Технології древніх цивілізацій

Сучасні історичні побутописці часто дуже поблажливо відгукуються про розумові здібності наших предків. Їх життя і побут малюють похмурими фарбами - про які такі досягнення може йти мова, якщо в давнину людина тільки і робив, що вів боротьбу за своє виживання ?!

3000 років тому в Минусинской улоговині Сибіру була створена складна іригаційна система, яка після невеликого ремонту за радянських часів справно працює і донині.

На острові Крит знайдені залишки годинникового механізму, точність ходу якого дивовижна для наших днів.

У Стародавньому Римі існувала складна система водопроводу та каналізації, хоча в Парижі і в XV ст. продовжували помиї з людськими екскрементами виливати прямо на міську вулицю!

А чи так уже наші предки були примітивні в своїх міркуваннях і практичних діях ?!

Візьміть приклад з Великим шовковим шляхом.

Великий шовковий шлях це не просто дорога від Китаю в сторону Риму, а розвинена мережа від Китаю до Риму, з Індії в Самарканд і далі на північ, аж до міст уздовж Ітілі (Волга), де цвіла і розвивалася Волзько-Камська Булгарія. Якась частина Великого шовкового шляху обгинала Каспій з півночі і йшла до фортеці Дербент, а звідти - в Причорномор'ї.

Навряд чи викличе подив факт виявлення в древніх документах або літописах згадки про існування «служб» ремонту та обслуговування об'єктів Великого торгового шляху. Великий шовковий шлях, вік якого перевищував на той час тисячу років, увібрав в себе все найкраще з тодішньої інженерної практики.

І, може бути, головне - що викликає захоплення вміння за допомогою найпростіших інженерно-будівельних рішень добувати воду з навколишнього атмосфери в будь-якій кількості і якості. Нині ці рішення можуть допомогти і нам впоратися з проблемою водопостачання в будь-якій точці нашої планети.

Ні, автор цих рядків не пропонує щось екзотичне. Просто треба повернутися до досвіду наших предків. Ось частина рядки з Корану [3: 113 (117)] (в перекладі І.Ю. Крачковского, 1963): «Те, що вони витрачають ... подібно вихору, в якому холод, він побив посів людей ...». Тобто, древній літературний пам'ятник зафіксував те, що за півтори тисячі років до відкриття французького інженера Ж. Ранка3 люди вже знали, що в центрі вихрового потоку температура газу може впасти до ступеня заморожування.

Одним з головних достоїнств Великого шовкового шляху, найбільшого в історії людства інженерно-транспортної споруди, були колодязі. З метою збільшення, висловлюючись сучасною мовою, корисного навантаження караванів, інженери зробили все, щоб в'ючні тварини тягли на собі величезні запаси питної води, крім якогось потрібного на один перехід мінімуму.

Уздовж шляху на відстані в 12-15 км один від одного були створені колодязі, в кожному з яких було води, в кількостях достатніх, щоб напоїти караван в 150 - 200 верблюдів.

Про це свідчать записки арабських мандрівників, які стосуються часу виникнення Халіфату (VII ст.). Автори записок творцями колодязів називають китайців і їх інженерів. Напевно, так воно і було: сучасний Китай, як і в давнину, віддає перевагу у відносинах з сусідами розумною і прибутковою торгової експансії, а не військово-політичної.

Будівництво доріг, хоча б і не на своїй землі, було частиною такої розумної експансії. Але не будемо поспішати з встановленням авторства і відмовляти в інженерних здібностях іншим древнім народам.

Реконструкція колодязів Великого шовкового шляху.

На рис.1 і 2 представлені картинки реконструкції колодязя в пустелі, виробленої автором цих рядків за описами арабів. В такому колодязі чиста (чистісінька!) Вода добувалася безпосередньо з атмосферного повітря.

