Свежие комментарии

Античная паровая машина

С тех пор как мутный поток малограмотных книг про попаданцев затопил прилавки, у читателей выработался рефлекс на высмеивание подобных сюжетов, независимо от их правильности. К сожалению, для правильного высмеивания необходимы знания и критическое мышление, а с ними у оного читателя не очень, скажем спасибо советско-российской школе. Давайте посмотрим типичные обывательские доводы против строительства паровой машины в Римской империи.

У попаданца не будет приличных подшипников. Вообще-то первую паровую машину и первую ротативную паровую машину разделяет добрая сотня лет. В первых машинах банально не было вращающихся частей, частота движения поршня не превышала герца, и инженерам вполне хватало технологий которые уже тысячи лет верой и правдой служили в телегах и колесницах.

Римляне не смогли бы создать котел, выдерживающий давление пара. Пароатмосферные машины не использовали избыточного давления пара, на это и указывает слово «атмосфера» в названии. Самые первые котлы составлялись из двух половинок — нижней медной и верхней свинцовой, из чего нетрудно понять что уж о давлении их создатели не беcпокоились.

Вообще стремление к излишней сложности часто подводит критикантов попаданчества, например им непременно нужны хорошие пружины для предохранительных клапанов. В реальности для прижимания клапана использовался обычный груз. Такая схема использовалась больше сотни лет и дожила до первых океанских параходов, где из-за нее было зря потрачено немало топлива — при качке клапан отходил и травил пар.

Но пароатмосферные машины были малоэффективны и использовались лишь на угольных шахтах. На самом деле даже простейшие машины Ньюкомена, с КПД порядка 0.8%, использовались для подьема воды из Сены в Париже(1726), подъема воды для водяных колес поддува домн в Коалбрукдейле(Coalbrookdale, 1742) и Шропшире(Shropshire, 1750s). Джон Смиатон(1724–1792) начал серьезные исследования в середине 18 века и построил небольшую машину. Эксперименты на ней показали важность регулировки распрыскивания воды, что позволило ему практически утроить КПД! Так что к моменту изобретения Уатом конденсатора в промышленности работали уже десятки паровых машин. Попаданцу ничто не мешает использовать уаттовский конденсатор — так что он смело может рассчитывать на 4% КПД даже с атмосферным давлением в котле.

Но попаданцу придется топить паровик дорогими дровами. На деле в античные времена большая часть Европы была покрыта лесами. За пределами больших городов цена топлива была околонулевой.

У римлян не было потребности в паровых двигателях. Что же, давайте посмотрим как римляне осушали свои шахты. Изображенная на второй иллюстрации система осушения была найдена в римской серебрянной шахте в Испании. Она состояла из 8 пар деревянных колес, каждое из которых приводилось в движение человеком(16 человек). Система поднимала порядка 3 литров воды в секунду на высоту 30 метров. На частях колес видны пометки для сборки, а используемая древесина не растет в Испании. Колеса вращались в противоположных направлениях и сливали воду в один желоб, который обходил оба колеса. Благодаря этому всплески воды при сливе из ящиков сглаживались.

Остатки похожих систем найдены также в медных шахтах Испании, и золотых шахтах Румынии(Дакии). Рекорд по глубине — порядка 75 метров, примерно такой же(80 м) была глубина шахты, на которой была установлена самая первая машина Ньюкомена. При этом детали румынских колес совпадают с деталями испанских. Все это указывает на то что в империи существовала целая индустрия шахтных насосов. Добавим до кучи многочисленные мельницы и потребность в источнике механической энергии налицо.

Римляне не смогли бы подогнать поршень к цилиндру. На последней иллюстрации вы можете видеть типичные римские поршневые насосы. Они изготавливались из бронзы и применялись в шахтах, на кораблях и для тушения пожаров. Зазоры между поршнем и цилиндром составляли порядка 0.1-0.3 мм. Это на порядок лучше точности изготовления паровых цилиндров в конце 19 века! Конечно паровые цилиндры имели на порядок большие размеры, но тем не менее результат впечатляет. В любом случае, способ, которым изготавливались цилиндры первых паровых машин — отливка и последующая притирка, вполне доступен римлянам. Ну а зазор в любом случае придется добирать кожей или пенькой.

