Текст книги "100 знаменитых изобретений"

Соединения деталей

Подавляющее большинство изобретений, описанных в этой книге, было бы невозможно, если бы их детали, узлы и агрегаты не соединялись бы между собой.

В данной статье мы рассмотрим основные виды соединений.

Соединения деталей делятся на разъемные и неразъемные.

Одним из наиболее распространенных видов разъемных соединений являются резьбовые соединения. Как уже указывалось в статье «Рычаг. Простейшие механизмы», резьба представляет собой наклонную плоскость, многократно обернутую вокруг цилиндра. Она состоит из нарезки – чередующихся канавок и выступов постоянного сечения, образованных на поверхности детали.

Долгое время резьбовые соединения выполнялись вручную и могли иметь совершенно произвольную нарезку. Сопрягаемые детали подгонялись друг к другу и не могли применяться в паре с другими деталями, что затрудняло ремонт оборудования.

Положение улучшилось с усовершенствованием в конце XIX в. Г. Модели токарно-винторезного станка. Это улучшило нарезку винтов. Позже появились стандарты на резьбовые соединения.

Форма поверхности, на которой образована винтовая нарезка, может быть цилиндрической и конической. По направлению движения резьбового контура различают правую и левую резьбу.

В зависимости от профиля (контура сечения канавок и выступов) резьба может быть треугольной, трапециедальной, упорной, круглой, прямоугольной.

Резьбовые соединения бывают болтовые, винтовые, шпилечные, при помощи шурупов.

В болтовом соединении болт – стержень с резьбой и четырех– или шестигранной головкой – вставляется в отверстия соединяемых деталей. На резьбу накручивается гайка. Между гайкой и деталью для герметичности соединения или увеличения площади опоры может помещаться шайба. Чтобы соединяемые детали не развинтились от вибрации, могут применяться контргайки (две навинченные гайки), шплинты (проволочные стержни, согнутые вдвое), которые вставляются в сквозное отверстие в болте.

Винтовое соединение не нуждается в гайке. Винт представляет собой стержень с резьбой и головкой. Головка служит для прижатия соединяемых деталей и может быть шестигранной, четырехгранной или круглой. Для закручивания винта может использоваться гаечный ключ или отвертка, для которой в головке винта делается прямой или крестообразный шлиц. Сопрягаемая резьба делается в самой детали.

Для соединения деревянных деталей и других деталей из мягких материалов применяются шурупы – винты, резьбовая часть которых имеет коническую форму. Головка шурупов может быть плоской (потайной) или иметь сферическую форму. Для завинчивания на ней делается прямой или крестообразный шлиц.

Шпилька представляет собой стержень с резьбой на обоих концах. Конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а вторая деталь прижимается к первой путем навинчивания гайки на другой конец шпильки. Иногда гайки навинчиваются на оба конца шпильки.

Для соединения шкивов, зубчатых колес и других вращающихся деталей с валами применяются шпоночные и шлицевые соединения.

Шпонка представляет собой призматический или клинообразный брусок. Она входит в пазы, расположенные на валу и в детали. Шпонки делятся на затяжные (посаженные с натягом) и незатяжные шпонки. Затяжная шпонка способна передавать окружную и осевую силы, а незатяжная – только окружную.

Для передачи больших усилий применяется шлицевое соединение. Оно осуществляется при помощи выступов (зубьев), равномерно расположенных на валу, и соответствующих им впадин (шлицев) в отверстии детали.

Среди неразъемных соединений следует выделить сварное соединение, соединение при помощи пайки и клепки.

При пайке твердые материалы соединяются при помощи специальных составов – припоев. Припои изготавливаются на основе свинца, олова, меди и других металлов. Они имеют более низкую температуру плавления, чем соединяемые материалы. Расплавленный припой заполняет зазор между соединяемыми деталями, при этом происходит взаимное растворение и диффузия основного материала и припоя.

При помощи пайки соединяются сталь, чугун, стекло, графит, керамика, синтетические материалы. Чаще всего пайка применяется для соединения металлов. Ее условно делят на пайку твердыми и мягкими припоями. При пайке твердыми припоями место соединения нагревается при помощи газовой горелки, электрической дуги, токов высокой частоты. Пайка мягкими припоями осуществляется паяльниками, газовыми горелками, путем погружения в ванны с расплавленным припоем.

