Кто придумал велосипед, или Самые популярные изобретения из прошлых веков, которые актуальны и сегодня
Шрифт:
На железной дороге также есть локомотивы с дизельным двигателем – это тепловозы. Они являются основным видом локомотивов на неэлектрифицированных участках.
Динамит
Динамит – взрывчатая смесь на основе нитроглицерина с поглотителем и другими добавками. Нитроглицерин в чистом виде очень опасен и неудобен для применения. Поэтому для широкого использования этой мощной взрывчатки были найдены твёрдые абсорбенты, пропитка которых нитроглицерином делала его относительно безопасным для хранения и использования. Помимо абсорбента, динамит может содержать и другие вещества. Вся масса обычно спрессовывается в цилиндрическую
Динамит был запатентован Альфредом Нобелем (1833–1896) 25 ноября 1867 года и до середины XX века использовался как основное взрывчатое вещество в горном деле, уступив затем своё место более безопасным и менее дорогим составам.
Нитроглицерин открыл в 1846 году итальянский химик Асканьо Собреро (1812–1888), опубликовав своё открытие в следующем году. Вещество оказалось сильной взрывчаткой, но очень опасной в обращении. Для его производства было построено несколько заводов, в том числе в России. Русский химик Николай Зинин и его помощник Василий Петрушевский исследовали нитроглицерин и искали безопасные способы его применения. Их учеником был молодой Альфред Нобель.
Начиная с 1859 года Альфредом Нобелем, его отцом и младшим братом ставились эксперименты над взрывчатым жидким нитроглицерином. Для его производства было построено несколько заводов в Европе и Америке. Альфред ясно увидел преимущества нитроглицерина над порохом, что в дальнейшем позволило бы более широко использовать его в технике.
В 1863 году Нобель определил, что детонацию нитроглицерина можно вызвать подрывом гремучей ртути, что упростило его практическое применение и привело к изобретению Нобелем усовершенствованного капсюля-детонатора, употребляющегося и поныне, – эта разработка некоторыми авторами оценивается даже выше изобретения динамита. Альфред Нобель также изобрёл способ промышленного непрерывного получения нитроглицерина в инжекторе, смешивающем глицерин и азотную кислоту.
По широко распространённой легенде, начало изобретению динамита было положено случайным открытием в 1866 году: бутыли, в которых нитроглицерин был предназначен к перевозке, были уложены в кремнистую землю (кизельгур), причём одна из бутылей дала течь, часть нитроглицерина вытекла и была поглощена кремнистой землей. Нобель якобы обратил внимание на то, что получившийся смоченный нитроглицерином кизельгур не выделяет жидкости даже при сильном давлении, а при подрыве капсюлем гремучей ртути взрывается с силой, только немного уступающей чистому нитроглицерину в количестве, поглощённом кремнистой землёй.
На самом деле Нобель, с целью упростить применение нитроглицерина, приступил к широкомасштабным исследованиям впитывающих нитроглицерин материалов в 1864 году, испытав последовательно бумагу, порох, опилки, вату, уголь, гипс, кирпичную пыль и другие материалы. К концу года было обнаружено, что наилучшие результаты даёт кизельгур, на котором Нобель и остановился. Весь 1865 год ушёл на оттачивание состава и метода производства взрывчатки, а в 1866 году динамит был представлен публике.
Эта разработка Нобеля оказалась чрезвычайно важной: она давала возможность полностью отказаться от употребления нитроглицерина в жидком виде. Впитанное порошкообразными поглотителями, это взрывчатое вещество стало намного безопаснее в обращении. Изобретение было сразу оценено современниками: уже в 1868 году Альфред Нобель и его отец были награждены Золотой медалью Шведской академии наук «За заслуги в использовании нитроглицерина как взрывчатого вещества».
Вещества-поглотители, пропитанные нитроглицерином,
Альфред Нобель был третьим сыном Эммануэля Нобеля (1801–1872). В раннем детстве переехал с семьей в Санкт-Петербург, где Эммануэль начал работу по разработке торпед. В 1859 году этим стал заниматься второй сын Эммануэля, Людвиг Эммануэль Нобель (1831–1888). Альфред, вынужденный вернуться в Швецию с отцом после банкротства семейного дела, посвятил себя изучению взрывчатых веществ, особенно безопасному производству и использованию нитроглицерина.
От производства динамита, других взрывчатых веществ и от разработок нефтяных полей Баку (Товарищество «БраНобель»), в которых он и его братья Людвиг и Роберт играли весомую роль, Альфред Нобель накопил значительное состояние.
Ошибочная публикация в 1888 году некролога Нобеля в одной из французских газет с порицанием изобретения им динамита считается тем событием, которое подтолкнуло Нобеля к решению оставить после своей смерти некое более ценное наследие.
27 ноября 1895 года в шведско-норвежском клубе в Париже Нобель подписал свое завещание, согласно которому большая часть его состояния должна была пойти на учреждение премии, присуждаемой вне зависимости от национальности.
Фонд Нобелевской премии на тот момент составила сумма в 31 миллион крон.
Динамо-машина
Динамо-машина была первым электрическим генератором, который стал применяться в промышленности. Электрический генератор – устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.
Динамо-машина состоит из катушки с проводом, вращающейся в магнитном поле, создаваемом статором, или наоборот: вращается магнит, а катушка неподвижна. Энергия вращения согласно закону Фарадея преобразуется в переменный ток, но поскольку в XIX веке не умели практически использовать переменный ток, использовали щёточно-коллекторный узел для того, чтобы инвертировать изменяющуюся полярность (получить постоянный ток на выходе). В результате получался пульсирующий ток постоянной полярности.
Венгерский физик, электротехник и изобретатель Аньош Иштван Йедлик (1800–1895) в 1827 году сконструировал первую в мире динамо-машину. Он сформулировал концепцию динамо-машины по меньшей мере за 6 лет до Сименса и Уитстона. Однако он практически не объявлял о своём изобретении вплоть до конца 1850 годов, потому что думал, что он не первый, кто это сделал. Суть его идеи состояла в использовании вместо постоянных магнитов двух противоположно расположенных электромагнитов, которые создавали магнитное поле вокруг ротора. Изобретение Йедлика на десятилетия опередило его время. В 1829 году он сделал первый малый электродвигатель (на четыре года раньше М. Фарадея). Открыл возможность перехода электрической энергии в механическое вращательное движение электромагнитным способом.
Пройдя ряд менее значимых открытий, динамомашина стала прообразом, из которого появились дальнейшие изобретения, такие как двигатель постоянного тока, генератор переменного тока, синхронный двигатель, роторный преобразователь.
До того как был открыт переменный ток, огромные динамо-машины, вырабатывающие постоянный ток, были единственной возможностью для выработки электроэнергии. Сейчас динамо-машины являются редкостью.
Динамореактивный гранатомёт