Яндекс.Метрика
Меню пользователя
Написать статью Добавить видео Регистрация

Заказать баннер

Распетанно с сайта республика-саха-якутия.рф

История простых вещей_1

11 апреля 2015
1528 просмотров
     

    История простых вещей_1

     Соединять навсегда: Суперклей

    Вещество, составляющее основу всех «суперклеев», открывали дважды. Причем делал это один и тот же человек — доктор Гарри Кувер.

     

    История простых вещей_1

     В 1942 году Кувер изучал вещества, называемые цианоакрилатами. Шла Вторая мировая война, и нужен был прозрачный полимер для прицелов стрелкового оружия. К сожалению Кувера, цианоакрилаты не годились для этой цели, да и вообще с ними было очень трудно работать: окружающие предметы становились клейкими и прилипали друг к другу. Мономер цианоакрилата полимеризуется (затвердевает) в присутствии влаги, а поскольку мельчайшие следы влаги есть почти везде, это сильно мешало проведению экспериментов.

    Через 9 лет, в 1951 году, Гарри Кувер (к тому времени уже доктор) и его коллега Фред Джойнер работали в исследовательском центре компании Eastman Kodak над созданием термостойкого акрилового полимера для фонарей кабин реактивных самолетов. Легенда гласит, что Джойнер пытался измерить показатель преломления цианоакрилата, но по окончании измерений обнаружил, что призмы рефрактометра склеились намертво. Куверу и Джойнеру понадобилось 7 лет, чтобы довести состав до ума — подобрать стабилизаторы (иначе клей затвердевал прямо в бутылке) и пластификаторы (делающие соединение менее хрупким и повышающие устойчивость к воздействию тепла, кислот и щелочей). В 1958 году клей увидел свет под названием Eastman Compound 910 («Смесь 910»).

    Спрос на новый продукт был довольно вялым — покупатели не верили в его чудесные свойства. Помог счастливый случай: Гарри Кувера пригласили принять участие в популярном телешоу Гэри Мура «I've Got a Secret» («У меня есть секрет»). На глазах у зрителей Кувер с помощью одной капли «Смеси 910» прикрепил металлическую перекладину к концу подъемного троса. Уже через пару минут Кувер продемонстрировал прочность соединения: он взялся за перекладину сам и попросил ведущего сделать то же самое, а затем ассистенты приподняли обоих над полом. (Сейчас, конечно, этот фокус не вызывает удивления: даже самые простые клеи на основе цианоакрилатов легко выдерживают нагрузки 150 кг/см2, а более совершенные, типа Black Max компании Loctite, — 250 кг/см2.)

    Для дальнейшей рекламы Eastman Kodak Company использовала похожие сюжеты. Но в главной роли неизменно снимался сам изобретатель суперклея — доктор Гарри Кувер.

    Homo Volans: Человек летающий

    История простых вещей_1Человек всегда хотел летать. Ну, или, учитывая неудачный опыт Икара, хотя бы безопасно спускаться с большой высоты. Существуют свидетельства о том, что идея парашюта приходила в голову изобретателям задолго до Леонардо да Винчи. Однако именно Леонардо нарисовал в конце XV века эскиз этого устройства — полотно, натянутое на пирамидальный каркас. К четырем углам пирамиды были прикреплены тросы, за которые держался человек. Впрочем, в то время никто не решился опробовать это изобретение на практике.

    Но столетие спустя хорватский изобретатель Фауст Веранчич (или, на итальянский манер, Фаусто Веранцио), взяв за основу эскиз да Винчи, начал работу над проектом Homo Volans («Человек летающий») и в 1617 году благополучно спустился на куполе с одной из венецианских башен.

    Затем эстафета перешла к французам. В 1783 году Луи-Себастьян Ленорман совершил успешный спуск с высокой башни на четырехметровой конструкции, напоминавшей зонтик. Ленорман назвал свой аппарат парашютом, от para (против) и chute (падение). Через два года его соотечественник Жан-Пьер Бланшар провел эксперимент на собаке, сбросив ее на парашюте с воздушного шара. Бланшар усовершенствовал конструкцию, отказавшись от жесткого каркаса. Он также утверждал, что в 1793 году первым использовал парашют в качестве средства аварийного спасения, спрыгнув с горящего воздушного шара, но из-за отсутствия свидетелей этот факт остался неподтвержденным. Лавры же первого парашютиста получил другой француз — Андре-Жак Гарнерин, 22 октября 1797 года спустившийся на землю с высоты 900 м на семиметровом куполе собственной конструкции. Купол с подвешенной корзиной был прикреплен к воздушному шару, и в нужный момент аэронавт просто перерезал крепежный фал. За одним из его следующих прыжков, с рекордной для того времени высоты 2300 м, наблюдал известный французский ученый Жозеф Лаланд, обративший внимание на сильную «болтанку». После приземления он внимательно осмотрел конструкцию купола и посоветовал прорезать в центре небольшое отверстие, что значительно увеличило стабильность спуска.

    За последующее столетие множество изобретателей искали способы сделать прыжки удобными и безопасными. От корзины отказались, а в 1887 году капитан американской армии Томас Болдуин предложил использовать подвесную систему, очень похожую на современную. В 1890 году очередной шаг совершили двое немецких воздушных акробатов — Пауль Леттман и Кэти Паулюс. Они предложили два важных усовершенствования — контейнер для складывания парашюта и вытяжной парашют для ускорения процесса раскрытия шелкового купола. Правда, эти изобретения были оценены в должной мере только после появления авиации. Последний шаг сделал в 1911 году наш соотечественник Глеб Котельников, разработавший ранцевый парашют.

    Хранить тепло и холод: Термос

    История простых вещей_1Каждый современный человек хоть раз в жизни пользовался термосом, отметившим в 2004 году свое столетие. Это слово давно стало нарицательным и вошло во все словари. Между тем, изобретатели прототипов термоса были далеки от коммерции.

    В конце XIX века физики заинтересовались исследованиями низких температур, в частности сжижением газов — кислорода, азота, водорода.