При помощи заклепок в основном соединяют изделия из листового и профильного проката. Для этого в соединяемых деталях проделываются совпадающие отверстия. В них вставляются заклепки, представляющие собой круглый стержень с заранее изготовленной закладной головкой на одном конце. Заклепки изготавливаются из стали, меди, алюминия, латуни и других материалов, чья пластичность позволяет формировать головки. После того, как заклепка вставляется в отверстие, путем расклепывания стержня формируется замыкающая головка.

Заклепочное соединение может выполняться внахлестку, когда соединяемые детали накладываются друг на друга, и встык, при помощи накладок. Долгое время, вплоть до 1930-х годов, заклепочные соединения были основными в машиностроении, судостроении, мостостроении – там, где требовалась большая прочность соединений.

Основным недостатком заклепочных соединений была большая трудоемкость. Постепенно они были вытеснены сварными и клеевыми соединениями.

Сейчас при помощи заклепок соединяют материалы, которые нельзя сваривать и нагревать, а также тонкостенные материалы. Заклепочные соединения используются в самолетостроении, в производстве автобусов и троллейбусов, в соединениях, которые работают при больших нагрузках и в условиях ударных и вибрационных нагрузок.

Сотовая связь

В 1908–1910 гг. американские военные провели ряд экспериментов по беспроводной связи для проверки возможности использования радиотелефонии в армейских каналах связи.

После начала в 1920-е годы коммерческого радиовещания радиостанции прерывали работу, чтобы сообщить полицейским о совершившемся преступлении. Полицейские патрули, оснащенные переносными рациями, могли оперативно отреагировать на сообщение.

В 1921 г. в США была создана диспетчерская система подвижной телеграфной связи. Сообщения полицейским патрулям передавались азбукой Морзе, после чего те связывались с участком по обычному телефону. Эта система была односторонней и охватывала только полицию. Оборудование не имело никакой связи с проводной телефонной связью.

Созданная в 1934 г. в США Федеральная комиссия связи (ФКС) кроме телефонной связи занималась распределением радиочастот. В первую очередь их получали спасательные службы и общественные компании. Кроме них частоты получали службы такси, компании по перевозке грузов и т. п. Индивидуальная мобильная радиотелефония использовала большие блоки частот. ФКС не распределяла частных или индивидуальных радиотелефонных каналов вплоть до окончания Второй мировой войны.

Монополист телефонного рынка США компания «American telephone and telegraph» (AT&T) не уделяла должного внимания радиотелефонной связи. Такая связь должна быть совместимой с остальной сетью и приносить прибыль. Из-за малого количества доступных частот количество ее клиентов было бы ограниченным. А потому ФКС препятствовала развитию мобильной телефонии, задерживая развитие этой технологии.

Идея сотовой телефонной связи появилась у компании «AT&T Bell Labs» в 1946 году. Тогда в городе Сент-Луисе был создан первый в мире радиотелефонный сервис – гибрид телефона и радиопередатчика. С помощью установленной в машине радиостанции можно было передать сигнал на автоматическую телефонную станцию и совершить обычный телефонный звонок. Звонок на радиотелефон был более сложным: абоненту необходимо было позвонить на телефонную станцию и сообщить номер телефона, установленного в машине.

Одновременный разговор был невозможен: связь происходила как в обычных радиостанциях – для разговора было необходимо нажать кнопку, а для того чтобы услышать ответное сообщение, требовалось ее отпустить. Радиотелефоны работали в диапазоне 150 МГц на 6 каналах с расстоянием между каналами 60 кГц. Центральный передатчик мог обслуживать радиотелефоны, находящиеся на значительном расстоянии. Ответный сигнал автомобильного передатчика не всегда достигал базовой станции из-за малой мощности. Для переадресации такого сигнала на принимающий узел требовались принимающие антенны, расположенные на большой территории. Процесс сохранения линии при переходе от одной зоны к другой стал называться «handoff» или «handover».

Для вызова мобильных телефонов центральный передатчик передавал вызовы на одной частоте. Автомобильные телефоны выбирали ближайший приемник из соотношения коэффициента сигнала к шуму и осуществляли передачу на него на другой частоте.

