Василий Лебедев - Занимательная техника в прошлом

Замечательный автомат-часы изготовил И. П. Кулибин — русский механик-самоучка, известный своим проектом арочного моста в один пролет, впоследствии смотритель над механическими и оптическими мастерскими при Академии Наук.

Рис. 39. И. П. Кулибин (1735–1818 г.), русский механик-самоучка, изобретатель замечательных часов с автоматом.

Часы И. П. Кулибина имели форму гусиного яйца. Каждый час растворялись маленькие двери, за которыми виднелся великолепный храм и в нем «гроб Христа», по сторонам которого стояли два стража-воина. Воины были сделаны из серебра. Через полминуты являлся в храм «ангел». Тогда камень от дверей отваливался, двери разрушались, стража падала ниц и начиналось пение «Христос воскресе». В описании этих часов сказано; что в них имеется свыше 1000 различных частей!

Современниками Вокансона и Кулибина являются два замечательных механика XVIII века — отец и сын Дро. Большинство построенных ими автоматов сохранилось до наших дней, чего нельзя сказать о других. Дро изобрели часы, которые отвечали боем, когда их спрашивали, который час. Секрет этих часов был, по-видимому, основан на механическом действии звука. Интересен также автомат, представляющий собаку у корзины с фруктами; стоило вам дотронуться до фруктов, как собака начинала лаять.

Всего больше прославился Дро автоматами «пианисткой» и «пишущим мальчиком».

«Пианистка» не только играла, но и держала себя, как настоящая пианистка.

Перед началом игры осматривала ноты, делала рукой некоторые предварительные движения, во время же самой игры ее < глазки и головка следили по нотам.

«Пишущий и рисующий мальчик» умел изобразить собачку и подписать под рисунком «мой Туту»; он рисовал портреты Людовиков XV и XVI и Марии-Антуанетты.

Рис. 40. «Пишущий мальчик» — автомат Дро-отца (1760 г.).

Рис. 41. Механизм пишущего мальчика.

В 1906 г. немецкий механик Фрелих привел в порядок эти автоматы, и сейчас они демонстрируются в одном из музеев Германии.

Из автоматов, находящихся в СССР, наибольшим успехом пользуется механический соловей Государственного Политехнического музея. Он заводится, как часы. Пружина приводит в движение меха, которые и заставляют свистать единственный находящийся в механизме свисток. Различная высота свистка, прищелкивание, подсвистывание и пр. достигается тем, что свисток по временам закрывается и передвигается поршень, заставляющий свисток укорачиваться или удлиняться. Соловей вертит головкой и хвостиком при помощи проволочной нитки, продетой внутри палочки, на которой сидит соловей. Весь механизм скрыт внутри клетки — внизу.

Мастер этого автомата, вывезенного в музей из Зимнего дворца, неизвестен.

Рис. 42. Механизм «соловья». Госуд. Политехнического музея. Автомат заводился, как часы. «Пение» соловья производилось одним свистком с подвижным дном.

В наше время подобные механизмы уже не интересуют механиков. Для нас подобные автоматы — лишь интересная игрушка, и только.

Заблуждение, о котором здесь идет речь, есть стремление построить машину, которая двигалась бы вечно: задача эта всегда соблазняла умы и продолжает соблазнять еще в наши дни. Соблазнительно построить машину, которая, будучи раз приведена в движение, непрерывно двигалась бы сама, совершая некоторую полезную работу, скажем, поднимала бы воду, молола зерно… Машину, которая не требовала бы для преодоления сопротивления при работе никакой посторонней движущей силы, — давления пара, действия текущей воды или ветра, а черпала бы энергию из самой себя.

Где искать корни этого заблуждения?

Первых наблюдателей поражал процесс, происходящий в природе. Солнце встает каждое утро и затем, совершив свой путь, исчезает за морем, чтобы на другой день проделать то же самое. Солнце, луна, планеты, звезды находятся в движении.

Другой «вечный процесс» происходит на самой земле. Вода испаряется с поверхности моря, подымается, сгущается в облака и в более холодных областях опускается на землю в виде дождя. Дождевая вода отчасти идет на питание растений, отчасти собирается в реках, которые текут в море, затем вода снова испаряется, и т. д.

Теперь, когда установлен так называемый закон сохранения энергии, мы знаем, что машину надо «кормить топливом», что энергию нельзя создать «из ничего». Мы знаем, что круговорот воды в природе совершается за счет энергии Солнца. Ученые античного мира, средних веков, XVI–XVIII веков вплоть до середины XIX века не знали этого основного закона.

Впрочем, в античном мире не было надобности изобретать машины, которая работала бы даром. Промышленность была слабо развита, а многочисленный класс рабов давал работу почти даром. У древних греков поднимались такие вопросы, как «сквадратить круг», разделить угол на три равные части при помощи циркуля и линейки, но о вечном двигателе греки не поднимали вопроса.

Затем, когда почувствовался недостаток в рабской силе, уже в эпоху Римской империи, появился водяной двигатель. Водяное колесо, стоящее на реке и работающее без усилий со стороны человека, должно было будить мысль о постройке машины, которая работала бы даром — вечно. Появление так называемых «колесных часов», т. е. часов, приводимых в движение энергией поднятой гири, также дразнило человеческую мысль и вызывало на размышления о вечном двигателе. Было заманчиво построить часы, которые ходили бы без завода.

Известный под именем «Архимеда XV века» механик Марианус из Сиены дает рисунок (см. рис. 43) вечного двигателя, где делается попытка использовать силу тяжести.

Рис. 43. Колесо, которое будто бы должно вечно вращаться («вечный двигатель» Мариануса, 1483 г.).

Рукопись Мариануса хранится в Мюнхенской библиотеке и относится к 1438 г.

Машина эта — чрезвычайно типична: на нее похожи многочисленные более поздние проекты.

Легко сообразить, на что рассчитывал автор этого проекта. Если колесу дать толчок для движения по часовой стрелке, то спицы, попадая на правую сторону, будут распрямляться, благодаря чему правая сторона будто будет «тяжелее», и если на вал колеса насадить ременную передачу, то такая машина могла бы производить работу даром.