    Одной из самых больших проблем оказалось не получение сжиженных газов, а их более-менее долговременное хранение. Например, польским физикам Каролю Ольшевскому и Зыгмунту Вроблевскому (впервые получившим жидкий кислород в 1883 году) удалось добиться сжижения водорода, но вот сохранить его они не смогли: газ быстро испарялся. В экспериментах с жидким кислородом Ольшевский использовал стеклянный ящик с двойными стенками, с откачанным из межстеночного пространства воздухом (немецкий физик Адольф Фердинанд Вейнхольд (1841−1917) разработал этот контейнер в 1881 году).

    Другой известный ученый, Джеймс Дьюар (1842−1923), смог в 1892 году усовершенствовать контейнер Вейнхольда. Он изготовил его в виде колбы с узким горлом (такая форма позволяла уменьшить испарение сжиженных газов), а внутреннюю часть колбы покрыл тонким слоем серебра — зеркальная поверхность отражала тепловое излучение и улучшала теплоизоляцию.

    Всю эту хрупкую конструкцию Дьюар подвесил на пружинах в металлическом кожухе. Это и был «сосуд Дьюара», и по сей день используемый в научных лабораториях всего мира. Благодаря своей разработке Дьюар первым смог получить и сохранить жидкий (1898 год) и даже твердый (1899 год) водород.

    Ни Вейнхольд, ни Дьюар не собирались ставить свои разработки на коммерческую основу. А вот берлинский производитель стеклянных инструментов Рейнольд Бергер увидел в конструкции Дьюара значительный коммерческий потенциал. В 1903 году он дополнил сосуд компактным металлическим кожухом, герметичной пробкой и крышкой-стаканчиком, а в 1904-м основал компанию по выпуску «вакуумной фляжки».

    Такое имя было недостаточно звучным, и поэтому Бергер объявил конкурс на лучшее название. Победил житель Мюнхена, предложивший назвать продукт Thermos — от греческого слова therme — «горячий». В 1907 году Thermos GmbH продала права на марку Thermos трем компаниям — американской American Thermos Bottle Company, британской Thermos Limited и канадской Canadian Thermos Bottle Co, которые и сделали продукт компании знаменитым, а само слово термос — нарицательным.

    Компания Thermos существует и сегодня. Она по-прежнему выпускает одни из лучших в мире термосов. Девиз компании гласит: «Храним тепло. С 1904 года».

    «Все безопасно, господа!": Изобретение Элайши Отиса

    История простых вещей_1Родившийся в 1811 году Элайша Грейвз Отис с самого детства был очарован механикой и вместо работы на ферме вблизи Галифакса, штат Вермонт, предпочитал болтаться вокруг кузницы, где было множество различных механизмов

    В возрасте 19 лет он переехал в Трою, штат Нью-Йорк, где занялся строительством. Но слабое здоровье не позволило ему наладить собственное дело, и в 1845-м он переехал в Олбани, где нанялся механиком в мебельную компанию O. Tingley & Company. За несколько следующих лет Элайша изобрел множество оригинальных механизмов — от мелких усовершенствований процесса изготовления кроватей до железнодорожного тормоза. В 1852 году, работая в компании Maize & Burns, Отис получил назначение в Йонкерс, где планировалось построить новое здание фабрики в несколько этажей. Подъемники для людей и оборудования были в то время обычным делом, однако тросы часто обрывались, и компаниям даже приходилось платить работникам за риск.

    Именно на безопасности подъемников и сосредоточил свое внимание Элайша Отис. Сначала он намеревался использовать ручное управление (по образцу изобретенного им вагонного тормоза). Однако требовался человек, который постоянно, не отвлекаясь ни на секунду, следил бы за работой лифта и состоянием троса и в нужный момент приводил в действие тормоз. Это было совершенно нереально, и Отис сразу же отказался от этой идеи. Взамен он ввел в конструкцию элемент, без которого не обходится ни один современный лифт, — ловитель (лифтовый тормоз). Ловитель Отиса представлял собой плоскую пружину (рессору), продетую в две проушины на крыше лифта. Трос крепился к центру рессоры, его натяжение выгибало пружину, и лифт спокойно двигался. В случае обрыва троса пружина распрямлялась и упиралась концами в зубчатые направляющие лифтовой шахты, останавливая лифт.

    20 сентября 1853 года Отис основал в Йонкерсе компанию по производству лифтов. Заказов было мало, поскольку никто не верил в безопасность этих подъемников. Поэтому в 1854 году изобретатель провернул блестящую рекламную акцию, которая вошла в анналы истории техники. На Всемирной выставке в Нью-Йорке рядом со зданием Crystal Palace при полном стечении народа он лично поднялся на платформе, нагруженной бочками и ящиками, на уровень четвертого этажа, а затем махнул рукой. Помощники, ожидавшие этого знака, перерубили тросы. Толпа внизу ахнула и затаила дыхание. Вместо того чтобы упасть, погребая под обломками пассажира и груз, лифт соскользнул вниз менее чем на полметра и остановился. «Все безопасно, господа!» — объявил потрясенным посетителям Отис. За следующие два года его компания получила 40 заказов, а в 1857 году установила первый в мире пассажирский лифт в пятиэтажном здании одного из универмагов Нью-Йорка. В 1861 году Элайша Отис умер, но дело, продолженное двумя его сыновьями, живет до сих пор — Otis Elevator Company и сегодня остается крупнейшим в мире производителем лифтов и эскалаторов.

    Волшебные пузырьки: Первое шампанское

    История простых вещей_1Название французского региона Шампань происходит от латинского слова campania, campus — поле. Шампань расположена на «перекрестке дорог», и за тысячи лет армии завоевателей много раз маршировали по ней в различных направлениях. Реймс — столицу региона — несколько раз отстраивали заново, а Эперне вообще стирали с лица земли больше двух десятков раз. К XVII столетию Шампань стала известна как родина отличных красных вин, соперничать с которыми могли лишь бургундские

    Примерно в это же время среди знати распространилась мода на белые вина. Легенда гласит, что именно Дом Пьер Периньон, бенедиктинский монах и винодел аббатства Отвильер, расположенного неподалеку от Эперне, сумел угодить французскому королевскому двору, разработав в 1670-х годах способ производить белое вино из темного винограда пино нуар: из ягод отжимали сок, который затем подвергался брожению. Однако эта технология имела один изъян.