Для связи с мобильным телефоном требовалось позвонить оператору мобильной связи и назвать требуемый телефонный номер машины. Оператор посылал сигнал с терминала радиоконтроля, и в машине звучал звонок. Абонент отвечал по своему телефону, сигнал шел к ближайшему приемнику, с него на центральную антенну и поступал к вызывающему по телефонным проводам.

Для вызова из машины абонент поднимал трубку телефона и нажимал кнопку «разговор». Как только мобильное устройство подавало сигнал, открывались все приемники, установленные в городе. Мобильная телефонная служба собирала все сигналы в единый сигнал, усиливала и посылала в распределительный пункт. Это делало возможным роуминг (англ. «бродяжничество») между различными районами.

В этой системе связи применялись фиксированные каналы. Если один канал был занят, производилось ручное переключение на свободный канал. Позже появилась функция автоматического выбора свободного канала. В 1957–1958 гг. советские ученые Б. П. Терентьев, В. В. Шахгильдян и А. А. Ляховкин предложили и осуществили так называемые транкинговые системы подвижной связи, в которых любой абонент имел свободный доступ к любому незанятому каналу.

Радиотелефоны первоначально предназначались для использования только полицейскими. Но после того как система доказала свою работоспособность, появилась идея сделать ее доступной всем желающим. Для получения соответствующих разрешений от Федеральной комиссии связи потребовался 21 год. Комиссия объясняла свою медлительность тем, что массовое использование радиоканалов может оказать негативное влияние на уже существовавшие линии мобильной связи, например на линии, использовавшиеся полицией и авиадиспетчерами, а также создавать помехи радио– и телепередачам.

Популярность мобильной связи росла. Многие производители радиотехники стали выпускать аппаратуру для ее обслуживания. Но, несмотря на большую потребность, при ее разработке возникали большие проблемы. Аппаратура была громоздкой, ею было неудобно пользоваться. Производители ограничивали выпуск автомобильными радиотелефонами, поскольку носить с собой телефон массой 30–40 кг без аккумулятора было невозможно.

Другой проблемой была ограниченность частотного ресурса. В определенном частотном диапазоне нельзя было бесконечно увеличивать число фиксированных частот, и радиотелефоны с рабочими каналами, близкими по частоте, создавали взаимные помехи. Радиоволны большой длины распространялись на большие расстояния, а мощные передатчики обеспечивали мобильным устройствам широкий диапазон работы. Все это не позволяло использовать телефонным компаниям несколько своих каналов в близлежащих городах. Для повторного использования частоты требовалось расстояние между системами, по меньшей мере, 100 км.

В 1947 г. AT&T наладила радиотелефонное обслуживание на автостраде Нью-Йорк – Бостон. Передача велась в диапазоне 35–44 МГц. В ходе работы системы часто происходили накладки с другими службами, и после 5 лет эксплуатации эта служба закрылась из-за недостатка клиентов.

В этом же году сотрудник «AT&T Bell Labs» Д. Ринг выдвинул идею сотового принципа организации сетей мобильной связи. В таких сетях зоны обслуживания отдельных базовых станций образуют соты, размер которых определяется плотностью абонентов сети на данной территории. Частотные каналы, которые используются одной станцией, повторно распределяются по определенной схеме для работы других станций той же сети. Это обеспечивало высокую эффективность использования отведенных частот.

Находясь в сотовой сети, абонент мог поддерживать постоянную связь как с мобильным абонентом, так и с абонентом проводной телефонной связи, перемещаясь в зонах действия разных базовых станций. Сотовые сети могут охватывать большие территории, и абонент, находясь в зоне действия одной станции, может связываться с другим абонентом независимо от их взаимного расположения (роуминг). Основной отличительный признак сотовой связи от обычной мобильной – повторное использование частоты.

Эта идея воплотилась в сотовых сетях общего пользования спустя много лет. В стандартной же мобильной связи при наличии 6 каналов нельзя было обслужить одновременно более 250 человек.

В 1947 г. AT&T запросила у ФКС добавочные частоты. Годом позже ФКС распределила некоторое число добавочных каналов, но половину из них передала другим каналам, намеревавшимся предоставлять мобильные услуги.

В 1948 г. в Ричмонде начала действовать первая полностью автоматизированная служба радиотелефонии. AT&T в этом отношении отстала на 16 лет.

