Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота - [2]

Автоматический выключатель

«По-научному» этот прибор называется «автомат защиты линии». Самый первый вариант изобрел американец Чарльз Графтон Пейдж, который в 1838 году создал прерыватель. Он представлял собой ртутный резервуар с контактным стержнем. При увеличении тока появлялось электромагнитное поле, заставляющее стержень подниматься из ртути. Цепь размыкалась, а когда магнитное поле исчезало, все элементы возвращались на свои места.

В 1880 году плавкий предохранитель запатентовал Томас Эдисон: плавкая вставка из фольги или проволоки помещалась в стеклянную колбу. Внешне предохранитель напоминал привычную лампочку, но качественно обеспечивал разрыв сети при перегрузке: вставка сгорала — цепь размыкалась.

В конце XIX века появились рубильники с автоматической защитой от короткого замыкания. Первую модель создал русский изобретатель Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Это был аппарат на пружинных контактах, которые во включенном состоянии удерживались защелкой. Под действием электромагнита она открывалась и приводила в действие отключающую пружину. Этот принцип оказался настолько эффективным, что используется в промышленных автоматических выключателях до сих пор.

В начале ХХ века в Европе начался настоящий бум автоматических выключателей. На Всемирной выставке в Париже «Электрическое акционерное общество братьев Шуккерт в Нюрберге» представило трехфазный генератор с новым автоматическим выключателем.

В 1910 году появился выключатель с двумя реле. Аппарат отключал сеть мгновенно лишь при больших перегрузках. Если же мощность в сети повышалась незначительно, выключатель срабатывал с регулируемой задержкой.

Однако при размыкании контактов возникала электрическая дуга, которая разрушала элементы автоматического выключателя. И Михаил Доливо-Добровольский изобрел дугогасительное устройство: металлическая решетка из изоляционного материала с узкими щелями гасила электрическую дугу за счет дробления на мелкие части.

В 1911 году на выставке в Турине был представлен первый масляный автоматический выключатель. Французы продемонстрировали сразу два варианта: трехфазный и однофазный. Однако масляные выключатели могли взорваться, были пожароопасными и обладали весьма внушительными размерами.

В 1914 году все тот же Доливо-Добровольский изобрел деионную решетку со специальными электромагнитами для втягивания электрической дуги в щель дугогасительной камеры. Принцип, примененный 105 лет назад, используется в автоматических выключателях до сих пор.

Немецкие инженеры Хуго Штоц и Генрих Шахтнер объединили тепловой и магнитный расцепители в единый блок многократного использования. В итоге аппараты стали защищать не только от перегрузок, но и от коротких замыканий. Теперь вставку не надо было менять после каждого срабатывания — достаточно было нажать кнопку и перезапустить выключатель. Патент на изобретение инженеры получили в 1924 году, а через четыре года на рынке появился первый в мире модульный автоматический выключатель, который без конструктивных изменений выпускался потом на протяжении почти 30 лет.

Акведук

Водовод (канал, труба) для подачи воды к населённым пунктам, оросительным и гидроэнергетическим системам из расположенных выше их источников.

Акведуком в более узком значении называют часть водовода в виде моста над оврагом, рекой, дорогой. Достаточные по ширине акведуки могли также использоваться судами (водный мост). Акведук по своей структуре аналогичен виадуку, с тем отличием, что его используют для переноса воды вместо организации дороги или железнодорожного пути.

Акведуки сооружаются из камня, кирпича, железобетона или стали. Такие сооружения состоят из основания, на котором возводят каменные, чугунные или кирпичные опоры (обычно между ними для устойчивости помещают каменные арки), и берегового устоя, на которые укладываются трубы или устраиваются кюветы.

Хотя акведуки больше всего ассоциируются с римлянами, они были изобретены столетиями ранее на Ближнем Востоке, где вавилоняне и египтяне строили сложные ирригационные системы. Акведуки римского стиля использовались уже в VII столетии до н. э., когда ассирийцы строили акведук из известняка высотой 10 метров и длиной 300 метров, чтобы переносить воду поперёк долины в свою столицу Ниневию; полная длина акведука составляла 80 километров. Примерно в то же время акведуки использовались в городах майя.

Известно, что в Древней Греции также строились акведуки. Самым выдающимся акведуком Геродот считал Эвпалинов тоннель на острове Самос. Этот акведук историк включил в список чудес света.

Считается, что древние народы строили акведуки, потому что не знали закон сообщающихся сосудов и не умели изготавливать трубы, способные выдерживать высокое давление воды в дюкере (обратном сифоне). В действительности известны сифон в Пергаме, относящийся ко времени правления Эвмена II (197–159 годы до н. э.) и более 20 сифонов, относящихся ко времени Римской империи, главным образом на территории современной Франции.

Римляне строили многочисленные акведуки для доставки воды в города и к промышленным центрам. В сам город Рим вода поставлялась через 11 акведуков, которые были построены в течение 500 лет и имели общую длину почти 350 километров. Однако только 47 километров из них были наземными: большинство проходили под землёй (Айфельский акведук в Германии — очень хорошо сохранившийся пример тому). Самый длинный римский акведук был построен во II столетии н. э., чтобы поставлять воду в Карфаген (сейчас это место находится на территории Туниса), его длина составляла 141 километр.