Приключения изобретений - Александр Ивич
Решил тогда Монье сделать бетонные кадки и для пальм. А у пальм очень крепкие корни; они, вырастая, разламывают даже прочные дубовые кадки, поэтому Монье сделал слой бетона ещё толще. Но это не помогло. Кадки скоро развалились, уступая силе корней. Тогда садовник стянул кадки железными обручами, а на одну, кроме железных обручей, поставил и поперечные железные брусья. Только эта кадка и выдержала. Но зато она получилась очень некрасивой. Заржавленное железо поверх бетона – кто же купит пальму в такой уродливой кадке?
Попробовал Монье сделать иначе. Смастерил железную сетку из обручей и поперечных прутьев и залил её бетоном с обеих сторон так, что железный каркас оказался внутри бетона. Изумительно крепкая получилась кадка! Стал Монье делать слой бетона всё тоньше и тоньше, а корни пальм не могли разрушить кадки.
Понял тогда Монье, что сделал изобретение, и попросил выдать ему патент на кадки любых форм из бетона с железным каркасом внутри.
Патент ему выдали. Было это в 1879 году.
Монье забросил свои тюльпаны и стал пробовать, нельзя ли и другие вещи делать, как цветочные кадки.
Удалось ему смастерить водопроводные трубы, которые подводили воду к бассейну. Взял он патент на трубы. Потом сделал лестницу – прочная получилась лестница. Взял на неё патент.
Монье понял, что его случайное изобретение можно использовать по-разному. Но он был человеком необразованным и не знал, почему бетон с железным каркасом оказался таким прочным. Он мог только показывать сделанные вещи и предлагать:
– Попробуйте-ка разломайте!
Этого было мало. Его спрашивали: надёжен ли материал, не испортится ли через год или два? Хорошо ли переносит сырость? Можно ли делать слой бетона ещё тоньше?
Не мог Монье ответить толком на эти вопросы, потому что и сам не знал.
Решил он продать свои патенты на цветочные кадки, водопроводные трубы, лестницу и заняться опять тюльпанами. Нашлись люди, которые догадались, что дело тут серьёзное. Один германский промышленник купил задёшево у Монье все его патенты, оговорив, что покупает право делать любые вещи по способу, изобретённому Монье.
Германская фирма, которая купила патент, занялась тем, что должен был сделать сам изобретатель, – изучать свойства материала.
Оказалось, что железо и бетон замечательно удачное сочетание. Железо хорошо сопротивляется растяжению, но легко гнётся, а бетон как раз наоборот: не выносит растяжения (потому и ломались под давлением корней бетонные кадки), зато отлично сопротивляется сжатию: его невозможно согнуть. А соединение железа с бетоном отлично сопротивляется и растяжению и сжатию. Но это ещё не всё. Железо и бетон обладают одинаковым коэффициентом расширения. Это значит, что они одинаково расширяются от тепла и одинаково сжимаются от холода. Вот это свойство и делает материал особенно надёжным.
Так Монье и не узнал, что он продал патент не на цветочные кадки, а на одно из важнейших изобретений XIX века, которое внесло переворот в строительную технику, – он изобрёл железобетон.
У железобетона много важных достоинств. Например, железные сооружения при пожаре размягчаются, гнутся и обрушиваются, а бетон огнестоек – он выдерживает высокую температуру огня и холодную струю воды, которой тушат пожар. Кроме того, железо, покрытое бетоном, не ржавеет. А обходятся железобетонные сооружения гораздо дешевле, чем железные.
Когда всё это узнали, стало понятным, что из железобетона надо делать не цветочные кадки, а самые большие и прочные сооружения – заводские здания, небоскрёбы.
Если бы Монье умел упорно работать и соединил практическую удачу с научным изучением своего открытия, как это делали настоящие изобретатели, то его можно было бы назвать великим изобретателем.
А так – просто повезло человеку. Напал на замечательную идею, а на что она годится, что с ней делать, толком не знал. Счастливый случай принёс ему немного денег и незавидную славу человека, который проворонил своё счастье.
ЧЕЛОВЕК И МАШИНА
В чём главная разница между движениями людей, животных и движениями машин? Живому организму свойственны движения качательные – вперёд и назад, вверх и вниз. Таковы движения ног при ходьбе, рук при работе, крыльев птиц в полёте. А для машин удобны движения вращательные.
Но как же паровая машина или двигатель внутреннего сгорания? Ведь там поршень совершает качательные движения – вверх, вниз? Да, это так. Но такие машины и считаются несовершенными. Приходится придумывать сложные устройства для того, чтобы превращать качательные движения во вращательные – например, для передачи движения от машины паровоза или автомобильного мотора к колёсам. Изобретатели постоянно стремятся заменить качательное движение вращательным. Так на смену паровой машине пришла паровая турбина с вращающимся колесом и в современной авиации газовая турбина вытесняет двигатели внутреннего сгорания.
Попытки создавать машины, слепо подражая природе – движениям людей, животных, птиц, – кончались обычно неудачей. Вы помните забавный паровоз с ногами, приводившими в движение колёса [1]. Несколько веков изобретатели, стремившиеся построить аппарат для летания тяжелее воздуха, думали, что надо создать машину, которая махала бы крыльями, как птица. Из таких опытов ничего не получалось. Значит, незачем было и наблюдать за полётом птиц? Нет, это было необходимо. Только в основу авиации, как догадались в конце XIX века Можайский, Лилиенталь, братья Райт и как доказал теоретически Жуковский, надо положить парящий полёт птиц, когда крылья их неподвижны. Вот эти важные наблюдения и помогли создать сперва планер, а потом и аэроплан.
[1 А всё-таки ноги пригодились технике – и притом технике самой современной! Вспомните мощную машину для выемки грунта, недавно созданную, – шагающий экскаватор. Почему же для паровоза ноги нелепы, а для экскаватора удобны? Паровоз катится по рельсам, то есть по гладкой дороге, и двигаться ему нужно быстро. В таких условиях отлично работают колёса. А ноги приспособлены для сравнительно медленного передвижения по неровной местности. Им ухабы, крутые подъёмы и спуски – не препятствие. Экскаватору скорость не важна: он передвигается на маленькие расстояния, а способность двигаться по неровной местности необходима. Вот и пригодились ему механические ноги.]
Я хочу рассказать вам несколько случаев, когда наблюдения за работой живого организма давали изобретателям идею машины или помогали найти принцип прежде задуманной ими машины.
ОСЫ И БУМАГА
Бумагу до середины XIX века, как вы помните, делали из тряпок. Бумага получалась очень хорошая, но стоила она дорого.
Немецкий пастор Якоб Шеффер обратил внимание на то, что осы строят гнёзда из волокон древесины, скрепляя их клейкой жидкостью, которая выделяется из желёз, как у нас слюна. Тестообразные шарики, из которых состоит осиное гнездо, когда высыхали, становились очень похожими на бумагу.
Шеффер попытался создать бумагу по «осиному» способу. Он пробовал обрабатывать клейкими