Лидерами европейской сотовой связи были компании «Эрикссон» и «Маркони». В 1951 г. в Стокгольме была испытана автоматическая мобильная телефонная система, разработанная сотрудником Шведской Сети связи С. Лауреном. В середине 50-х гг. на дорогах Европы появились первые телефонизированные автомобили. Телефон состоял из приемника, передатчика и логического устройства, находившихся в багажнике автомобиля, а также номеронабирателя и телефонной трубки, расположенных на щитке, прикрепленном к спинке переднего сиденья. Радиотелефон питался от автомобильного аккумулятора.

В 1962 г. в СССР была разработана система правительственной спецсвязи «Алтай». Радиально-зоновая сеть обеспечивала подвижность в пределах огромных сот. Небольшое количество абонентов позволяло не заботиться об экономии частотного ресурса. Аппаратура для «Алтая» изготавливалась на Воронежском радиозаводе «Сигнал».

В 1956 г. «Bell System» стала оказывать услуги ручной радиотелефонной связи в диапазоне 450 МГц. Это было сделано для уменьшения тесноты на частотах.

В 1968 г. ФКС решила удовлетворить запрос AT&T о выделении добавочных частот начиная с 1970 г. В 1971 г. AT&T представила в ФКС описание архитектуры сотовой связи, основанной на многократном использовании частот.

В 1969 г. AT&T запустила коммерческую сотовую систему с применением многократного использования частот. Эта сеть предоставляла услуги связи с использованием таксофонов пассажирам поездов, курсировавших между Нью-Йорком и Вашингтоном. Она использовала 6 каналов в диапазоне 450 МГц. Номиналы частот периодически повторялись в 9 зонах. Протяженность линии составляла 362 км.

К началу 1970-х гг. сотовые телефоны стали значительно легче: они весили 12–14 кг.

Основная борьба по созданию компактного сотового телефона шла между «AT&T Bell Labs» и компанией «Моторола». Сотрудники последней должны были продемонстрировать руководству ФКС возможность создания сетей сотовой связи, чтобы получить право на свободные частоты.

3 апреля 1973 года вице-президент компании «Моторола» М. Купер позвонил с нью-йоркской улицы в офис компании-конкурента «AT&T Bell Labs» и попросил к телефону главу исследовательского отдела Дж. Энгеля. Купер держал в руках первый образец действующего мобильного телефона и стоял вблизи базовой станции, установленной на одном из нью-йоркских небоскребов. После этого Купер на пресс-конференции, организованной компанией «Моторола», сообщил о достигнутом успехе журналистам.

Первый сотовый телефон назывался «Dyna-TAC». Его размеры достигали 22,5 см в длину, 12,5 см в ширину при толщине 3,75 см. Вес аппарата составлял 1,15 кг. На его передней панели было 10 цифровых клавиш, кнопка вызова и кнопка прекращения разговора.

Несмотря на успехи, Федеральная комиссия связи не позволяла создавать коммерческие сотовые сети.

В мае 1978 г. в Бахрейне началась эксплуатация первой в мире коммерческой системы сотовой связи. Она включала в себя 2 соты, работавших в диапазоне 400 МГц на 20 каналах и обслуживала 250 абонентов. Эта система работала на оборудовании японской фирмы «Мацусита электрик».

В июле 1978 г. AT&T развернула аналоговую сеть сотовых телефонов в районе Чикаго. После первых проб в декабре 1978 г. началось испытание с коммерческими клиентами. Эта сеть состояла из специального компьютера, интегрированных цепей, системы переключений и антенн.

В 1979 г. начала свою работу первая сеть сотовой связи в Токио. В 1981 г. в Дании, Швеции, Финляндии и Норвегии была создана Nordic Mobile Telephone System, или NMT-450. В этом же году начала работу первая сеть в Саудовской Аравии.

В 1983 г. сеть в Чикаго была пущена в коммерческую эксплуатацию. В декабре этого года в свободной продаже появился первый сотовый телефон «Motorola Dyna-TAC 8000х». Он весил 800 граммов и был оснащен светодиодным дисплеем. Несмотря на то, что он стоил 3 995 долларов, очередь на его приобретение составляла тысячи человек.

В 80-е гг. широкое развертывание сетей сотовой связи началось в Европе. Но аналоговые мобильные радиосистемы в Великобритании, ФРГ, Франции и Италии были несовместимы друг с другом. Это побудило к созданию единого европейского стандарта цифровой сотовой связи в диапазоне 900 МГц. Была создана специальная группа Group Special Mobile. Планирование продолжалось несколько лет.

