Текст книги "Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота"

Ё

Ёлочные гирлянды

Сейчас без них невозможно представить елку или украшение помещений на зимние праздники. Но и до эры электричества елки и комнаты не стояли пустыми. Тогда обходились бумажной мишурой и свечами. Первые варианты украшения рождественского дерева относятся к началу XVI века, когда в Германии стали использовать горящие свечи.

Спустя полтора века Петр I принес эту традицию и в Россию. Однако открытый огонь в сочетании с мишурой создавал опасность возникновения пожара. Поэтому когда в середине XIX века украшение елок стало повсеместной традицией, понадобилось что-то столь же яркое и веселое, но менее опасное.

Настоящей находкой стали электрические лампы. «Лампы Эдисона» постепенно стали проникать во все сферы жизни. Существуют несколько версий возникновения электрической гирлянды. По одной из них, первую гирлянду придумал и воплотил в жизнь помощник Эдисона инженер Эдвард Джонсон. В 1882 году он соединил проводом окрашенные в разные цвета лампочки. Но в той гирлянде человек должен был сам присоединять концы провода к электродам каждой из лампочек, а затем подвести основной провод к источнику питания. К такой сложной работе отнюдь не все были готовы.

По другой версии электрическую гирлянду изобрел американец Ральф Моррис, сотрудник телефонной компании, который постоянно работал с электролампами в распределительных щитах. В канун 1895 года он предложил использовать их и для украшения елки. К тому времени электричество стало более распространено, и люди подхватили эту идею. Первая электрическая гирлянда была использована для украшения елки перед Белым Домом в том же году.

В 1906 году электрическими гирляндами было украшено несколько елок в столице Финляндии.

В России сначала елки перестали украшать во время Первой мировой войны как «традицию, пришедшую из Германии», потом были революция и Гражданская война, в 1928 году Рождество вообще праздновать запретили, а снова начали праздновать уже Новый год в 1936 году. Таким образом, выпуск электрогирлянд начался в 1938 году.

В те годы гирлянды представляли собой обычные автомобильные лампочки, покрашенные лаками и красками и припаянные к одному проводу.

В конце 1950-х годов появились гирлянды из лампочек-фигурок: медвежонка, поросенка, дирижабля, автомобиля и т. д. Внутри фигурки из толстого стекла закреплялась нить накаливания, а сама фигурка вставлялась в цоколь, который был закреплен на проводе.

Ж

Жаккард

Жаккардовая ткань – гладкая безворсовая крупноузорчатая ткань сложного или простого переплетения, раппорт которого по основе содержит более 24 разнопереплетающихся нитей.

Пряжа и нити для выработки жаккардовых тканей могут состоять как из натуральных (хлопчатобумажное, льняное, шерстяное, шёлковое), так и из химических текстильных волокон (полиэстеровое). Также по волокнистому составу пряжа может быть смешанной (содержать в своём составе смесь различных волокон), а нити комбинированными, то есть состоять из нитей разного волокнистого состава.

Название ткани произошло от имени изобретателя Жозефа Мари Жаккара (1752–1834), который в 1804 году сконструировал жаккардовый ткацкий станок, благодаря чему стало возможно изготавливать жаккардовую ткань в промышленных масштабах.

За это Наполеон I наградил Жаккара пенсией в 3000 франков и правом взимания премии в 50 франков с каждого действующего во Франции станка его конструкции. В 1840 году Жаккару соорудили памятник в Лионе.

Жесткий диск компьютера (винчестер)

В 1930-х годах школьный учитель Рей Джонсон изобрел и сделал специальную машину, которая позволяла намного быстрее считывать заполненные учениками тесты. Эту разработку заметила и приобрела компания IBM, а Джонсона пригласили работать у них инженером.

В январе 1952 года Рею Джонсону предложили открыть небольшую исследовательскую лабораторию, которая занималась бы развитием новых технологий записи, хранения и передачи данных. Он тут же начал подбирать оборудование и сотрудников под вполне конкретную задачу.

