Сидней Уитингтон - История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

Строительство адекватных доков началось, когда в этом появилась нужда. Древние суда были легкими и имели небольшую осадку. Для ремонта их без особого труда вытаскивали на берег и кренговали. С ростом тоннажа – а рост был очень быстрым в XV веке – появилась острая необходимость в сухих доках. Крупный английский военный корабль в 1434 году имел водоизмещение 400 тонн, а в 1474 году – 900 тонн («Мэри и Джон», Бристоль). Ранний метод, использованный в 1434 году в Саутгемптоне, что на южном побережье Англии, где высота приливов превышает 13 футов, заключался в следующем: судно подводили близко к берегу по высокой воде, а во время отлива окружали его стеной из древесины, веток и глины. В результате образовывался бассейн, который можно было поддерживать сухим, пока производился ремонт. К 1496 году в Портсмуте был построен постоянный сухой док из древесины и камня. И только после появления тремя столетиями позже паровых двигателей воду из доков стали откачивать. Раннее упоминание о мокрых доках для поддержания постоянного уровня воды в гаванях со значительной высотой приливов, пока идет погрузка или выгрузка, мы находим в дневнике Сэмюэла Пипса от 28 апреля 1667 года. К этому времени уже получил существенное развитие шлюз – неотъемлемая черта такого дока.

Нидерланды на континенте отодвигали от себя море, миля за милей, начиная с X века. Они использовали дамбы против 20-футовых приливов, ветряные и водяные мельницы для осушения болот и каналы для дренажных работ в низинах. Нищие крестьяне, богатые бюргеры, цистерцианские монахи – все они работали на себя, но имели общую цель – получение плодородных земель. Катастрофы, которые несли с собой штормы и наводнения, лишь укрепляли дух жителей и подталкивали их к новым свершениям. Они строили все более честолюбивые планы расширения и охраны своих земель. В этой борьбе со стихией был достигнут инженерный успех, принесший благо людям во всем мире. Никто точно не знает, где впервые появился шлюз – в Нидерландах, Италии или, может быть, в Китае. Кто бы ни совершил это открытие, оно было с большим успехом использовано в Нидерландах.

Фламандский город Брюгге, порт Северной Европы, был важен для континентальной торговли того времени, так же как Венеция на Адриатике. Но у Брюгге был доступ к Северному морю только по каналу, открытому всем штормам. Для его защиты была построена дамба на севере, в районе Дамме, но канал невозможно было закрыть полностью. Кто-то предложил построить две пары ворот в плотине, своего рода шлюз, так чтобы первые ворота можно было закрыть за судном до того, как вторые откроются и море хлынет внутрь или наружу, в зависимости от направления движения. Эта камера, очевидно, была сделана из дерева. Ее проект неизвестен, да и никто толком не знает, как навешивались ворота, как они открывались и закрывались.

Судя по записям 1234 года, был ecluse a sas, камерный шлюз. Устройство ремонтировали в 1353 году, потом в 1371 году и ближе к концу века заменили каменным. Если фламандские инженеры не были первыми строителями шлюзов, они определенно являлись прославленными строителями гидротехнических сооружений, и в их советах нуждались во всей средневековой Европе.

Одна средневековая муниципальная программа была выполнена Филиппом II Августом, королем Франции, в 1180–1223 годах. Двадцатилетнему Филиппу не понравились клубы пыли от повозок на дороге, мешавшие ему любоваться видом Сены из окна его дворца. Он вызвал мэра и велел вымостить улицы Парижа. Это было сделано в 1185 году с использованием крупных каменных плит, некоторые из которых можно до сих пор увидеть в саду музея Клюни. И здесь совершенно неуместно сравнение с римскими мостовыми. Плиты не были предназначены для выравнивания дороги или обеспечения тишины в близлежащих домах. Но они фиксировали уровень дороги, и на них было запрещено сбрасывать мусор. Жителям было велено собирать мусор перед своими домами и вывозить за пределы города.

Средневековые сообщества имели системы водоснабжения. Римские акведуки использовали на протяжении всего Средневековья, при этом только немногие подверглись модернизации. Были созданы резервуары и установлены водяные насосы. Олдрик, епископ Мана в 832–857 годах, имел акведук и сводчатый резервуар для снабжения водой двух городских фонтанов. Ламбер, аббат Сен-Бертена в 1095–1123 годах, имел «водный подъемник», связанный с мельничными колесами аббатства. Цистерцианские монахи были весьма опытны в гидравлической инженерии. Честерский женский монастырь в Англии в 1285 году снабжался водой из свинцовой трубы длиной 3 мили. В Кентерберийском соборе много лет действовала система доставки воды. Красивый готический акведук в Кутансе (рис. 5.10) был построен в 1277 году. Все это верно, но все же обычно города и деревни снабжались водой без всяких систем. Жители ведрами носили воду из ближайшего источника. Так было в древности – аналогичное положение в некоторых местах сохраняется и сейчас. Да и вода нередко загрязнялась.

Рис. 5.10. Готический акведук XIII в. в Кутансе, Нормандия

Помои, вылитые на улицу, довольно быстро находили путь в реку или колодец, и никакие меры для очистки не принимались. Уборные, канализационные коллекторы и выгребные ямы в средневековых городах строились и периодически очищались, но они располагались вблизи источников воды. Их содержимое практически наверняка во время наводнений смешивалось с речной водой и попадало в резервуары, а оттуда в дом жителей. Римляне Витрувий и Плиний Старший указывали на связь между загрязненной питьевой водой и болезнями. Жан Питар, королевский хирург Людовика IX Французского, и преемники короля предвосхитили в 1310 году санитарные инженерные мероприятия, ставшие общепринятыми пятью веками позже. Питар вырыл колодец у себя в погребе, очевидно поместив его ниже уровня реки. Независимо от уровня воды в реке он и его соседи пили прозрачную и относительно чистую воду, профильтрованную через песок. Возможно, ему повезло, и он наткнулся на отдельный подводный поток. В любом случае этот колодец активно использовался в течение следующих трехсот лет. Правда, данных о смертности среди употреблявших эту воду нет. Городская санитария дожидалась XIX века.

Между тем предприимчивые средневековые горожане составляли весьма разумные планы жилых окрестностей и новых городов. В средневековых сообществах имелись опытные мастера, которых мы сегодня назвали бы городскими инженерами. В Дуэ существовал совет, состоявший из двух каменщиков и двух плотников. Согласно записям Амьена за 1292 год, такие же чиновники были на службе в городских управлениях. Позже появились caticheurs – инспекторы по строительству и материалам. И были дорожные строители. Существование этих чиновников указывает на стремление горожан поддержать свое сообщество. Новые города – окрестности за пределами городских стен – демонстрируют весьма неплохое городское планирование. Они задумывались как образцовые населенные пункты со всеми удобствами, в которых люди будут с радостью селиться. Конрад, герцог Церинген, основал Фрайбург-им-Брайсгау в 1120 году на пустыре, примыкающем к его замку. Каждый поселенец получал надел 50 на 100 футов, за который платил герцогу ежегодную ренту в 1 су. Расположение главной дороги через Шварцвальд от Рейна до Дуная было удачным для торговли, и город процветал. Вскоре появились и другие энтузиасты. Примеры – аббат Сугерий и его коммуна Вокрессон во Франции, Генрих I и его Ньюкасл-он-Тайн в Англии.