Металл стоил бы слишком дорого. Давайте попробуем оценить расходы на паровую машину и на систему колес, упомянутую выше. Вес машины на пару лошадиных сил(эквивалент 16 рабов, только рабы работают смену, а машина может пахать круглосуточно) составил бы пару-тройку тонн, но надо учитывать что в основном это был бы вес кирпичей и деревянной балки. Скажем нагревательная поверхность котла, по Уатту, была бы 1.6 м^2, при толщине порядка 5 мм это примерно 75 кг. Того же порядка был бы и вес цилиндра. Большую часть остальных деталей можно изготовить из более дешевых свинца(верхняя поверхность котла) и железа. А по мере налаживания технологии можно делать весь двигатель из железа.

Плюс паровой машины — низкооборотный двигатель имеет практически неограниченный ресурс. Известны машины Ньюкомена и Уатта, проработавшие больше ста лет(разумеется смазка и замена уплотнений делалась куда чаще). Каков срок службы раба в сырости и темноте шахты? Двадцать лет? Десять?

Цена раба — как минимум 500 динариев, 1.7 кг серебрянных монет. Тут надо отвлечься и прояснить один тонкий момент. Медная монета в доиндустриальных государствах могла стоить по весу и 1/50 и даже 1/10 от цены серебрянной, этим часто обосновывают дороговизну меди. Но соотношение цены монет не имеет ничего общего с соотношением цен на металлы. Государство всегда старалось завысить цену монет по сравнению со стоимостью металла. Чем сильнее и централизованнее была его власть тем лучше ему это удавалось. И завышение всегда в первую очередь касалось медных монет, как менее ценных и менее привлекательных для фальшивомонетчиков. Например на заре истории Рима медный асс весил в полсотни раз больше серебрянного динария и разменивался 10 к 1 — итого соотношение 1:500. На расцвете империи асс весил лишь в два с половиной раза тяжелее динария и разменивался 16 к 1 — соотношение 1:40. Причина изменения пропорции не в том что меди стало мало, а в том что крепкая рука империи взяла все Средизимноморье за я%&… сами понимаете за что. Реальное соотношение цены меди к серебру — несколько сотен к одному. Так что стоимость всего металла в небольшой паровой машине и соединенным с ней насосом была бы меньше стоимости одного раба.

Вывод? Если и есть серьезные доводы против возможности античных паровых машин, то мне они, увы, неизвестны.

Иллюстрации римских механизмов — Engineering in the Ancient world, J.G. Landels, 1978

62 комментария Античная паровая машина

  • Кирилл

    А можно ссылку пожалуйста на точность изготовления поршней насосов в античности?

  • Константин

    ЕМНИП, внедрять эолипилу Герона запретил фараон Птолемей — «дабы не развращать рабов бездельем». С учетом того, сколько было побочных эффектов у технической революции 18го века (один луддизм чего стОит!), я бы не стал с ходу клеймить Птолемея как тупого ретрограда — не исключено, что решение было принято после детального обсуждения с ведущими экономистами.

    • vashu1

      // эолипилу Герона

      Бесполезная штука. Оптимальная скорость движения реактивной турбины =~ скорости истечения пара, на скоростях достижимых греками машина на этом принципе бесполезна.

    • Михаил

      А тут хороший вопрос, на самом деле. Есть решения, однозначно прогрессивные, но те, кто их «внедряет», будут испытывать потрясения. К примеру, нечто, что резко повышает производительность труда — ввиду начисто отсутствующей «социалки» многие из людей, занятых в этой сфере, став «лишними», просто умрут. От голода, на кресте, в бою с… карательными силами попаданца. Который либо будет вынружден прогрессорствовать по принципу кровь-кишки… либо сдохнет сам… Или же будет осторожничать с прогрессом и, соответственно, не сделаект революции 🙂

    • Aikr

      Боюсь, что вас обманули.
      1) Эолипил с самого начала был не более чем игрушкой, для практического использования непригодной. Запрещать его попросту не было смысла.
      2) А вот более удачные механизмы того же Герона (например, автомат для открывания дверей храма) очень даже использовались, и никому не приходило в голову их запрещать.