    Климат Шампани, расположенной на севере Франции, достаточно холодный, и это обусловливает короткий сезон производства вина. Сбор винограда и отжим сока производился поздно, и до наступления зимы процесс брожения не успевал полностью завершиться. С наступлением весны и потеплением брожение возобновлялось, однако к тому времени вино обычно уже было разлито в бутылки, которые ожидали отправки покупателям. В процессе вторичного брожения выделялся углекислый газ, давление которого во многих случаях вышибало пробки или даже разрывало бутылки. Но в любом случае пузырьки углекислого газа в вине рассматривались как признак плохого качества, и несколько лет Дом Периньон потратил на то, чтобы найти способ избежать этого. Его опыты не увенчались успехом, но в процессе своих поисков он выяснил закономерности этого процесса, а также усовершенствовал искусство купажа (смешивания вин, произведенных из различных виноградников).

    Однако вскоре выяснилось, что заказчики, к которым попадали уцелевшие от взрывов бутылки, не только не собирались жаловаться виноделам на качество их продукции, а совсем даже наоборот — были в полном восторге от вина, которое щекотало язык и имело, как говорил потом сам Дом Периньон, «вкус звезд». Поэтому дальнейшие исследования винодела уже были посвящены способам сохранить эти пузырьки в целости и сохранности. Чтобы предотвратить взрывы бутылок, Периньон перешел на разлив вина в емкости из английского толстого стекла, которые стал закупоривать пробками из коры испанского пробкового дуба (до этого вина закупоривались в основном деревянными пробками или промасленной паклей). Жан Удар, винодел соседнего аббатства Мон-де-Шало, обнаружив, что свет отрицательно влияет на качество вина, предложил делать бутылки из темного стекла. Именно эти два аббатства, где в конце XVII века была открыта технология шампанизации, и считаются родиной легендарного игристого вина.

    Cтражи писем: Первая почтовая марка

    История простых вещей_1Британская королевская почта, учрежденная в 1510 году, к началу XIX века превратилась в неэффективный бюрократический механизм. Оплата почтовых услуг осуществлялась получателем, что оставляло множество возможностей для обмана: например, на внешней стороне сложенного листа (конверты были редкостью) делались секретные пометки, которые получатель прочитывал, а затем просто отказывался платить. К тому же система тарифов в зависимости от расстояния и массы писем была сложной и запутанной даже для самих почтовых служащих, и почта работала медленно и неэффективно.

    В 1830-х этой проблемой заинтересовался британский преподаватель Роуланд Хилл, известный своими реформаторскими идеями в области образования. Легенда гласит, что на это его сподвигла история одной бедной девушки, у которой не было денег, чтобы оплатить письмо от жениха. В 1837 году Хилл выпустил брошюру под заголовком «Реформа почты: важность и осуществимость», где показал, что основная доля расходов приходится не на транспортировку, а на сортировку почты в пунктах отправления и назначения. Он призывал перейти на простую и понятную систему предоплатных (это уменьшало расходы) тарифов, не зависящих от расстояния пересылки: один пенни за письмо в пол-унции. Главный почтмейстер лорд Личфилд назвал предложенную схему «дикой и умозрительной», однако Хилла поддержали торговцы и банкиры, которым нужна была быстрая, эффективная и недорогая почтовая служба, и в 1839 году правительство предложило ему возглавить почтовое ведомство. С ноября 1839 по февраль 1840 года стоимость пересылки была снижена в несколько раз — до одного пенни.

    Хилл объявил конкурс на лучший знак предварительной оплаты и из более чем 2600 заявок отобрал марки (которые в то время клеились на документы в качестве подтверждения оплаты налогов). Первая в мире почтовая марка с профилем королевы Виктории, «Черный пенни» (Penny black), увидела свет 1 мая 1840 года (официальное начало использования датируется 6 мая). Этот способ оплаты сразу же завоевал огромную популярность, было напечатано почти 69 миллионов таких марок. Отрезать их от листов 12х20 марок приходилось вручную, перфорация появилась позднее — в 1854 году.

    В 1842 году, когда консерваторы выиграли парламентские выборы, от услуг Хилла отказались, но после смены правительства в 1846 году он был вновь назначен заместителем главного почтмейстера, а в 1854-м — министром по делам почты (на этой должности он прослужил до 1864 года). В 1860-м ему было присвоено рыцарское звание. После смерти Хилла в 1879 году ему было установлено несколько памятников — в родном Киддерминстере, в Лондоне и в Бирмингеме (не считая мраморного бюста в Вестминстерском аббатстве, где он похоронен). Но лучшим памятником сэру Роуланду Хиллу остаются неизменные стражи писем, маленькие цветные бумажные квадратики — почтовые марки.

    Как по воздуху: Пневматические шины

    История простых вещей_1Идея Джона Данлопа накачивать шины воздухом не была оригинальной, однако он предложил ее исключительно вовремя — в момент зарождения автомобильной промышленности.

    Инженер из Эдинбурга Роберт Томпсон поставил перед собой задачу сделать поездки по дорогам XIX века более комфортабельными. Основную долю транспортных средств в то время составляли конные повозки на деревянных или металлических колесах. В 1845-м Томпсон предложил накачивать воздухом пустотелые резиновые шины, защищенные кожаным чехлом. Испытания показали, что эти «воздушные колеса» (Aerial Wheels) эффективно сглаживают неровности дорог, но они были дорогими и дефицитными: резина только появилась. По этой причине популярным стало другое изобретение Томпсона — цельнолитые шины из вулканизированной резины. О надувных же колесах надолго забыли — в то время в них просто не было коммерческой необходимости.
    В конце 1880-х годов той же самой проблемой заинтересовался другой шотландец — ветеринар Джон Данлоп, практиковавший в ирландском Белфасте. Он не ставил себе таких глобальных целей, как Томпсон, его заинтересованность была более личной. В 1888 году его сынишке, только что выздоровевшему после тяжелой простуды, врач прописал велосипедные прогулки. Нельзя сказать, что мальчику было очень комфортно: кочки и неровности практически не сглаживались литыми резиновыми шинами трехколесного велосипеда. Данлоп склеил края широкой резиновой ленты, получившуюся трубку он примотал к ободу колеса матерчатой лентой (которая также увеличивала сцепление с дорогой и защищала резину) и накачал с помощью насоса для футбольных мячей. Конструкция оказалась очень удачной, Данлоп запатентовал ее (правда, три года спустя патент попытались аннулировать в связи с обнаружением патента Томпсона) и даже уговорил маленькую местную компанию W. Edlin & Co. оснащать выпускаемые ею велосипеды пневматическими (именно Данлоп впервые использовал этот термин по отношению к колесам) шинами. Впрочем, вначале новые шины не пользовались особым успехом и даже заслужили презрительную кличку «пудинговые колеса» — люди привыкли к «жесткому контакту» с дорогой. Однако стоило скептикам разок прокатиться — и мнение кардинально менялось. А после того, как в 1889 году местный велосипедист Уилли Хьюм на таких шинах выиграл велогонку в Черривейле, изобретение привлекло всеобщее внимание. И не только у велосипедистов — на пневматические шины обратили внимание изобретатели и конструкторы только что появившихся самобеглых колясок — автомобилей.

