2.2. Становление и развитие современной техники

На протяжении практически всего XVII в. главным источником энергии оставался водяной двигатель. О его потенциальных возможностях свидетельствует крупнейшая гидротехническая установка, сооруженная на реке Сена в 1682 г. Она состояла из 13 колес диаметром по 8 м, служивших для привода в действие более 200 насосов. С их помощью вода подавалась на высоту до 160 м для обеспечения функционирования фонтанов Версаля – грандиозного дворцово-паркового комплекса в пригороде Парижа. Вместе с тем главным стимулом использования энергии воды служило растущее фабричное производство. В большей степени это относилось к Англии, где бурно развивалась текстильная промышленность.

К началу XVIII в. возможности гидравлического двигателя оказались исчерпанными. Постоянный рост промышленного производства привел к необходимости поиска новых источников энергии. Учитывая достижения естественных наук того времени, можно с уверенностью сказать, что время создания парового двигателя было исторически предопределено. Действительно, в 1698 г. английский инженер Томас Севери сконструировал первую в мире паровую машину. Единственным ее назначением была откачка воды из шахт, поэтому за ней закрепилось название «Друг рудокопа». Мощность машины составляла всего 3 л. с. (лошадиные силы). Она была крайне неэкономичной и взрывоопасной. Эти недостатки попытался устранить Томас Ньюкомен  в 1711 г. он создал пароатмосферную машину мощностью 8 л. с., которая потребляла втрое меньше топлива и имела в восемь раз большую производительность труда, безопасность ее использования гарантировал предохранительный клапан, через который выходил лишний пар. Машины Ньюкомена получили довольно широкое распространение в Англии, а затем  в Германии и Франции. Однако область их применения по-прежнему ограничивалась процессом откачки воды.

Первый в мире универсальный паровой двигатель изобрел русский механик И. И. Ползунов (1728 – 1766 гг.), он родился в Екатеринбурге в семье рядового солдата. Окончив горнозаводскую школу, Ползунов стал трудиться на уральских профильных предприятиях. За успехи в овладении специальностью его перевели на Алтай в Колывано-Воскресенский горнопромышленный округ, находившийся в ведении императорского кабинета. Работу на Барнаульском заводе Ползунов совмещал с самообразованием. Он изучал труды М. В. Ломо-носова и Д. Папена. Ознакомившись с изобретениями Т. Севери и Т. Нью-комена, Ползунов решил создать принципиально новую паровую машину непрерывного действия.

В апреле 1763 г. в канцелярию Екатерины II поступила докладная записка с проектом данного изобретения. Непрерывность работы двигателя достигалась автором путем применения двух цилиндров, поршни которых поочередно передавали ход на общий вал. Такое решение проблемы стало революционным переворотом в области прикладной механики, поскольку непрерывность действия паровых машин способствовала их универсализации, т. е. использованию в различных отраслях экономики. Однако приближенные Екатерины II этого понять не смогли. Через семь месяцев вышел специальный указ императрицы, в котором предписывалось наградить автора уникального изобретения щедрой денежной премией и повысить его в чине. Между тем в документе ничего не говорилось о необходимости промышленного внедрения проекта Ползунова. Правда, один из пунктов указа гласил о желательности командировать автора на учебу в Академию наук. В случае его исполнения И. И. Ползунов вполне мог встретиться в Санкт-Петербурге с М. В. Ломоно-совым, и тогда судьба русской паровой машины могла быть иной. В это время Ломоносов сам занимался изобретательством. Он конструировал плавильную и стекловаренную печи, пытался создать машину для получения атмосферного электричества и громоотводное устройство, уделял внимание усовер-шенствованию парового двигателя.

Местное начальство не нашло возможным отлучать И. И. Ползунова от выполнения непосредственных обязанностей, не проявив серьезной заинтересованности в его изобретении. Даже в такой ситуации Ползунов при поддержке немногочисленных помощников все же собирает свою машину, но проверить ее в действии не успевает. Испытание машины состоялось через четыре дня после кончины механика. Проработав почти два месяца, она принесла прибыль в 12 тыс. р. Затем котел дал течь, устранением которой никто никогда не занимался. 21 июля 1768 г. комиссия Академии наук приняла решение поместить машину Ползунова в кунсткамере, но и там она не сохранилась.

За границей проект универсального парового двигателя появился в начале 70-х гг. XVIII в. Он принадлежал английскому теплотехнику Джеймсу Уатту. К 1778 г. в г. Сохо вблизи Бирмингема была построена паровая машина с непрерывным вращательным движением. В 1781 г. это избретение получило патент. Область применения универсальных паровых двигателей постоянно расширялась. Они использовались для привода всевозможных станков на предприятиях Англии. В 1785 г. там уже действовали 144 таких машины общей мощностью 2009 л. с. Они получили распространение и в других странах Европы.

