущиеся по кругу с делениями, на котором можно прочитать положение  каждого отдельного колеса и, таким  образом, точно установить пройденное расстояние.

Следовательно, дело происходит почти так же, как  и на наших электросчётчиках.

Современный таксометр также копирует принцип  античного годометра; только здесь вращение заднего колеса не передаётся прямо на аппарат, а при помощи пневматического трубопровода или гибкого вала переносится к сидению шофёра.

В заключение из целого ряда приборов Герона я упомяну  автомат для продажи священной  воды, который сделался прообразом наших шоколадных и билетных автоматов.

В древности  такой аппарат стоял перед  храмом и за опущенную медную монету лил священную воду на руки благочестивых  посетителей храма. Герон сообщает, что подобное сочетание кропильницы  и сокровищницы выдумали хитрые египетские жрецы, а соорудили этот аппарат  александрийские механики. Он описывает  свой прибор следующим образом: берется  ящик для сбора пожертвований  верхняя стенка, которого имеет щель я, внутри поставлен наполненный  водой сосуд, на дне его находится  втулка, которая соединена с выходящей  наружу открытой трубкой.

Позади сосуда с водой в этом ящике находится  вертикальная стойка, верхний конец  ее крючкообразно

изогнут, и  на нем подвешено коромысло. На одном  плече коромысла имеется небольшая  пластинка, которая в состоянии  покоя располагается параллельно  крышке или дну ящика. Если пластинку  нагрузить небольшой тяжестью или  медной монетой, то она опустится, а  другое плечо коромысла в точке, разумеется, соответственно поднимется. К этому плечу подвешивают  стержень, имеющий внизу пробку, входящую во втулку. Если сверху через  щель " опускается монета, то она  попадает на пластинку, прижимает ее вниз и затем соскальзывает на дно ящика по принявшей наклонное  положение пластинке. При опускании  коромысла в точке поднимается  его правое плечо и вместе с  ним стержень. Затвор во втулке открывается, и вода вытекает по трубке из сосуда наружу. Между тем, после того как  монета соскользнула, коромысло стремится  занять свое прежнее положение, стержень опять закрывает выход, и операция может начинаться сначала.

Служитель храма открывает время от времени  ящик для сбора пожертвований, вынимает монеты (Герон принимает за нормальную единицу 5-драхмовую монету, которая  весит немного более одного лота (17,80 г)) и доливает свежей Освященной воды.

Изобретатель  этого древнего удивительного прибора, наверно, даже не мечтал о том, что  его идея в немного усовершенствованном  виде изменит всю современную  мелочную торговлю. Неизвестно, использовал  ли непосредственно сочинение Герона современный изобретатель автомата.

Поскольку книга Герона повлияла на всю новейшую механику непосредственно, а еще  более косвенно, некоторая связь вполне возможна, особенно в Англии, где классическое образование более чем где-либо почитается признаком образованного человека и где античные идеи распространены еще более чем у нас, благодаря современным английским переводам, созданным совместной работой филологов и инженеров.

Вряд ли к автоматам Герона относятся  античные часы, но во времена эллинов  часовое мастерство так же ценилось, как и механическая жилка. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

АНТИЧНЫЕ  ЧАСЫ

Часовое мастерство исстари считается отраслью техники, наиболее тонкой и совершенной. Древнейшие техники обнаружили здесь высокую  степень изобретательности. Не без  основания утверждали, что в этой области вплоть до самого нового времени  не появилось ни одной новой идеи-изменения  в стиле и усовершенствования не идут в счет. Ремесло и наука  стоят здесь в теснейшей связи; больше того - начало научного мышления, извлекшего человека из животного состояния, связано с измерением времени. Смена  дня и ночи очевидна и сама собой  регулирует деятельность людей и  животных. Но чтобы иметь возможность  с уверенностью разграничивать время  на большие промежутки, первобытный  человек должен был наблюдать  за ночным небом, где месяц четко  размечал для него сроки первым блеском  своего серпа, сиянием полной луны и  исчезновением в новолуние.

Наряду с  полусферическими и коническими  часами берозовского типа, которые могут быть названы вертикальными часами, в древности были очень распространены горизонтальные часы. При этой системе линии, обычно вписанные в четырехугольник или в круг, высекались на каменной плите, утвержденной на подставке, к которой подходили, как к столу. Горизонтальные линии такого типа, естественно, будут для летнего и зимнего солнцестояний гиперболами, вершины которых лежат на меридиане, тогда как экватор представляет собой прямую линию, идущую посредине между ними. Одиннадцать часовых линий идут к востоку и западу, скашиваясь, все больше и больше по направлению к югу. При таком расположении весь рисунок получает форму ласточкина хвоста или античного двойного топора, рукоятку которого образует меридиан. Поэтому греки, умевшие со своим образным восприятием мира давать такие милые имена даже ремесленным инструментам, назвали эту систему ласточкина хвоста pelekinon.

Патрокл, не известный нам ближе, "изобретатель" часов-секиры, как называет его Витрувий, изложил в своей работе, как все остальные изобретатели, математическую теорию этой системы. Но эмпирически устройство такой горизонтальной таблицы для всякого, кто наблюдает за тенями от солнца на земле (по принципам современного обучения этим занимаются маленькие астрономы из средней школы), напрашивается само собой. Установив от руки кривые дня на плоской ровной поверхности, можно уже устроить практически годные солнечные часы.

Витрувий дает элементарное руководство к тому, как установить самое главное во всем чертеже, меридиан. Если хотя бы однажды в месяц ежечасно отмечать путь солнечной тени и соединить найденные точки линией, то обнаружится, что ко времени равноденствия мы получим прямую, а ко времени солнцестояний гиперболу, сильно изогнутую к меридиану. Таким образом, сама собой возникла естественная схема расположения линии, геометрически вычислить и построить которую было делом специалистов-математиков. Патрокл, следовательно, был первым, кто сделал для горизонтальных часов это геометрическое "построение". 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ДРЕВНЯЯ АРТИЛЛЕРИЯ

Среди авторов  древней артиллерии наиболее важными  являются механики Филон и Герон, но их тексты весьма трудны для понимания, хотя и снабжены рисунками. В прошлом  столетии филологи и военные специалисты  трижды объединяли свои усилия, чтобы  реконструировать античные орудия. Наконец, удалось изготовить практические модели, которые показывают, как действовали  военные машины древности. Делали орудия, в основном, из дерева, ядра для пушек  были из песчаника и весили от 2 до 3 фунтов. Вообще, артиллерия была изобретена около 400 г. до н. э. в Сиракузах. Гениальный и энергичный монарх, которому мы обязаны этим нововведением, был Дионисий старший. Рассмотрим подробнее основные вехи развития артиллерии античности.