    Основанная при помощи местного бумажного фабриканта Уильяма Харви дю Кроса первая фабрика по производству шин в Дублине получила название Dunlop Pneumatic Tire Co. Марка Dunlop дожила до наших дней — правда, как составная часть другой знаменитой компании — Goodyear.

    Чай и канаты: Изобретение чайного пакетика

    История простых вещей_1В 1904 году торговец чаем Томас Салливан сделал первый шаг, изменивший в дальнейшем всю чайную индустрию. Он дополнил традиционную упаковку (жестяные банки) небольшими образцами, расфасованными в шелковые пакетики. Это была чисто маркетинговая уловка, однако некоторые клиенты стали заваривать чай прямо в этих мешочках, и оказалось, что этот способ очень удобен.

    Торговцы тоже быстро оценили шелковую упаковку, которая давала возможность использовать мелкие листья или чайную крошку, которую раньше просто выбрасывали. Но, к сожалению, во-первых, мешочки были дорогими, а во-вторых, шелк придавал чаю странный вкус. Попробовали использовать хлопчатобумажный муслин, но в итоге остановились на марле. К 1930-м на производство пакетиков для чая только в США использовалось около 7 млн. погонных метров марли.

    Второй шаг сделал Фэй Осборн, инженер бумажной компании C. H. Dexter & Sons (сейчас Dexter Corporation), расположенной в Коннектикуте. В середине 1920-х ему в руки попала коробка с сигарами, каждая из которых была завернута в очень мягкую, пористую, но прочную японскую бумагу ручной работы — идеальный вариант для чая. Осборн задался целью наладить промышленное производство этого материала и на протяжении следующих лет перепробовал различные сорта древесины, джут, сизаль, пальмовые волокна, хлопок — но все они имели те или иные недостатки. Самым многообещающим выглядело использование манильской пеньки — волокон абаки, или текстильного банана (Musa textilis), — материала для плетения морских канатов. (Не следует путать манильскую пеньку с обычной пенькой — волокнами конопли.) С 1929 по 1931 год Осборн искал растворитель, способный сделать материал более пористым без уменьшения прочности, и добился успеха. Еще три года ушло на разработку промышленного процесса. Появившийся в 1935 году материал все еще был далек от совершенства, но явно превосходил марлю. Он использовался не только для чая, но и для упаковки посуды, пищевых продуктов и даже в качестве электрической изоляции.

    Однако с началом Второй мировой манильская пенька стала стратегическим сырьем для производства канатов для военного флота и все запасы компании Dexter были реквизированы правительством США. Но к 1942 году Осборн наладил процесс производства из «вторсырья» — отслуживших свое канатов, а поскольку их не хватало, добавил в материал вискозу, которая постепенно вытеснила пеньку. Через два года он придумал новый способ изготовления пакетов с помощью термосклейки, а в 1947-м разработал упрочняющее меламиновое покрытие для пористой бумаги. Усилия Осборна, совершенствовавшего чайные пакетики до своего ухода на пенсию в 1970-х годах, привели к широкому распространению пакетированного чая: сейчас в такой упаковке продается почти половина чая в мире (а в некоторых странах, например в США, — более 90%).

    Изобретение века: Кто придумал «Доширак»

    История простых вещей_1Момофуку Андо родился в 1910 году на оккупированном Японией Тайване. Его родители умерли, когда он был ребенком, и воспитывали его дедушка с бабушкой, владевшие фирмой по производству одежды. Когда Андо исполнилось 22 года, он начал собственный бизнес и уехал в Осаку.

    В 1934 году он успешно закончил школу экономики Университета Рицумейкан в Киото и получил японское гражданство. Дела шли неплохо, однако после окончания Второй мировой наступил спад. Андо в 1948 году был приговорен к тюремному заключению за уклонение от уплаты налогов, а его компания обанкротилась. Однако Андо не отчаялся и вскоре вновь начал с нуля, основав компанию по производству пищевой соли. В это время в стране, проигравшей войну, царил голод.

    Люди были вынуждены стоять в длинных очередях за едой. Поэтому Андо был очень удивлен, когда услышал, что японское министерство здравоохранения буквально призывает людей есть хлеб из американской пшеницы, полученной в качестве гуманитарных поставок. Лапша была гораздо более привычным для японцев блюдом, однако мощности японских пищевых компаний явно не хватало для того, чтобы обеспечить всю страну. Именно в этом Андо увидел благоприятную возможность расширить свой бизнес. Он начал экспериментировать с лапшой, пытаясь сделать блюдо вкусным, недорогим и простым в приготовлении.

    Справедливости ради стоит отметить, что в этом деле он не был первопроходцем: во времена китайской династии Цин лапшу обжаривали в масле, после чего она могла храниться достаточно долго, а при необходимости ее быстро готовили, заливая кипятком. Знал ли Андо об этом, неизвестно, но, перепробовав различные способы консервирования (соление и даже копчение), он в конце концов пришел к выводу, что наиболее эффективный из них — обжаривание в пальмовом масле с дальнейшей окончательной сушкой. В 1958 году публике был представлен первый продукт компании Nissin Food Products под названием Chikin Ramen («рамен» — традиционный китайский и японский суп с лапшой).