В конце XVIII в. возникло вполне закономерное стремление использовать паровой двигатель на транспорте. Первую попытку применить его для передвижения по воде предпринял французский изобретатель Дени Папен. Он изготовил паровую лодку, модель которой оказалась неудачной и развития не получила. Более удачлив был Роберт Фултон. Находясь в США, он построил колесное судно «Клермонт», приводимое в движение паровым двигателем мощностью 20 л. с. В августе 1807 г. оно совершило рейс от Нью-Йорка до Олбани протяженностью 280 км. Дальнейшее развитие пароходства стало продвигаться довольно быстро. В 1813 г. появился первый пароход в России под названием «Елизавета». Параллельно осуществлялись попытки использовать паровой двигатель в наземном транспорте. В 1802 г. Ричард Тревитик сконструировал и испытал автомобиль на паровой тяге, а через год поставил его на рельсы. Получившийся паровоз мог вести состав с грузом до 10 т со скоростью 8 км/ч. Однако Тревитик так и не вошел в историю техники в качестве основателя локомотивостроения.

Основоположником железнодорожного транспорта принято считать английского инженера Джорджа Стефенсона (1781 – 1848 гг.). Он родился в семье потомственных рабочих угольщиков Ньюкасла, где и сам начал трудовую деятельность. Работая на шахте, он по собственной инициативе изучил паровую машину, стал машинистом, занял должность механика. В 1814 г. Стефенсон сконструировал и испытал свой первый паровоз, способный передвигать восемь повозок массой 30 т со скоростью 6 км/ч. Его двигатель имел два цилиндра и зубчато-колесную передачу. Через год появился второй паровоз Стефенсона, в конструкции которого зубчатая передача была заменена кривошипным механизмом, а также присутствовал конус для выхода отработанного пара в трубу. Паровоз получил название «Блюхер» в честь прусского генерала, победившего Наполеона при Ватерлоо.

В 1823 г. Стефенсон был назначен главным инженером компании по строительству первой в мире железной дороги общего пользования «Стоктон  Дарлингтон» протяженностью 53,6 км. Одновременно впервые в истории он создает паровозостроительный завод в Ньюкасле, где состоялся выпуск нового изобретения Стефенсона – паровоза «Локомоушен № 1» на подвесных рессорах. Этот паровоз сразу поступил на линию «Стоктон  Дарлингтон», а 27 сентября 1825 г. состоялось открытие дороги. В 1829 г. очередной локомотив Стефенсона «Ракета» принял участие в конкурсе достижений паровозостроения в г. Рейхиле. «Бой паровозов», как называла этот конкурс пресса, закончился победой «Ракеты», которая свободно тянула поезд весом 17 т со скоростью 21 км/ч. Этот локомотив после ряда усовершенствований мог достигать невиданной для того времени скорости – 58 км/ч  и тем самым оправдывал свое название.

Первый российский паровоз был создан отцом и сыном Черепановыми – Ефимом Алексеевичем (1774 – 1842 гг.) и Мироном Ефимовичем (1803 – 1849 гг.), они происходили из крепостных крестьян Выйского завода на Урале. Отец Ефима был простым чернорабочим. В послужном списке Е. Черепанова в графе «Из какого звания и где обучался» значилось: «Из рабочего штата, обучался при доме». С юного возраста он начал трудиться подсобником у мастера воздуховных устройств. Еще тогда он попытался усовершенствовать мехи, применявшиеся на Выйском заводе. К концу XVIII в. Е. Черепанов уже сам становится «меховым мастером», а далее – широким специалистом горного дела. В 1921 г. его командируют в Санкт-Петербург по служебным делам, затем направляют в Англию, где он знакомится с новейшими техническими достижениями. После возвращения на Урал Е. Черепанова назначают главным механиком Нижне-Тагильских заводов. Однако еще до этого момента он много внимания уделял совершенствованию парового двигателя, в чем активное участие принимал его несовершеннолетний сын. В целом Черепановы совместно создали 20 видов различных машин. Однако главным достижением их инженерной мысли был паровоз.

