Марианна Алферова - Леонардо да Винчи. Настоящая история гения
В наше время модели автомобилей на электрическом приводе вновь возвращаются в производство.
И уже предлагаются первые образцы автомобилей на автопилоте… Почти как у Леонардо.
Тем временем ученые, изучающие наследие Мастера, ведут спор, прототипом чего является «автомобиль» Леонардо, – машин, что заполонили наши улицы, или автоматов вроде марсохода «Спирити». Однако спор этот не выиграть никому: «авто» Леонардо столь далекий предок современных машин, что свою родословную от него могут вести и современные «форды» или «БМВ», и путешествующий по Красной планете «Спирити».
Гидравлические машины, мосты, каналы, машины для их создания и приспособления для погружения под воду
Водолазный костюм Леонардо
Еще задолго до Леонардо изобретателей и ученых интересовала возможность погружения человека на значительную глубину. Леонардо, которого всегда занимала вода, не мог пройти мимо этой проблемы.
Костюм для своего водолаза Леонардо планировал изготовить из водонепроницаемой кожи. На груди располагался большой карман, который наполнялся воздухом, что помогало водолазу всплыть на поверхность. Водолаз дышал с помощью гибкой дыхательной трубки, сделанной из кусков тростника, кожаных соединений и металлических колец, которые защищали тростник от давления воды. Трубка соединяла шлем с плавучим куполом на поверхности. Купол делался из пробки, чтобы не тонул. На рисунке Леонардо изобразил аппарат для дыхания под водой с деталями клапанов для забора и выпуска воздуха.
Для ускорения плавания ученый придумал перепончатые перчатки, прототип такого известного всем изобретения, как ласты.
Мог ли такой костюм использоваться в самом деле?
Как выяснилось в наши дни – мог. Специалист по подводным съемкам и ныряльщик Жак Козан погрузился в костюме Леонардо на дно небольшого пруда. Костюм оказался вполне пригодным для использования. Правда, очень неудобным.
И опять изобретение Мастера предвосхитило реальное воплощение на сотни лет.
Считается, что устройство для погружения на большую глубину было предложено астрономом, геофизиком и математиком (это перечисление специальностей далеко не полное) Эдмундом Галлеем в конце XVII века.
Но подлинный прорыв в этом направлении произошел только в XIX веке.
Изобретение первого водолазного костюма приписывается английскому конструктору и предпринимателю немецкого происхождения Августу Зибе и датируется 1819 годом. Он предложил водолазное снаряжение, состоявшее из металлического шлема с иллюминатором, жестко соединенного с открытой кожаной рубахой, которую утяжеляли грузы. В шлем с поверхности подавался воздух, излишек которого выходил из-под нижнего края рубахи. Водолазный скафандр Зибе представлял собой миниатюрный водолазный колокол, позволявший погружаться на небольшую глубину и находиться под водой только в вертикальном положении. Этот вариант скафандра нашел практическое применение в 1834 году при водолазных работах на затонувшем корабле «Ройял Джордж». Однако он был всего лишь одним из тех, кто проводил эксперименты по созданию водолазного костюма. В 1823 году братья Джон (по прозвищу Адский Водолаз) и Чарльз Дины придумали «дымовой аппарат» для защиты при пожарах. А спустя пять лет создали водолазный костюм (вернее, водолазный шлем). Разработанное ими облачение состояло из освинцованного шлема с иллюминаторами и не соединенного с ним костюма для защиты от холодной воды. Шлем крепился на плечах водолаза и соединялся шлангом с источником воздуха на поверхности. При выдыхании воздух выходил через край шлема. Как и у Зибе, костюм был безопасен, пока водолаз находился в вертикальном положении. Однако, если он падал, шлем быстро наполнялся водой. На скользком и неровном дне такое случалось сплошь и рядом. Август Зибе усовершенствовал изобретение братьев Динов, герметично соединив костюм со шлемом. Правда, костюм доходил водолазу только до пояса. Но и такая конструкция оказалась гораздо безопаснее. Через несколько лет, в 1840 году, в водолазный костюм был добавлен выпускной клапан, что привело к созданию полномерного водолазного костюма, известного как «усовершенствованный водолазный костюм Зибе». Он стал прототипом всех последующих разработок водолазного облачения.
Сейчас водолазные скафандры подразделяются на жесткие (атмосферные) и мягкие. Кроме того, водолазное снаряжение подразделяется по способу подачи воздуха.
Да, кстати, – судя по всему, Леонардо не умел плавать…
Подводная лодка
Когда мы говорим: «Первая подводная лодка», на ум прежде всего приходит «Наутилус» Жюля Верна.
По своему вешнему виду «Наутилус» очень похож на субмарину Леонардо. Мастер придумал подводную лодку уже в конце своей жизни, в 1515 году. Его лодка не погружалась под воду полностью и предназначалась для того, чтобы топить корабли противника расположенным на носу тараном – совсем как это делал капитан Немо на своем «Наутилусе». Параллельно продумывая защиту кора блей от аналогичных субмарин-таранов противника, Леонардо предлагал делать днища кора блей двойными, чтобы уменьшить опасность потопления. Мы не знаем, была ли подводная лодка Леонардо построена. Скорее всего, нет.