  • Константин

    тем не менее, на Александрийском маяке она успешно использовалась — для использования отдельных образцов разрешение Птолемей дал!

    • vashu1

      Эта байка изредка попадается в интернетах, но ни в одном серьезном источнике не упоминается, в том числе и в заметках самого Герона.

  • KT315

    Римляне вполне умели делать водоворотные водяные турбины
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/75/Roman_mill_at_Chemtou.jpg
    Практически полный аналог современной водоворотной ГЭС для малого перепада высот.
    https://youtu.be/Sf8uqWvGP28
    Не знаю, что там у римлян с мощностью и КПД, сохранился только лоток для воды. Типичная современная выдаёт 5-7кВт электричества при 30% КПД (аффтор ожидал 60%, но не вышло. Модификациями турбины довёл до 42%).

    Т.е. нам в Риме доступен «гидромотор» мощностью 2-3 киловатта, а то и больше.

    • vashu1

      Пару киловатт и колесом собрать можно. Проблема передать до нужного места. Колесо Полхема нигде кроме Швеции не использовали что намекает(многие его прожекты или лишь на субсидии), да и их дальность ограничена.

      • KT315

        На нефтяных скважинах тоже качающийся привод использовали. Но да, это тупик.
        Нужен способ передачи энергии от ГЭС. Тут полная победа 3-фазных асинхронных моторов, Теслы и Доливо-Добровольского. Но для античности как-то слишком смело.
        Километры труб высокого давления, что гидравлики, что пневматики — Англия совсем не античного периода .

        Римский вариант — акведук до нужного места, а там уже крутим. Как оно в реальности и работало. Вода попутно идёт на хознужды.

  • vashu1

    Я уже час читаю комменты, но не встретил ни одного Тараса. Так сладко и вольно дышится теперь в возрожденном Арканаре!

    • Hludens

      Помоему его таки почистили? А то я в обед десяток его записей видел и на одну относительно разумную даже ответил.

      • DlMFlRE

        Краз писал «если увижу более одного ответа на вопрос оставлю один рандомный, остальные зачищу».

  • Гирдас

    А мелочь всякая?
    Я про метизы и прочий крепёж. Винты, гайки, сварка, болты. Кузнечная сварка была. А вот сборка изделий….
    Подшипник можно и сделать, а можно обойтись. Но сборка чего угодно будет адов гемор.

    • KT315

      Начать даже с математики. Как считать эти метизы.
      Римская система записи чисел непозиционная. Считать в уме практически невозможно, только с помощью абака.
      Для монет и весов использовалась 12рична система, вес в двенадцатеричных унциях. Для помощи в счёте использовался раб, загибающий пальцы (в уме тоже практически невозможно)

      • karakh

        А в чем проблема считать в двенадцатеричной системе в уме или на пальцах? Для пальцевого счета она вполне удобна, только надо фаланги использовать, а не пальцы загибать как в десятичной. А счет в уме это дело привычки.

        • KT315

          Таблица умножения побольше, а у народа с десятичной проблемы.

          • karakh

            Таблица умножения конечно побольше, но раб загибающий пальцы все равно не нужен.

            На самом-то деле таблицу умножения не надо запоминать и заучивать, ее надо использовать и постепенно она заучится сама. Чуть подольше чем 10х10, но не глобально дольше.

        • KT315

          Без шуток, таблица умножения 12х12 требует запоминания 144 чисел, вместо 100 у десятичной, или 64 у восьмеричной.
          Ну, у кого-то замечательная память, а у кого-то обычная.

