Из календаря мировой науки и техники, 1935-01

1 января 1815 г., т. е. 120 лет назад, немец Винзор получил в Англии патент на газовое освещение. Винзор был основоположником этого нового типа источников света. Он сумел организовать «Газовое общество» и построить газовый завод. В декабре 1813 г. был впервые освещен газом один из лондонских мостов. Затем Лондон постепенно начал переходить на газовое освещение.

3 января 1795 г. французский изобретатель Конте взял патент на новый способ изготовления карандашей. Это собственно и был способ изготовления графитовых карандашей, которым мы пользуемся теперь. Правда, еще до Конте было известно, что графит, подобно углю, можно использовать для письма. Но обычный графит дорог и скоро истирается, так как он слишком мягок. Изобретение Конте заключалось в том, что он нашел -способ составлять карандашную массу из графита с прибавкой от 30 до 50% чистой глины. Такой карандаш дешевле чисто графитового и пишет лучше его.

Нашему карандашу исполнилось 140 лет!

5 января 1769 г. английский механик Джемс Уатт получил первый патент на свою паровую машину.
До этого применялась так называемая атмосферическая паровая машина Ньюкомена и притом только в шахтах для откачки воды. Машина Ньюкомена имела вертикальный цилиндр. Поршень цилиндра поднимался вверх под давлением пара. Затем в тот же цилиндр пускалась струя холодной воды, при этом пар превращался в воду, и в цилиндре получалось разрежение. Тогда поршень под давлением наружной атмосферы падал вниз: это и был рабочий ход машины.
Такой процесс был крайне неэкономичен, машина работала прерывисто, резкими толчками с сотрясением и большим грохотом. Ясно, что такая машина не могла стать универсальным двигателем, который требовала развивающаяся промышленность.

Машина Ньюкомена для откачки воды из колодца.

В 1762 г. Уатту пришлось исправлять одну из машин Ньюкомена. Он заинтересовался тепловым процессом в паровой машине, стал изучать его и всесторонне исследовать с целью использовать силу пара. Долголетняя напряженная работа и привела его к созданию такой машины, которую можно было использовать уже в заводской обстановке.
Уатт сначала ввел холодильник с насосом для разрежения пара вне цилиндра. Он сконструировал закрытый цилиндр двойного действия, в котором рабочий ход можно было осуществлять уже в обе стороны. Помимо этого, золотниковое парораспределение позволило более рационально использовать силу пара. Наконец, Уатт впервые осуществил превращение поступательного движения поршня во вращательное движение вала, применив для этого шатун. А для непрерывности и равномерности хода было установлено маховое колесо.

Паровая машина Уатта 1788 г.

Так были изобретены все основные элементы современной паровой машины поршневого типа.

6 января 1705 г., т. е. 230 лет назад, француз Дени Папин написал письмо немецкому философу Лейбницу, в котором он впервые дал рисунок своей паровой машины. Над своим изобретением Папин работал весьма долгое время и сконструировал несколько типов паровых машин. Папин является изобретателем цилиндра с поршнем — этого неотъемлемого элемента паровой машины. Кроме этого, Папин изобрел предохранительный клапан, что позволило ему развивать в машине высокое давление.

10 января 1855 г., 80 лет назад, английский техник Генри Бессемер сделал заявку на новый способ получения литой стали. Способ этот, широко известный теперь под названием бессемеровского процесса, заключается в том. что в сосуд грушевидной формы (конвертер) наливается жидкий чугун. Затем через отверстия в днище конвертера вдувался сжатый воздух. За счет кислорода этого воздуха выгорали из чугуна углеродные примеси и получалась сталь.

Конверторы Бессемера.

