100 великих технических достижений древности: читать начало книги онлайн

Паровая пушка Архимеда

Впрочем, ряд исследователей считает, что при защите Сиракуз от римского флота Архимед использовал не зеркала, которые якобы могли поджечь корабли римского флота, а паровую пушку и зажигательные снаряды.

Причем не только исторические свидетельства, но и выкладки и расчёты инженеров говорят в пользу того, что под Сиракузами греки и впрямь использовали такие устройства. Они могли выстреливать ядрами из глины, которые были заполнены зажигательной смесью. Причем снаряд мог преодолеть расстояние 150 метров и точно попасть на корабль противника.

Само же устройство было довольно простым: медную трубу с шаром внутри сначала нагревали до каления, а затем в нее подавали немного воды – около 30 граммов. При высокой температуре жидкость мгновенно испарялась, и шар под огромным давлением выталкивался из ствола пушки и летел в сторону судов неприятеля. На палубе корабля глиняный шар взрывался, разбрызгивая вокруг горючие вещества. Естественно, на судне вспыхивал пожар.

О реальном существовании паровой пушки Архимеда споры не утихают и по настоящее время. И те, кто полагает, что она и впрямь использовалась греками под Сиракузами, в пользу своей точки зрения приводят ряд доводов.

Так, это устройство упоминается в ряде исторических хроник. Например, косвенные доказательства реальности паровой пушки сообщает древнегреческий философ и историк Плутарх. В одной из своих книг он, описывая битву при Сиракузах, заостряет внимание на том моменте, когда греки шокировали римлян своим ужасным оружием, напоминавшим «удлинённую трубу», выстреливавшую в противника ядрами. Далее Плутарх рассказывает, как в какой-то момент римляне ринулись к стене, где находилась пушка, чтобы захватить ее. И греко-римский врач и философ Гален также упоминал некое устройство, которое использовалось греками против римского флота. При этом в тексте нет упоминаний о «пылающем зеркале».

В свою очередь, великий итальянец Леонардо да Винчи в своих дневниках оставил не только размышления о паровой пушке, но и эскизы своего варианта этого оружия. Причем он настоятельно подчеркивал античное происхождение идеи.

И уже в наше время греческий инженер Иоаннис Сакас решил проверить эти сведения в эксперименте. Энтузиасты вместе с Сакасом из клена выточили ствол орудия длиной 33 сантиметра и обмотали веревками. А ядра, размером с яблоко, изготовили из бетона. Затем к задней части пушки прикрепили медный котел, подающие трубки и клапаны.

Схема пушки Архимеда

И вот на берегу моря Сакас и его помощники на костре нагрели пустой котел до 400 градусов Цельсия, а затем через узкое отверстие залили в него воду. Жидкость моментально испарилась, и пар через систему трубок попал в казенную часть ствола. После замеров выяснилось, что ядро пролетело 30 метров. При последующих выстрелах удавалось достичь даже 40-метровой отметки.

А итальянский инженер-механик из университета Неаполя Чезаре Росси, проведя расчеты, доказал, что паровые пушки могли выстреливать ядрами весом примерно 6 килограммов со скоростью около 60 метров в секунду. Эти устройства, скорее всего, использовались для обстрела пехоты или кораблей с расстояния приблизительно 150 метров.

Группа исследователей из Массачусетского технологического института также собрала рабочую модель пушки Архимеда, основываясь на ее описаниях в исторических хрониках. Ученые подсчитали, что 450-граммовый металлический снаряд, выпущенный из пушки, обладал кинетической энергией, которая позволяла ему пролететь расстояние 1200 метров.

К тому же пушка Архимеда характеризовалась отменной прицельностью и лёгкостью наводки. После того как канонир выстреливал в неприятеля пробным ядром, он уже мог наводить прицел, используя знания геометрии Архимеда.

Кто изобрел порох?

О порохе слышал каждый. И, скорее всего, большинство людей имеют хотя бы приблизительное о нем представление. По крайней мере, знают, что это – легко воспламеняющаяся взрывчатая смесь. Но вот смесь каких веществ, скажет не всякий. А ведь в его состав входят всего три вещества: измельченные частицы угля, серы и селитры. И когда происходит нагревание этого состава, первой (при температуре 250 градусов) загорается сера, которая поджигает селитру. Когда же температура достигает примерно 300 градусов, селитра начинает выделять кислород, что приводит к окислению и сжиганию веществ, находящихся в смеси с ней. Уголь же является тем топливом, которое выделяет значительный объем газов с высокой температуры. Именно они при расширении создают огромное давление и, как следствие, приводят к взрыву.

Когда же разговор заходит об изобретении пороха, то обычно пальму первенства отдают китайцам и индусам. А некоторые исследователи даже указывают, что произошло это событие за полторы тысячи лет до нашей эры. Какие же аргументы выдвигаются в пользу этой версии?