Зрозуміло, процентний вміст водяної пари в пустельному повітрі дуже мала (менше 0,01% питомої обсягу). Але, завдяки конструкції колодязя, через його обсяг «прокачувався» пустельне повітря тисячами кубометрів на добу, і у кожного такого кубометра віднімалися практично вся маса води, що міститься в ньому. Стародавні інженери використовували вихровий ефект!

Сам колодязь був наполовину своєї висоти вкопаний в грунт. Мандрівники спускалися по воду по сходах - а таких спусків було кілька - на вимощення і черпали воду. У центрі поглиблення для скопилася води височіла акуратно викладена високим конусом купа каміння (конденсатор ?!).

Араби свідчать, що і що скупчилася вода, і повітря на рівні отмостков були напрочуд холодними, хоча зовні колодязя стояла убивча спека. Нижня тильна частина каменів в купі була вологою, а на дотик камені були холодними.

Накопичення води в колодязі

На жаль, скупість опису конусного або шатрового зводу колодязя не дає чіткого уявлення про його конструктивні особливості. Недостатність інформації доводиться відшкодовувати умоглядними побудовами.

Варто тільки звернути увагу на легке здивування арабів: керамічне облицювання і в ті часи була недешевим матеріалом, але будівельники колодязів не зважали на витрати, і кожен колодязь мав таке перекриття. А адже це робилося не просто так, оскільки матеріалу з глини можна було надати будь-яку необхідну форму, потім отжечь і отримати готову деталь, здатну працювати в найважчих кліматичних умовах довгі роки.

У конусному або шатровом зводі колодязя (рис. 3) були виконані радіальні канали, прикриті керамічним облицюванням, або сама керамічне облицювання представляла собою набір деталей з уже готовими перетинами радіальних каналів. Нагріваючись під променями сонця, облицювання передавала частину теплової енергії повітрю в каналі. Виникало конвективное протягом нагрітого повітря по каналу. У центральну частину зводу вкидали струменя нагрітого повітря. Але як і чому з'являлося вихровий рух всередині будівлі колодязя?

Конструкція верхньої частини колодязя

Найперше припущення - вісь каналів не співпадала з радіальним напрямком. Був невеликий кут між віссю каналу і радіусом зводу, тобто струменя були тангенціальними. Причому будівельники використовували дуже малі кути тангенціального між радіусом і віссю струменя - не більше 50. Кутова величина в 50 досить незначна, неозброєним оком її часом і не розгледіти. Ймовірно, тому технологічний секрет інженерів давнини залишається нерозгаданим і до цього дня.

Використання струменів малої тангенціального з доведенням їх числа мало не до нескінченності відкриває нові можливості вихрових технологій. Тільки не будемо уявляти себе першопрохідцями. Інженери в давнину володіли цією технологією досконало. Висота будівлі колодязя, включаючи його укопану частина, становила 6-8 м при діаметрі будівлі в підставі не більше 6 м, але в колодязі виникало і стійко працювало вихровий освіту.

Охолоджуючий ефект вихору використовувався з дуже високим ККД. Конусная купа каміння дійсно виконувала роль конденсатора. Спадаючий «холодний» осьової потік вихору відбирав тепло каменів, охолоджував їх. Водяна пара, що міститься в незначних кількостях в кожному питомій обсязі повітря, конденсировался на поверхнях каменів.

Таким чином в поглибленні колодязя йшов постійний процес накопичення води. «Гарячий» периферійний потік вихору викидався назовні через вхідні отвори сходових спусків в колодязь. Тільки цим можна пояснити наявність відразу кількох спусків всередину. Завдяки великій інерційності обертання вихрового освіти, колодязь працював цілодобово.

Вода добувалася і вдень, і вночі, при цьому ніяких видів енергії, крім сонячної, не використовувалося. Цілком можливо, що вночі колодязь працював навіть інтенсивніше, ніж днем, оскільки температура повітря пустелі після заходу сонця падає на 30-400С, що позначається на його щільності і вологості.

