Эпоха паровых двигателей началась в XVIII веке. Считается, что его изобретателем был военный инженер Томас Севери. Первый паровой двигатель он собрал в 1698 году. Это событие привело к промышленной революции. Однако далее поговорим не о двигателе Томаса Севери, а его предшественнике, который был создан еще в первом веке нашей эры (а по некоторым данным еще на 150 лет раньше). Его автором является греческий математик Герон Александрийский. Правда, образец этого двигателя не сохранился, но зато осталось его подробное описание. Устройство является самой настоящей паровой турбиной, которая вращается при нагревании емкости с водой. Однако ученые по сей день до конца не знают для каких целей использовалось это изобретение.
Паровая турбина, придуманная древнегреческим математиком в первом веке нашей эры
Загадочный паровой двигатель Герона
Устройство, которое описывает Герон Александрийский, представляет собой котел с закрепленной над ней сферой. К этой сфере прикреплены две загнутых в одном направлении трубки. Пар вырывается через них из сферы и тем самым толкает ее, в результате чего она начинает вращаться. Фактически, для вращения в этом устройстве используется реактивная тяга. Сам Герон в своем описании говорит о том, что принцип работы данной конструкции такой же, как и у неких “танцующих фигурок”. Автор назвал это устройство “эолипил”, что в переводе означает “ветряной шар”.
По описанию Герона двигатель был собран в XVI веке, то есть еще до изобретения Томаса Севери. В тот период времени работа древнего изобретателя была сильно популяризирована, но потом о ней на какое-то время опять забыли. Спустя 100 лет «ветряный шар» вновь обрел популярность. Однако каждый раз его использовали только для демонстрации во время уроков. Применить принцип его работы в других целях почему-то в то время ни кто не придумал.
Конструкция турбины Герона
В каких целях Герон использовал паровой двигатель
Герон предположительно жил во второй половине первого века нашей эры. Об этом говорит его описание лунного затмения, которое произошло 13 марта 62 года нашей эры. Герона считают величайшим инженером не только своего времени, но и вообще за всю историю человечества. Только представьте, что 2000 лет назад он изобрел автоматические двери, автомат для продаж (торговый автомат), автоматический кукольный театр, древний аналог одометра и многое другое.
А еще Герон первым начал применять программирование. Для этого он использовал вал со штырьками, подобный тем, которые устанавливают в музыкальные шкатулки. На основе этого изобретения он создавал различные автоматы. Еще одно его интересное изобретение — ветряной орган, музыкальный инструмент, который начинал играть автоматически благодаря силе ветра.
Как вы видите, все его изобретения имеют практическое значение, за исключением паровой турбины. С чем это может быть связано? Возможно, Герон просто опробовал новую придуманную технологию и не успел найти ей применение.
Согласно одной из версий, эолипил вполне мог использоваться для создания чудес в храмах. К примеру, выходящий из носа идолов пар вселял в людей трепет. А если учесть при этом звуки и вибрацию, которую он создавал, эффект мог быть поразительным. Кроме того, устройство наверняка было весело показывать своим древнегреческим друзьям. Но можно допустить, что на самом деле у древнего двигателя было применение, однако ученые о нем попросту еще не знают. К сожалению, сам Герон об этом ничего не написал.
Двигатель Герона мог использоваться для создания чудес в храмах
Почему древний паровой двигатель не был идеальны
Как сообщает издание Popular Mechanics, конструкция “ветряного шара” имела несколько ошибок, которые не давали ему работать достаточно эффективно. Самая главная из них — сфера имела муфтовое соединение, которое не было герметичным и в то же время имело достаточно высокий коэффициент трения.
Кроме того, эолипил не имеет маховика, в результате чего из-за недостаточной инерции вращение не могло быть плавным при переменной нагрузке. Другой проблемой была слишком высокая скорость вращения — более 1000 оборотов в минуту. Поэтому с этим аппаратом невозможно было использовать какой-либо редуктор, чтобы передать вращение. Однако это совершенно не умаляет его изобретение, учитывая, что речь идет об античных временах. К слову, паровой двигатель можно отнести к тем изобретением, которые изменили мир до неузнаваемости. Правда для этого пришлось ждать еще полторы тысячи лет.