Бессемер имел много других интересных изобретений. Среди них можно назвать, например, малоизвестную попытку устранить неприятность качки морских судов. Пассажирское помещение качалось на двух осях, подобно карданной подвеске компасов, что должно было держать его в неизменно горизонтальном положении, независимо от наклона корпуса судна в ту или иную сторону. Такое опытное судно было построено, но при испытании слишком тяжелая масса подвижного пассажирского помещения часто нарушала условия равновесия всего судна, которое лишалось устойчивости. Судно потерпело аварию, и опыты больше не возобновлялись.

Проект особого механизма Бесссмера для уничтожения качки на кораблях.

11 января 1878 г. швейцарский физик Рауль Пикте, работая в Берлине, впервые обратил в жидкое состояние самый легкий из существующих газов — водород. Однако сложность и дороговизна лабораторного сжижения газов позволили практически использовать их лишь в XX в. В современной технике сжижение газов применяется, главным образом для уменьшения объема их при транспортировании и для разделения газовых смесей на составные части, которые последовательно переходят в жидкое состояние.

12 января 1818 г. немец Карл Дрэй получил патент на изобретенную им беговую машину —  первый прообраз современного велосипеда. Деревянная конструкция этой машины и чрезвычайно скверное состояние дорог того времени не позволили машине Дрэя получить практическое применение. Все же современники Дрэя оценили его изобретение очень высоко: уже через две недели после выдачи патента Дрэю присудили звание профессора, хотя он никакой научной работы не выполнил ни до этого ни после.

Беговая машина Дрэя.

Под названием «велосипед» была запатентована в 1855 г. двухколесная деревянная машина француза Мишо с первыми педалями, вращающими переднее колесо. Но в течение 30 лет шли усовершенствования колес, замена железных шин резиновыми, облегчение машины путем применения вместо дерева стальных тонкостенных трубок. И только с 1888 г., когда англичане ввели передачу не на переднее колесо, а на заднее, велосипед стал находить себе широкое применение.

14 января 1840 г., 95 лет назад, нюрнбергский механик Людвиг Лейнбергер предложил проект аэростата с жестким корпусом и паровой машиной для вращения винтов, которые должны были создавать тягу.

Модель управляемого аэростата жесткого типа Лейнбергера.

Проект этот был осуществлен только в модели.
Через 14 лет француз Жиффар практически испытал паровую машину на аэростате. Он пришел к выводу, что слишком тяжелый вес таких двигателей не позволяет пользоваться ими для целей воздухоплавания.
В настоящее время, когда встал вопрос о необходимости полетов в стратосферу, использование двигательной силы пара снова требует своего разрешения. В этом направлении сейчас ведутся интенсивные опытные работы во многих странах. Сравнительно с современными бензино- и нефтемоторами, паровая машина имеет в воздушном флоте то принципиальное преимущество, что она может работать и на больших высотах, даже в стратосфере, где двигатели внутреннего горения «задыхаются» от недостатка кислорода.
Что же касается аэростатов с жесткой оболочкой, то они были впервые построены германским изобретателем Цеппелином в 1900— 1905 гг. и сейчас являются наиболее совершенными кораблями в воздушном флоте.

15 января 1846 г. англичанин Лэй получил патент на колеса для повозок с ободьями, обложенными резиной. Эти колеса получили широкое применение в конце XIX в.
Такие же резиновые шины ставились раньше на велосипедах и автомобилях.
Шины Лэя не надо путать с так называемыми пневматиками, т. е. шинами, надутыми воздухом. Пневматики изобрел англичанин Томсон в 1845 г.

17 января 1867 г. в Берлинской Академии наук был заслушан доклад о теории «динамо-электрической машины», изобретенной годом раньше германским инженером Вернером Сименс.
Еще за 10 лет до этого Сименс сделал одно чрезвычайно важное изобретение, которое помогло ему впоследствии сконструировать и свое первое динамо. Это была так называемая «магнитно-электрическая машина», известная ныне под названием индукционной машинки или индуктора. Здесь железный якорь, имеющий двутавровый профиль и обмотанный медной проволокой, вращается между полюсами постоянного магнита. При этом в его обмотке возникает индукционный ток. «Динамо-электрический принцип», использованный Сименсом и применяемый в современных динамомашинах, заключается в том, что силовое магнитное поле создается не постоянными магнитами, а несравненно более сильными электромагнитами.
Успех динамомашины Сименса во многом зависел от применения в ней так называемого кольцевого якоря, который был изобретен французом Граммом в 1863 г. Изобретения В. Сименса и Грамма положили первый камень в современное здание электротехники сильных токов...