Так чому б не скористатися досвідом древніх інженерів в умовах, коли територія пустель загальною площею більше 30 млн кв. км щорічно розповзається ще на 210 тисяч кв. км? Так Сахара щорічно забирає у людей 100 тисяч га ріллі і Випасне угідь; пустеля Атакама рухається зі швидкістю 2,5 км на рік, пустеля Тар - 1 км на рік. Природно, рух пустель викликає зростання міграційних людських потоків. За все треба платити. В тому числі, за антропогенний вплив на надзвичайно крихку екосистему прикордонних з пустелями зон.

Як стверджував Л.Н. Гумільов, 15 тисяч років тому пустель не було зовсім. Маючи колосальну перевагу перед технологічними можливостями древніх будівельників у вигляді забезпеченості легкими, міцними і порівняно дешевими матеріалами, ми могли б здійснити зворотне антропогенний вплив на пустелі і змусити їх працювати на нашу цивілізацію. Широке застосування дана древня вихрова технологія може знайти в конструкціях природних вододобивающіх станцій, тобто така станція буде працювати, використовуючи тільки дармову сонячну енергію.

Вододобивающая станція (ВДС) формується з тонколистового металу і металопрокату, звід набирається з коробів. Досвіду будівництва таких конструкцій нам не позичати - достатньо взяти за основу всілякі сховища нафтопродуктів. Оптимальні розміри будуть визначені в ході випробувань перших зразків. Готова станція на місці збирається і монтується в лічені дні і зажадає лише невеликого обсягу землерийних робіт, включаючи прокладку водопроводу до місця споживання або збору води. В якості основного матеріалу конденсатора можуть бути використані добре зарекомендували себе кільця Рашіга4.

ВДС вигідно будувати і в багатьох південних і степових регіонах Росії, в Примор'ї Далекого Сходу. Тільки працювати вони будуть менше чверті року. У посушливий рік - трохи довше. По суті своїй, одна така станція буде рівноцінна лісовому гаю площею в 2-3 га. Відомо твердження В. Шаубергера 5, що пройшов шлях від австрійського лісника до блискучого інженера і фізика, про те, що зрілий ліс на рівнинах помірного широти сприяє зволоженню повітря і грунту завдяки безлічі слабких вихрових повітряних потоків, які народжуються в ньому.

Джерела, болота, струмочки, що стікаються далі в річечки і річки, існують тільки завдяки наявності зрілих лісових масивів.

Треба берегти прісну воду як довготривалий капітал, не пускаючи його на розпродаж. Треба спішно розробляти і торгувати технологіями і обладнанням генерації води. У нас є досвід предків, і цього цілком достатньо. Нам, як повітря, потрібна розумна і прибуткова промислова - в інноваційному сенсі - експансія. Для початку хоча б на півдні, в Середній Азії, в пустелях наших колишніх сусідів по Союзу. Будівництво каскаду ВДС уздовж висихають річок - не благодійна, а спочатку самоокупна і взаємовигідна акція.

Дана древня технологія повинна також привернути увагу фахівців від архітектури. Вони прагнуть будувати будівлі з все збільшуються площами віконних прорізів. Скло в конструкціях будівель все більше і більше. Але такі будівлі в жарку сонячну погоду стають парниками. Кількість і потужність кондиціонерів росте, і в спеку енергомережі міст виявляються більш перевантаженими, ніж в 30-градусні морози.

А чому б ні практикувати досвід інженерів давнини? Адже використовувати влітку сонячну енергію для виробництва добре зволоженого і холодного повітря для кондиціонування будівель-«скелець» давно пора хоча б через дорожнечу електроенергії. Надбудувати на даху будівлі легку і порівняно дешеву конструкцію природного кондиціонера - що може бути простіше?