В 1991 г. были созданы первые опытные сети этого стандарта, а затем началось его распространение по всему миру. В 1992 г. первая сеть GSM появилась в Финляндии.

В Украине первый мобильный оператор «Украïнський мобiльний зв’язок», или UMC, появился в 1993 г. Он использовал стандарт NMT-450.

В 90-е гг. сотовая связь развивалась быстрыми темпами. Совершенствовались мобильные телефоны, расширялись их возможности. В 1994 г. финская компания «Nokia» создала первый телефон, способный передавать SMS-сообщения.

Сейчас сотовые телефоны предоставляют не только услуги телефонной связи. Они могут использоваться как блокноты, фотоаппараты, видеокамеры, обеспечивают доступ в Интернет и многое другое.

Спиртные напитки

Внесение в список ста величайших изобретений человечества спиртных напитков кому-то может показаться спорным, у кого-то вызовет ироническую улыбку или недоумение. Некоторые могут привести примеры пагубного влияния алкоголя на человечество в целом.

В ответ на это можно привести слова Омара Хайяма: «Глупец, кто для вина лишь клевету припас». И напомнить, что название неотъемлемой части всех веселящих напитков – спирт, или латинское spiritus, переводится на русский как «дух». Как тут не вспомнить слова Екклесиаста: «Доброе вино веселит душу человека».

Говоря серьезно, употребление спиртных напитков давно стало частью культуры многих народов мира. Разве можно представить трапезу француза или итальянца без божоле или кьянти, удалой грузинский пир без рога с «Хванчкарой». Попытайтесь убрать из неторопливой беседы немцев или англичан в кафе или пабе запотевшую кружку баварского пива или портера.

Да в конце концов, что такое русский или украинский праздник без «Пшеничной» или «Горшки з перцем»?

Нельзя обойти вниманием и тот факт, что многие лекарственные формы внутреннего и наружного применения приготавливаются на этиловом спирте.

Уникальность именно этилового спирта в том, что он, в отличие от других спиртов, образуется в организме человека при расщеплении и усвоении пищи. То есть существуют ферменты, способные расщеплять его до более простых веществ. Поэтому этиловый спирт в небольших дозах усваивается человеком, а содержащий всего на одну гидроксильную группу меньше этилового метиловый спирт является смертельным ядом.

Следует отметить, что этиловый спирт по-разному расщепляется в организмах представителей разных рас и даже языковых групп. Так, представители славянских, германских и романских народов могут употреблять большое количество алкоголя, а для представителей угро-финских и многих азиатских народов один выпитый стакан водки может обернуться непреодолимой алкогольной зависимостью на всю жизнь.

Традиционное употребление спиртных напитков в культурах различных народов объясняется не только склонностью их представителей к искусственно вызванному веселью.

Так, вино, широко употребляемое представителями Южной Европы и горных районов (французами, итальянцами, греками, грузинами), помогает уничтожать вредные микроорганизмы, попадающие в организм с едой. Желудочный сок не справляется с этой функцией, поскольку он сильно разбавлен водой, употребляемой в большом количестве из-за жаркого климата. А водка, столь популярная в России и Украине, помогает расщеплять жирную пищу, без которой не обойтись в холодном климате. Таким образом, умеренное употребление водки снимает нагрузку на печень.

Поэтому следует отнестись к спиртным напиткам серьезно и без ханжества.

Все спиртные напитки можно разделить по нескольким признакам. Основной – крепость, выраженная в градусах. Наиболее слабыми являются кумыс, пиво, вино. Далее в порядке повышения крепости идут ликеры. И наверху списка – коньяки, виски, джин, водка.

Вторым показателем является щелочная или кислая реакция (pH). К напиткам с кислой реакцией относятся пиво и вино. Коньяк, джин, виски дают щелочную реакцию. И посередине между ними особняком стоит водка. Этот замечательный напиток, приготовленный с соблюдением технологии, имеет нейтральную реакцию.