Для начала в лаборатории попытались усовершенствовать доступ к информации, записанной на перфокарте, используя различные магнитные системы. После проведения множества экспериментов решили, что лучшим вариантам будет дисковый магнитный носитель. Он позволял вместить больше данных, а доступ к необходимой информации был простым благодаря его вращению.

В 1953 году ВВС США сделали заказ на устройство, которое должно было обеспечить хранение картотеки из 50 тысяч записей. Причем к любой записи должен быть быстрый доступ. Первый винчестер получил название IBM 350. 10 февраля 1954 года к диску подключили перфоратор и записали фразу «This has been a day of solid achievement» («Это был день серьезного успеха»), которую затем считали.

Еще два года в лаборатории решали всякие технические вопросы, и только в мае 1955 года руководство компании IBM сообщило, что готова технология хранения данных на магнитных дисках и создан первый рабочий образец.

Первый жесткий диск IBM 350 Disk Storage Unit был продемонстрирован 4 сентября 1956 года. Он выглядел как большой шкаф или холодильник шириной 1,5 м, высотой 1,7 м и толщиной 0,74 м. Его вес составлял 971 кг.

5 февраля 1956 года поступил в продажу первый в мире жесткий диск – IBM 350 Disk Storage Unit. Диски имели общий объем хранимой информации в 3,5 Мб.

Жидкокристаллический дисплей

Другие названия: жидкокристаллический экран, жидкокристаллический индикатор. То есть экран на основе жидких кристаллов.

Жидкие кристаллы открыл в 1888 году австрийский ботаник Ф. Рейнитцер. Он обратил внимание, что у некоторых кристаллов оказались две точки плавления и, соответственно, два разных жидких состояния – мутное и прозрачное. Само название «жидкие кристаллы» придумал Отто Леманн в 1904 году. Однако учёные не стали разбираться со свойствами этих жидкостей.

В 1960-х годах в компании RCA изучали различные эффекты в жидких кристаллах и как можно их использовать для практического применения.

В 1964 году Джордж Хейлмейер создал первый жидкокристаллический дисплей. В 1968 году компания представила жидкокристаллический монохромный экран. И наконец в 1973 году компания «Шарп» выпустила первый жидкокристаллический калькулятор. С этого времени жидкокристаллические дисплеи начали использоваться в электронных часах, калькуляторах, измерительных приборах. Потом стали появляться матричные дисплеи, воспроизводящие чёрно-белое изображение.

В 1987 году компания «Шарп» разработала первый цветной жидкокристаллический дисплей диагональю 3 дюйма, в 1988 году – первый в мире 14-дюймовый цветной экран.

В 1983 году компания «Касио» выпустила первый портативный чёрно-белый телевизор с жидкокристаллическим экраном TV-10, в 1984 году – первый цветной портативный телевизор с жидкокристаллическим экраном TV-1000, в 1992 году – первую видеокамеру с таким дисплеем QV-10.

З

Замок

Механическое, электронное или комбинированное устройство фиксации. Применяется для запирания дверей, крышек, ёмкостей, а также для обеспечения блокировки предметов с целью предотвращения их похищения и/или ограничения доступа.

Первые замки были изобретены в Китае, Египте или Междуречье. Замки понадобились правителям – доверять запасы пищи, сокровища и свою жизнь соплеменникам, наёмной страже и даже близким родственникам стало опасно. Историки называют этот период «бронзовый век», но первые замки были изготовлены из дерева столярами или плотниками.

Самый старый на сегодня замок был обнаружен в 1843 году экспедицией Эмиля Боты во дворце ассирийского царя Саргона II (721–705 годы до н. э.) в верховьях реки Тигр (сейчас – Ирак). Вертикально расположенный деревянный корпус, в котором двигался деревянный горизонтальный засов, был укреплен на наружной поверхности одной из дверей дворца. Внутри корпуса, в вертикальных пазах свободно перемещались штифты. Дворец был давно разрушен, и сейчас невозможно установить, куда вели двери, на которых висел этот замок, единственный в комплексе из более чем 200 отдельных помещений и 30 открытых дворов, соединенных многочисленными коридорами. Но это не были ни спальня царя, ни сокровищница, ни хранилище железных заготовок (огромная ценность в то время), ни женская половина.

