Декарт, великий мыслитель XVII века, рассматривал человеческое тело, как машину. Современный ученый был бы более склонен назвать наш организм скорей фабрикой, чем только машиной. Человек — «завод», который имеет свою особую «технику». В этом заводе имеется разделение труда, — различные органы исполняют вполне определенную функцию, — и своя система управления при помощи нервов. Эти нервы, соединяющие различные органы тела с мозгом, напоминают собой телефонную сеть большой фабрики.

Один из главных органов человеческого тела — сердце.

Сердце-машина весом всего 300 г. Его мощность — около 1/375 лош. силы. Нормально эта живая машина работает 70–80 лет без перерывов и вовсе не требует — вернее, не допускает — ремонта.

При каждом ударе сердце-машина совершает работу, достаточную для подъема 400 г на высоту одного метра. С каждым ударом сердце прогоняет из вен 1/10 литра крови в правое предсердие, оттуда в правый желудочек и затем, через легочную артерию, к легким, где кровь очищается с помощью вдыхаемого нами кислорода. Из легких обновленная кровь через легочную вену прогоняется в левое предсердие, затем в левый желудочек и оттуда в большую аорту. Благодаря этой машине-сердцу кровь питает все органы, кожу, нервы…

В течение одной минуты сердце перекачивает 7 литров крови (около 30 стаканов); в сутки это составит больше 5000 литров, а за год жизни — 4000000 литров, т. е. восемь тысяч сорокаведерных бочек!

Посмотрим теперь, какова «техника» в других уголках природы.

Вам, наверно, памятны полеты Амундсена и пролеты Нобиле на полюс? Помните форму их дирижаблей?

Форма аэростата была математически обоснована впервые Жиффаром примерно лет 75 тому назад. Его дирижабль представлял собой «тело вращения» дуги вокруг своей хорды, т. е. имел форму «чижа», в который играют дети.

Великий инженер, естествоиспытатель и гениальный художник XV века Леонардо да Винчи в своих изобретениях старался подражать природе. Чтобы построить летательный аппарат, он наблюдал за полетом птиц. Леонардо написал замечательную книгу «О летании птиц», оказывающуюся полезной для конструкторов аэропланов еще и в наши дни.

Стараясь подражать природе, изобретатель не всегда, однако, сразу находит в ней ответ. Таких примеров можно было бы указать из истории техники очень много.

Изобретатели первого парового экипажа были уверены, что паровоз, стоящий на гладких колесах, не будет двигаться, — нужна «зацепка» для этого. Первые строители железной дороги снабдили поэтому паровоз зубчатыми колесами, а рельсы — зубчатой рейкой.

Но англичанин Брунтон решил выйти из этого затруднения иначе: чтобы заставить двигаться паровоз, он снабдил его искусственными ногами.

О том, что изобрел Эдисон, писалось много. Но многие ли знают, как он изобретал? Даже беглый перечень всех работ этого изобретателя потребовал бы солидного тома. На одну только систему электрического освещения со всеми ее деталями взято Эдисоном более 1000 привилегий! А ведь электрическое освещение — только часть того, что сделано этим изобретателем.

С именем Эдисона связаны почти все важнейшие изобретения конца XIX и начала XX века.

1. В 1877 г. Эдисон изобрел фонограф — прибор, записывающий и воспроизводящий человеческую речь и музыку. Недавно этому изобретению исполнилось 50 лет. А над усовершенствованием фонографа Эдисон упорно работал всю свою жизнь.

2. В 1879 году впервые засветилась «эдисоновская электрическая лампочка».

Правда, это изобретение является только развитием идеи А. Н. Лодыгина. С лодыгинской лампочкой Эдисон познакомился через некоего Хотинского. И все же вышло так, что всюду засветились именно американские лампочки. Причина — хорошо разработанная эдисоновская система освещения: удобная проводка, патроны, предохранители и пр. Все приспособления к освещению: патрон, способ включения лампочек, предохранитель («пробка») и пр. — это изобретено Эдисоном. Он первый осуществил центральную электрическую станцию и построил динамо — машину особой конструкции для своего освещения.

