Изобретения средневековых инженеров

Современное производство во многом автоматизировано, особенно выполнение типовых, повторяющихся операций. Но когда автоматические, программируемые устройства появились впервые? Произошло ли это несколько столетий назад в ходе промышленной революции в Европе? Вероятно, вы удивитесь, но их изобрели гораздо раньше.

В VIII—XIII столетиях нашей эры исламская наука переживала свой золотой век. В начале этого периода восточные ученые перевели на арабский язык научные и философские работы знаменитых древнегреческих мыслителей — Аристотеля, Архимеда, Герона Александрийского, Ктесибия и Филона Византийского.

В то время Арабский халифат простирался от Испании до Афганистана, охватывая страны Ближнего и Среднего Востока, а также Северной Африки. Имея в своем распоряжении эти и другие труды, исламская империя стала обладательницей арсенала знаний, необходимых для создания первых автоматических устройств.

По словам Доналда Хилла, специалиста в области истории техники, эти машины могли «работать без вмешательства человека в течение длительных интервалов времени: часов, дней и даже дольше». Благодаря чему это стало возможным? Чтобы автоматизировать процесс, древние инженеры разработали весьма эффективные механизмы управления.

В сконструированных ими машинах использовалась энергия падающей воды, которая непрерывно поступала из установленных на высоте резервуаров. Открытие и закрытие клапанов, а также изменение направления потока воды осуществлялось автоматически. Кроме того, эти машины были снабжены системой обратной связи и тем, что Хилл называет «предшественниками устройств для обеспечения бесперебойной работы». Рассмотрим некоторые примеры.

Трое братьев Бану Муса, что по-арабски означает «сыновья Мусы», жили в IX веке в Багдаде. Им были хорошо знакомы труды греческих ученых Герона Александрийского и Филона Византийского, а также индийских, китайских и персидских инженеров. Пользуясь полученными знаниями, братья Бану Муса разработали более 100 различных устройств и приспособлений.

По словам писателя Эсана Масуда, среди их изобретений были фонтаны, высота струй которых менялась через определенные интервалы времени, часы, оснащенные разными хитроумными «штучками», и сосуды-автоматы для раздачи напитков, запасы жидкости в которых пополнялись за счет хорошо продуманной системы поплавков, клапанов и сифонов.

Братья Бану Муса

Согласно свидетельству историка науки Джима Аль-Халили, сыновья Мусы сконструировали «чайную девушку», подающую чай,— простейший робот-автомат размером с человека. Также они создали музыканта, играющего на флейте, который, «возможно, представлял собой самый ранний образец программируемого устройства».

Машины и автоматы братьев Бану Муса были подобны современным. В то же время, как отмечает Эсан Масуд, «вместо электроники в них в основном использовалась сила давления воды, хотя принцип действия был тем же».

1206 году Исмаил ибн аль–Раззаз аль–Джазари завершил свой труд, название которого иногда переводят так: «Теоретическое и практическое руководство по ремесленному мастерству». Этот труд именуют «исследованием в области системного проектирования машин». Некоторые из устройств аль-Джазари превзошли те, что были разработаны Бану Муса. Кроме того, аль-Джазари настолько детально и подробно их описал, что современные инженеры могут с легкостью их воссоздать.

В своей книге аль-Джазари привел иллюстрации водоподъемных машин, водяных и свечных часов, автоматов для мытья рук, роботов-музыкантов, а также насоса, в котором энергия вращательного движения водяного колеса сообщается поршню, заставляя его двигаться вверх-вниз и перекачивать большое количество воды.

аль-Джазари

По мнению историков, именно аль-Джазари изобрел гидравлический насос. Причем произошло это на три столетия раньше, чем подобные устройства появились в Западной Европе.

Аль-Джазари стал автором и создателем изумительных и в то же время функциональных часов. Аналог модели часов, изображенных здесь на иллюстрации, выставлен в одном из торговых центров Дубая. Часовой механизм представляет собой чашу с отверстиями, расположенную в резервуаре с водой, который находится в животе слона.

Часы аль-Джазари

Через каждые полчаса чаша наполняется и погружается в воду. А это приводит в движение металлические шарики и нити, идущие от домика на спине у слона, вызывая целую череду действий. Когда получасовой цикл заканчивается, чаша автоматически поднимается на поверхность и процесс начинается снова. Неудивительно, что аль-Джазари — создателя таких диковинных часов и других хитроумных механизмов — справедливо считают «отцом робототехники».

История развития человеческой мысли поистине уникальна: она не только интересна сама по себе, но и поучительна. Сегодня немало говорят и пишут о новейших технологиях и современных достижениях. Однако не стоит забывать, что научно-технический прогресс человечества — это во многом заслуга великих умов давно минувшей эпохи.

Источник:

«Выдающиеся инженеры средневековой эпохи» (перепечатано)

Если вы хотите использовать материалы из этого блога, делайте, пожалуйста, ссылку на источник sundukistorii.blogspot.com. 

If you use materials from this blog, do the link on sundukistorii.blogspot.com, please