    Сначала новое блюдо было дорогим и рассматривалось как деликатес, однако уже через год цены упали, и продажи начали быстро расти. В 1971 году компания объединила форму и содержание и выпустила свой самый успешный продукт, ставший впоследствии мировым бестселлером — Cup Noodles, лапшу в чашке из пенополистирола. Сейчас это один из самых продаваемых продуктов быстрого приготовления: за 2005 год по всему миру было продано 85 млрд. упаковок! А в 2000 году, отвечая на вопрос о главном японском изобретении XX столетия, японцы однозначно поставили на первое место не суперсовременные компьютеры или электронные устройства, а простое и питательное блюдо, знакомое практически каждому современному человеку.

    Убийственное солнце: Зеркало Третьего рейха

    История простых вещей_1Среди множества действительно уникальных технологий, созданных немецкими учеными в годы Второй мировой, встречается немало и казусов. Иначе не назвать проект «Солнечная пушка» — колоссальное орбитальное зеркало, своим лучом сжигающее целые города, испаряющее реки и плавящее бронетехнику.

    В годы Второй мировой войны немецкий поселок Хиллерслебен был важнейшим полигоном, где разрабатывалось новейшее и перспективное вооружение. В исследовательских центрах работали более 150 инженеров и физиков, создававших все виды экспериментальных средств ведения войны, заметная часть которых была принята на вооружение Вермахтом.

    После капитуляции Германии в мае 1945 г. большинству работавших здесь специалистов пришлось переориентироваться на более мирные задачи, оставив целый ряд проектов на разных стадиях разработки. Среди проектов этих можно назвать ракетный артиллерийский снаряд с дальнобойностью в 1,5 раза выше существовавших в те времена аналогов; 600-мм орудие, стрелявшее снарядами весом в тонну; последнюю модификацию танка Tiger и так далее. Но, возможно, самым амбициозным невоплощенным проектом остался циклопический Sonnengewehr — «Солнечная пушка» — орбитальное оружие, идеальное «оружие возмездия», о котором грезил в последние свои годы Гитлер.
    Идею Sonnengewehr подал «папа» ракетной техники Герман Оберт (Hermann Oberth). Еще в 1929-м г. в книге «Путь к космическим полетам» (Wege zur Raumschiffahrt) он предложил гипотетическую обитаемую станцию, находящуюся на орбите примерно в тысяче км над поверхностью Земли. Оберт довольно детально описал возможные способы ее сооружения из заранее подготовленных модулей (в целом так собирается сегодня и МКС), предложил использовать вращение для создания искусственного гравитационного поля, в целом проработал концепцию периодических миссий поддержки для доставки грузов и смены экипажа. Правда, в замысле физика не было ничего особенно кровожадного: он предполагал использовать такую станцию в качестве астрономической обсерватории и радио-ретранслятора, для исследований Земли, проведения спасательных миссий, метеорологии, и лишь затем упоминал оборонные перспективы. Но именно они заинтересовали функционеров рейха.

    Предполагалось, что на борту такой орбитальной станции будет размещаться вогнутое зеркало 100 м в диаметре, которое сможет отражать и собирать солнечное излучение в точку на поверхности Земли. Оберт считал, что энергия эта может нагревать воду и вращать турбины электростанций — но генералы предпочли использовать его буквально для выжигания всего, встретившегося на пути такого раскаленного луча. Согласитесь, больше напоминает замыслы всемирных злодеев из американских комиксов!

    Мысль эта сама по себе далеко не нова. Своеобразную «солнечную пушку» использовал еще Архимед, по легенде, практически уничтоживший первую волну римского флота, который в 212 г. до н. э. атаковал его родной город Сиракузы. По некоторым свидетельствам, гениальный ученый использовал массив вогнутых зеркал из полированной меди, спалив немало вражеских кораблей. С тех пор множество раз ученые пытались обосновать (или наоборот, опровергнуть) эффективность подобного оружия — и с разными результатами. Не так давно легенду эту проверили на прочность и создатели культовой в нашей редакции программы «Разрушители мифов» (MythBusters). Они соорудили набор из металлических зеркал и установили, что в принципе поджечь таким устройством деревянный корабль можно, но для этого потребуется удерживать луч в одной точке на протяжении аж нескольких минут, что довольно непросто на расстоянии и при качке. Словом, правдивость истории об Архимеде-поджигателе остается под большим вопросом. Впрочем, вернемся в XX век.

    Используя наброски, сделанные Обертом, физики Хиллерслебена, работавшие на военный заказ, существенно расширили концепцию орбитального зеркала. Они провели необходимые расчеты, показав, что для их целей понадобится параболическое зеркало площадью, по меньшей мере, 3 кв. км, расположенное на высоте 8200 км. На реализацию циклопического проекта отводилось 50 лет.

    Рассмотрев целый ряд отражающих материалов, был сделан вывод о том, что оптимальным будет металлический натрий — металл, довольно редко встречающийся на Земле. Этот крайне щелочной элемент в чистом виде моментально реагирует со влагой и окисляется, однако ученые сочли, что в разреженных слоях экзосферы это не имеет значения. В любом случае, выбор именно натрия остается довольно сомнительным. Для вывода модулей на орбиту планировалось использовать Vergeltungswaffe 2 (V-2), довольно ненадежную ракету, которой в последние годы войны пытались бомбардировать Лондон. Специальную модифицированную ее версию А11 для космических запусков даже разрабатывал в Пенемюнде Вернер фон Браун — по идее, такая ракета могла бы доставлять через стратосферу заряд до самого американского континента.

    Внутри самой станции электричество планировалось вырабатывать специальными паровыми генераторами, подогреваемыми все той солнечной энергией. Для облегчения работы в невесомости «нацинавты» должны были использовать обувь с магнитными подошвами, а выдыхаемый ими воздух непрерывно регенерировался с использованием бортовых теплиц. В них можно было разводить тыквы — растение, которое весьма активно поглощает углекислый газ. Для связи с командованием команда Sonnengewehr должна была пользоваться зашифрованным радиосигналом, которые уже в те времена был обычным делом. При этом «нацинавты» могли не только наказывать врагов рейха, но и держать их под постоянным наблюдением.