Первый российский локомотив конструировался по собственным образцам. Он изготавливался из материалов и деталей исключительно отечественного производства. Создавалась по сути дела новая машина, что было связано с определенным риском. Первое испытание паровоза закончилось взрывом котла и травмами его изобретателей. Однако Черепановы продолжили свое дело. В результате 11 июля 1834 г. на Выйском заводе Нижне-Тагильских металлургических предприятий был пущен первый в России паровоз. Как отмечалось тогда в журнале «Горное дело», этот «сухопутный пароход» мог возить 200 пудов (3,3 т) руды и 40 пассажиров со скоростью от 12 до 15 верст в час (13  16 км). Через год Черепановы выпустили свой второй паровоз. Его мощность составляла 40 л.с., благодаря чему он был способен двигать состав массой 16,4 т со скоростью 16 км/ч. За изобретательскую деятельность крепостному механику Мирону Черепанову в 1833 г. была дарована вольная, а через три года – его отцу, который кроме этого был награжден специальной серебряной вазой. После смерти отца сын занял его должность главного механика. Он стажировался в Петербурге, Москве, Швеции, но все это уже не имело отношения к локомотивостроению. Ни власти, ни частные лица не поддержали начинания Черепановых. Работы по совершенствованию отечественных паровозов были остановлены. Однако именно Черепановы стояли у истоков создания в будущем одной из ведущих железнодорожных держав мира.

Применение паровой машины на производстве и транспорте обусловило подлинную промышленную революцию XIX в. Механизмом, которому было суждено коренным образом изменить жизнедеятельность людей в XX в., стал двигатель внутреннего сгорания. Он явился плодом практического использования законов термодинамики. Основная идея взрыва предварительно сжатой смеси воздуха и горючего газа для осуществления вращения принадлежала французскому инженеру де Роша. На ее основе Николаус Отто в 1876 г. создал газовый агрегат, работающий на малых оборотах. Бензиновый двигатель внутреннего сгорания был сконструирован немецким механиком Готлибом Даймлером. В 1895 г. он установил свое изобретение на велосипед. В это же время Карл Бенц снабдил двигатель системой зажигания от электрической искры и использовал его на трехколесной коляске. Однако прототипом современного автомобиля принято считать четырехколесный экипаж Даймлера, испытанный в 1889 г. Его конструкция была удобной и прочной, а мощность превышала 1 л. с. Полтора десятилетия автомобили оставались предметом роскоши, а с 1903 г. в США началось их массовое производство благодаря Генри Форду. В нашей стране данный процесс начался только в 1932 г. В настоящее время автомобильная промышленность представляет собой одну из самых развитых отраслей мировой экономики. Современные грузовики способны выдерживать длительную нагрузку в 100 т, а некоторые гоночные машины развивают скорость до 1200 км/ч. Основные усилия современных конструкторов направлены на улучшение комфортности, дизайна, экономичности и экологичности автомобилей. Данная деятельность осуществляется в условиях жесткой конкуренции и контроля. Если до недавнего времени на мировом рынке доминировали машины известных фирм Японии и Германии, то в 2005 г. самым комфортным массовым автомобилем признан французский «Ситроен-Ксантия», а самым экологичным – «Рено-Твинго», выпущенный компанией «Венко» в Швейцарии. В XXI в. ведется поиск замены бензина и дизельного горючего принципиально новым топливом, не вредным для окружающей среды. В 2002 г. ученые Валенсийского университета в Испании запатентовала водородное топливо, а в Аргентине работающий на нем автомобиль прошел испытание. Однако неэффективность расхода такого горючего пока не позволяет делать далеко идущих выводов. Нерентабельными на данный момент остаются и электромобили, но именно за ними, как считают специалисты, будущее легкового транспорта.

Двигатель внутреннего сгорания помог человеку твердо обосноваться в воздушном пространстве. Использование в этих целях паровой машины оказалось неудачным. Так, в 1882 г. при испытаниях в Красном Селе самолету А. Ф. Можайского удалось оторваться от земли и пролететь незначительное расстояние. Однако на больше он не был способен. Стало очевидно, что паровой агрегат и воздухоплавание несовместимы. Первыми это поняли конструкторы из США братья Уилбер и Орвилл Райт. На основе автомобильного двигателя они создали авиамотор и 17 декабря 1903 г. Орвилл поднимается в воздух. Его полет не был продолжительным, но уже в 1905 г. братья Райт на собственном самолете преодолели расстояние 32 км за 33 мин. После этого последовательно возрастают дальность, продолжительность и сложность полетов. 25 июля 1909 г. француз Луи Брелио покоряет воздушный путь через Ла-Манш, а 9 сентября 1913 г. русский летчик Петр Нестеров впервые в истории авиации совершает «мертвую петлю». Вскоре начались регулярные рейсы гражданских самолетов, которые в 1920 г. налетали почти 5 млн км. Первый отечественный аэроплан АНТ-1 был построен в 1923 г., он представлял собой спортивную конструкцию воздушного корабля. Через год в СССР выпускается трехместный пассажирский самолет АК-1. Далее благодаря конструкторским бюро А. Н. Туполева, Н. Н. Поликарпова, С. В. Ильюшина, А. И. Микояна, А. С. Яковлева и других отечественное авиастроение неуклонно развивалось. В первой половине 1980-х гг. в КБ О. К. Антонова был создан суперлайнер АН-124 «Руслан» грузоподъемностью до 150 т, что приближается к возможностям железнодорожного транспорта. В это же время выпускается вертолет МИ-26, способный удерживать на борту более 20 т веса. После распада СССР лидерство в авиастроении перешло к странам Запада. В частности, эталоном современного аэробуса считается «Боинг-777» производства США. Он представляет собой широкофюзеляжный самолет с внешним диаметром корпуса 6,2 м и длиной 63 м. Лайнер рассчитан на беспосадочную транспортировку 440 пассажиров на расстояние 12500 км. Каждое из кресел самолета оборудовано персональным компьютером, мини-телевизором, стереомагнитофоном.

