4.2. Древнейшие суда и метательные машины Киевской Руси

Древнейшие суда-лодки-однодеревки, выдолбленные и отесанные деревья известны еще в X в. Обычно они имели небольшие размеры и вмещали не более трех человек, но некоторые из них имели длину 20м и ширину 3м. Позже грузоподъемность лодок увеличили за счет увеличения высоты надводной части, нашивкой к бортам досок-набоев. Затем стали изготавливать суда, полностью сшитые из досок. Эти изменения конструкции отражались в названиях: однодеревки, набойная ладья, дощаник.

В XII в. появились насады – ладьи, перекрытые палубой с высокими бортами.

В Киеве суда снабжались также военной оснасткой. Для волочения судов применялись катки и колеса, которые прикрепляли к днищу лодки. Нормы грузоподъемности судов 40-60 человек с необходимым запасом воды и пищи, из них 20-30 человек работали на веслах.

Военная и оборонительная техника на Киевской Руси в значительной степени концентрировала в себе все новейшие достижения инженерно-технической мысли и практики. Первыми метательными машинами (VI в.) были машины, метающие камни из пращей, прикрепленных к рычагу с противовесом – пороков, действие которых определялось словом “шибаху”, а также самострелы и луки – ”стреляху”. Дальность выстрела пращи 150-500м, вес снаряда 40-100кг. Центрами “деревянной артиллерии” стали Холм, Перемышль и другие города. Среди городских ремесленников были порочные мастера, которые кроме плотницкого дела должны были уметь создавать и пользоваться пороками.

4.3. Создание водяных мельниц в странах Арабского Халифата и на Руси

Техника периода развитого феодализма XI-XV вв. содействовала распространению сложных орудий труда, что привело к общественному разделению труда. Происходит отделение промышленного производства от земледелия, появляются крупные феодальные города.

Энергетической основой производства в основном являются мускульные силы людей и животных, потоками воды и движением ветра. Мощность человека в среднем равнялась 54Вт. Энерговозможности лошади на приводе уже равны 392Вт и водяного колеса – 1715Вт.

Развитие техники в этот период в арабоязычных странах определялось многими условиями: необходимостью создания системы орошения, ростом городов и связанным с ним строительством зданий, увеличением горной выработки, развитием торгового и военного судоходства, в частности ростом пиратского флота (ибо пиратство тогда было одним из важных занятий прибрежного населения Средиземноморья). Возникает много разных типов водоподъемных машин, приводимых в действие силой воды.

Первой машиной в современном понимании этого слова можно назвать водяную мельницу, т.е. не что иное, как преобразователь энергии водного потока в энергию вращения. Это простейшее устройство состоит из основного колеса, двух цевочных колес и рабочего органа – двух жерновов, неподвижного и подвижного. Первые мельницы появились на горных речках и быстро распространились повсюду, где можно создать перепад воды.

Колеса имели два ряда лопаток, позволяющих изменять направление движения колес. За счет изменения направления струй на тот или другой ряд лопаток колеса. Для реки с быстротекущей водой применяли нижнебойное или свободное колесо (рис.4.2а), и для медленно текущих рек – верхнебойное (рис.4.2б). Затем стали применять среднебойные колеса (рис.4.2в). Вместо плоских лопаток стали применять ковшевые колеса. Водяная мельница по Герхарду Брюссельскому представлена на рис.4.3.

На реке Нур в Персии в X в. была построена мощная плотина, основание которой было залито свинцом. По обоим берегам реки было установлено 10 водяных мельниц и 10 черпальных колес: при помощи трубопровода эти установки давали воду для орошения полей 300 деревень.

а) б)

в)

Рис. 4.2. Виды водяных колес: а – свободное; б – среднебойное; в – верхненаливное

Рис. 4.3. Водяная мельница по Герарду Брюссельскому

Водяные мельницы достигли в странах халифата (Южная Аравия, Египет, Месопотамия, Персия, Афганистан, Хорезм) такого распространения, что о ручном помоле зерна забыли. На многих реках строились плавучие мельницы, например, в Месопотамии на Тигре, чтобы наиболее полно использовать энергию воды. Для привода мельниц использовали даже приливы рек: так в Басре в устье каналов, почти целиком питавшихся водой за счет прилива, были построены мельницы, которые приводились в движение отступающей во время отлива водой. Мельницы Мосула висели на железных цепях, посредине реки, каждая мельница Багдада имела по сто жернопоставов.

Первые сведения о применении водяных мельниц на Руси относится к XI в., а плотина была впервые построена на реке Волхов. Плотина строилась между берегом и островом. Для этого делались срубы, которые загружались валунами и закреплялись. В результате этого русло сужалось, и возрастала скорость текущей воды. Были построены мельницы на Волге, Каме, Днепре и в других местах.