          • KT315

            А, был не в курсе. Британцы таки учат таблицу 12*12. (1 фут = 12 дюймов).
            Ну, у них и электропроводка по кольцевой схеме (ring main). Меди меньше, 2.5 квадрата на 26А, но электрик должен быть раз в 5-6 прошаренней, чтоб найти неисправность.

    • vashu1

      Толи дело в начале восемнадцатого века — заходишь в магазин и просишь два десятка болтов М4.

  • Igord

    Применительно к Греции с островами. Полезные ископаемые Греции, что Зевс послал, завалы, окромя дерева. Тут и никель, бокситы и даже бурый уголь.
    Смотрим древние источники, с древесиной таки проблемы. В пифосах и амфорах перевозилось, на крышах — черепица.
    За рубку деревьев можно пострадать.
    Так шта только бурый уголь открытый добывать. Прямо на месте, тем более бронза в Греции самая подходящая, хоть котлы из неё делай.

    • KT315

      С древесиной напряг во многом благодаря козоводству. Коза жрёт и кору, молодые деревья гибнут.

    • vashu1

      // В пифосах и амфорах перевозилось, на крышах — черепица.

      В амфорах перевозилось потому что бочку сварганить не так просто. Обжиг амфоры требует топлива сравнимого с ее весом.

      Вся греческая металлургия прекрасно работала на местном топливе.

      • xolmc

        Мальнькое уточнение — в амфорах перевозилось скорее всего чисто по историческим причинам. Амфоры — стандартная тара античности, вроде сегодняшних пивных кегов или тетрапаков, и вся инфраструктура уже несколько веков заточена под них. Корабли, подвалы, портовый инструмент, транспорт, измерения и денежные расчеты.
        Судя по последним данным, бочки вполне себе активно использовались как минимум на рубеже нашей эры. Возможно, как раз тогда они и начали постепенно вытеснять амфоры. Тем более, что разнообразные породы дуба вроде скального, из которых получаются самые удобные и долговечные, как раз в Средиземноморье обильно произрастают. Вот только дерево быстро разлагается, поэтому до нас они и не дошли в таком множестве, как амфоры.

    • Keincross

      А что толку, например, от залежей бокситов? Поделочные камни есть и поинтереснее, а получить из них алюминий попаданцу будет весьма проблематично. Для греков же без попаданца и вовсе невозможно.

      С прочими ресурсами во многом так же. Никель имеет смысл только после освоения металлургии железа, а для этого лучше не в Греции начинать. Бурые угли в металлургию пускать последнее дело, при наличии древесного угля вас металлурги пошлют далеко и надолго с такими предложениями. А в ранней античности с лесом не было проблем на всем северном средиземноморье.
      Бронза в Греции — во многом результат импорта олова. И местные правители прекрасно понимали, что сделать из нее сотни наконечников для копий куда продуктивнее, чем отдавать на хитрые котлы очередному философу-изобретателю. Медь могут дать, ее навалом, но вот бронзу…

      Зато раздробленность греческих государств как-то не способствует концентрации ресурсов в конкретно взятой мастерской попаданца. Египет куда интереснее смотрится, что в Бронзовом Веке, что при Птолемеях. Ассирия. Или Рим. Короче, государство крупное, действительно владеющее ресурсными залежами.
      Начать с ветряных мельниц. Продолжить в металлургии железа, внедряя печь с регенерацией тепла на поддуве. После чего можно влезать уже и в химпромышленность, и в постройку паровиков. Попутно объяснив местным, что лошадь можно впрягать в плуг через хомут (чего в ранней античности не умели), а верхом удобнее ездить со стременами.

      • dimav

        что мне не нравиться в обсуждении статей так это смена темы (каюсь сам грешен). тема «паровик в античности». давайте обсуждать ее. хочется обсуждать что в каком порядке внедрять — давайте поднимем тему на форуме или напишем статью.
        бронза в греции шла много на что, не только на оружие (по крайне мере во времена после «нашествия народов моря») а главное в статье черным по белому пишется о Риме. вот давайте посмотрим какие технические экономические или идеологические проблемы могут помешать постройке паровика. и/или его внедрению «традиционным», в качестве машины для откачивания воды путем.
        технически можно (пусть и не спервой попытки ) строить и «машину двойного действия» на небольшом давлениии.