В настоящее время отечественная авиапромышленность возрождается. Появляются принципиально новые проекты аэромашин. В перспективе российские конструкторы планируют провести испытание летательного аппарата в форме тарелки, который должен заменить коммерческие лайнеры. Это будет девятитонная машина, способная перевозить по воздуху 2000 пассажиров со скоростью 1000 км/ч. Тарелка сможет зависать на месте, садиться как на сушу, так и на водную поверхность. Самолеты-амфибии представляют новое направление современной инженерной мысли. В частности, в апреле 1999 г. Российский федеральный институт промышленной собственности выдал патент группе омских специалистов на уникальное изобретение – многофункциональное преобразуемое транспортное средство. Другими словами, авиастроителям из Омска П. Глинникову, А. Никипелову и В. Гуржею удалось создать машину, одновременно совмещающую в себе самолет, автомобиль и катер. Ее мощность – 300 л.с., максимальная скорость полета – 270 км/ч, а предельно набираемая высота – 3000 м. Помимо этого машина свободно передвигается по грунту и воде. Габариты амфибии отличаются компактностью, ее длина составляет 5,3 м, ширина – 2 м, вместимость – 4 чел. Следует отметить, что совершенствование малой авиации является еще одним важным направлением изобретательства наших дней. Одним из уникальных его достижений считается мини-вертолет «Юла», который легко разбирается и упаковывается в специальном рюкзаке.

Крупные успехи современной тяжелой авиации связаны с исполь-зованием реактивного двигателя, конструкция которого основана на принципе движения ракеты, т. е. на противодействии силе термической реакции. Примитивные пороховые ракеты впервые появились еще в XI в. в Китае. Их перспективность в военном деле признавали многие ученые и изобретатели разного времени. Однако идея применения ракет в качестве двигателей космических кораблей родилась в России на рубеже XIX  XX вв. Ее автором был К. Э. Циолковский (1857  1935 гг.). Он появился на свет в многодетной семье лесничего, жившего в с. Ижевском под Рязанью. В десятилетнем возрасте будущий конструктор почти полностью оглох от перенесенной скарлатины. В такой ситуации ему пришлось оставить школу и заниматься самообразованием. Циолковский рано увлекся математикой, естественными науками, стал изобретать. Уже тогда им были изготовлены воздушный шар из папиросной бумаги, миниатюрный токарный станок, коляска, передвигающаяся при помощи ветра. В 1879 г. Циолковский сдал экзамен на звание народного учителя и был направлен преподавать математику в г. Боровск. В 1892 г. он переехал в Калугу, где до самой смерти занимался педагогической и научной деятельностью. Результатом последней стала одна из его главных работ «Исследование мировых пространств реактивными приборами», вышедшая в 1903 г. В ней ученому удалось обосновать основные принципы баллистики ракет и доказать преимущества жидкого топлива при их эксплуатации. Однако еще долгое время научный мир был не готов воспринять идеи основоположника космонавтики.

В годы гражданской войны в Советской России К. Э. Циолковский мог оказаться в концентрационном лагере по нелепому обвинению в содействии белому движению. К счастью, среди руководства страны нашлись люди, понимающие прогрессивное значение трудов ученого. В 1920-е гг. он получил возможность продолжить свою работу. Это время стало самым плодотворным в жизни Циолковского. Он рассчитал параметры трех космических скоростей, равных соответственно 8 , 11 и 16,5 км/с. Однако для достижения хотя бы первой из них вес топлива должен был составить 95 % массы запускаемого аппарата. В такой ситуации конструктор пришел к мысли о создании многоступенчатых ракет, своеобразных космических поездов. Эта идея стала поистине гениальной. Ее воплощение в жизнь дало возможность покорить космос будущим поколениям. Предвидя это, Циолковский проектирует скафандры, космические корабли и станции, разрабатывает теорию поэтапного освоения Солнечной системы. Еще при его жизни была создана Группа изучения ракетного движения, переименованная в 1933 г. в Реактивный научно-исследовательский институт, который возглавил другой выдающийся отечественный конструктор С. П. Королев.

