Інші найважливіші технічні винаходи

Будівництво величних споруд вимагало транспортування великих тягарів та їх підйому на значну висоту. Ця задача вирішувалася широким використанням важеля, потім винайдено блок у формі колеса. Блок дозволив одержувати виграш в силі або швидкості і став передумовою створення перших підйомних механізмів. Прообрази колеса – катки використовувалися при переміщенні тягарів з ще більш давніх часів.

Винахід колеса корінним чином змінив способи руху по суші. Ця конструкція не має аналогів в живій природі і принципово важлива для історії технічного знання. Колесо використовували в Єгипті з Середнього царства, хоч природні умови не сприяли розвитку колісного транспорту. Спочатку колесо, як свідчать здобутки археологів, складалося з кількох дощечок збитих між собою поперечними планками і обрізаними по колу та з отвором в центрі круга для встановлення вісі. До 2000 р до н.е. конструкція набула досконалішого виду і в смертоносних бойових єгипетських колісницях в колесах з’явився обід зі спицями та ступкою з отвором для вісі, до якої кріпилися спиці. В такому вигляді колесо було запозичене римлянами й попало в Європу.

Визначним досягненням стало створення візка з колесами, який вперше почав використовуватися з 4 тисячоліття до н.е. в Індії. Візок на колесах з металевими обідами, запряжений домашніми тваринами, став важливим двигуном цивілізації, а колесо виконувало активну роль рушія. З 12 ст. до н.е. відомі чотири- і шестиколісні вантажні візки.

Винахід колеса сприяв розвитку ремесел (гончарний круг, млин, токарний верстат). Колесо в подальшому знайшло широке використання в гідравлічних двигунах (водяні колеса-млини) і в будівництві. В ХІХ ст. замість водяного колеса для передачі енергії почали використовувати турбіну, яка мала важливий елемент – колесо.

Для розвитку ремесла велике значення мали: винахід гончарного круга, який дав можливість виготовляти посуд більш правильної форми та значно продуктивніше; удосконалення гончарного горну, що забезпечило необхідну температуру та рівномірне обпалювання керамічних виробів (рис. 3.8).

А

Б

Рис. 3.8. Керамічне виробництво в Стародавньому Єгипті:

а – стадії технологічного процесу; б – будова гончарного круга

Гончарний круг поширювався разом з гончарними виробами. Наприклад, на Стародавньому Сході він з’явився в кінці 4 і початку 3 тисячоліття до н.е., в Закавказзі і Північному Причорномор’ї – в 7 ст. до н.е., а на Волзі і в Германії в 9–10 ст. н.е.

В цей період почали збагачувати корисні копалини подрібненням та спеціальними методами. Зростання об’ємів обміну та посилення ролі грошей також сприяли розвитку гірничої справи тому, що вимагали чеканки монет з золота і срібла.

Розвиток гірничої справи і перехід до розробки більш глибоких горизонтів вимагав нових засобів для відкачування води. Для вирішення цієї задачі почали широко використовувати водовідливні штольні, а також прості водовідливні механізми, як гвинт Архімеда та різноманітні водочерпальні колеса.

Розвиток землеробства дав нову сировину для виробництва одягу: льон, коноплю, кропиву та ін. Головним був льон, як для виготовлення грубого і міцного полотна так і тонкої матерії. Замість шкір все більше використовували тканини. Важливу роль в розвитку текстильного ремесла відіграв винахід веретена, яке дозволило виготовляти довгу і тонку нитку, рівномірної товщини. Створення ткацького верстату дозволило виготовляти різні види тканин.

В Єгипті для підйому води у 14 ст. до н. е. винайшли і почали широко використовувати шадуфи – прив’язані мотузкою до кінця довгої жердини шкіряні відра, на іншому кінці яких кріпили вантаж (рис. 3.9). За допомогою шадуфа можна протягом години підняти на висоту 2 м – 3400 л води, на висоту 3 м – 2700 л, 6 м – 1550 л. Для підйому на значну висоту використовували декілька шадуфів. За допомогою систем іригації осушували болота на берегах Нілу і розширяли родючі землі.

У часи стародавніх цивілізацій почали використовувати труби в системах зрошення, водопроводу та каналізації. Найстаріші з відомих систем зрошування, в яких вода поступала на поле через керамічні труби, існувала біля 2500 р. до н.е. в долині Інду. В Єгипті знайдені мідні труби, звернуті з мідного листа, яким біля 3000 р. Шви в таких трубах замонолічувалися гіпсом.

Система водопостачання значно більшого масштабу була створена римлянами. Для подачі в Рим питної води в горах будувалися акведуки – водоводи в вигляді каналів і труб, які було прокладено над і під землею. Перший римський акведук був споруджений в 312 р. до н.е., а останній – в 226 р. н.е. Загальна протяжність одинадцяти римських акведуків складала 560 км. Вони справно функціонували аж до V ст., поки не були зруйновані варварами. За розпорядженням римського папи Сикста V три з них відновлені і працюють по сей день. Прикладом римського акведука, який прекрасно зберігся, може служити Пон-дю-Гар на півдні Франції з прольотом арок до 25 м і висотою близько 50 м.

Рис. 3.9. Поливка саду за допомогою шадуфів.

Розпис гробниці в Фівах. Єгипет (ІІІ тис. р. до н.е.)