        • Keincross

          Во-первых, мой ответ был на предположения другого комментатора, который и задал вектор этой ветки. 🙂

          Во-вторых, по самой статье отвечать практически нечего. Автор вполне доходчиво изложил, почему теоретических препятствий для начала «паровой гонки» в Риме не было. Что же касается препятствий в реализации, то это надо лезть в детали, а всех деталей за давностью лет не знает никто, в том числе профессиональные историки. Относительно других государств античности про Рим мы знаем довольно много. Но вот относительно Англии XVIII века — ничтожно мало.

          Можно порассуждать про известные препятствия на пути развития паровиков. Например, в Европе XVIII в. главным двигателем прогресса были не паровики и даже не университеты, а капиталистические отношения. В феодальную эпоху главным источником богатства была земля, а дорогие инструменты чаще воспринимались как пустые затраты, а не выгодные вложения. У капиталистов же принято считать не земли, а деньги, вот механизмы и вписались в тренд. На втором столетии развития капиталистических отношений, да.
          Что бы происходило в этом плане в Риме, как думаете? В одной отрасли внедрить паровую машину можно, да. Но сколько бы времени потребовалось для преодоления общественной инерции и внедрения паровиков в другие области?

          • vashu1

            \\ двигателем прогресса были не паровики и даже не университеты, а капиталистические отношения

            Отдельной строкой я бы выделил патентную систему. Среди копилефтеров(невероятно интеллектуальных людей, знающих как устанавливать торрент, но не впн) популярно поливание грязью патентов Уатта и их продления, якобы затормозивших переход на пар высокого давления. На деле, при знакомстве с литературой, видно что паровики начала девятнадцатого работали больше на низких давлениях, а все использовавшиеся практические формулы были выведены Уаттом. Уот такой вот тормоз.

            • dimav

              ну в патентной системе что тогда что сейчас есть явные перегибы. тот же Уатт лет 7 пытался обойти патент на применение кривошипоношатунного механизма применительно к паровым машинам. (вещь известная еще с каменного века)
              и по очевидным причинам не смог обойти патент на применение маховика. (опять же покажите токарный станок или точило с ножным приводом без маховика). однако патент был выдан (не Уатту) и создал изрядные проблемы.

              как бы не оказалось на самом деле что и вертикальная конструкция машины с балансиром и связанные с этим сложности превращения поступательного прямолинейного движение в криволинейное (а потом наоборот) тоже както связанны с патентами.
              хотя возможно это «инерция мышления».

              • vashu1

                У патентной системы есть свои проблемы, как и у любой другой. Только примеры ваши не очень

                // тот же Уатт лет 7 пытался обойти патент на применение кривошипоношатунного механизма применительно к паровым машинам. (вещь известная еще с каменного века) и по очевидным причинам не смог обойти патент на применение маховика

                7 лет? Патент Пикарда — 1780, Уатта на планетарный — 1781. Про маховик можно поподробнее?

                Патент Пикарда любят ругать за очевидность, только вот за 70 лет истории паровиков до него никто такого не делал. Причем если почитать предисторию ротативных, то видно что для современников идея кривошипа была не очень очевидна — предлагалось множество вариантов. Даже партнер Пикарда сначала пытался использовать зубчатую рейку.

                // вертикальная конструкция машины с балансиром и связанные с этим сложности превращения поступательного прямолинейного движение в криволинейное (а потом наоборот) тоже както связанны с патентами.

                Не знаю наверняка, но сильно сомневаюсь. Посмотрите на историю морских двигателей https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_steam_engine

                Безбалансирный Crosshead используется уже в 40х, но варианты балансира используются сильно позже, в принципе за такой вариант можно считать и Vibrating lever

                Про положение цилиндра на боку — я подозреваю что это было связано с уплотнениями. Паровики времен Уатта — пеньковое уплотнение, начиная с 1825х начинают использоваться железные поршневые кольца.