Открытие космической эры в истории человечества состоялось 4 октября 1957 г., когда в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли весом 84 кг со скоростью 28565 км/ч. Вторым глобальным событием на пути покорения космоса стал полет советского гражданина Ю. А. Гагарина вокруг нашей планеты. Это произошло 12 апреля 1961 г. на корабле «Восток». Продолжительность его полета составила 1 ч 48 мин, а максимальная высота равнялась 327 км. Затем на околоземной орбите оказываются Г. С. Титов, А. Г. Николаев, П. Р. Попович, В. Ф. Быковский, а 16 июня 1963 г. – первая в мире женщина-космонавт В. В. Терешкова. 18 марта 1965 г. состоялся первый в мире выход человека в открытый космос. Его совершил А. А. Леонов, который удалился от корабля на 5 м и провел за его бортом 12 мин 9 с. К этим достижениям причастны г. Омск и его жители. Именно сюда в период Великой Отечественной войны был отправлен на хранение архив К. Э. Циолковского, благодаря чему его научное наследие не пострадало и в мирное время было издано Академией наук СССР. Небезынтересно знать, что момент пуска космического корабля с Юрием Гагариным на борту определялся по стрелке специального прибора, произведенного в Омске. Кроме того, в оснащении этого корабля присутствовала измерительно-преобразовательная головка, выпущенная местным «Электроточприбором». В свою очередь в медицинском обеспечении первых космических полетов принимал участие омич И. Т. Акулиничев. Именно он проводил обследование состояния здоровья Гагарина после приземления. И. Т. Акулиничев прошел путь от выпускника Омского медицинского института до члена Международной академии астронавтики. За успехи в изучении физиологии человека в космическом пространстве он был награжден Золотой медалью Христофора Колумба. Из наших соотечественников такой чести удостаивались только академик М. В. Келдыш и сам Ю. А. Гагарин.

Следует отметить, что покорение космоса Советским Союзом осуществлялось в условиях острой конкуренции со стороны США В 1958 г. они запускают свой первый спутник, но весил он всего 14 кг. В ответ на успешный запуск в 1960 г. советского корабля с двумя подопытными собаками Белкой и Стрелкой американцы направляют в космическое пространство шимпанзе. Однако из-за технических неполадок их аппарат с приматом был досрочно возвращен на Землю. Вслед за Ю. Гагариным США запускают корабль с астронавтом А. Шепартом на борту, но на высоту, не превышающую 250 км. В целом к лету 1963 г. советские космонавты совершили 259 витков вокруг Земли, а их американские коллеги  всего 34. Однако к концу десятилетия произошло выравнивание технологий двух конкурирующих держав в освоении космоса. Это выразилось в высадке 21 июня 1969 г. американских астронавтов Нила Армстронга и Эдвина Олдрина на поверхность Луны, где они провели 21 ч 32 мин, собрав 22 кг грунтовых пород. В лунной экспедиции участвовал также Майкл Коллинз, но он во время этого исторического события оставался на орбите в модуле «Колумбия». На Луне были установлены флаги США и ООН, которые на кино-, фотоснимках изображены развевающимися, чего в безвоздушном пространстве быть не может. Это впоследствии вызвало некоторые подозрения в подлинности экспедиции. Между тем специалисты не сомневаются в ее реальности, допуская фальсификацию самих снимков для большего эффекта. В 1970 г. непосредственное изучение лунной поверхности продолжил советский самоходный аппарат, управляемый с Земли. «Луноход», преодолевая подъемы до 30°, обследовал территорию площадью 80 тыс. кв. м. Поработав 301 сутки, он передал на Землю более 20 тыс. снимков и 200 телепанорам.