22 января 1900 г., 35 лет назад, в Лондоне умер механик Давид Юз, изобретатель первого печатающего телеграфного аппарата, который имеет широкое применение и поныне. После изобретения Морзе (1836 г.) нового телеграфа, дающего на ленте точки и тире, аппарат Юза (1855 г.), обладающий значительно большей производительностью и не требующий переписки текста, представляет одно из наиболее крупных событий в истории телеграфной техники.
Юз имел и ряд других изобретений: в 1878 г. он сконструировал контактный телефон, в 1879 г. —  аудиометр, т. е. прибор для определения восприимчивости человеческого ума, в 1881 г. весьма чувствительные индукционные весы для микроисследований внутренней структуры металлов.

100 лет со времени изобретения русским ученым Павлом Львовичем Шиллингом первого электрического телеграфа исполняется 23 января 1835 г. В этот день Шиллинг демонстрировал свой телеграф на собрании естествоиспытателей и врачей в Мюнхене.

К этому времени все правительства Европы убедились в огромном военно-стратегическом значении телеграфа. В Европе был уже распространен так называемый оптический телеграф системы Шаппа. С высоких башен передавались посредством семафоров различные знаки. Успех многих военных действий Наполеона объяснялся как раз тем, что ему удавалось узнать по такому телеграфу те или иные события раньше своих противников.

В 1820 г. датским физиком Эрстедом был разослан по всем академиям небольшой доклад о новом открытии: отклонение магнитной стрелки под действием тока. Телеграф Шиллинга как раз и основан на этом явлении.

Как же был устроен этот первый электромагнитный телеграф?

Главная его часть — это шесть магнитных стрелок. При прохождении тока по проволочной опирали стрелки эти поворачивались в ту или другую сторону (в зависимости от направления тока). Чтобы лучше видеть, в какую сторону отклонилась стрелка, Шиллинг поместил над стрелками кружки, одна сторона которых была окрашена в черный цвет, а другая — в белый. Если стрелка повернулась вправо, виден белый кружок, если влево — черный. Заставляя посылкой тока вращаться эти кружки в различной последовательности, можно составить азбуку и передавать буквы.

Например, буква А изображалась одним белым кружком над первой стрелкой, буква О — двумя черными кружками над первыми двумя стрелками, цифра 7 — тремя белыми кружками над тремя последними стрелками.

Разумеется, такое устройство телеграфа было громоздким. Оно требовало протягивания от одной станции к другой семи проводов: шесть для стрелок и один для обратной связи.

Модель этого телеграфа хранится в Ленинграде, в Музее связи.

Какова судьба этого изобретения?

Английский изобретатель Кук, как он сам заявляет об этом, увидел модель Шиллинга в Берлинском университете. Вернувшись в Англию он построил вместе с физиком Уитстоном телеграф, представлявший собою почти копию телеграфа Шиллинга. В некоторых местах Англии такой телеграф (правда, немного улучшенный) применяется и до сего времени.

Телеграф американца Морзе, который обычно считается «изобретателем телеграфа», впервые передал телеграмму на своем аппарате только 27 мая 1844 г. Телеграф Морзе тоже электромагнитный, но основан он на другом принципе. В нем электромагниты притягивали железный стерженек, который делал на бумаге отметку — точки или тире, в зависимости от продолжительности тока, посылаемого с передающей станции.

Это был пишущий телеграф и в этом его существенное преимущество перед телеграфом Шиллинга.