    Получив сигнал к атаке, команда должна была запускать целый массив ракетных ускорителей, ориентируя зеркало в нужном направлении — так, чтобы солнечные лучи собирались на небольшой площади на поверхности Земли. Теоретически, энергии его должно было хватить, чтобы сжигать целые города, испарять озера и плавить бронетехнику. Против такой мощи не могла бы устоять ни одна страна, в арсенале которой отсутствует ракетное вооружение.

    Весной 1945-го, на фоне все более очевидной победы СССР и его союзников проект был свернут. Победителям — прежде всего, США — удалось захватить целый ряд новейших технологий, которые так впечатлили многих военных и ученых того времени, что в этом ряду даже «солнечный меч» не выглядел чем-то сверхъестественным. Впрочем, немало специалистов высказывались и более скептически. Они приводили расчет астрономических расходов, необходимых для доставки сотен тонн грузов на орбиту, для монтирования и оборудования — не говоря уже о стоимости самого металла. Есть сомнения и в том, что одно-единственное зеркало вообще способно собрать достаточно разрушительной энергии в фокальной точке, расположенной в тысячах километров от него — разве что удастся вывести на орбиту целый набор таких зеркал.

    Впрочем, «зеркало Архимеда» нашло сегодня массу более мирных применений. Параболические зеркала, улавливающие солнечный свет, используются для разогревания продуктов, выработки электричества, в металлообработке и при получении водорода. Самый крупный из таких объектов расположен в деревеньке Одейо во французских Пиренеях: 8-этажный массив включает 10 тыс. небольших зеркал, вместе создающих в фокальной точке температуру в 3 тыс. градусов по Цельсию.

    Всегда первый: Примус

    История простых вещей_1Во второй половине XIX века появились первые работоспособные двигатели внутреннего сгорания, сначала газовые, затем бензиновые. Индустриализация шла быстрыми шагами, и двигатели стали встраивать во все, что только требовало механического привода.

    Первые бензиновые ДВС не имели электрической системы зажигания, вместо этого использовалось открытое пламя или калильная свеча — раскаленная трубка или платиновая проволока. Таким образом, для первоначального запуска двигателя необходимо было разогреть свечу до высокой температуры. Для этого обычно использовали паяльную лампу — недавнее (1882 год) изобретение шведа Карла Рикарда Нюберга.

    Франс Вильгельм Линдквист начал свою карьеру в качестве рабочего на металлообрабатывающем заводе в Эскильстуне, затем переехал в Гетеборг, а оттуда — в Стокгольм, где устроился на работу механиком в компанию Separator (ныне Alfa Laval). Ему неоднократно приходилось пользоваться паяльной лампой, и однажды он задумался: почему факел лампы, выделяя много тепла, практически не коптит? Ответ был очевиден — керосин в лампе нагревался и испарялся, его пары смешивались с большим количеством воздуха, и такая смесь сгорала почти полностью, без дыма и копоти. Франс и его брат Карл Андерс решили воспользоваться этим принципом для создания портативной и эффективной керосиновой печки.

    Большинство керосиновых печек в те времена представляли собой увеличенные версии керосиновой лампы — с фитилем и открытым пламенем. Они давали не слишком много тепла, а неполное сгорание жидкого керосина производило много копоти. Для преодоления этих недостатков требовалось радикально изменить конструкцию печки. В 1891 году братья Линдквист получили патент на печку нового типа. Она представляла собой герметичный бачок с керосином (или бензином), где с помощью насоса создавалось небольшое избыточное давление воздуха. Под действием этого давления топливо поступало в вертикальную форсунку, но до этого проходило через нагревательный элемент, где испарялось и смешивалось с воздухом. Такая печка давала очень мощное и почти бездымное пламя, была чрезвычайно компактна и достаточно безопасна.

    Воспользовавшись помощью владельца механической мастерской Йохана Свенссона, Франс в 1892 году наладил производство печек, которые он назвал латинским словом Primus («первый»), а в 1898 году была образована одноименная компания. Печки Линд-квиста оказались необычайно успешными, они экспортировались во многие страны мира в почти неизменном виде до 1980-х и производились другими компаниями под марками Primus, Optimus, Radius и Svea — всего было выпущено более 50 млн. штук! Со временем печки на жидком топливе стали вытесняться в узкую профессиональную нишу более безопасными и удобными газовыми горелками.

    Человек, который изобрел колесо: Обозрение

    История простых вещей_1В 1891 году на конференции строительных инженеров в Чикаго, городе, который должен был принять Всемирную выставку 1893 года, Дэниел Бернхэм, директор выставки, обратился к инженерам с призывом «затмить» Эйфелеву башню, «гвоздь» Всемирной выставки 1889 года в Париже.

    Организаторы получили множество откликов, но практически все они были неоригинальны — в основном предлагалось построить более высокую башню. Даже сам Александр Густав Эйфель прислал свой проект, который опять-таки сводился к строительству более высокой, чем парижская, башни (Бернхэм получил несколько десятков писем протеста от ведущих американских инженеров, возмущенных подобным непатриотическим подходом).

    Молодой инженер Джордж Феррис загорелся идеей. Обдумывая различные проекты, однажды во время ужина с коллегами он вспомнил о колесах водяных мельниц, которые видел в детстве на реке Карсон в Неваде. До конца ужина он рисовал на салфетках эскизы гигантского колеса обозрения с кабинками для посетителей. Большинство его коллег сочли проект абсолютно невозможным, но Феррис был настойчив. Он потратил $25 000 своих собственных средств (в то время огромные деньги) на создание чертежей и разработку точных спецификаций сооружения, и наконец, 29 ноября 1892 года, администрация выставки согласилась. Правда, с одним условием — в отличие от Эйфелевой башни, строительство которой частично финансировало правительство Франции, Феррис должен был сам найти деньги на создание колеса (и это ему удалось). Кроме того, на строительство отводилось всего 22 недели (причем во время холодной чикагской зимы).