Описание открытия оставил очевидец Джозеф Бономи-младший в книге «Ниневия и её дворцы» (издана в Лондоне в 1853 г.): «В конце зала была массивная одностворчатая дверь, закрывшая выход. Она была заперта тяжелым деревянным замком типа, который можно ещё встретить на Востоке. Ключ, также деревянный, имел такие размеры, что его нужно нести на плече. Этот ключ управляет деревянным засовом, который скользит справа налево и входит в квадратный паз в стене».

Деревянные конструкции замков различных типов просуществовали в Европе до второй половины XIX века и широко представлены в различных музеях. Долгое время изготавливались гибридные системы, где корпус был деревянным, а ригель, ключ и другие детали – железными. В наши дни в Великобритании выпускают замки «викторианского типа» с корпусом из дуба, вяза и других твердых пород дерева, усиленных просечными металлическими накладками и крепящимися к дверному полотну с помощью фигурных скоб.

Первые металлические замки известны в Европе со времен Древнего Рима, хотя конструкции с деревянными засовами и металлическими ключами появились раньше. Так, в Древней Греции был распространен замок, который запирался веревочной тягой, а отпирался длинным бронзовым ключом.

Большинство средневековых навесных замков от Китая до Европы изготавливали с пружинными стреловидными замыкателями на одном конце дужки. Ключ вталкивался в корпус замка, отверстия в бородке сжимали пружины, после чего дужка вынималась. Наиболее распространены были такие замки с цилиндрическими корпусами. Использовали их и славяне, причем именовали «пыряльными» (от слова пырнуть). В Восточной Европе также известны замки с корпусами характерного «звериного» стиля – «барсилы» Волжской Булгарии, замки «викингов» в виде усеченной пирамидки, «лошадки» Золотой Орды. Никаких особых «русских замков» не существовало.

Период «технической революции» конца XVIII и XIX века дал мощный толчок и замочному делу. В 1778 году англичанин Роберт Баррон запатентовал замок «качающегося рычага двойного направления». Прототипом его был «томпольный» замок. В 1784 году англичанин Джозеф Брейма запатентовал принципиально новую конструкцию замка, получившего название «помповый». Ключ в таком замке не имел бородки в привычном понимании – это был цилиндр, на конце которого прорезаны продольные пазы разной длины.

В 1818 году англичане братья Джереми и Чарльз Чебб получили патент на «детекторный» замок, который принято считать базовым для современных «сувальдных» систем.

Прологом настоящей революции стал 1847 год, когда американский изобретатель Линус Йейл-старший запатентовал конструкцию, в которой использовал принцип древнеегипетского замка. Позже его сын Линус Йейл-младший творчески переработал наработки отца и запатентовал штифтовый замок с маленьким плоским ключом, ставший наиболее распространенным замком XX века.

Отдельным видом замков стали сейфовые системы. В 1831 году Уильям Резерфорд запатентовал первый замок с часовым механизмом. Изобретатель поставил в тыльный конец ригеля круглую пластину, которая препятствовала передвижению засова ключом, пока пластина (вращаемая часовым механизмом) не становилась на ось ригеля пазом. В 1857 году в США Джеймс Саргент запатентовал первый перестраиваемый ключевой замок. Среди прочих знаменитых замков можно отметить «Protector», патент на который в 1874 году получил Теодор Кромер из Фрайбурга (Германия). Его особенностью стало полное отсутствие пружин, что важно для защиты от пожаров.

Много интересного было изобретено в XX веке. В 1919 году финский инженер Эмиль Хенриксон получил патент на дисковый (балансный) цилиндровый механизм. Идею подсказала машина для подсчета денег.

С развитием строительства крупных зданий (офисов и гостиниц) возникла необходимость разработки быстро перестраиваемых замочных систем. Распространение получили электронно-механические системы. В середине 1970-х годов Тор Сёрнес предложил «легко перепрограммируемый замок», названный «Ving Card». В 1994 году в Киеве группа разработчиков во главе с В.Ф. Бардаченко получила патент на перенастраиваемый ключ. В этом устройстве на центральном стержне надеты несколько пластин, на концах которых нанесены кодовые символы. Поворотом пластин быстро меняется код ключа. Разработаны также системы, предоставляющие право отпирания замка по рисунку сетчатки глаза, спектру голоса и другие.

