Человечество отправляет автомобили за пределы планеты, редактирует геном и подумывает о базе на Марсе. Нас окружают сотни новых синтезированных веществ, а анаэробные герметики для космоса используются на кухне и в ванной. Как тут не смотреть с восторгом в будущее, причем очень отдаленное?

Но не менее интересно обернуться и взглянуть назад, на истоки, что стали причиной нашего хаотичного, но увлекательного технического прогресса. Мы хотим рассказать вам об истории вещей, ставших привычными. Ведь наши предки пусть и не обставляли свои открытия столь эффектно, но проделывали не менее впечатляющую интеллектуальную работу.

Сегодня поговорим об истории насоса.

Первые прототипы

Что такое насос вообще? Классически, под этим названием подразумевают устройство, которое преобразует механическую энергию (ручную или двигателя) в энергию потока воды.

Уверены, зачем он нужен, никому объяснять не надо. Вот и наши далекие предки были не в восторге от необходимости таскать воду ведрами, кувшинами и другими емкостями.

Первые насосы по конструкции совершенно не походили или были далеки от нынешних. Но рассказывать будем обо всех.

Водоподъемные машины.

Именно этот вид устройств археологи датируют, как наиболее древний. Водоподъемные машины находят на территории Египта, Вавилона, Китая — древних цивилизаций, которым приходилось существовать в засушливом климате. Отсюда, видимо, стремление проще и быстрее доставлять воду в поля или поселения.

Основой механизма было колесо, на обод которого под углом примерно в 45 градусов крепились кувшины. В нижней точке емкость набирала воду, в верхней вода выливалась в специальный желоб (далекий предок трубопровода). Колесо вращалось физической силой — мулов, быков или человека.

Водоподъемный механизм встречался в различных вариациях. «Бесконечная» цепь с подвешенными ковшами использовалась в Каире за 1700 лет до н. э. При этом воду черпали не из реки, а из колодца глубиной 91,5 метра.

Несмотря на впечатляющие цифры и факты, КПД всей этой «линейки» был крайне мал.

Архимедов винт.

Первый «именной» прототип насоса был (кто бы удивлен) разработан античным гением. Справедливости ради, по мнению ряда исследователей подобные сооружения использовались еще в знаменитых висячих садах Вавилона. Но в историю конструкция вошла именно под именем Архимеда.

Устройство представляет собой полую трубу с винтом внутри. Весь механизм располагается под наклоном: нижний конец в воду, верхний — на возвышении.

Винт имеет рукоять, за которую система и приводится в движение. При вращении нижняя лопасть забирает воду, она скользит по спирали вверх, где выливается в емкость или трубу. Конструкция может быть цельной (когда винт крепился к оболочке с помощью смолы) или со свободным вращением вала.

По сути, это прототип современных винтовых устройств.
Особенность конструкции в том, что архимедов винт был универсален для любых склонов. Если угол наклона становился больше — вода тоже подавалась наверх, только крутить рукоять надо было сильнее. И наоборот.

Архимедов винт использовался и для обработки сточных вод, и многими веками позже в Голландии (при осушении участков моря), применяется в европейских деревнях до сих пор.

Более того, изобретение используется в автомобильной технике вместо (только представьте!) колес. Чудо техники называется шнекороторным вездеходом. Такой аппарат запросто ездит и по болоту, и по грязи за счет отталкивания от жидкой или кашеобразной субстанции.

Поршневой насос.

Пионером этого устройства, работающего на базовых принципах пневматики и гидравлики, считается разработка еще одного греческого изобретателя — Ктесибия.

Сведения расходятся. По одним источникам, это был не просто первый поршневой насос (с плунжером, цилиндром, клапанами — как сейчас), а еще и первое противопожарное устройство! Другие историки говорят, что насос использовался греками в быту для подъема воды из скважин, да и вообще изобретен значительно раньше.

Наиболее древние упоминания о насосе Ктезибия находятся в трудах Pneumatica Герона Александрийского и De Architectura Витрувия. Кстати, именно для иллюстрации книги последнего Да Винчи создал знаменитого Витрувианского человека.

Стоит отметить, что до 18 века водоподъемные машины использовались чаще, чем поршневые насосы. Перевернула ситуацию эпоха пара.

Если древние века дали нам сам принцип насоса, то Средневековье и Новое время сделали устройство именно таким, каким мы его знаем сейчас. Об этом мы расскажем в следующих статьях.