    Большинство деталей были изготовлены в Детройте и 150 вагонами доставлены в Чикаго. Набросок на салфетке превратился в колесо диаметром 80 м, сидящее на оси длиной почти 14 м и диаметром в 2 м — самой большой кованой детали, которую когда-либо изготавливали в Соединенных Штатах. Возвышающаяся на 45 м над землей опора уходила на 10 м вглубь в бетонный фундамент, 36 кабинок вмещали по 60 посетителей каждая. Масса всего сооружения составляла 4100 тонн. Аттракцион, стоивший $250 000, открылся для публики на семь недель позже, чем планировалось, — 21 июня 1893 года. 10-минутная поездка стоила 50 центов, и за 19 недель выставки на колесе прокатились почти 1,5 млн посетителей, что принесло организаторам почти $730 000 прибыли. Колесо принесло Феррису славу, но не принесло счастья. Администрация не выплатила изобретателю положенную долю прибыли. Попытки продать идею аттракциона другим развлекательным паркам не увенчались успехом. В результате Феррис впал в депрессию и 21 ноября 1896 года в возрасте 37 лет в полном одиночестве умер в Питтсбургском госпитале. Идея пережила изобретателя — сейчас колеса обозрения стали непременным атрибутом любого городского развлекательного парка.

    Между вами и землей: Горные ботинки

    История простых вещей_1В 1935 году член итальянского альпийского клуба и известный горный проводник Витале Брамани возглавил группу альпинистов, которые должны были совершить восхождение на несколько вершин в Итальянских Альпах. Сначала погода благоприятствовала спортсменам, но во время восхождения на пик Расика (Punta Rasica), узкий гребень высотой 3305 м, началась сильная и затяжная метель. Скальная стена покрылась льдом, спуск превратился в настоящий ад…

    В те времена альпинисты использовали для переходов по относительно ровной местности тяжелые ботинки с подбитой сапожными гвоздями жесткой подошвой, а для крутых участков — легкие ботинки с гибкой и тонкой фетровой подошвой. Они позволяли хорошо чувствовать скальный рельеф, но не обеспечивали достаточной защиты от холода и влаги. А уж если подметки намокали, то при отрицательных температурах обледеневший фетр просто скользил по камню, так что восхождение и спуск становились невозможными. Именно ботинки и стали одним из факторов, которые погубили шесть членов группы, погибших от обморожения.

    Можно ли было предотвратить трагедию? Именно этим вопросом и задался Брамани. На замену фетру требовалось придумать подошву, которая бы удовлетворяла ряду противоречивых требований — была бы тонкой и гибкой, хорошо защищала от холода и влаги и, конечно, отлично держалась на скальном рельефе. В качестве материала Брамани выбрал вулканизированную резину, материал, известный к тому времени уже около ста лет. Почти год он подбирал состав резины, чтобы добиться нужной жесткости и стойкости к истиранию, и разрабатывал рисунок, который бы прочно удерживался на любой поверхности. В 1937 году он запатентовал свое изобретение — резиновую подошву Carrarmato, что в переводе с итальянского означает «напролом», и начал выпуск подошв, воспользовавшись помощью шинной компании Pirelli Tire Company. В качестве торговой марки изобретатель выбрал сокращение от своего имени и фамилии (Vitale Bramani) — Vibram.

    Ботинки с подошвами Vibram быстро получили известность среди альпинистов. Но настоящая мировая слава пришла к компании в 1954 году, когда двое итальянских альпинистов, Лино Лацеделли и Ахилл Компаньони, совершили восхождение на вторую по высоте (но, вероятно, первую по сложности и опасности) вершину мира — гору Чогори, или K2: одним из главных предметов экипировки итальянских спортсменов были ботинки с подошвами Vibram. С тех пор ботинки с ярко-желтым многоугольником и надписью Vibram на подошве оставили свои следы на всех покоренных вершинах Земли, да и само слово стало практически нарицательным для туристической обуви. Сейчас компания выпускает 35 млн подошв ста пятидесяти разновидностей в год, а более тысячи производителей используют их в своей обуви. Девиз компании, производящей самые известные подошвы в мире, гласит: «Между вами и землей».

    Баллистические призраки: Конец света по ошибке

    История простых вещей_1На рассвете 9 ноября 1979 года компьютеры 3 главных стратегических командных постов армии США выдали сообщение о том, что СССР начал нанесение массированного ракетного удара. Тревога была отнюдь не учебной. Дежурные офицеры сняли защитные колпачки с кнопок ракетного старта и приготовились обрушить на СССР ответный ядерный град. Даже во время Карибского кризиса перспектива глобальной ядерной войны не выглядела столь близкой и неотвратимой.

    Тревога была объявлена не только по ракетным, но и по военно-воздушным войскам — как минимум 10 истребителей успели взлететь с аэродромов, чтобы попытаться перехватить советские ракеты на заключительном этапе их траектории. Кроме того, с земли был поднят знаменитый «Самолет судного дня» — воздушный командный пункт, предназначенный для координации действий наземных служб в случае ядерной войны и разрушения наземных систем связи. К счастью, летящие на США ракеты были всего лишь фантомом, который создали сами системы обнаружения.

    Как выяснилось позднее, весь сыр-бор разгорелся из-за того, в один из находящихся на боевом дежурстве компьютеров была по ошибке загружена пленка с учебной программой, имитирующей ситуацию массированной ракетной атаки. Ошибка была выявлена уже через несколько минут, когда военные обратились к данным спутников раннего обнаружения ракетных стартов (действие включено в стандартный протокол проверки возникшей угрозы, осуществляемой перед принятием решения об ответном ядерном ударе). Ни один из спутников не заметил ничего похожего на старт баллистической ракеты. Тревога была отменена.

    Это был, вероятно, самый первый, но далеко не последний технический инцидент, чуть было не приведший человечество к ядерному апокалипсису. Уже менее чем через полгода, 3 июня 1980 г., американское руководство было вынуждено вновь поднять в воздух эскадрильи истребителей и стратегических бомбардировщиков с ядерными бомбами на борту, а также отдать приказ ракетчикам о подготовке к пускам.
    На этот раз на экранах командных постов возникла не слаженная картина массированного нападения, а непонятная чехарда из цифр, отражающих количество запущенных врагом ракет. Компьютер рапортовал сначала о 200 ракетах, потом — о 10, потом — 0, затем — 20, и так далее. Количество целей постоянно менялось, причем данные разных командных постов зачастую не совпадали друг с другом. Как и в прошлый раз, спутники раннего обнаружения не зарегистрировали ни одного ракетного старта, поэтому ответный удар снова не состоялся. Расследование показало, что причиной произошедшего стала поломка одной-единственной микросхемы, из-за которой система стала выдавать набор случайных чисел вместо количества реально обнаруженных целей.

