home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add



Как изобрести

Самые первые суденышки (именуемые «долбленками») были невероятно простыми: выдолбленный изнутри ствол достаточно большого дерева, чтобы в нем можно было сидеть, вот и все, что вам нужно, мой друг, чтобы изобрести корабль. Транспорт получше можно придумать, используя тростник, стволы деревьев или доски, связывая материал веревкой или скрепляя гвоздями, чтобы получился корпус корабля (остроконечный там, где нос, квадратный сзади и водонепроницаемый, для чего нужно проконопатить щели с помощью гудрона или смолы – см. раздел 10.1.1).

Если это для вас слишком круто, вы можете построить плот, но плоты лучше подходят для пассивного сплава, чем для нацеленного скольжения по водной глади. Именно остроконечная форма лодок и кораблей позволяет им легко двигаться туда, куда вам нужно.

Помните: корабль идет туда, куда вы хотите, плот идет туда, куда хочет он!

Поэтому вам нужны корабли.

Управлять судном легко, если у вас есть руль, на изобретение которого у человечества ушла (и это к данному моменту не должно вызывать у вас даже намека на удивление) куча времени. До того как придумали руль, использовали одно или два больших и широких рулевых весла, опущенных за борт, и так все шло примерно до 100 н. э. Тогда руль начали использовать в Китае, а до Европы идея добралась еще тысячей лет позже, около 1100 н. э., так что не задирайте носы, европейцы.

Руль (см. раздел 10.12.6) можно присоединить к корме вашего судна, используя шпильки или штифты (прекрасные имена для очень простых изобретений). Штифт – трубка, а шпилька – просто стержень, который идеально подходит к трубке, что позволяет свободно вращать то, что вы присоедините к болту… именно это вам и нужно от руля (рис. 42).

Подобная конструкция оказалась придумана только в XV веке н. э., так что технология, которую вы собираетесь использовать, обеспечила вам задел в несколько тысячелетий с помощью каких-то двух абзацев, и это мы только начали!


Как изобрести все

Рис. 42. Штифт и шпилька


Чтобы вам не пришлось двигать ваш корабль с помощью собственных мускулов и весел, как это мог бы делать какой-нибудь примитивный шимпанзе, вы захотите изобрести либо паруса, либо двигатель. Последние мы уже обсудили (раздел 10.5.4), так что давайте сосредоточимся на парусах, с помощью которых можно сделать куда более роскошный корабль.

Распрямите прямоугольный кусок ткани, прикрепите его сверху жестко, а снизу не очень, чтобы его мог наполнять ветер, установите перпендикулярно длине вашего судна, и вуаля: корабль поплыл, а вы придумали хождение под парусами… капитан [вставь свое имя]. Теперь вы можете ходить под ними всюду, где ветер движется быстрее, чем вода[186]. Однако такой способ позволяет передвигаться только в том направлении, куда дует ветер, не отклоняясь от него более чем на 60 градусов.

Не было бы прикольно научиться двигаться туда, куда вам в данный момент хочется? И не было бы прикольно получить возможность идти прямо против ветра, поставив сами силы природы себе на службу и покорив само море?

Было бы, так что давайте подумаем, как этого добиться.

Вместо прямоугольного паруса, размещенного перпендикулярно длине вашего судна, вы используете треугольный парус, поставленный параллельно длине корабля[187]. Подобная штука называется продольной оснасткой или косым парусом, и если закрепить ее на утлегарь (большая вращающаяся балка, приделанная к мачте), то вы сможете поворачивать парус, чтобы он располагался под разными углами к направлению корма-нос (рис. 43).

Используйте веревку, чтобы закрепить утлегарь там, где вам нужно, на периоды между коррекциями курса.

Такой контроль парусов позволяет вам взнуздать ветер, дующий практически под любым углом, до 45° под ветром. А даже если вы не можете идти прямо ветру в лоб, вы в состоянии приблизиться к идеалу, двигаясь сначала под 45° от ветра в одну сторону, а затем под тем же углом – в другую. Это именуется хождением галсами, и в результате получается зигзагообразная траектория (рис. 44).

Понятно, что она менее эффективна, чем движение по прямой линии, и, несомненно, она требует от вас постоянно перекидывать паруса, но кого это заботит? Главное, что вы идете прямо на ветер, в то время как остальные цивилизации на планете возятся с долбленками и именуют себя Великими Лодкостроителями.


Как изобрести все

Рис. 43. Прямая и косая оснастка


Но это не единственная штука, которую можно делать с вашим новым парусом.

Когда вы движетесь под небольшим углом к ветру, чтобы парус лишь на несколько градусов отклонялся от параллели с направлением ветра, то некоторая часть ветра попадает в парус, но остальное проходит по другой его стороне. В этом случае парус работает как крыло, совершенно одинаковым образом, как у самолета из раздела 10.12.6, и это создает подъемную силу. Когда она есть, парус не просто толкает ваш корабль, но еще и тянет его в том же самом направлении с другой стороны паруса.

Подобное сложение сил позволяет парусниками двигаться на самом деле быстрее ветра. Умелый моряк с хорошим кораблем может добиться скорости в полтора раза больше, чем у ветра.

Да, есть к чему стремиться!


Как изобрести все

Рис. 44. Хождение галсами и положение паруса при разных направлениях ветра


Но сила ветра, которую вы ныне взнуздали, будет пытаться перевернуть ваш корабль, так что положите в трюм побольше тяжестей в качестве балласта и установите «киль» (длинная вертикальная доска в форме акульего плавника) на днище судна, прямо на центральной линии. Можно сделать их два, один спереди, другой сзади, или один посередине, как вам захочется. Киль действует в качестве противовеса ветру, он убережет корабль от опрокидывания, а кроме того, сделает более стабильным движение вперед по курсу, убережет судно от «рысканья».

Если вы решите установить двигатели на свой корабль, то вам понадобятся водяные винты[188]. Винт – машина, превращающая вращательное движение в тягу, и хотя люди изобрели подобную штуку сравнительно рано, им понадобилось почти две тысячи лет, чтобы разобраться, на что она годится.

Первые образцы винта можно найти в таком далеком прошлом (для вас оно может оказаться будущим), как Ассирия 650 до н. э., а имя «архимедова винта» устройство получило от грека Архимеда, занимавшегося популяризацией этой инновации около 300 до н. э. Архимедов винт просто большой и длинный винт, вставленный в трубу с открытым концом, и затем вся эта штука размещается под углом, чтобы один из концов оказался в воде. Если вращать винт в правильном направлении, то вода будет подниматься по трубе, что достаточно полезно, если вам надо поливать посевы[189].

Подобным образом архимедов винт использовался многие тысячи лет, но только в 1836 н. э. кто-то придумал слегка укоротить его и сунуть в воду. Там, спасибо большое закону «у каждого действия есть противодействие равной силы»[190], новый винт стал не только перемещать воду, он принялся толкать в противоположном направлении судно, к которому был приделан.

Именно так выглядел первый винт: мини-вариант архимедова устройства, достаточно длинный, чтобы уместились два оборота. Но во время тестирования он сломался пополам, и так люди обнаружили, что «сломанный» винт с одним вращением в два раза эффективнее, чем его предшественник с двумя (рис. 45).

Винт с лопастями, с которым вы наверняка знакомы, на самом деле состоит из множества архимедовых винтов, работающих в унисон. Не стесняйтесь, переходите сразу к устройству такого дизайна, поскольку оно лучше остальных.


Как изобрести все

Рис. 45. Архимедов винт и его потомки разного вида, но одного назначения



Предпосылки | Как изобрести все | 10.12.6. Летательные аппараты