В мае 1925 г. в огромном помещении на отдельном острове немецкого города Мюнхена обосновался знаменитый музей точных наук и техники — «Дейчес Музеум». Вот где изобретатель найдет много материала для ответа на вопрос, как делаются открытия!

По количеству собранных здесь оригинальных машин и приборов величайших германских инженеров, техников и физиков этот музей является единственным в мире. Он исключителен также по той цели, которую преследует, исключителен и по своему устройству. Мюнхенский музей не представляет собрания занумерованных редкостей, как большинство заграничных и русских музеев, редкостей, часто доступных пониманию только специалистов. Это «музей-школа» — музей, рассчитанный на широкие массы.

Мюнхенский музей возник по инициативе одного только энергичного человека — известного инженера-электрика Оскара Миллера. В 1903 г. в кругу небольшой кучки инженеров и ученых он впервые развил свой план создания музея замечательных с точки зрения истории наук и техники машин, физических приборов, технических установок. Музей должен был, с одной стороны, знакомить посетителя с историей точных наук и техники, с другой — служить памятником величайших произведений человеческой мысли в деле борьбы с природой и подчинения ее воле человека.

Привлекательный план Миллера нашел отклик у ряда германских инженеров и ученых, и скоро в совет музея вошли такие корифеи германской науки и техники, как Цеппелин, Рентген, Нернст, Планк, Вильгельм Сименс, Линде. Посыпались пожертвования со стороны отдельных ученых, заводов, фабрик, учебных заведений, научных и профессиональных организаций. Через три года, к началу 1906 г. Музей являлся уже обладателем 12000 редчайших оригинальных машин и приборов, моделей, портретов, картин, чертежей, рисунков, эскизов…

Сейчас, через каких-нибудь 25 лет, Мюнхенский музей, сделавшийся поистине национальной гордостью Германии, едва вмещает свои коллекции в мощном здании, выделяющемся своей башней с огромными вверху циферблатами.

«Человек — существо, способное создавать орудия», — так охарактеризовал человека Вениамин Франклин, один из замечательных американских ученых и общественных деятелей XVIII века.

Во времена Франклина (1706–1790) машина еще не получила такого значения в производстве, какое мы наблюдаем теперь и в производстве XIX века. Иначе Франклин охарактеризовал бы человека несколько шире — как «животное, способное создавать орудия и машины». Работа при помощи машин и ее полное торжество — вот что характерно для нашей эпохи.

Римский «инженер-строитель» Витрувий, живший 2000 лет назад, в своем сочинении «Об архитектуре» определяет машину, как «деревянное приспособление, оказывающее величайшие услуги при подъеме грузов».

Такое определение машины в то время вполне обнимало собой все области ее применения. Все машины того времени были деревянные и служили исключительно для подъема грузов. В портах были «портовые машины», при постройке больших зданий — «строительные машины» и т. д.

В наше время машина строится из металла, и, помимо машин для подъема грузов («краны»), мы различаем «машины-орудия», — добывающие и обрабатывающие железо, дерево, хлопок, шелк. Это всевозможного рода станки. Затем мы различаем «машины-двигатели», «машины для измерения

»

(весы, часы, счетные машины) и т. п.

У всех древних культурных народов рабочей силой служили рабы и скот. Поэтому, например, римские инженеры довольно забавно разделяли орудия производства: они говорили, что есть: 1) «немые» орудия — например, топор, плуг и пр., 2) «живые» орудия — домашние животные и 3) орудия, «обладающие даром речи», — рабы.

При помощи этих трех типов «орудий» и осуществлялись те грандиозные постройки Египта, Греции и Рима, многие из которых сохранились до наших дней.

В строительном деле, высоко развитом в этих древних государствах, земляные работы не представляли особых затруднений. Иначе обстояло дело с переноской камней из каменоломен. Здесь приходилось прибегать к специальным приспособлениям: к салазкам, каткам, рычагам.