  • Какой же всё таки этот Герон умным и полезным был, раз столько всего изобрел. Но я так и не поняла, зачем нужна паровая машина? Статья познавательная, интересная

  • Igord

    Для бочек нужна качественная древесина и много труда. Распилить кривой дуб, это надо постараться.

    Доставка и заготовка дров локальна, вырубили и в другом месте печка, а паровой котёл древней Хреческой электростанции будет на дном месте.

    Если верить ссылкам в Википедии.
    Амфоры с острова Родос были довольно популярны начиная с III века до нашей эры.
    Критские амфоры могут быть найдены вокруг Средиземного моря от августовских времен до 3-го века нашей эры.
    В поздний период в гастарбайтеры в Африке делали амфоры, производство промышленное.

    • vashu1

      Амфоры делали скажем и в Афинах, которые никуда не двигались. По сравнению даже с небольшим полисом одиночная паровая машина на руднике незаметна. Если уж на то пошло то на сам рудник в те времена уходила уйма дров и без паровика — в отсутствие пороха породу приходилось греть костром и охлаждать для появления трещин, ну и крепеж.

  • dimav

    «Добавим до кучи многочисленные мельницы» и еще добавим лесопилки и «мраморопилки» на которых пилили мрамор.
    главное как убедить что машина выгоднее раба а главное не нарушает устои.

  • letbur

    Еще одна замечательная статья. Я даже не знаю, к чему придраться. Главное, очень ценные факты и цифры. Спасибо, я в восторге.

    Хотел спросить на счет зазора между поршнем и цилиндром. А вот тепловое расширение как на этот зазор влияет? Может ли получится так, что какой-то зазор необходим просто чтобы поршень не заклинил?

    • vashu1

      При нагреве на сотню градусов металл расширится на одну-полторы тысячных. Для первых паровиков о расширении можно просто не думать — такой подгонки и рядом не будет.

      Плюс, если мы работаем с отдельным конденсатором, то цилиндр тоже нагрет, и в поршне и цилиндре тепловое расширение работает на увеличение радиуса.

  • vashu1

    Средневековый добытчик серебра. Впрочем, не обязательно средневековый, по той же технологии работал и древнеримский шахтер. На нем серая от грязи хламида и кожаный фартук. На этот фартук он садится и скользит на заднице по деревянным желобам, периодически пересаживаясь с одного желоба на другой и постепенно спускаясь на километровую глубину внутрь горы. Путь на работу занимает всего 20 минут и напоминает аттракцион. Вот оно счастье — на работу как на праздник!..
    Рабочие инструменты — молоток и кирка. Лаз в шахте, где происходит непосредственно добыча — сечением 70×50 см, в нем можно передвигаться только ползком. Это все рабочее пространство — 70×50 см. Левой рукой шахтер держит кирку, правой стукает по ней молотком. Долбит дальше узкий проход в поисках серебряной жилы. Освещение — маленькая, отчаянно коптящая от недостатка кислорода масляная лампа, которую шахтер держит в зубах. Весь обед — кусок черствого хлеба из грязного кармана. Если приспичило помочиться, обратно потом надо будет пятиться через лужу своей мочи. А запах!..
    Восемь часов такой работы пролетают как один сплошной фейерверк, праздник труда. После чего начинается восхождение. Вниз рабочий ехал на фартуке 20 минут, вверх с километровой глубины ползет 4 часа. И выползает в сарай над шахтой. В этом сарае собираются все вылезшие шахтеры. И сидят еще два часа. Сарай — нечто вроде барокамеры, только для глаз. В его стенках устроены штук двадцать крохотных закрытых окошек. Их открывают по одному, в течение двух часов — чтобы глаза постепенно привыкли к дневному свету, иначе — слепота. И только через шесть часов после окончания смены можно идти домой. Где работника ждет орава грязных голодранцев.

