Вечный двигатель

Первые проекты механических, магнитных и гидравлических ррт

Сейчас трудно установить точно, когда, кем и где был предложен самый первый проект ррт. Есть данные о том, что в трактате великого индийского математика и астро­нома Бхаскара Ачарья (1114-1185 гг.) «Сиддханта Сиро - мани» (ок. 1150 г.) есть упоминание о ррт. Об этом же говорится в сочинении араба Фахра ад-дин-Ридваи бен Мо - хаммеда (ок. 1200 г.).

В Европе первые известия о ррт связаны с именем од­ного из выдающихся людей XIII в. — Виллара д'Онне - кура — французского архитектора и инженера.

Как и большинство деятелей того времени, он зани­мался и интересовался многими делами; строительством

Соборов, созданием грузоподъемных сооружений, пилы с водяным приводом, военной стенобитной машины и даже... дрессировкой львов. Он оставил дошедшую до наших дней «Книгу рисунков» — альбом с записями и чертежами (ок. 1235-1240 г.), которая хранится в Парижской Нацио­нальной библиотеке. Для нас представляет интерес прежде всего то обстоятельство, что в этом альбоме приведены рисунок и описание первого из достоверно известных про­ектов perpetuum mobile.

Оригинальный чертеж автора показан на рис. 1.3а. Текст, относящийся к этому чертежу, гласит: «С некоторого вре­мени мастера спорят, как можно было бы заставить колесо вращаться само собой. Эгого можно достигнугь посред­ством нечетного числа молоточков или ртути следующим образом» (следует рисунок).

Д'Оннекур не пишет, сам он придумал двигатель или заимствовал эту идею у другого мастера. Да это и не так важно. Главное — существо дела. Обратим прежде всего внимание на то, что автор совершенно не сомневается, что заставить колесо вращаться само собой можно. Во­прос только в том, как это сделать! В тексте говорится о двух вариантах ррт — с молоточками и с ртутью. На­чнем с первого. Из текста в сочетании с рисунком идею изобретения можно понять. Поскольку число молоточков на ободе колеса нечетное, всегда с одной стороны их будет

Больше, чем с другой. В данном случае слева будет четыре молоточка, а справа — три. Следовательно, левая сторона колеса будет тяжелее правой и колесо, естественно, по­вернется по направлению против часовой стрелки. Тогда следующий молоточек повернется в том же направлении и перекинется на левую сторону, снова обеспечивая ее пере­вес. Таким образом колесо будет постоянно вращаться.

Идея колеса с грузами или тяжелой жидкостью, нерав­номерно распределенными по окружности колеса, оказа­лась очень живучей. Она разрабатывалась в самых различ­ных вариантах многими изобретателями в течение почти шести веков и породила целый ряд механических ррт.

Анализ этих двигателей мы проведем позже и рассмо­трим их совместно, с общей позиции.

Обратимся ко второй, не менее интересной идее ррт, возникшей тоже в XIII в. и также породившей большую серию изобретений. Речь идет о магнитном ррт, пред­ложенном Петром Пилигримом из Мерикура1 в 1269 г. В отличие от практика-инженера д'Оннекура Петр Пили­грим все же был больше «теоретиком», хотя занимался и экспериментами; поэтому его проект ррт, показанный на рис. 1.4, выглядит скорее как принципиальная схема, чем как чертеж.

По мнению Петра, таинственные силы заставляющие магнит притягивать железо, родственны тем, которые за­ставляют небесные тела двигаться по круговым орбитам вокруг Земли[2]. Следовательно, если дать магниту возмож­ность двигаться по кругу и не мешать ему, то он при соот­ветствующей конструкции реализует эту возможность. На­сколько можно судить по схеме, двигатель состоит из двух частей — подвижной в неподвижной. Подвижная часть — это стержень, на одном (внешнем) конце которого закреп­лен магнит, а другой (внутренний) насажен на неподвиж­ную центральную ось (axis). Таким образом, стержень мо­жет двигаться по окружности подобно стрелке часов. Непо­движная часть представляет собой два кольца — наружное а и внутреннее Ь, между которыми находится магнитный материал с внутренней поверхностью в форме косых зуб­цов. На подвижном магните, установленном на стержне,
написано «северный полюс» (pol. septentrionalis), на маг­нитном кольце — «южный полюс» (pol. meridianus). От­метим, кстати, что Перегрин первый установил два вида магнитного взаимодейст­вия — притяжение и от­талкивание и ввел обозна­чения полюсов магнита — северный и южный.

Автор, по-видимому, полагал (точно понять это из описания нельзя), что магнит, установленный на стержне, будет поочередно притягиваться к зубцам магнитов, установленных в кольцевой части, и та­ким образом совершать непрерывное движение по окружности.

Несмотря на явную не­работоспособность такого Мерикура устройства, сама идеи вос­пользоваться магнитными силами для создания двигателя была совершенно новой и очень интересной. Она поро­дила в дальнейшем целое семейство магнитных ррш. В конечном счете не нужно забывать, что и современный электродвигатель работает на магнитном взаимодействии статора и ротора.

Несколько позже появились и ррш третьего вида — гидравлические. Идеи, положенные в их основу, не были столь новыми; они опирались на опыт античных водоподъ­емных сооружений и средневековых водяных мельниц.