Таким образом, совместное исследование космоса советскими и американскими специалистами стало объективной необходимостью. С 15 по 21 июля 1975 г. прошел космический эксперимент по программе «Союз  Аполлон», в ходе которого произошла стыковка двух кораблей СССР и США. Однако новый виток «холодной войны» приостановил это начинание. Новое сотрудничество началось только в XXI в. К его началу отечественная космонавтика подошла с ощутимыми потерями из-за кризиса экономики и недостатка финансирования. Правда, даже в этих условиях она не потеряла конкурентоспособности по целому ряду позиций. Между тем ее отставание по созданию кораблей многоразового использования становится труднопреодолимым. Недавно в США был сконструирован космический челнок «Венчурстар», способный стартовать с Земли без дополнительных ускорителей и запасных топливных баков. В случае успешных испытаний это даст возможность удешевить стоимость доставки на орбиту грузов в 10 раз. На данный момент США заметно опережает Россию в области исследования глубокого космоса, т. е. отдаленных планет. Об этом свидетельствуют в первую очередь полеты к Марсу и высадка на его поверхность самоходных аппаратов. В 1998 г. марсоход «Соджернер» за 83 дня работы выдал более 500 изображений отдельных фрагментов поверхности планеты. Затем связь с ним была утеряна. В 2004 г. его работу продолжили марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити». В результате этой экспедиции был сделан химический анализ 10 образцов камней и грунта, проведены многочисленные замеры различных параметров атмосферы. Ученые пришли к выводу о том, что в прошлом поверхность Марса была схожа с земной, на Марсе имелось много воды и было теплей. Возможно, на Красной планете когда-то существовала органическая жизнь, перенесенная на Землю с падающими метеоритами. Кроме этого американские исследователи начали проявлять интерес к Сатурну. В октябре 2005 г. автоматическая станция «Кассини» совершила пролет вблизи его спутников Гиперион и Тефия, передав изображение их поверхностей. В настоящий момент космический аппарат «Пионер-10», запущенный с мыса Канаверал штата Флорида еще в 1986 г., движется к Плутону, орбита которого удалена от Земли на 5,9 млрд км. «Пионер» несет табличку, предназначенную для установления возможных контактов с гуманоидами. На ней изображены мужчина и женщина, а также схема, показывающая из какой части Солнечной системы он направлен.

В наши дни зарождается новое направление космонавтики, связанное с коммерческими путешествиями в пределах земной орбиты. Первые орбитальные туристы уже посетили международную космическую станцию в 2004  2006 гг. В планах германо-американского концерна «Даймлер-Крайслер» и японской компании «Кавасаки» значится сооружение космического отеля к 2015  2020 гг. В свою очередь российская корпорация «Энергия» предоставила в Федеральное космическое агентство сенсационный проект туристических полетов к Луне. Как раз к 2025 г. ученые собираются разместить там поселения людей, тем более что состав искусственной атмосферы уже открыт в научных лабораториях России. Он представляет собой кислородно-аргонную смесь, позволяющую создать внутри замкнутого помещения благоприятную среду для жизни человека. К середине XXI в. подобные поселения должны появиться на Марсе. Технически осуществить данные планы скорее всего будет возможно, но пока что неясно, будет ли в этом практическая необходимость.

Наряду с космонавтикой крупнейший вклад в технические достижения XX в. внесла электроника. Она берет свое начало от радиоэлектроники. Радио как средство беспроволочной электрической связи было изобретено российским физиком и инженером А. С. Поповым. 7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества он продемонстрировал в действии приемно-передающую аппаратуру собственной конструкции. До середины 1896 г. ученый поместил ряд статей с описанием своего открытия в нескольких научных журналах. Лишь после этого в английской прессе была опубликована схема радиоприемника итальянца Гульельмо Маркони, в целом повторяющая изобретение его русского коллеги. К лету 1897 г. Попов провел серию экспериментов по радиотелеграфной связи на кораблях Балтийского флота с достижением максимальной дальности 5000 м. Между тем в июне того же года патент на «усовершенствование в передаче звука на расстоянии посредством аппаратуры» получил Маркони. На этом основании на Западе его признали изобретателем радио, что до сих пор является исторической ошибкой. Однако следует отдать должное Маркони в дальнейшем развитии беспроволочной связи. В 1901 г. благодаря его усилиям устанавливается радиосвязь через Атлантический океан, а спустя семь лет она становится регулярной. Данный промежуток времени совпал с созданием электронной лампы, что послужило началу развития радиоэлектроники. В свою очередь использование ламповых приемников позволило уже в 20-х гг. XX в. приступить к массовому радиовещанию. В европейской части СССР оно началось в 1924 г., а в азиатской – только через три года. Следует подчеркнуть, что Омск был первым городом на территории Урала, Сибири и Дальнего Востока, где были налажены плановые радиопередачи. Самая ранняя из них состоялась 26 апреля 1927 г. Она осуществлялась с помощью 80 репродукторов, установленных в разных концах города. Вскоре радиоприемник стал главным средством информации в каждой семье, пока его не сменил телевизор.

