(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Корабли

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 16-05-2014

Метки: , , , , , ,

Вода всегда привлекала людей. Реки и озера служили человеку естественной защитой, ограждавшей поселения от набегов воинственных кочевников, источниками пресной воды для питья и орошения сельскохозяйственных земель. Море давало пищу, поскольку рыболовство один из самых древних видов охоты.

И реки, и моря были еще и удобными транспортными путями. Чтобы доставить какой-либо груз по суше, надо было преодолевать многочисленные преграды – леса, реки, болота, пустыни, горы. Надо было защищаться от хищных зверей и лихих людей. Надо было думать о корме для вьючных животных и думать о своем пропитании.

Другое дело – реки и моря. Ровная дорога без подъемов и спусков. И пища в буквальном смысле под ногами.  И к берегу пристать можно в любой момент.

Прибрежные плавания, когда берег находится в прямой видимости, были первыми мореходными опытами доисторического человечества. Выдолбленные из целого ствола дерева лодки использовались людьми с незапамятных времен.

Американские индейцы использовали лодки для сбора в прибрежных водах съедобных моллюсков, лова рыбы и охоты на ламантинов еще за 8 тысяч лет до нашей эры. Примерно в то же время (от 8 до 5 тысяч лет до нашей эры) люди поселились на Антильских островах, что без применения лодок или хотя бы плотов было невозможно.

Обитатели Огненной земли и близлежащих островов, народности  ягана и алакалуфы, были известны как «индейцы-лодочники». Они сшивали лодки из древесной коры китовым усом или лыком, используя костяную иглу. Лодки эти имели до 2 метров в ширину и до 6 метров в длину, вмещая до 6 человек.

До сих пор остается загадкой, как были заселены острова Океании, Австралия и Новая Зеландия. Но, скорее всего, люди попали туда морским путем, используя плоты и примитивные суда из тростника.

Первые парусные корабли появились в приморских государствах Средиземноморья. Это были небольшие деревянные суда, оснащенные прямым парусом, позволявшим использовать силу попутного ветра. При безветрии и при встречном ветре корабли приводились в движение веслами.

Расстояние, которое преодолевали первые мореплаватели, было невелико. С острова на остров люди переплывали только в том случае, если берег был в зоне прямой видимости. Выходить в открытое море отваживались немногие – у открытого, небольшого по размерам судна, если оно попадало в шторм, шансов уцелеть было совсем немного.

Постепенно кораблестроение совершенствовалось. Помимо  плоскодонных лодок для плавания в прибрежных водах появились остойчивые суда, оснащенные тяжелым килем, который предотвращал переворачивание корабля при порыве ветра или боковой волне. На смену прямому парусу пришел косой или латинский парус, позволявший передвигаться под углом к ветру (на «морском» языке – галсами).

Комбинация из прямых и косых парусов сохранилась на парусных судах по сей день. Большие парусные корабли (их осталось совсем немного) оснащены косыми гротами (парусами, расположенными на носовых мачтах) и стакселями (парусами, расположенными на средних и кормовых мачтах), а также системой прямых парусов. Каждый парус корабля носит свое название, которое опытному в морском деле человеку позволяет мгновенно определить, о каком парусе идет речь. Нам же, людям исключительно «сухопутным», такие загадочные названия, как «грот-стеньги-стаксель» или «крюйс-марсель», ничего не говорят. Хотя слова эти означают прямой нижний парус первой мачты и нижний прямой парус второй мачты трехмачтового парусного корабля.

Искусство мореходства всегда было уделом избранных, особенно в древности, когда не существовало ни компаса – прибора для определения сторон света, ни морских карт с нанесенными на них очертаниями островов, проливов, значениями морских глубин. Тем не менее, развитием торговли и расширением границ обжитого мира человек обязан именно мореплавателям.

Морские суда служили не только для транспортировки товаров на значительные расстояния и путешествий с исследовательскими целями (кстати, обычно исследования новых земель конечной целью имели установление торговых отношений с государствами и народами), но и в качестве грозного оружия. Большой боевой корабль, оснащенный метательными приспособлениями и несущий на борту десятки лучников, был подобен хорошо укрепленной плавучей крепости.

В средние века, с изобретением огнестрельного оружия, военные корабли получили мощные пушки, способные поразить любые цели, расположенные на берегу на расстоянии выстрела. Именно к этому времени относится больших линейных кораблей, предназначенных для крейсерства – свободной охоты на корабли противника в открытом море, и более компактных фрегатов, которые в свою очередь несли на борту до 60 орудий.