    Аналогичные инциденты происходили и в СССР, правда, по несколько иному сценарию. Компьютеры у нас с ума почему-то не сходили, зато спутниковая система предупреждения один раз дала серьезного маху. Вообще Советский Союз использовал несколько иной метод обнаружения ракетных пусков. Русские спутники, в отличие от американских аппаратов, были нацелены не на саму земную поверхность, а на край земного диска. Наблюдение за территорией США велось с вытянутой эллиптической орбиты, на которой одновременно находилось не менее 4 спутников. В момент, когда стартовавшая с американских равнин ракета достигала высоты в 15−20 км, она становилась совершенно отчетливо видна на темном космическом фоне — благодаря инфракрасному излучению работающего двигателя. В то же время свет, отраженный от снежных покров и облаков, подвергался значительному рассеиванию (благодаря острому углу, под которым велось наблюдение), что позволяло существенно снизить вероятность ложного срабатывания системы.

    И все же 26 сентября 1983 г. облачная засветка оказалась настолько сильной, что один из советских спутников передал-таки сигнал о старте сразу нескольких ракет с континентальной территории США. Проверить эту информацию с помощью наземных радиолокационных станций было невозможно, так как район пуска находится вне зоны их действия. Информация со спутников поступила в подземный командный бункер Серпухов-15, находящийся недалеко от Москвы.

    Оперативным дежурным командного пункта в эту ночь был подполковник Петров. Согласно приказу, он должен был немедленно известить о предполагаемом ракетном нападении руководство страны, которое принимало решение о дальнейших действиях. Однако, в нарушение всех правил, Станислав Петров не стал поднимать тревогу, отнеся сигнал на счет аппаратного сбоя. Быстро проанализировав ситуацию, он пришел к выводу, что американцы вряд ли бы стали начинать войну с запуска всего нескольких ракет — гораздо логичнее выглядит массированное нападение с одновременным использованием сотен боеголовок. В 2006 г. Петров был удостоен специальной награды, вручаемой ООН совместно с «Ассоциацией граждан мира» — как «человек, предотвративший ядерную войну».

    Последний инцидент, который в принципе мог закончиться ядерным кошмаром, произошел в сравнительно недалеком 1995 г. На этот раз речь шла отнюдь не о ложном, а о вполне реальном ракетном пуске, который был успешно обнаружен российскими системами слежения. 25 января 1995 г. с норвежского полигона Андойя была запущена самая крупная на сегодняшний день метеорологическая ракета, предназначенная для исследования северного сияния. Двигаясь в сторону России, ракета поднялась на высоту порядка 600 км, при этом ее траектория оказалась очень похожа на траекторию американских стратегических ракет Trident. Итогом подобного пуска мог стать высотный ядерный взрыв, способный временно ослепить российские станции обнаружения и служащий прологом к массированной ядерной атаке.

    Разумеется, ракетные войска получили приказ о готовности к ответным пускам, а перехватчики приготовились подняться в воздух. К счастью, все обошлось и на этот раз — во многом благодаря тому, что в возможность ядерной атаки со стороны США к тому моменту уже не очень-то верили. Как заявил на следующий день Борис Ельцин, 25 января ему впервые пришлось задействовать знаменитый ядерный чемоданчик — для экстренных консультаций с военными советниками и руководством генштаба.

    Остается надеяться, что и впредь мир, оказавшись на грани ядерной катастрофы, будет балансировать на ней не менее удачно. Тем более что у нас имеются и другие поводы опасаться глобальной катастрофы — в частности, столкновение с метеоритом.

    Источник

     

    Похожие статьи:

    История простых вещей_3

    История простых вещей_3
     Невидимое стекло: Как просветлялась оптикаЕще в школе Кэтрин Блоджетт приняла твердое решение стать ученым. Но, хотя оценки по физике и математике у нее были отличные, осуществить это было непросто — в начале XX века подобная карьера считалась неподходящей для женщины. Помог случай. ...

    Интересные факты про алмазы

    Интересные факты про алмазы
     Алмазы и бриллианты считаются самыми дорогими и самыми красивыми драгоценными камнями на всей нашей планете. Конечно же, подобной популярности немало поспособствовали некоторые физические свойства алмаза — например, его твердость. Несмотря на то, что человечество уже очень давно знакомо с «камушками», есть факты, которые практически неизвестны обычному человеку. В этой статье мы предлагаем узнать побольше об алмазах и бриллиантах....

    11 удивительных фактов о музыке

    11 удивительных фактов о музыке
     Журнал Time собрал самые интересные и неожиданные результаты реальных исследований, показывающие, как музыка влияет на личность человека и на нашу жизнь в целом.1. Музыкальный фон повышает эффективность тренировок в спортзале, но не помогает сконцентрироваться во время работы. С другой стороны, негромкая музыка способствует творческому процессу. Громкая — вредит ему....

    История простых вещей_2

    История простых вещей_2
    Как репейник: Застежка VelcroОтдирая от одежды «приставучие» репейники, многие ругаются про себя. И даже пословица «пристал, как репей» обычно употребляется в весьма нелестном смысле. Между тем, как минимум одному человеку в ХХ веке обычный репейник принес славу и богатство. ...
    Теги: факты
    Партнеры
    Информация

    Весь материал, представленный на сайте республика-саха-якутия.рф взят из открытых источников или прислан посетителями и авторами сайта. Материал используется исключительно в некоммерческих целях. Все права на публикуемые материалы принадлежат авторам. Если Вы являетесь автором материала или обладателем авторских прав на него и против его использования на сайте республика-саха-якутия.рф, пожалуйста, свяжитесь с нами через форму контактов.

    ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ

    Республика Саха Якутия © 2019