Процесс создания телевидения с самого начала носил эволюционный интернациональный характер, поэтому ответить на вопрос, кто и когда его изобрел, довольно сложно. В конце XIX – начале XX в. в 11 странах в патентные бюро было представлено более 30 проектов прообраза телевизионных устройств, причем с заметным вкладом представителей России. Так, в 1880 г. П. И. Бахметьев, обучаясь в Цюрихском университете, разработал устройство телефотографа, одного из первых предшественников телевизора. Трехцветную телевизионную систему в конце 1899 г. патентует технолог из Казани А. А. Полумордвинов. Активно разрабатывает теорию электровидения военный инженер К. Д. Перский. Именно он в 1900 г. впервые ввел в оборот термин «телевидение» в обзорном докладе, прочитанном на международном конгрессе в Париже. В 1907 г. преподаватель Петербургского технологического института Б. Л. Розинг запросил патент в России, Англии и Германии на изобретенный им «способ электрической передачи изображений с использованием катодной трубки». Постройку лабораторного образца своей аппаратуры ученый завершил к маю 1911 г. Именно тогда ему удалось получить первое в мире телевизионное изображение. Правда, сделано это было с учетом ряда достижений его английских и германских коллег. За указанные заслуги Б. Л. Розинг был награжден Золотой медалью Русского технического общества. Однако до использования телевизионных аппаратов на практике было еще далеко. Первую реально действующую систему телевидения создал англичанин Джон Берд, который в 1926 г. организовал ее демонстрацию. Начиная с 1929 г. Британская радиовещательная корпорация воспользовалась этой системой для экспериментальных передач, а в конце 1936 г. она открывает телевизионный эфир, впрочем, недоступный еще для массового зрителя. Так появилось телевидение, далее оно только совершенствовалось и развивалось.

Логическим результатом эволюции радиоэлектронных технологий стало создание ЭВМ. Назвать точную дату изобретения и автора первой электронной вычислительной машины достаточно сложно, поскольку не ясно, какое именно устройство следует считать ее прототипом. Большинство исследователей относят данное время к 30-м гг. XIX в., когда английский математик Чарльз Беббидж начал работу по созданию аналитической машины. Она отличалась от уже существовавших автоматических вычислительных приборов наличием «склада памяти», в котором могли храниться до 100 чисел. Машина была способна осуществлять в минуту 60 сложений или производить умножение двух пятидесятизначных чисел. Интересно, что программы для ее использования составляла дочь великого поэта Байрона леди Лавлайс. На этом основании она стала считаться первым программистом в истории техники. Однако дальнейшая разработка проекта аналитической машины была остановлена. Английское правительство не увидело в ней практической пользы, отправив ее в музей Королевского колледжа в Лондоне. К идеям Беббиджа конструкторы вернулись лишь в конце XIX в. В 1890 г. Герман Холлерит использовал созданную им электромеханическую машину для обработки результатов переписи населения США. С его именем связано также образование первой в мире фирмы, специализирующейся на изготовлении перфокарт и счетно-программных устройств, впоследствии получившей название IBM  ныне один из крупнейших в мире производителей ЭВМ.

Первые проекты электронных вычислительных машин стали появляться в конце 30-х гг. XX в. Так, в 1937 г. сотрудник Гарвардского университета Говард Айкен приступил к созданию вычислительного устройства на электромагнитных реле. При поддержке корпорации IBM к январю 1943 г. он построил ЭВМ, состоящую из 750 тыс. частей и 72 аккумуляторов. Весила машина 5 т. при длине 15 м, ей необходима была целая секунда на операцию сложения и в шесть раз больше – на процесс умножения чисел. Вместе с тем реализация проекта Айкена доказала возможность создания и эксплуатации подобных устройств. Первая электронно-вычислительная машина с автоматическим программным управлением была разработана сотрудником Пенсильванского университета США Максом Эккертом в 1946 г. Она осуществляла уже 5000 операций сложения в секунду. Через три года появляется первая ЭВМ современного типа, построенная коллективом специалистов из Кембриджского университета под руководством Мориса Уилкса при участии Алана Тьюринга. В ее запоминающем устройстве могло храниться 512 чисел в пределах 10 млн. каждое. На операцию сложения машине требовалось всего 0,0001 с, а умножение она производила за 0,01 с. Разработка первой отечественной ЭВМ велась с 1947 г. в Институте электротехники Академии наук Украины под руководством С. А. Лебедева. Именно там была создана МЭСМ – малая электронная счетная машина, начало практического использования которой относится к 1951 г. Серийное произ-водство ЭВМ было налажено в СССР и США по сути дела одновременно. Парк электронно-вычислительных машин увеличивался высокими темпами. Если в начале 50-х гг. XX в. их количество исчислялось десятками, то в 1965 г. во всем мире использовалось уже около 40 тыс. ЭВМ, а в 1970 г.  свыше 100 тыс.