Скорее всего, первым спиртным напитком, с которым познакомились люди, было виноградное вино. Облагораживание диких сортов винограда в Малой и Передней Азии, а также в Древнем Египте началось примерно 6 тысячелетий назад. Н. И. Вавилов считал основным очагом формирования дикого и культурного сортов винограда Закавказье. Доказательством тому являются древние реликтовые формы винограда, произрастающие по всей Западной Грузии, чего не наблюдается ни в одной стране земного шара.

В античном мире культивировалось около 150 видов винограда. Это было связано с тем, что для каждого вида почв приходилось выводить отдельный сорт.

Виноград доставлялся на давильню в корзинах и бочках. Для получения сока древние римляне производили три прессования винограда. На первой стадии виноград давили ногами, на второй и третьей оставшуюся массу помещали под пресс. Молодое вино для брожения сливали в специальные сосуды – долии, объем которых достигал 1100 литров. Брожение нередко проходило на солнце, а винные погреба отапливались и окуривались. Вино бродило 5–10 лет, после чего разливалось в амфоры. Римляне добавляли в бродящее виноградное сусло смолу, гипс, соль, толченый мрамор и известь. По мнению римлян, это улучшало вкус готового вина.

Древние греки добавляли в вино морскую воду, поскольку считалось, что она «увеличивает» количество вина, которое при этом не теряет своей крепости. Ее брали из самого глубокого места побережья, куда не доходила пресная вода. В эту воду добавляли прокаленную на огне соль до тех пор, пока на поверхности могло плавать куриное яйцо.

Для приготовления вина греки отбирали лучшие кисти винограда и отжимали из них сок. Вино бродило в долиях.

Современные вина делятся на белые и красные, те, в свою очередь, могут быть столовыми, сухими и полусладкими. Кроме того, существуют крепленые вина. Также вина делятся на «тихие» и содержащие углекислый газ.

Для приготовления белого вина используются белые сорта винограда, а также те красные и черные сорта, сок которых не окрашен. Виноград пропускается через гребнеотделитель, где он давится и превращается в мезгу. Затем сок (сусло) отделяется от мезги (шкурок и косточек) и поступает в специальные емкости, где он отстаивается и осветляется. В осветленное сусло вносят винные дрожжи, затем его помещают в бродильные емкости. В этих емкостях сусло бродит несколько месяцев при температуре 14–18 °C. Когда брожение, т. е. выделение углекислого газа, прекращается, вино сливают в чистую емкость и закладывают на выдержку в течение примерно трех лет при температуре 10–12 °C.

Красные вина готовятся из красных или черных сортов винограда, сок которых не окрашен, а красящие вещества содержатся в кожице. Основная задача при производстве красного вина – извлечь красящие вещества. После дробления сусло не отделяется от мезги, а перерабатывается вместе с ней.

Существует несколько схем переработки винограда для приготовления красных вин.

По одной схеме брожение сусла вместе с мезгой проводится при температуре 28–32 °C вместе с плавающей или погруженной «шапкой», состоящей из кожицы и семян винограда. Под действием углекислого газа кожица всплывает на поверхность и уплотняется. Несколько раз в сутки ее перемешивают для лучшего извлечения красящих и дубильных веществ. После того как вино приобретет необходимую окраску, мезгу отделяют от вина.

Другая схема заключается в том, что мезгу нагревают до 55–60 °C и выдерживают при этой температуре до тех пор, пока сусло не приобретет требуемую окраску. Затем вино охлаждают, прессуют для отделения сусла от мезги и сбраживают по белому способу.

По третьей схеме извлечение красящих и дубильных веществ производится сброженным виноматериалом. С этой целью сусло отделяется от мезги, сбраживается по белому способу. После этого виноматериал подается в экстрактор, где происходит извлечение красящих и дубильных веществ из свежей мезги. Благодаря высокому содержанию спирта экстракция проходит за 8–10 часов.

Приготовленные по вышеприведенным схемам виноматериалы после осветления и получения требуемой окраски сливаются с дрожжевого осадка, перерабатываются и выдерживаются.

Красные и белые вина, полученные путем полного сбраживания натурального виноградного сока, называются столовыми сухими винами. Они содержат 9–14 % (объемных) спирта и не более 0,3 % сахара.

Столовые полусладкие вина получают резким прекращением брожения, когда содержание сахара в сусле уменьшается до 5–6 %. Это осуществляется путем резкого охлаждения, введения больших доз сернистого ангидрида или нагреванием до температуры 80–90 °C с многократной фильтрацией.