    • dan14444

      Километровой ГЛУБИНЫ средневековая шахта, 4 часа на вылезание раком (а руду-то как тогда вытаскивать??), 2 часа на аккомодацию под угрозой слепоты (после сна в закрытой комнате выход на свет = кирдык? :)) — урежьте осетра до просто большой но реалистичной жопы, вместо мифологически-легендарной ;).

    • Akray

      Обычно глубина древнеримских шахт — не более 120 м (впрочем, попадались цифры до 250 и 400 м). Стволы на всю глубину или глубокие шурфы не применялись, т. к. трудно было обеспечить вентиляцию шахты: на глубине работники задыхались. Поэтому делали многогоризонтные шахты с частым соединением вертикальных выработок с горизонтальными. Горизонтальные штольни и штреки также не были длинными из-за трудностей вентиляции (для вентиляции применялось даже нечто вроде больших вееров или просто махание платками, но существенно это не улучшало). Поэтому высоту выработок увеличивали до 1,8-1,9 м (при ширине 0,8 м), или прокладывали параллельные вентиляционные выработки.

      Так что спускались по системе небольших лестниц с горизонтальными переходами, а поднимались не каждый день. Ссылка на рудники в древности была равносильна смертному приговору, рабы в рудниках — расходный материал. Но в древних шахтах могли работать и крестьяне, отбывающие повинность (ещё в Египте), и вольнонаёмные работники (в основном для прокладки и крепления). С неквалифицированной рабочей силой трудностей не было, т. к. в позднем Риме начали посылать в шахты неплательщиков налогов.

  • dan14444

    Предлагаю такую гипотезу: причиной отсутствия паровика в Риме и появления его в Британии был… климат! 🙂 Ну и немного — ткацкий станок. 🙂

    Поясню — ранние, херовые паровики востребованы не на любых шахтах, а именно на угольных. Поскольку логистика топлива — проблема, а жрет ранняя машина как не в себя.
    Римляне уголёк не так чтобы очень добывали — обходились, отчасти благодаря климату. А вот бритты, особенно по результатам овечьего кошмара — на уголь вынужденно подсели.

    Таким образом, цивилизации пригодные для внедрения паровиков — должны добывать энергоносители и испытывать ПРИ ЭТОМ нужду в двигателе. Т.е. уголь, ну и при каких-то хитрых условиях — торф и нефть.
    Ну или чудесное совпадение, типа месторождения угля ну совсем рядом с акведуком или затопляемой шахтой чего-нибуть… даже так — шансы куда хуже.

    • vashu1

      Я таки думаю что причиной номер один было отсутствие теории. Иначе хотя бы модели бы делались.

      Все-таки сила атмосферного давления — удивительно контринтуитивная вещь. Паровая машина началась с опытов Торичелли и магдебургских полушарий.

    • Hludens

      Гипотеза ошибочна, поскольку кроме угольных шахт есть еще медные и серебрянные, которые у римлян были в количестве, и на которых проблема затопления стояла в полный рост, требуя для своего решения сложных инженерных решений в виде колес и насосов и толпы рабов.
      так что необходимость в паровой машине у Рима была, не было знаний о силе пара и понимания как этим воспользоваться.
      Что до угля- он не является необходимым, с тем же успехом паровики работали бы и на дровах.

      • dan14444

        Почитайте гипотезу внимательно. Разница между угольными и прочими шахтами — принципиальна.

        И нет, не «работали бы ранние паровики на дровах с тем же успехом».

  • Akray

    Медно-свинцовый котёл возможен, но детали потребуют частой замены. И само изготовление больших деталей будет чего-то стоить. Крупные отливки из железа в Древнем Риме неизвестны.

    Дрова ничего не стоили, пока применялись в основном для готовки горячей пищи. Но будут стоить, когда их потребуется очень много в качестве топлива для паровой машины.

