Каким был первый двигатель | ТМ 1938-04

Проф. Г. ПОКРОВСКИЙ, Рисунка автора

Двигателем в широком смысле этого слова можно называть всякое приспособление, предназначенное для получения механической энергии. Уже издавна, начиная с очень древних времен, за 5—3 тыс. лет до нашего времени, человек имел такие двигатели, как паруса и водяные колеса. О существовании подобных приспособлений в древнем Египте говорят, например, старинные рельефы. Но паруса и водяные колеса — это еще не самые древние двигатели.

В статье «Беседы об энергии» (см. № 1 за 1938 г.) мы указывали на то, что тепловые двигатели не являются совершенными: они имеют очень небольшой коэффициент полезного действия. Малый коэффициент полезного действия неизбежен в двигателях, в которых теплота превращается в механическую работу. Это легко доказывается на основании законов термодинамики. В связи с этим возникает мысль о том, что выгоднее устроить такой двигатель, в котором работа получалась бы не за счет теплоты, а иначе. В частности, мы отмечали в статье «Беседы об энергии», что можно получать работу при разбухании различных веществ, поглощающих воду. Очень вероятно, что подобная идея найдет своё осуществление в машинах будущего.

И вот весьма любопытно, что первый двигатель, примененный человеком еще в доисторические времена, был построен именно на таком принципе.

В различных странах Западной Европы, преимущественно во Франции и Англии, а также и в других частях света, например у нас, на южном побережье Кавказа, сохранились сооружения, построенные из гигантских камней, весящих иногда десятки тонн. Эти сооружения называются дольменами. История не сохранила имен их строителей; самое время их сооружения и назначение могут быть установлены лишь весьма приблизительно. Во всяком случае возраст этих сооружений насчитывает до 7 тыс. лет.

Вид одного из дольменов в Бретани (Франция). Такие сооружения строили доисторические люди из огромных камней, весящих иногда десятки тонн.

Форма камней дольменов с несомненностью показывает, что эти камни были как-то оторваны от скал. И вот возникает вопрос: как мог осуществить это технически беспомощный доисторический человек, где нашел он источник тех колоссальных сил, которые нужны, чтобы рвать скалы?

В настоящее время для этого служит динамит и иные сильно взрывчатые вещества; применяются также специальные гидравлические домкраты, которые закладываются в углубления, предварительно выдолбленные в скале, и своим давлением рвут породу.

Схема действия деревянного клина, смачиваемого водой и рвущего при своем разбухании скалу.

Схема действия гидравлического домкрата, применяемого в некоторых современных каменоломнях.

Конечно, ничего этого первобытный человек не знал. Он применял иные средства. На основании различных данных можно считать доказанным, что раскалывание скал производилось так. В небольшие отверстия, выдолбленные в скале, или в естественные трещины загонялись клинья из сухого твердого дерева. Затем эти клинья поливались водой и разбухали. При этом развивалось громадное давление разбухания, и небольшие куски дерева рвали огромные массивы скал, которые не могли разрушить ни бури, ни землетрясения в течение десятков тысяч лет! Таким образом, физико-химическая энергия, выделяющаяся при разбухании смачиваемого дерева, была источником этих громадных сил.

Таким способом доисторические люди ломала скалы, добывая камень для своих построек. В трещины скалы загонялись клинья из дерева, которые поливались водой. От смачивания они разбухали и рвали скалу.

На этом примере мы видим, что первый двигатель, примененный человеком с большим успехом, был основан на принципе, который в настоящее время связан с наиболее трудными и заманчивыми проблемами энергетики.