Что касается дальнейшей истории подводных лодок, то в 1620 году, через сто с небольшим лет после Леонардо, голландский ученый и изобретатель, придворный врач короля Якова Первого Корнелиус ван Дреббль построил в Британии первый подводный аппарат. Эта действующая подводная лодка была сделана из дерева, обтянутого промасленной кожей для водонепроницаемости. Судно ван Дреббля погружалось на глубину до четырех метров и находилось под водой в течение нескольких часов. Для того чтобы погрузиться, кожаные мешки, прикрепленные к судну, заполнялись грузом. Для всплытия – опорожнялись. Двигалась эта подводная лодка с помощью шеста, которым отталкивались от дна. Однако изобретатель вскоре понял, что такой способ передвижения не слишком эффективен, и свою вторую подводную лодку оснастил веслами. Чтобы вода не просачивалась внутрь корпуса, отверстия для весел снабжались кожаными манжетами.
В России во времена Петра Первого ученый-самоучка Ефим Никонов построил и испытал «потаенное судно». Однако после смерти царя работы над «подлодкой» прекратились. Никонов безуспешно пытался добиться предоставления материалов и рабочих. В итоге его обвинили в «недейственных строениях», разжаловали в простые адмиралтейские работники, а в 1728 году сослали в отдаленное Астраханское адмиралтейство. Ну все как всегда.
Первая подводная лодка ван Дреббля
В 1773 году американец Давид Бушнелл сконструировал подводную лодку «Черепаха». Корпус ее состоял из двух деревянных раковин, покрытых дегтем. Двигалась она благодаря винту, который приводился в действие человеком. В верхней части корпуса размещалась медная башенка с иллюминаторами и герметичным люком. Человек во время погружения мог вести наблюдения за тем, что творилось снаружи. По внешнему виду эта лодка в самом деле напоминала панцирь черепахи. Она погружалась, когда цистерна в нижней части лодки заполнялась водой. Для того чтобы всплыть, воду необходимо было откачать с помощью помпы. Также к лодке крепился аварийный балласт (груз свинца), его можно было сбросить в случае аварийного всплытия. Воздуха в лодке хватало на полчаса.
Такие изобретения Бушнелла, как принцип заполнения балластных цистерн забортной водой для погружения и винтовой движитель, до сих пор используются в конструкциях современных субмарин.
Лодка Бушнелла предназначалась для ведения военных действий. Планировалось, что с помощью бурава «Черепаха» закрепит мину с часовым механизмом на корпусе неприятельского корабля. Бушнелл первым доказал, что порох взрывается под водой, а также изготовил бомбу с часовым механизмом.
В 1776 году, во время Войны за независимость, «Черепаху» попытались использовать, чтобы потопить английский фрегат «Игл». Но – вот неудача – днище фрегата покрыли медными листами для защиты от обрастания морскими ракушками, и бурав не справился с медью.
Тогда Бушнелл решил атаковать корабль с помощью своей подводой лодки, но английский фрегат потопил шлюп, на котором находилась «Черепаха», и они затонули вместе.
И, если кто не знает – Жюль Верн вовсе не выдумывал «Наутилус». Американский изобретатель Роберт Фултон в 1797 году обратился к правительству Французской республики с предложением: «Имея в виду огромную важность уменьшения мощи британского флота, я думал над постройкой механического „Наутилуса“ – машины, подающей мне много надежд на уничтожение флота». Поначалу предложение было отвергнуто, но Фултон сумел пробиться к первому консулу Наполеону Бонапарту (в те годы Наполеон еще не провозгласил себя императором), и тот дал добро на разработку подводной лодки. В 1800 году Фултон построил субмарину и с двумя помощниками погрузился в своем «Наутилусе» на глубину 7,5 метра. Через год он спустил на воду усовершенствованную лодку с корпусом длиной 6,5 и шириной 2,2 метра. Эта лодка уже больше походила на современные – длинная сигара, притупленная в носовой части. На носу возвышалась небольшая рубка с иллюминаторами. Новая лодка Фултона погружалась на 30 метров – серьезное достижение для того времени. «Наутилус» стал первой в истории подводной лодкой, имевшей раздельные движители для надводного и подводного хода. В качестве движителя подводного хода использовался вращаемый вручную четырехлопастной винт. Под водой лодка развивала скорость в 1,5 узла[51]. Для движения в надводном положении ставили парус, тогда скорость лодки достигала четырех узлов. Мачта для паруса крепилась на шарнире. Перед погружением ее быстро снимали и укладывали в специальный желоб на корпусе. После подъема мачты развертывался парус, и корабль становился похож на раковину моллюска наутилуса. Так появилось название, которое дал своей подводной лодке Фултон. Спустя 70 лет его заимствовал Жюль Верн для корабля капитана Немо.