    При использовании рабов с водоотливными колёсами не требуется передача энергии, но она потребуется для передачи от паровой машины. Придётся устанавливать линию передачи механической энергии в шахтах с сочетанием коротких горизонтальных и вертикальных выработок.

    И всё это ради того, чтобы повторить судьбу паровой машины Ползунова?

    • vashu1

      // Медно-свинцовый котёл возможен, но детали потребуют частой замены

      Орли? На кухне медные котелки прекрасно используются. Я читал статьи The Newcomen Society, там уйма деталей, и уверен если бы котел(стоимостью в шестую часть от всей машинерии) требовал частой замены там бы это упоминалось.

    • Hludens

      //И само изготовление больших деталей будет чего-то стоить.
      В древнем Риме отливались медные тараны на суда, это никого не напрягало, а таран достаточно крупный объект.

      //Крупные отливки из железа в Древнем Риме неизвестны.
      ну это неудивительно, там не только крупных но и вообще литых железных изделий не было, отливать железо это совсем другая технология чем ковка. А вот отковать могли достаточно крупные вещи, ну а с помощью поподанца и некоторых подсказанных им приспособлений, технологические ограничения по размерам сильно превысят требования к деталям паровой машины.
      // будут стоить, когда их потребуется очень много в качестве топлива для паровой машины.
      как уже упоминал vashu1 дрова на каменоломнях активно использовались в режиме греем камень/ охлаждаем чтоб он треснул. Расход дров при ТАКОМ способе явно превышает запросы скромной паровой машинки попаданца.

      //И всё это ради того, чтобы повторить судьбу паровой машины Ползунова?
      причина забвения машины Ползунова- отсутствие школы. У него просто не было толковых учеников и последователей, так что, после его смерти как только единственный экземпляр поломался, чинить было некому. Да и руководство похоже не вникало особо…

      //Придётся устанавливать линию передачи механической энергии в шахтах с сочетанием коротких горизонтальных и вертикальных выработок.
      зачем такие сложности? Просто глубокий колодец с цепью и ведрами. речь то о десятках метров, а не о километрах.

      • Michael Moon

        Передача механической энергии для дальнейшего развития технологий и «инженерного запаса» для возможности углубления и расширения шахт.

      • Akray

        А там вообще указан срок службы деталей? Наиболее частые возможные поломки? Сейчас-то это всё на уровне реконструкторов, а не для промышленного использования, поэтому и проблем таких не возникает.

        • Hludens

          там это где?
          срок службы деталей определяется материалами, качеством изготовления (большие люфты=большие биения=более быстрый износ), обслуживанием (своевременная смазка и чистка, защита от пыли) и чисто конструкционными особенностями (закрытый картер со всеми механизмами и шарнирами=+100 к долговечности).

          • Akray

            Имелось в виду The Newcomen Society — вообще-то это был ответ на пост vashu1.

            Надо понимать, в применении к попаданцу и по новости дела всё перечисленное будет наихудшего качества.

      • Akray

        Ползунов скончался ещё до пуска своей паровой машины, которую запустили как раз его ученики. У них тоже были проблемы с запуском, но их удалось решить. Машина остановилась, когда медный котёл дал течь.
        Школа — это важно. Та же проблема будет у попаданца. Работа в шахтах в Древнем Риме непрестижна, так что толпы желающих не будет. Школу надо на что-то содержать, и у попаданца должно быть время учить не только обслуживанию машины, а от него требуют постоянного обеспечения работы машины. Руководство в Древнем Риме тоже особо вникать не будет: есть проверенный двигатель — рабы.
        В Англии ступальное колесо (treadmill) использовали на каторге ещё в XIX веке, в т. ч. для откачки воды из шахт.

        Котёл, цилиндры, поршни всё равно придётся не ковать, а отливать. Медный таран — отливка достаточно грубая.
        А сможет ли такая машина обойтись без резьбового соединения?
        Шахта в несколько уровней, соединённых вертикальными выработками в разных местах. Т.е. глубокий колодец придётся рыть дополнительно.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>