В раннем средневековье, а именно в 7 веке нашей эры, в Венеции были созданы галеры – большие весельные корабли, оснащенные вспомогательными прямыми парусами. На борту 60-метровой галеры размещалось до 450 человек. В движение галера приводилась 32 парами весел (то есть 32 весла по каждому борту). В качестве гребцов на галерах использовались каторжники или военнопленные. Носовая часть судна оснащалась специальным утолщением – тараном. Развив большую скорость, галера врезалась в борт вражеского судна, а затем вооруженные воины брали корабль противника на абордаж – переходили к рукопашной схватке.

Совершенствованию мореплавания способствовало развитие наук, в частности – астрономии и картографии. Без компаса, который европейцы получили лишь в 12 столетии нашей эры (древние китайцы использовали  компас, как минимум, на 10 веков раньше), ориентироваться в открытом море можно было только по звездам и тем примитивным картам, которые составлялись первопроходцами.

В наши дни парусные суда, как транспортные средства, свое значение утратили. Хотя парусный спорт по-прежнему популярен, а океанские и кругосветные гонки на парусных судах остаются одним из интереснейших соревнований.

Возможно, в будущем парус переживет второе рождение. Использующие силу ветра движители остаются самыми безопасными в экологическом плане. Не загрязняя море, парусные корабли не требуют топлива, сводя затраты на транспортировку грузов и перевозку людей к минимуму. Но вряд ли это будут привычные для нас паруса.

К примеру, на корабле великого исследователя моря и изобретателя акваланга Жака Ива Кусто «Алкиона» стоял жесткий турбопарус. Парусник будущего? Да, конечно, поскольку и сам Жак Ив Кусто был человеком из будущего.

Акваланг

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 31-01-2014

Метки: , , , , ,

Для человека водная стихия – то же самое что для птицы стихия воздушная. Только в воде человек может свободно парить, двигаться в любом направлении, взлетать и опускаться, как ему вздумается.

Но есть одно существенное отличие – птица в воздухе может дышать, а человек в воде дышать не способен. Плавание же на борту подводной лодки можно сравнить с полетом на борту самолета. Вроде бы и летишь, но только по воле летчика. И полет на самом деле оказывается вовсе не свободным.

Первым индивидуальным дыхательным аппаратом для подводного плавания можно считать овечий бурдюк – мех из-под вина. Его изобретатель Леонардо да Винчи. Правда, практическое использование меха ограничивается минутами. Для длительного плавания объем меха должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить легкие ныряльщика кислородом. Больше воздуха – больше объем меха. Больше объем меха – больше положительная плавучесть, выталкивающая человека на поверхность воды. Следовательно, для спуска на большие глубины и для длительного погружения ныряльщик должен надеть на себя дополнительный груз, который компенсирует положительную плавучесть меха. Мех объемом в один кубический метр обеспечит ныряльщика воздухом минут на десять свободного плавания под водой. При этом пловцу придется надеть на себя компенсирующий выталкивающую силу груз весом… в одну тонну!

Проблема была решена с изобретением подводного дыхательного аппарата, в котором использовался металлический баллон со сжатым воздухом. Баллон обладал небольшой отрицательной плавучестью, поэтому дыхательный аппарат не мешал погружению, а будучи сброшенным – шел ко дну. Если учитывать то обстоятельство, что чаще всего дыхательный аппарат использовался для военной диверсионной деятельности, то обстоятельство весьма важное – всплывший дыхательный аппарат выдал бы присутствие ныряльщика.

Подводный дыхательный аппарат был изобретен в 1865 году французами – горным инженером Рукейролем и лейтенантом военно-морского флота Денейрузом. Заметим – это был первый дыхательный аппарат, позволявший свободно плавать под водой, но не первый подводный аппарат вообще. На флоте давно использовался древний колокол (перевернутая бочка) и тяжелый водолазный костюм. Воздух в этот костюм, который используется до сих пор, нагнетается по шлангу с поверхности. Излишек воздуха стравливается самим водолазом через клапан на медном шлеме. Костюм сшит из плотной водонепроницаемой ткани, что позволяет водолазу работать в шерстяной одежде, спасающей от переохлаждения. Внутри костюма всегда присутствует воздух, которым водолаз дышит. Для компенсации положительной плавучести костюм снабжен тяжелыми башмаками и поясным грузом.

Баллонный аппарат Рукейроля-Денейруза позволял обойтись как без  костюма (в холодной воде можно было надеть прорезиненный костюм «мокрого» типа), так и без шланга подачи воздуха с поверхности. Для уравнивания давления подаваемого из баллона воздуха и внешнего давления воды аппарат был снабжен регулирующим клапаном. Добавим, что спустя четыре года после изобретения дыхательного аппарата Жюль Верн описал подобную конструкцию в книге «20000 лье под водой». Читатели восприняли дыхательный аппарат капитана Немо как гениальное предсказание фантаста, а устройство, между тем, давно и с успехом использовалось ныряльщиками.

