Гигантские экскаваторы-убийцы: кто их построил и зачем они нужны
Инженер Панышева: известным колесом водяной мельницы является колесо Полхема
За схожесть с гигантскими членистоногими эти убийцы получили прозвище "экскаваторы-пауки". Вместо переднего и заднего моста у них подвижные балки, к которым крепятся полуоси колес. Каждая из таких "ног" может двигаться в любом направлении независимо от трех остальных.
Зачем нужен огромный экскаватор-паук? Правда ли, что водяные колеса изменили нашу цивилизацию? Как поворачивает поезд? Разберемся вместе с программой "Как устроен мир" и ее ведущим Тимофеем Баженовым.
Колеса придумали не для передвижения
На вопрос, что такое колесо, любой ребенок ответит – это то, на чем катятся машины. Между тем самые первые круглые диски люди насадили на ось вовсе не для передвижения, а для лепки горшков.
"Пожалуй, в истории средств передвижения ничто не сравнится по важности с изобретением первых колес. Колеса люди научились делать давным-давно, а изобретение двигателей разных типов позволило человеку перейти на более продвинутые способы передвижения, не требующие от человека особых мускульных усилий. Движение колеса использовали и в средневековом хозяйстве, мельницы для помола зерна встречались буквально повсюду в средневековой Европе, да и в Азии тоже", – рассказал ведущий.
Кто и когда первым догадался приспособить колеса с большими лопастями для того, чтобы использовать энергию текущей воды, мы уже никогда не узнаем. Водяные колеса служили людям еще с античных времен. Много сотен лет с их помощью мололи муку, наполняли водой оросительные каналы, поднимали тяжелые грузы и раздували кузнечные мехи.
"Водяные колеса сыграли огромную роль в развитии промышленности в Европе. Можно считать это новым шагом, потому что это позволило во многом отказаться от использования мускульной силы человека, от использования тягловой силы животного и активнее применять именно энергию воды. В первую очередь это использовалось для производства муки, но затронуло на самом деле многие другие сферы. Практически в каждой отрасли экономики, благодаря использованию энергии воды удалось и повысить производительность, и уменьшить количество рабочей силы", – сообщил преподаватель истории и обществознания Юрий Литвяк.
Самое большое ныне действующее водяное колесо в мире носит гордое имя Леди Изабелла.
Так его прозвали в честь супруги губернатора острова Мэн, где оно и расположено.
Колесо диаметром более 22 метров было построено в середине XIX века для откачки воды из шахт.
"Самым, наверное, известным колесом водяной мельницы является колесо Полхема. К нему крепились специальные рычаги, длина таких рычагов могла достигать 15 метров. Их можно было использовать на расстоянии до 5 километров, что, конечно же, значительно упрощало их использование, поскольку очень часто там, где были шахты, поблизости не было никаких водных объектов", – отметила инженер-гидролог Кристина Панышева.
Вот эта мельница когда-то прославилась на всю Англию своим огромным чугунным колесом – 12 метров в диаметре. В 1957 году после смерти мельника ее закрыли. Однако несколько лет назад сын бывшего владельца возобновил дело своего отца – отреставрировал мельницу и снова начал молоть муку.
Старинные водяные колеса начали приспосабливать и для автономной выработки электричества. В одной только Германии через такую модернизацию уже прошли несколько десятков средневековых мельниц.
"Старые водяные мельницы действительно не так сложно, с учетом современных технологий, переделать в мини-ГЭС. Единственное, конечно же, электроэнергия, которая будет подаваться от этой мини-ГЭС, будет незначительной. То есть это где-то до 20 киловатт. Но тем не менее, если мы говорим о небольших каких-то населенных пунктах, деревнях, этой энергии будет вполне достаточно, чтобы люди как минимум сократили свои расходы в два раза хотя бы на оплату электроэнергии. В Северной Осетии просто обычный мужчина, у которого есть минимальные совершенно гидротехнические знания, смог сделать для себя такую мини-ГЭС, используя как раз водяную мельницу, колесо, которое он сделал", – сообщила Кристина Панышева.
Колеса в поездах и экскаваторах – как это работает
За схожесть с гигантскими членистоногими эти машины получили прозвище "Экскаваторы-пауки". Вместо переднего и заднего моста у них подвижные балки, к которым крепятся полуоси колес. Каждая из таких "ног" может двигаться в любом направлении независимо от трех остальных. Благодаря оригинальной конструкции эти экскаваторы с легкостью перешагивают через заборы, передвигаются по горам и работают в водоемах глубиной до 4,5 метра.
