Читать «Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота»

© «Центрполиграф», 2021

Предисловие

Чтобы иметь будущее, нужно быть готовым сделать что-то новое.

Питер Дракер

Какие бы потрясения ни случались, люди долго и упорно создавали те вещи, которые сегодня используются повсеместно. Сейчас многое из этого прилично модернизировалось, но тем не менее некоторые открытия важны сами по себе.

Для первобытных людей одной из главных задач для выживания являлась охота. На помощь пришёл камень, из которого впоследствии сделали топор. Орудие позволяло не только охотиться на животных, но и строить жилище, возделывать землю.

Сегодняшнее сельскохозяйственное производство и продолжительность жизни — самые высокие за всю историю человечества! Появление телефона сделало огромный прорыв в коммуникации людей. Впервые стало возможно общаться с человеком на большом расстоянии. Если телефон произвел революцию в проводной связи, то радио поразило мир передачей информации по воздуху. Сотовая связь, Wi-Fi, Bluetooth и многое другое — всё это прямо или косвенно пошло от невероятного изобретения XIX века.

Появление интернета напрямую связано с противостоянием СССР и США во второй половине XX века. Американцы хотели создать некую сеть, которая бы позволила сохранить связь даже после ядерного удара. После нескольких десятилетий развития мир увидел привычный нам интернет. Сейчас интернет объединяет миллиарды людей в единое пространство, которое покрывает многие потребности человека.

Мы обязаны этими огромными достижениями небольшому количеству великих умов — учёным, изобретателям и ремесленникам, которые придумали и разработали продукты и механизмы, на которых и строится современный мир.

В этой книге вы найдете сведения о тех ключевых моментах в истории человечества, которые навсегда изменили этот мир.

А

Автоматическая коробка передач

Идея создания автоматической коробки передач появилась практически одновременно с появлением автомобиля, оснащенного механической коробкой передач. При этом автопроизводители, изобретатели и энтузиасты из разных стран начали работать над ней.

В результате уже в самом начале ХХ века стали появляться опытные образцы, которые имели трансмиссию, похожую на современный автомат. В 1904 году изобретатели братья Стартевенты из города Бостон, США, представили раннюю версию автоматической коробки.

«Отцом автоматической трансмиссии» считается американский изобретатель Оскар Бэнкер, он же эмигрант из турецкой части Армении Асатур Сафарьян.

Приехав в США, он поселился в Чикаго. Там он и поменял имя на «Оскар Бэнкер» и начал работать в механическом цехе. Когда «Дженерал Моторс» стала работать с системой полуавтоматической трансмиссии, у этого механизма было много недостатков. Оскар Бэнкер предложил компании систему автоматической трансмиссии, которая должна была быть более безопасной и долговечной. Предложение было принято не сразу. Восемь лет Бэнкер боролся с автомобильными инжиниринговыми компаниями, но все-таки в итоге «Дженерал Моторс» приняла именно его автоматическую коробку передач.

Его система состоит из гидротрансформатора и планетарной коробки. Принципы и основы планетарной передачи были известны еще в средние века, а гидротрансформатор создал немец Герман Феттингер в начале ХХ века. Оскар Бэнкер запатентовал автоматическую коробку передач в 1935 году.

Автоматическая телефонная станция (АТС)

Автоматическая телефонная станция — это система устройств, обеспечивающая автоматическое (без участия оператора или телефонисток) соединение и поддержание телефонной связи между абонентами данной сети.

Возникновение первых АТС происходило параллельно и независимо в США и в России.

Патент на АТС был выдан еще в 1889 году американскому изобретателю Элмону Строуджеру, создавшему работающую модель в 1888 году.

По одной из версий, причиной его изобретения была недобросовестная конкуренция. Э. Строуджер был владельцем похоронного бюро в городе Канзас-Сити (Миссури). Но телефонисткой на телефонной станции была жена его конкурента, и все звонки по поводу похорон она направляла мужу. Чтобы избавиться от зловредных телефонисток, Строуджер и изобрёл автоматический телефонный коммутатор декадно-шагового типа ёмкостью до 99 абонентов. Эти АТС оказались настолько удобны и надежны, что находились в эксплуатации во всех странах мира до 1970-х годов. Элмон Браун Строуджер также изобрел вращающийся диск для набора телефонного номера.

Аналогичную автоматическую АТС, но несколько иного принципа действия создали русские инженеры М. Ф. Фрейденберг и С. М. Апостолов-Бердичевский в 1893 году. Работая при кафедре прикладной физики и механики Императорского Новороссийского университета, они сконструировали «телефонный соединитель» на 250 номеров. Это изобретение было в 1895 году запатентовано в Великобритании. В том же 1895 году они добавили к своей АТС предыскатель ёмкостью в 10 тысяч номеров и тоже получили на него патент.

В СССР первые АТС производились с 1927 года на заводе «Красная заря» в Ленинграде, однако это была машинная АТС.

Автоматический выключатель

«По-научному» этот прибор называется «автомат защиты линии». Самый первый вариант изобрел американец Чарльз Графтон Пейдж, который в 1838 году создал прерыватель. Он представлял собой ртутный резервуар с контактным стержнем. При увеличении тока появлялось электромагнитное поле, заставляющее стержень подниматься из ртути. Цепь размыкалась, а когда магнитное поле исчезало, все элементы возвращались на свои места.

В 1880 году плавкий предохранитель запатентовал Томас Эдисон: плавкая вставка из фольги или проволоки помещалась в стеклянную колбу. Внешне предохранитель напоминал привычную лампочку, но качественно обеспечивал разрыв сети при перегрузке: вставка сгорала — цепь размыкалась.

В конце XIX века появились рубильники с автоматической защитой от короткого замыкания. Первую модель создал русский изобретатель Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Это был аппарат на пружинных контактах, которые во включенном состоянии удерживались защелкой. Под действием электромагнита она открывалась и приводила в действие отключающую пружину. Этот принцип оказался настолько эффективным, что используется в промышленных автоматических выключателях до сих пор.

В начале ХХ века в Европе начался настоящий бум автоматических выключателей. На Всемирной выставке в Париже «Электрическое акционерное общество братьев Шуккерт в Нюрберге» представило трехфазный генератор с новым автоматическим выключателем.

В 1910 году появился выключатель с двумя реле. Аппарат отключал сеть мгновенно лишь при больших перегрузках. Если же мощность в сети повышалась незначительно, выключатель срабатывал с регулируемой задержкой.

Однако при размыкании контактов возникала электрическая дуга, которая разрушала элементы автоматического выключателя. И Михаил Доливо-Добровольский изобрел дугогасительное устройство: металлическая решетка из изоляционного материала с узкими щелями гасила электрическую дугу за счет дробления на мелкие части.

В 1911 году на выставке в Турине был представлен первый масляный автоматический выключатель. Французы продемонстрировали сразу два варианта: трехфазный и однофазный. Однако масляные выключатели могли взорваться, были пожароопасными и обладали весьма внушительными размерами.

В 1914 году все тот же Доливо-Добровольский изобрел деионную решетку со специальными электромагнитами для втягивания электрической дуги в щель дугогасительной камеры. Принцип, примененный 105 лет назад, используется в автоматических выключателях до сих пор.

Немецкие инженеры Хуго Штоц и Генрих Шахтнер объединили тепловой и магнитный расцепители в единый блок многократного использования. В итоге аппараты стали защищать не только от перегрузок, но и от коротких замыканий. Теперь вставку не надо было менять после каждого срабатывания — достаточно было нажать кнопку и перезапустить выключатель.