Геродот (V век до н. э.) рассказывает, что «сто тысяч человек в течение трех месяцев тащили камни для пирамиды Хеопса — самой большой пирамиды, — и понадобилось десять лет, чтобы проложить дорогу от места добычи камня до Нила». Какая разница в сравнении с нашими способами переправления тяжестей при помощи кранов, поездов, пароходов, электровозов!

И все же древним инженерам удалось в некоторых областях техники достигнуть огромных результатов.

Третий век был кризисом для Римской империи; основанная на рабском труде, встречая все больший отпор со стороны эксплоатируемых «варваров», Римская империя начала разлагаться. Усобицы из-за императорской власти, постоянные мятежи, вторжение варваров и т. п. нарушили порядок в империи, и вскоре мы наблюдаем попятное движение от сложной меновой хозяйственной системы к простым формам натурального хозяйства, которое не благоприятствует развитию машины.

Сильный удар натуральному хозяйству средних веков нанесла развивающаяся торговля с Востоком или «Левантом», как тогда говорили. Ткани, цветные стекла, вышитые золотом одежды, разные благовония, пряности, широким потоком полились с Востока на Запад, и роскошь, почти совершенно отсутствовавшая в жизни средневекового европейца, начинает выступать на сцену, требуя от него большого напряжения. В VIII и IX вв. Вся торговля была в руках арабов, потом она перешла к венецианцам. Начинается соперничество городов. Но все же техника развивается медленно.

Лишь в XI веке почти все производства Запада — мукомольное, лесопильное, суконное, бумажное, масляное и т. п. переходят на водяной — даровой двигатель.

В связи с появлением водяного двигателя усложняются «машины-орудия» благодаря увеличению мощности двигателя.

Вот (рис. 23) как была устроена лесопилка приводимая в движение водой. Этот рисунок взят из одного сочинения XVII в.

Делая набросок важнейших моментов в истории машины, я должен был бы перейти теперь к выяснению причин появления паровой машины и к описанию такой машины.

Однако, прежде чем это сделать, необходимо остановиться на тех изобретениях в области «машин-орудий», которые произвели промышленную революцию в конце XVIII века (главным образом, в Англии) и привели к зарождению нового класса — рабочего класса, состоявшего исключительно из наемных работников.

Рис. 28.

Эскиз ветряной мельницы Леонардо да Винчи (около 1500 г.).

Посмотрим теперь, чем было вызвано появление паровой машины. Родиной ее является также Англия.

Англия еще в XVII в., в связи с недостатком древесного угля, должна была перейти к выплавке чугуна на каменном угле. В летописях истории техники отмечено, что первый завод, который начал это делать, был завод Дерби (1735 г.).

При добыче угля из руд нужна постоянная откачка грунтовой воды, нужна работа насосов. Пока шахты неглубоки, как было в Англии в XVI и XVII вв., откачка воды еще может быть производима лошадьми или водяными колесами. Но по мере углубления борьба с водою становится все труднее и труднее. Как в древности мощность машины увеличивали числом рабов, так теперь мощность насосов начали увеличивать числом лошадей. В некоторых подъемных шахтенных устройствах число лошадей доходило до 500, а размеры колес, например, в Корнваллисе — до 14–16 м. Высота такого колеса равнялась высоте трехэтажного дома!

Настало, однако, время, когда понадобились не десятки лошадиных сил, чтобы бороться с природой, а сотни и даже тысячи. Хотя попытки построить паровую машину восходят еще к XVII в., однако первая практически пригодная машина была построена кузнецом Ньюкоменом в 1712 г., и это был как-раз паровой насос, откачивающий воду из шахт.

Паровой насос Ньюкомена был чрезвычайно просто устроен, работал больше атмосферным давлением, чем давлением пара. Полезное действие этой машины выражалось в сотых долях процента. Это значит, что больше 99 % топлива пропадали даром!