В отличие от юрких и маневренных "пауков" их старший брат, роторный карьерный экскаватор, шагает основательно и неторопливо. Два самых больших в России роторных экскаватора добывают бурый уголь в городе Шарыпове Красноярского края.
По высоте такая махина может поспорить с 20-этажным домом: ее наивысшая точка находится в 56 метрах от земли.
А весит она около 4 тысяч тонн. Этот механизм придумал еще Леонардо да Винчи, но в жизнь его воплотили лишь в XX веке.
"Максимальная цена шагающих экскаваторов улетает в небо, потому что каждый экскаватор строится под конкретную задачу. Он десять миллионов (рублей. – Прим. РЕН ТВ) примерно будет стоить, плюс трансферы, плюс налоги всевозможные, пошлины, плюс работа механиков, которые его разберут, инженеров, которые сделают, промаркируют и проследят, чтобы механики разобрали правильно, а не распилили его болгарками, плюс инженеры, которые это соберут на месте вместе с механиками, плюс транспортная авиация как минимум либо очень хорошие большегрузы, автомобили, которые это все дело перевезут", – заявил инженер Илья Рыжанушкин.
"На самом деле люди готовы спроектировать огромные машины и даже могут их сделать. Так, в середине ХХ века был разработан космический корабль такого размера, чтобы всем мало не показалось. Там должны были уместиться жилые модули, лаборатории, в общем, места должно было быть достаточно. Но не сделали его, не построили, не запустили из-за одной странной особенности мира. Дело в том, что выяснилось, что его просто невозможно доставить к стартовому столу. То есть в космос вывести возможно, а привезти на место старта нельзя из-за ширины железнодорожной колеи, из-за тоннелей, куда просто не лезли сопла ракеты. А чем же определяется ширина железнодорожной колеи? Это очень интересно, дорогие друзья: она равняется ширине римских дорог, а ширина римской дороги равняется расстоянию между колесами римской колесницы. Вот и получается, что суперсовременные механизмы часто упираются и не двигаются дальше. А упираются они в древние правила, которые однажды были установлены человечеством для всех абсолютно людей и для всех стран. То есть наши суперсовременные поезда, в том числе и такие как "Сапсан", и "Ласточка", ездят ровно по такой колее, по которой ездили римские колесницы", – поделился ведущий.
Более широкая колея на российских дорогах сохранилась и сегодня.
Считается, что она лучше подходит для российского климата с его частыми заморозками и оттепелями.
"При железнодорожном путешествии из России в Европу и обратно людям по сей день предстоит интереснейшая процедура переобувки вагонов, когда, прямо находясь в вагоне, люди могут видеть, как их поднимают на домкратах и, собственно, меняют шасси колес поезда", – рассказал Илья Рыжанушкин.
Вы никогда не задумывались, как поворачивает поезд? Решить эту проблему удалось с помощью особой конической формы колес. Когда поезд идет прямо, точки соприкосновения обоих колес с рельсами совпадают. Но когда дорога начинает поворачивать, колесная пара смещается. Внешнее колесо прикасается к рельсу точкой с большим радиусом и благодаря этому проходит большее расстояние.
"Жители больших городов давно привыкли к роботам-доставщикам, которые ездят по нашим улицам. И надо сказать, что наши сограждане относятся к ним как к живым существам. Помогают через дорогу переходить, всячески пропускают, уважительно относятся. Но роботы-то еще пока не очень хорошо работают. Хотя устройство их, я бы сказал, шасси, напоминает устройство вездехода за моей спиной. Но вездеход для того и сделан, чтобы везде ездить. А роботы, к сожалению, пока что вынуждены ездить только по тем маршрутам, которые для них проложены. То есть по велосипедным дорожкам, по пандусам. Не могут они забираться на бордюры и заезжать по лестницам. Но это дело наживное. Если относиться к кому-то как к живому, то он и будет живым. И поэтому роботы обязательно эволюционируют и смогут залезать на бордюр", – рассказал Тимофей Баженов.
С момента изобретения колеса люди искали способы его усовершенствовать. Сделать круглее, ровнее, легче, мягче, надежнее. И эти попытки будут продолжаться бесконечно. Ведь совершенству нет предела.
"Дорога выглядела бы совершенно иначе, если бы человечество давным-давно не изобрело колесо. Так получается, что и колея – это след от двух колес. И след человека теперь очень трудно перепутать со следом какого-нибудь зверя, потому что любой зверь, как и человек пеший, не снабженный колесом, оставляет следы единичные. И только колеса оставляют так называемые колеи. Главное держаться правильной колеи и со своей колеи не съезжать. С другой стороны, если колея надоела, нужно иметь возможность из нее выехать и проложить новую", – заключил ведущий.