Зеркало

Гладкая поверхность, предназначенная для отражения света (или другого излучения).

Современную историю зеркал следует отсчитывать с 1240 года, когда в Европе научились выдувать сосуды из стекла. Изобретение настоящего стеклянного зеркала следует отнести к 1279 году, когда итальянский монах-францисканец Джон Пекам описал способ покрывать стекло тонким слоем олова.

Производство зеркала выглядело так. В сосуд через трубку мастер вливал расплавленное олово, которое растекалось ровным слоем по поверхности стекла, а когда шар остывал, его разбивали на куски. Первое зеркало было несовершенным: вогнутые осколки слегка искажали изображение, но оно стало ярким и чистым.

В XIII веке в Голландии освоили кустарную технологию производства зеркал. За ней последовали Фландрия и немецкий город мастеров Нюрнберг, где в 1373 году возник первый зеркальный цех.

В 1407 году венецианские братья Данзало дель Галло выкупили у фламандцев патент, и Венеция целых полтора века удерживала монополию на производство отличных венецианских зеркал, которые следовало бы именовать фламандскими. И хотя Венеция была не единственным местом производства зеркал в то время, но именно венецианские зеркала отличало высочайшее качество. Венецианские мастера добавляли в отражающие составы золото и бронзу. Стоимость одного венецианского зеркала равнялась стоимости небольшого морского судна, и для их покупки французские аристократы иногда были вынуждены продавать целые имения. Например, цифры, дошедшие до наших дней, говорят, что не такое уж большое зеркало размером 100 х 65 см стоило больше 8000 ливров, а картина Рафаэля того же размера – около 3000 ливров. Зеркала были чрезвычайно дороги. Покупать и коллекционировать их могли лишь очень богатые аристократы и королевские особы.

В начале XVI века братья Андреа и Доменико ди Анжело с острова Мурано разрезали вдоль ещё горячий цилиндр из стекла и половинки его раскатали на медной столешнице. Получилось листовое зеркальное полотно, отличавшееся блеском, хрустальной прозрачностью и чистотой. Такое зеркало, в отличие от осколков шара, ничего не искажало. Так произошло главное событие в истории производства зеркал.

Зеркальное стекло стали получать не выдуванием, как это делали на Мурано, а литьём. Технология заключается в следующем: расплавленное стекло прямо из плавильного горшка выливают на ровную поверхность и раскатывают вальцом. Автором этого способа называют Луку Де-Негу.

Изобретение пришлось как нельзя кстати: в Версале строили Галерею зеркал. Она была длиной 73 метра и нуждалась в зеркалах большого размера. В фирме «Сан-Габен» изготовили 306 таких зеркал, чтобы их сиянием ошеломить тех, кому посчастливится побывать в гостях у короля в Версале.

После открытия французской зеркальной мануфактуры цены на зеркала стали резко снижаться. Этому способствовали также немецкие и богемские стекольные заводы, производившие зеркала по более низкой цене. Зеркала стали появляться на стенах частных домов, в картинных рамах. В XVIII веке уже две трети парижан обзавелись ими. Кроме того, дамы стали носить на поясе маленькие зеркальца, прикрепленные цепочками.

Революцию в производство зеркал принёс немецкий химик Юстус фон Либих, начав применять серебро в 1835 году для серебрения зеркал и получая более ясное изображение. Эта технология практически без изменений до сих пор используется в производстве зеркал.

Зерноуборочный комбайн

Это сложная зерноуборочная машина, совмещающая жатку и молотилку, выполняющая последовательно непрерывным потоком и одновременно: срезание хлеба, подачу его к молотильному аппарату, обмолот зерна из колосьев, отделение его от вороха и прочих примесей, транспортировку чистого зерна в бункер и механическую выгрузку из него.