В конце 60-х – первой половине 70-х гг. XX в. разрабатываются и начинают использоваться персональные компьютеры. По данным сборника русских рекордов «Диво», изданного в Москве в 1991 г., первый компьютер такого рода был изобретен в Омске. Этого же мнения придерживается академик С. П. Капица. Автор гениального изобретения – член Российской инженерной академии А. А. Горохов. В 1954 г. он закончил Омский техникум транспортного строительства, а затем – Московский политехнический институт заочно. Его трудовая биография началась на Омской железной дороге, продолжилась на радиозаводе им. Попова и завершилась в местном филиале Научно-исследовательского института технологии машиностроения. Этот НИИ тогда находился при Омском авиационном заводе, где в 1968 г. и был изобретен персональный компьютер. Правда, в проекте он назывался «программирующим прибором», на который и было выдано в 1973 г. авторское свидетельство № 383005. Однако для внедрения изобретения в производство нужен был промышленный образец, но на его изготовление в Министерстве общего машиностроения не были выделены средства по причине некомпетентности и недальновидности чиновников. Так страна потеряла стратегическое изобретение, а в 1975 г. американская фирма «Эппл компьютерз» начала производство персональных ЭВМ.

Дальнейшее развитие электронных технологий привело к компьютерному буму на рубеже XX  XXI столетий. К настоящему моменту в мире нас-читывается около 2 млн высокопроизводительных ЭВМ, а персональные компьютеры в развитых странах становятся предметом первой необходимости. Параллельно идет процесс постоянного совершенствования электронно-вычислительных машин. В США уже разработан проект суперкомпьютера будущего, рассчитанного на 1000 трлн операций в секунду. По своей эффективности он в восемь раз должен превзойти ЭВМ пятого поколения. Суперкомпьютер будет располагать информацией, равной объему примерно 1 трлн книг. Наряду с ЭВМ универсального применения в настоящий момент создается уникальная электронная техника специального назначения. Так, представители инженерного персонала американской компании «Радиэйшн инкорпорейтед» сконструировали машину, способную печатать 30 тыс. строк в минуту. Таким образом, теперь появилась возможность воспроизвести весь текст Библии (773692 слова) за 65 с.

Современные ЭВМ дают возможность хранения, обработки, быстрого поиска и передачи информации, что означает революцию в системах накопления и освоения знаний. Наступает очень важный в жизни человечества этап «безбумажной информатики», когда информация поступает к специалистам прямо на рабочее место независимо от дальности ее базирования. Не менее важное значение приобретает внедрение средств глобальной связи в быт, что наблюдается сейчас благодаря развитию Интернета. Это явление современной цивилизации, возникшее в 90-х гг. XX в., не минуло и нашу страну. У истоков отечественного Интернета стояла группа энтузиастов из числа программистов МГУ и электронщиков Московского инженерно-физического института во главе с М. И. Давидовым. Опираясь на «Закон о кооперации», они за год до распада СССР создали компанию «ДЕМОС-Интернет», когда о личных компьютерах никто не мог даже мечтать. Однако уже к 2003 г. число пользователей Интернета в Российской Федерации достигло 11,5 млн чел. По этому показателю она делит с Бразилией шестое место в мире. Доступ к компьютерной сети имеют уже 33 % москвичей. В этом отношении им заметно уступают жители Сибирского территориально-административного округа, опережающие в свою очередь сограждан с Урала, Дальнего Востока и юга России.

Появление в современном мире значительного количества высококлассных ЭВМ способствовало формированию технической базы кибернетики. Объектом исследования этой науки стали общие законы получения, хранения, передачи и переработки информации. К кибернетическим системам относятся не только автоматические процессы в технике, ЭВМ, но и человеческий мозг, биологические популяции, общества людей и т. д. Такой подход создал возможность использовать уже биологические процессы в промышленном производстве, технике. Появились совершенно новые отрасли знаний – биотехнология и генная инженерия. XX в. стал временем постоянного развития научно-технической революции, в ходе которой наука сначала превратилась в производительную силу общества, а затем синтезировалась с техникой, образуя единую систему. По прогнозам ученых, в XXI в. грядет биотехнологическая революция, которая объективно должна привести к образованию системы «наука – техника – природа». Какими будут в этих условиях технические достижения человечества, покажет будущее.