Полусладкие вина содержат 9–12 % (объемных) спирта и 3–8 % несброженного сахара.

Наиболее известными сортами белого столового вина являются ркацители и рислинг, красного – каберне и саперави.

Крепленые вина готовят из винограда, способного к высокому сахаронакоплению при созревании, а также к завяливанию и заизюмливанию при перезревании. Особый аромат этих вин зависит от сорта винограда (например, мускат или токайские) или от способа выделки (херес, малага, портвейн, кагор и др.). Переработка винограда сходна с переработкой для столовых вин. После сбраживания определенной части сахара брожение прекращалось путем крепления – внесения чистого этилового спирта.

Крепкие крепленые вина содержат от 17 до 20 % (объемных) спирта и от 1 до 14 % сахара. К ним относятся портвейн, мадера, херес и др. Десертные крепленые вина могут содержать 12–17 % спирта. По содержанию сахара они делятся на полусладкие (5–12 % сахара), сладкие (14–20 % сахара), ликерные (21–35 % сахара). К десертным винам относятся кагор, малага, мускат, мускатель, токай.

Все вышеперечисленные вина относятся к «тихим», т. е. не содержащим углекислый газ.

Среди вин, которые содержат углекислый газ, мы расскажем лишь об одном, наиболее известном, которое пьют в особо торжественных случаях, – шампанском.

Оригинальное шампанское готовится из винограда, выращенного в определенном районе французской провинции Шампань.

В Средние века в Шампани делали красные вина, которые были слегка газированными. Они имели весьма неприятную особенность – склонность к вторичному брожению в бочках. Иногда под давлением газов они даже взрывались, за что вино из Шампани называли «дьявольским». Это неконтролируемое брожение вызывалось, в частности, внезапными холодами, свойственными для данной местности. Холода прерывали процесс первого брожения, оставляя в вине не перебродивший до конца сахар.

Заслуга «изобретения» шампанского принадлежит монаху по имени Дом Периньон, жившему в XVII в. Он первым придумал купажирование (смешивание разных сортов вина) и стал разливать вина в бутылки, что позволяло сохранять внутри углекислый газ, ранее взрывавший бочки.

Позже усовершенствовали форму бутылок и укрепили пробку специальным металлическим предохранителем.

Шампанское – это, как правило, купаж, и оно может быть произведено из трех сортов винограда, двух красных – «Пино Нуар» и «Пино Менье» и одного белого – «Шардоне».

Сбор винограда осуществляется вручную. Затем отделяют порченные и недостаточно зрелые ягоды. Каждый из трех сортов собирают отдельно. Также по отдельности виноград давят в традиционных вертикальных шампанских давильнях или же в адаптированных горизонтальных. Максимальная производительность давления: 100 литров на 150 кг винограда.

Затем вино подвергается первичной ферментации. Для этого сок осторожно помещают в бочки, где он будет преобразован в спокойное вино путем сбраживания сахара в спирт. Этот деликатный этап обработки вина должен происходить при температуре ниже 25 °C.

Полученные сухие вина затем смешиваются в определенных пропорциях для того, чтобы составить «кюве» – урожай одного виноградника.

При приготовлении «кюве» из вина разных лет в его состав добавляют белые сухие вина предыдущих лет для того, чтобы обеспечить шампанскому постоянное качество.

После приготовления «кюве» приступают к «тиражу».

Для этого в «кюве» добавляют «жидкость тиража» на основе тростникового сахара и дрожжей. Бутылки закупоривают и укладывают на полки в прохладных погребах.

В бутылках проходит вторая ферментация. Она вызывает повышение внутреннего давления из-за выделения углекислого газа, поэтому бутылки должны быть изготовлены из толстого стекла. В результате брожения образуется осадок. Правила требуют, чтобы вино оставалось с этим осадком не менее 9 месяцев.

После этой выдержки на полках бутылки помещаются на пюпитры, горлышком вниз под углом 45 градусов. Периодически бутылки встряхиваются и поворачиваются на четверть оборота. Это позволяет переместить весь осадок на пробку и в горлышко бутылки.

Затем бутылки вскрывают. Горлышки бутылок погружают в жидкий азот. При этом небольшая часть вина, находящаяся в горлышке вместе с осадком, замораживается, и ее удаляют при вскрытии.