Формула для изготовления пороха и виды зарядов и гранат. Китайский трактат 1044 г.

Во-первых, основной составляющей пороха является селитра. А она часто встречалась на территории Древнего Китая. А в районах, изобиловавших щелочами, она попадалась в виде самородков и походила на снежные хлопья. И, конечно же, китайцы могли замечать, как при горении селитры с углем возникали вспышки.

Во-вторых, существуют убедительные доказательства того, что селитра и сера в различных комбинациях издревле использовалась китайскими целителями для приготовления различных лекарств. Например, селитру смешивали с медом и поджигали. В результате образовывался «лечебный» дым. Также китайцы применяли порох для производства фейерверков, которые использовали в качестве развлечения на праздниках. Впервые же рецепт приготовления горючей смеси из селитры, серы и угля (полученного из бамбуковых опилок) описан в древнем китайском трактате I века н. э.

Казалось бы, с изобретением пороха все более-менее ясно. Но если копнуться в глубь проблемы, то выяснятся весьма любопытные обстоятельства. Оказывается, селитры в Китае нет! По крайней мере, в необходимых для производства пороха объемах. Правда, кое-где в долине Ганга в жаркое время года она порой из земли выпревает. Да и только. А вот в некоторых местах на острове Цейлон ее содержание в почве достигает 2–8 %. Но Цейлон – это не ближний свет! К тому же калиевая селитра, необходимая для изготовления стабильных составов, встречается особенно редко – лишь в Индии и Чили. Вот такая история с изобретением пороха. Так что еще неизвестно, кто изобрел порох: индийцы, китайцы, арабы или европейцы.

Огнеметы древнего мира

30 июля 1915 года. Из-за горизонта медленно и величественно выплывает яркий диск солнца. Округа оглашается беззаботным пением птиц. Именно в эти минуты английские солдаты были потрясены невероятным зрелищем: со стороны немецких позиций неожиданно поднялись огромные языки пламени и с устрашающим свистом и шипением устремились на окопы англичан. «Совершенно неожиданно первые линии войск на фронте были охвачены пламенем, – с ужасом рассказывал очевидец тех событий. – Не было видно, откуда появился огонь. Солдат как будто окружило неистово крутящееся пламя, которое сопровождалось громким ревом и густыми облаками черного дыма; то здесь, то там в окопы или траншеи падали капли кипящего масла. Крики и вой потрясали воздух. Бросая оружие, английская пехота в панике бежала в тыл, без единого выстрела оставив свои позиции». Таким был дебют на полях будущих битв современных огнеметов – оружия, поражающего противника высокотемпературным пламенем.

Но, оказывается, первые огнеметы появились задолго до 1915 года. Еще в 350 году до н. э. политический деятель и один из первых греческих авторов, изложивший теорию ведения войны, Эней Тактик в своем трактате «Об искусстве полководца» писал: «Для сжигания кораблей врага употребляется смесь зажженной смолы, серы, пакли, ладана и опилок смолистого дерева». Из этой цитаты можно сделать вывод, что уже за три с половиной столетия до новой эры в военных действиях применялся огнемет.

Беотийский огнемет. Реконструкция

Однако и это было не самое первое применение огнеметов. В 424 году до н. э. во время Пелопоннесской войны в сухопутном сражении при небольшом беотийском городке Делии между афинскими и беотийскими войсками древнегреческие воины из полого бревна выпускали некую зажигательную смесь, состоявшую из сырой нефти, серы и масла. Смесь выбрасывалась из трубы с достаточной силой, чтобы заставить гарнизон Делии спасаться от огня и тем самым обеспечить беотийским воинам успех в штурме крепостной стены.

В свою очередь, раннехристианский автор III века уже новой эры грекоязычный писатель Секст Юлий Африкан (160–240) в своей энциклопедии «Узоры», которую он составил специально для римского императора Александра Севера, повествует о «мидийском водном огне», в состав которого входили, в частности, битум, сера, зола, горная соль пирит и другие компоненты. Эту смесь метали в сосудах, напоминавших позднейшие гранаты.

В эллинистическую эпоху был создан огнемет, который, правда, выбрасывал не горючий состав, а чистое пламя вперемешку с искрами и угольями. Как следует из подписи под иллюстрацией, сделанной в ту эпоху, в особую емкость помещалось легко воспламеняющееся вещество, скорее всего древесный уголь. Затем мехами нагнетался воздух, а спустя короткое время из жерла вырывалось пламя, сопровождаемое громкими звуками. Правда, дальнобойность этого оружия была невелика – около пяти – десяти метров. Впрочем, если в сухопутном сражении эта «огненная пушка» особенной роли не играла, то, например, в морском бою, когда суда сближаются борт к борту, ее значение значительно возрастало.