У романі «Собор Паризької Богоматері» є глава «Ось це вб'є то», в якій Віктор Гюго дивовижно красиво і по-французьки витончено викладає свій погляд на архітектуру, зодчество, як на спосіб увічнити людську думку в камені, в будові, в обрисах будівлі . Якщо слідувати йому, то прагнення будівельників Сходу до округлим, циліндричним і сферичним формам, на відміну від будівельників Заходу, які тяжіли до кубічним і прямокутним, було далеко не випадковим. Не дарма історики математики стверджують, що число π в набагато більшому ступені була затребувана на Сході, ніж на Заході.

Будівельники знали про «холодить» ефекті закрученого потоку і дуже широко використовували його, в тому числі в будівництві будівель і палаців. Ну, невже хтось всерйоз вважає, що порятунком від вбивчої спеки були тільки тінь і опахало! Комфорт всередині будівель східні зодчі створювати вміли. Непогано було б і нам використовувати цей досвід.

На закінчення не буде зайвим процитувати висловлювання В. Шаубергера: «Вирішивши проблему генерації води і зробивши можливим отримання будь-якого обсягу і будь-якої якості води в якому завгодно місці, людина знову освоїть величезні пустельні землі і знизить тим самим як продажну ціну продовольства, так і продажну ціну машинних потужностей до такого мінімуму, що відпаде будь-яка вигода спекуляції цим.

Велика кількість продовольства і економічна продуктивність машин є такими нищівними доводами, що загальне уявлення про світ, а також весь світогляд зазнають змін ».

---------

1 Гумільов Лев Миколайович (1912-1992), російський історик, географ, доктор історичних (1961) і географічних (1974) наук, академік РАПН (1991). Творець вчення про людство і етноси як біосоціальних категоріях; досліджував біоенергетичну домінанту етногенезу (назвав її пасіонарністю). Праці з історії тюркських, монгольських, слов'янських та інших народів Євразії.

2 Яса - назва уложення Чингісхана, яке він, за переказами, видав на великому всемонгольским курултаї і яке постійно підтверджувалося його наступниками.

3 Ефект Ранка-Хілша, англ. Ranque-Hilsch Effect - ефект поділу газу або рідини при закручуванні в циліндричної або конічної камері на дві фракції. На периферії утворюється закручений потік з більшою температурою, а в центрі - закручений охолоджений потік, причому обертання в центрі відбувається в інший бік, ніж на периферії.

Вперше ефект відкритий французьким інженером Жозефом Ранком в кінці 20-х рр. при вимірюванні температури в промисловому циклоні. У наприкінці 1931 р Ж. Ранк подає заявку на винайдений пристрій, названий їм «вихровий трубою» (в літературі зустрічається як труба Ранка). Отримати патент вдається тільки в 1934 р в Америці (Патент США No 1952281).

4 Рашіг Фрідріх (1863-1928), німецький хімік-технолог і промисловець. Запропонував (1890) спосіб фракційної дистиляції органічних речовин в колонах, заповнених керамічними кільцями (кільця Рашига).

5 Віктор Шаубергер (1885-1958) народився в Австрії. Перші згадки про його діяльність відносяться до початку 20-х рр., Коли Шаубергер, працюючи єгерем в лісозаготівельної компанії, спроектував і змонтував водні жолоби зі спіральними насічками, подібними гарматним. Коли колоди падали в жолоби, вони оберталися навколо своєї осі, що збільшувало їхню швидкість переміщення.

У 1930-му р Шаубергер спроектував електрогенератор, турбіна якого принципово відрізнялася від конструкції звичайних водяних турбін. Генератор був встановлений поблизу лісопилки і успішно використовувався протягом 3 років, але конкретних відомостей про його роботу не збереглося. На початку Другої світової Віктор Шаубергер був інтернований в нацистський концентраційний табір, де був притягнутий до роботи над літаючим «Диском Белонце», запропонувавши для нього оригінальний вихровий двигун.

(З журналу ТЕХНІКА-МОЛОДІ, серп. 2008).

Хамзя Умяров