Дыхательный аппарат Рукейроля-Денейруза применялся до 1943 года, пока замечательный исследователь моря, а в то время офицер военно-морского флота Жак Ив Кусто (1910-1997) и его товарищ Эмиль Ганьян не изобрели акваланг. Причем конструкцию разработал Кусто, а главный узел – двухступенчатый редуктор – изготовил Ганьян.

Недостатков у традиционного дыхательного аппарата было два. Регулировочный клапан не работал с баллонами высокого давления. Предельное давление закачанного в баллон воздуха не превышало 10 атмосфер. То есть 12-литровый баллон содержал 120 литров воздуха, что хватало всего на несколько десятков минут подводного плавания.

Второй и главный недостаток заключался в том, что автоматический регулировочный клапан работал только в том случае, если располагался выше пловца. Стоило ныряльщику перевернуться на спину, как клапан прекращал подачу воздуха. Это обстоятельство приходилось учитывать и при изменении положения тела задерживать дыхание.

Кусто изменил конструкцию регулировочного клапана, разделив его на две части – понижающий давление редуктор и собственно регулировочный клапан (легочный автомат). Редуктор, как и в прежней конструкции, устанавливался непосредственно на баллон. В его задачу входило снижать давление сжатого воздуха до рабочего значения в 5-10 атмосфер. Это позволило поднять давление в баллоне до 150, 200, а затем и до 300 атмосфер. Стандартный 12-литровый баллон вмещал 3600 литров воздуха, которого хватало на четыре часа свободного плавания! Регулировочный клапан измененной конструкции был перенесен к загубнику. Благодаря этому подача воздуха не прерывалась при любом положении пловца.

Акваланг Кусто-Ганьяна полностью оправдал свое название (смешанное латино-английское слово «акваланг» в буквальном переводе означает «водяное легкое»). Его применение в вооруженных силах привело к созданию мобильных диверсионных групп, которые даже сегодня называются «морскими дьяволами», поскольку эффективной защиты от них не существует.

Ну, а в мирной жизни, и это гораздо существенней, акваланг открыл человеку подводный мир и создал интереснейший вид спорта – дайвинг. В сочетании с защитной маской, дыхательной трубкой (ее используют при плавании у поверхности лицом вниз для экономии воздуха в баллоне) и ластами акваланг позволяет путешествовать по подводному миру, фотографировать, снимать жизнь морских животных на видеопленку, наслаждаться свободным «полетом» в водной стихии. Все, что угодно, только не охотиться. Подводная охота с аквалангом запрещена во всем мире, поскольку ставит человека и морских животных в слишком неравные условия. Редкий (увы!) случай разумного обращения с живой природой.

Акваланг не единственное изобретение Жака Ива Кусто. После окончания войны Кусто задается целью – попытаться обжить морские глубины. Он решает построить под водой целый город, в котором могли бы жить люди. Представляете – свободно плавать, соприкасаться с обитателями моря. Затем отправляться в подводные дома и вести привычный для нас образ жизни – отдыхать, читать, смотреть телевизор. И у Кусто это получилось!

В 1950 году пивной магнат Гиннес приобретает для Кусто списанный минный тральщик и оплачивает работы по переоборудованию судна. Любопытная подробность – Гиннес потребовал, чтобы его имя осталось в тайне. И Кусто выполнил данное обещание, инкогнито  мецената было раскрыто только после смерти исследователя. После капитального ремонта корабль получил имя «Калипсо».

В конце 50-х – начале 60-х годов Кусто организует несколько экспедиций, в ходе которых возводит на дне Красного моря подводные поселения. Члены команды и сам капитан живут в подводных домах неделями. Они исследуют животный мир тропического моря, снимают серию интереснейших фильмов.

Надо сказать, что Кусто был очень разносторонним человеком. Он снял огромное количество прекрасных фильмов и написал много увлекательнейших книг о подводном мире. Причем первый фильм -  «Затонувшие суда» — снят Кусто еще в 1944 году. Книга «Мир безмолвия», написанная им в середине 50-х годов стал мировым бестселлером, а фильм, снятый по этой книге, в 1957 году удостоился «Золотой пальмовой ветви» – главного приза Каннского кинофестиваля.

Для подводных исследований Жак Ив Кусто создает множество оригинальных аппаратов и устройств. В их числе мягкие и жесткие подводные дома, миниатюрная подводная лодка «Дениз» (знаменитое «ныряющее блюдце»), декомпрессионная барокамера и, наконец, судно «Алкиона» с воздушным роторным движителем. Кусто занимает пост директора Монакского океанографического музея, занимается исследованием жизни китов, исследует животный мир Амазонки, Нила, Каспийского моря, Мадагаскара, Большого Барьерного Рифа, побережья Кубы.

Энергии, светлой голове, таланту и смелости этого человека можно только позавидовать. Последние годы жизни великий исследователь Мирового океана капитан Кусто посвятил борьбе за сохранение окружающей среды.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru