Владислав Пристинский - 100 знаменитых изобретений
Наконечники стрелы первоначально изготавливались из кости или из твердого дерева. Позже, с развитием кузнечного искусства, их стали делать из бронзы или стали. Сначала наконечники были плоскими или листовидными, повторяющими форму кремниевых наконечников. Затем скифы изобрели более совершенный граненый наконечник, получивший распространение в Азии, а потом и в Европе.
Стрелы могли быть оперенными и неоперенными. Англичане еще в XIV в. использовали как те, так и другие. В целом, хорошая стрела, пригодная для дальней и точной стрельбы, была довольно сложным технологичным изделием, ее изготовление было достаточно трудоемким.
Постепенно лук стал применяться не только на охоте, но и на войне. Была разработана тактика, при которой лучники становились перед войсками, выстраивались в несколько рядов и выпускали стрелы в противника. Пока одни ряды вели стрельбу, другие перезаряжали луки. Стрелы пускались по навесной траектории, огибая фронтальную защиту обороняющихся. Обычно лучники начинали бой до того, как воюющие стороны сходились в рукопашном бою.
При стрельбе из лука тетиву натягивали на длину вытянутой руки, а выше плеча. Это исключало прицеливание, в том значении, как мы это понимаем. Для того чтобы научиться не просто стрелять, а попадать в цель, необходимо было регулярно и долго тренироваться с самого детства. При соблюдении этого условия к совершеннолетию лучник мог выпускать до десяти стрел в минуту на расстояние 200 шагов. Услуги таких профессиональных стрелков были очень дороги.
В Средние века хорошие стрелки, имея мощные луки, пробивали рыцарские латы на расстоянии 80–100 шагов. Так, в 1346 г. во время Столетней войны в битве при Креси английские лучники, вооруженные луками, стрелявшими на расстояние до 300 шагов, решили успех сражения.
В IX в. на основе лука был создан арбалет. Он представлял собой ложе из крепкого дерева (обычно тиса), на одном конце которого укреплялась дуга лука, сделанная из стали. Тетиву из крученого сухожилия или пенькового шнура натягивали при помощи специального устройства, вращая зубчатое колесо. Арбалет стрелял короткими железными стрелами или свинцовыми и каменными пулями (болтами) на расстояние 150 шагов.
Широкое распространение арбалет получил в XII в. С его появлением любой человек, обладавший элементарными навыками стрельбы, мог соревноваться с профессиональным лучником в меткости, даже превосходил его по поражающему действию. По некоторым данным, арбалетный болт поражал латника на расстоянии 150 метров и сбивал всадника с коня на расстоянии 200 метров.
Теперь лучники перестали быть отдельной высокооплачиваемой кастой. Их стали серьезно теснить отряды арбалетчиков. Из-за своей доступности арбалет долго считался «низким» оружием, недостойным благородного рыцаря. В 1139 г.
Второй Латеранский собор запретил использование арбалетов как смертоносного оружия против христиан и разрешил применять их исключительно против неверных. Однако в 1190 г. арбалеты были приняты на вооружении в армии Ричарда I Английского и Филиппа Августа Французского. Папа Иннокентий III вспомнил о запрете собора, но это не дало особых результатов.
Началось бурное развитие арбалетов. Их расцвет пришелся на XV–XVI века. Они применялись наряду с еще несовершенным ручным огнестрельным оружием.
Вместе с улучшением самой конструкции арбалета появлялись и новые типы конструкций. В XIV в. изобрели натяжной крюк, крепившийся к поясу арбалетчика. Для натяжения нога упиралась в стремя, стрелок приседал, зацеплял тетиву за крюк и, выпрямляясь, натягивал тетиву.
В 1500 г. по приказу императора Священной Римской империи Максимилиана было разработано устройство, предотвращавшее случайный выстрел. Причиной этого стал неожиданный спуск стрелы, едва не убившей императора.
Примерно в 1530 г. в Италии появились арбалеты, которые помещались под одеждой. Несмотря на все запреты и штрафы за их ношение, они получили широкую популярность, особенно среди горожан. Позже появились модификации для стрельбы глиняными или металлическими пулями.
В конце XVI в. появились арбалеты, комбинированные с огнестрельным оружием. Но постепенно арбалет перестал использоваться в военном деле.
После снятия с вооружения арбалет долго применяли охотники, ценя его за бесшумность. Но с совершенствованием огнестрельного оружия, повышением дальности боя бесшумность отошла на второй план, и от арбалета отказались. Хотя еще в начале XX в. сибирские охотники-промысловики натягивали на звериных тропах тросики с подведенным к ним подобием арбалета.
Во второй половине XX в. арбалеты возродились вновь. С появлением новых композитных материалов, позволивших уменьшить их массу, мощное и бесшумное оружие взяли на вооружение войска специального назначения.
Старший брат арбалета – лук – применялся дольше младшего собрата. Более легкий и простой в обращении лук любили кавалеристы. Луками были вооружены башкирские кавалеристы еще во время Отечественной войны 1812 г., за что получили у наполеоновских солдат прозвище «амуры».
В XV в. в Швейцарии, на родине легендарного Вильгельма Телля, зародилась спортивная стрельба из лука. В конце XIX в. были оформлены современные правила этого вида спорта. Стрельба из лука входила в программу Олимпийских игр начиная с 1900 до 1920 года. И была включена вновь в олимпийскую программу в 1972 году.
Звенящая тетива лука натолкнула людей на создание струнных инструментов – кифары, лютни, скрипки, гитары и многих других.
Лук послужил основой для создания лучкового токарного станка – прародителя всех современных станков. В нем гибкая жердь, соединенная веревкой с педалью, на которую нажимал рабочий, служила накопителем энергии. Затем она отдавала эту энергию на вращение обрабатываемой детали, делая процесс обработки непрерывным.
Магнитофон
Попытки записи звука делались еще в XIX веке.
В 1857 г. Л. Скотт создал фоноавтограф. Принцип его действия заключался в том, что колебания звуковой диафрагмы передавались игле, и та, в свою очередь, вычерчивала на поверхности цилиндра, покрытого сажей, кривую. Фоноавтограф позволял создать видимый образ звука, но не более.
В 1877 г. Эдисон, работая над усовершенствованием телефонного аппарата, создал фонограф, позволявший осуществлять запись и воспроизведение звука.
В фонографе звуковые волны при помощи трубы подводились к мембране из тонкого стекла или слюды, соединенной с иглой – резцом. Игла вычерчивала на быстро вращающемся вале, обернутом оловянной фольгой или бумажной лентой, покрытой слоем воска, винтовую канавку переменной глубины. При воспроизведении звука двигавшаяся по канавке игла совершала механические колебания, и связанная с ней мембрана издавала звук.
Позже Эдисон усовершенствовал свое изобретение, создав специальный сплав из воска и некоторых смол. Но ему не удалось исправить всех недостатков. Валик мог вести запись в течение нескольких минут, после нескольких прослушиваний копия разрушалась, а делать с нее отпечатки было невозможно.
В 1887 г. Э. Берлинер запатентовал граммофон. Он использовал тот же принцип, что и фонограф, но игла в записывающем аппарате располагалась параллельно плоскости мембраны и чертила не бороздки, а извилистые линии. Вместо громоздкого валика использовалась круглая пластинка.
С диска, записанного по способу Берлинера, можно было получать копии. Сначала граммофонные пластинки изготавливались из целлулоида, затем из эбонита. В 1896 г. Берлинер изобрел шеллак, который стал основным материалом для производства грампластинок.
Воспроизведение звука осуществлялось при помощи слюдяной пластинки, соединенной при помощи рычага с зажимом, в который помещались сменные стальные, а затем корундные или алмазные иглы. Сначала скорость вращения пластинки составляла 90–100 об/мин, затем был принят стандарт 78 об/мин.
Граммофон и его портативный вариант патефон были распространены до 40-х годов XX века. Затем им на смену пришли электрические проигрыватели и электрофоны.
Появление магнитной записи звука тесно связано с возникновением фонографа и зарождением радиоэлектроники. Через 11 лет после появления фонографа, в 1888 г., в журнале «The Electrical World» появилась статья американского инженера О. Смита, посвященная усовершенствованию конструкции фонографа Эдисона. В ней были предложены прогрессивные идеи, касающиеся записи звука. Смит изложил новый принцип записи звука – магнитный. В качестве носителя он предложил хлопчатобумажную нить, пронизанную стальными опилками. По замыслу Смита, стальные опилки должны были намагнититься возле проводов микрофонной цепи. Отдельные частички должны были запечатлеть отдельную фазу электрического волнообразного процесса.
Смит не указал способа воспроизведения магнитной фонограммы и не создал действующей конструкции аппарата для магнитной записи звука.