В 1828 году С. Лейн подал заявку на патент на сложную комбинированную уборочную машину, которая одновременно срезала хлеб, обмолачивала его и очищала зерно от шелухи. Однако эта машина построена не была.

В 1836 году И. Бриггс и Дж. Карпентер построили работающую версию комбайна. Это была 4-колёсная повозка, которая жала и молотила.

В том же 1836 году, но несколько позднее, два изобретателя, Х. Мур и Дж. Хаскелл, получили патент на машину, которая по основным принципам была уже похожа на комбайн современного типа. Известно, что в 1854 году этот комбайн работал в Калифорнии.

В 1868 году Андрей Романович Власенко построил комбайн в Российской империи.

Построенный в 1875 году в Калифорнии комбайн конструкции Д.С. Петерсона стал самым востребованным среди всех созданных вариантов.

В 1890 году 6 фирм производили комбайны на продажу. Однако они отличались от современных хотя бы тем, что были из дерева, имели большой захват режущего аппарата. Комбайн по полю тянули лошади или мулы, которых требовалось до 40 голов, рабочие органы приводились в движение от ходовых колес, а с 1889 года – от специальной паровой машины. Такие комбайны были очень громоздкими.

В конце 1880-х годов на Тихоокеанском побережье США работало уже около 600 комбайнов подобного типа. Десять лет спустя вместо лошадей стали применять паровые самоходки, а потом перешли к тракторам.

В 1907 году фирма «Хольт» установила на сам комбайн двигатель внутреннего сгорания.

Комбайны продолжали совершенствоваться, становиться легче по весу, но все же их применяли только в крупных хозяйствах США, мелких же фермерам приобретение и применение комбайнов было недоступно.

Широкое внедрение комбайнов началось в США с 1926 года, но все прекратилось с началом Великой депрессии в 1929 году.

В Россию первый комбайн был завезён фирмой «Хольт» в 1913 году на Киевскую сельскохозяйственную выставку. Это была деревянная конструкция на одноленточном гусеничном ходу с бензиновым мотором. Он вызвал интерес, но в следующем году началась Первая мировая война, и стало не до комбайнов.

Вновь к комбайну возвратились в СССР, когда начали создавать колхозы и совхозы. СССР в период с 1929 по 1931 год массово закупал комбайны в США.

Одновременно в начале 1930 года завод «Коммунар» в Запорожье выпустил первые 10 советских комбайнов «Коммунар», к концу года общее число произведенных комбайнов достигло 347. С 1931 года начал выпуск комбайнов Ростовский завод имени Сталина «Ростсельмаш» (комбайн «Сталинец»), в 1932 году приступил к производству завод им. Шеболдаева в Саратове.

Зиверт

Единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 года.

Эквивалентная доза – это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации.

Единица названа в честь шведского учёного Рольфа Зиверта (1896–1966), изучавшего воздействие радиационного излучения на биологические организмы, он был одним из родоначальников радиобиологии.

И

Имельман

Фигура высшего пилотажа. Переворот Иммельмана или петля Иммельмана – фигура сложного пилотажа. Представляет собой половину восходящей петли, которая завершается в верхней точке переворотом на 180 градусов для выхода в обычный горизонтальный полёт. В результате выполнения приёма в бою атакующий самолёт выходит выше и позади вражеского самолёта, если они до этого были на встречных курсах, что обеспечивает выгодную позицию для успешной атаки.

В советской авиационной практике эта фигура называлась «полупетля». Эта фигура названа в честь немецкого лётчика-аса Макса Иммельмана (1890–1916). Он заложил основы тактики воздушного боя. Придавал особое значение факторам высотности и скороподъёмности истребителя, что необходимо для активного, наступательного ведения боя. Иммельман писал: «Я безоружен, пока я ниже».

Иммельман, получивший прозвище «Лилльский орёл», летал на «Фоккере Е.Ш» и мог выполнять практически все известные сегодня фигуры сложного пилотажа. Именно на «Фоккере» он проделал названный впоследствии в его честь боевой разворот – полубочку в верхней части полупетли.