Райан Норт - Как изобрести все. Создай цивилизацию с нуля

Распрямите прямоугольный кусок ткани, прикрепите его сверху жестко, а снизу не очень, чтобы его мог наполнять ветер, установите перпендикулярно длине вашего судна, и вуаля: корабль поплыл, а вы придумали хождение под парусами… капитан [вставь свое имя]. Теперь вы можете ходить под ними всюду, где ветер движется быстрее, чем вода [186]. Однако такой способ позволяет передвигаться только в том направлении, куда дует ветер, не отклоняясь от него более чем на 60 градусов.

Не было бы прикольно научиться двигаться туда, куда вам в данный момент хочется? И не было бы прикольно получить возможность идти прямо против ветра, поставив сами силы природы себе на службу и покорив само море?

Было бы, так что давайте подумаем, как этого добиться.

Вместо прямоугольного паруса, размещенного перпендикулярно длине вашего судна, вы используете треугольный парус, поставленный параллельно длине корабля [187]. Подобная штука называется продольной оснасткой или косым парусом, и если закрепить ее на утлегарь (большая вращающаяся балка, приделанная к мачте), то вы сможете поворачивать парус, чтобы он располагался под разными углами к направлению корма-нос (рис. 43).

Используйте веревку, чтобы закрепить утлегарь там, где вам нужно, на периоды между коррекциями курса.

Такой контроль парусов позволяет вам взнуздать ветер, дующий практически под любым углом, до 45° под ветром. А даже если вы не можете идти прямо ветру в лоб, вы в состоянии приблизиться к идеалу, двигаясь сначала под 45° от ветра в одну сторону, а затем под тем же углом – в другую. Это именуется хождением галсами, и в результате получается зигзагообразная траектория (рис. 44).

Понятно, что она менее эффективна, чем движение по прямой линии, и, несомненно, она требует от вас постоянно перекидывать паруса, но кого это заботит? Главное, что вы идете прямо на ветер, в то время как остальные цивилизации на планете возятся с долбленками и именуют себя Великими Лодкостроителями.

Рис. 43.Прямая и косая оснастка

Но это не единственная штука, которую можно делать с вашим новым парусом.

Когда вы движетесь под небольшим углом к ветру, чтобы парус лишь на несколько градусов отклонялся от параллели с направлением ветра, то некоторая часть ветра попадает в парус, но остальное проходит по другой его стороне. В этом случае парус работает как крыло, совершенно одинаковым образом, как у самолета из раздела 10.12.6, и это создает подъемную силу. Когда она есть, парус не просто толкает ваш корабль, но еще и тянет его в том же самом направлении с другой стороны паруса.

Подобное сложение сил позволяет парусниками двигаться на самом деле быстрее ветра. Умелый моряк с хорошим кораблем может добиться скорости в полтора раза больше, чем у ветра.

Да, есть к чему стремиться!

Рис. 44.Хождение галсами и положение паруса при разных направлениях ветра

Но сила ветра, которую вы ныне взнуздали, будет пытаться перевернуть ваш корабль, так что положите в трюм побольше тяжестей в качестве балласта и установите «киль» (длинная вертикальная доска в форме акульего плавника) на днище судна, прямо на центральной линии. Можно сделать их два, один спереди, другой сзади, или один посередине, как вам захочется. Киль действует в качестве противовеса ветру, он убережет корабль от опрокидывания, а кроме того, сделает более стабильным движение вперед по курсу, убережет судно от «рысканья».

Если вы решите установить двигатели на свой корабль, то вам понадобятся водяные винты [188]. Винт – машина, превращающая вращательное движение в тягу, и хотя люди изобрели подобную штуку сравнительно рано, им понадобилось почти две тысячи лет, чтобы разобраться, на что она годится.

Первые образцы винта можно найти в таком далеком прошлом (для вас оно может оказаться будущим), как Ассирия 650 до н. э., а имя «архимедова винта» устройство получило от грека Архимеда, занимавшегося популяризацией этой инновации около 300 до н. э. Архимедов винт просто большой и длинный винт, вставленный в трубу с открытым концом, и затем вся эта штука размещается под углом, чтобы один из концов оказался в воде. Если вращать винт в правильном направлении, то вода будет подниматься по трубе, что достаточно полезно, если вам надо поливать посевы [189].

Подобным образом архимедов винт использовался многие тысячи лет, но только в 1836 н. э. кто-то придумал слегка укоротить его и сунуть в воду. Там, спасибо большое закону «у каждого действия есть противодействие равной силы» [190], новый винт стал не только перемещать воду, он принялся толкать в противоположном направлении судно, к которому был приделан.

Именно так выглядел первый винт: мини-вариант архимедова устройства, достаточно длинный, чтобы уместились два оборота. Но во время тестирования он сломался пополам, и так люди обнаружили, что «сломанный» винт с одним вращением в два раза эффективнее, чем его предшественник с двумя (рис. 45).

Винт с лопастями, с которым вы наверняка знакомы, на самом деле состоит из множества архимедовых винтов, работающих в унисон. Не стесняйтесь, переходите сразу к устройству такого дизайна, поскольку оно лучше остальных.

Рис. 45.Архимедов винт и его потомки разного вида, но одного назначения

Способ воплотить одно из древнейших мечтаний человечества, терзавшее его с тех пор, как кто-то из наших предков заметил волшебную красоту летящей птицы и подумал: «Ого, смотрится клево, вот мне бы так!»

Вы рождались на земле и умирали на земле, и вы говорили себе, что это хорошо и что глупо даже мечтать о лучшем.

500 до н. э. (привязывание людей к огромным воздушным змеям);

1250 н. э. (первые рисунки аппаратов легче воздуха, движимых еще не открытой в то время технологией);

1716 н. э. (первые опубликованные наброски аппаратов тяжелее воздуха, движимых еще не открытой в то время технологией);

1783 н. э. (первый полет на аппарате легче воздуха);

1902 н. э. (первый полет на самодвижущемся аппарате тяжелее воздуха).

Бумага и ткань (или, если он у вас есть, шелк), серная кислота и железо (для воздушных судов с водородом), дерево (для планеров и аппаратов тяжелее воздуха), двигатели и металл (для самодвижущихся аппаратов тяжелее воздуха), компасы, широта и долгота (для навигации).