Паровой двигатель

Паровой двигатель - тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию нагретого пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу.

Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном из Александрии в первом столетии. Подобную машину предложил в 1629 г. итальянский инженер Джованни Бранка. Однако дальнейшее развитие парового двигателя требовало экономических условий, в которых разработчики двигателей могли бы воспользоваться их результатами. Таких условий не было ни в античную эпоху, ни в средневековье, ни в эпоху Возрождения. Только в конце 17-го столетия паровые двигатели были созданы как единичные курьёзы.

Первая машина была создана испанским изобретателем Йеронимо Аянсом де Бомонт, изобретения которого повлияли на патент Т. Сейвери. Принцип действия и применение паровых машин было описано также в 1655 г. англичанином Эдвардом Сомерсетом.

Электростанция - электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. Подавляющее большинство электростанций, будь то гидроэлектростанции, тепловые (АЭС, ТЭС и прочие) или ветроэлектростанции, используют для своей работы энергию вращения вала генератора.

Прообразы первых электростанций представляли собой маленькие колесные повозки с двумя котлами. В одном котле нагревалась вода, другой котел вырабатывал пар, энергия которого приводила в движение колесо электрогенератора. Такие небольшие мобильные электростанции, как правило, территориально находились рядом с потребителями – дворцами, общественными зданиями. Тогда еще не была решена проблема передачи электричества даже на небольшие расстояния. Впрочем, и мощности таких электростанций хватало только на один объект.
Немного позже более мощные электрические станции начали строить стационарно, в отдельных зданиях или на баржах, базирующихся в водоемах недалеко от энергопотребителей. Теперь стало возможным освещать несколько домов, мостов, улиц.
Люди быстро оценили преимущества данного источника энергии, спрос на электростанции увеличивался с каждым годом, что послужило мощным толчком для усовершенствования конструкции и создания новых электростанций.

ТЭЦ-26 «Южная» в Москве

Электрическая лампочка - электрический источник света, светящимся телом которого служит так называемое тело накала (ТН, проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры). В качестве материала для изготовления ТН в настоящее время применяется практически исключительно вольфрам и сплавы на его основе. В конце XIX - первой половине XX в. ТН изготавливалось из более доступного и простого в обработке материала - углеродного волокна.

11 июля 1874 г. российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд. Во второй половине 1870-х гг. американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в которой он пробует в качестве нити различные металлы. В 1879 г. он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 г. он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 час. Одновременно Эдисон изобрёл патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение. В 1890-х гг.

А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с нитями накала из тугоплавких металлов. Лодыгин первым предложил применять в лампах вольфрамовые нити (в современных электрических лампочках нити накала именно из вольфрама) и закручивать нить накаливания в форме спирали. Также Лодыгин первым стал откачивать из ламп воздух, чем увеличил их срок службы во много раз. Другим изобретением Лодыгина, направленным на увеличение срока службы ламп, было наполнение их инертным газом. В 1906 г. Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании General Electric.

Лампочка Эдисона

Двигатель внутреннего сгорания - это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.

В 1801 г. французский инженер Филипп Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому инженеру Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу - она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.

В 1864 г. тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения.

Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Работоспособный бензиновый двигатель появился в начале 80-х годов. Изобретателем его был немецкий инженер Готлиб Даймлер. В 1883 г. был создан первый бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой полой трубочки, открытой в цилиндр.

Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки.

Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров.

В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

Поршневой ДВС Роторный ДВС

Радио - (лат. radio - излучаю, испускаю лучи) - разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве.

Создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии) считается итальянский инженер Гульельмо Маркони (1895). Однако у Маркони, как и у большинства авторов крупных изобретений, были предшественники.

В советском союзе, а следовательно и в России изобретателем радиотелеграфии считают А. С. Попова, создавшего в 1895 г., месяцем позднее Маркони чувствительный и надёжно работавший радиоприёмник, пригодный для радиосвязи.

В США таковым считается Никола Тесла, запатентовавший в 1893 г. радиопередатчик, а в 1895 г. приёмник; его приоритет перед Маркони был признан в судебном порядке в 1943 году.

Во Франции изобретателем беспроволочной телеграфии долгое время считался создатель когерера (трубки Бранли) (1890) Эдуард Бранли.

В Индии радиопередачу в миллиметровом диапазоне в ноябре 1894 г. демонстрирует сэр Джагадиш Чандра Боше.

В Англии, в 1894 г. первым демонстрирует радиопередачу и радиоприём на расстояние 40 метров изобретатель когерера (трубка Бранли со встряхивателем) Оливер Джозеф Лодж.

Первым же изобретателем способов передачи и приёма электромагнитных волн (которые длительное время назывались «Волнами Герца — Hertzian Waves»), является сам их первооткрыватель, немецкий учёный Генрих Герц (1888).

Телефон («дальнозвук» от греч. τῆλε - далеко и φωνή - голос, звук) - устройство для передачи и приёма звука на расстояние посредством электрических сигналов.

В 1860 г. в США иммигрант итальянского происхождения Антонио Меуччи продемонстрировал устройство, которое могло передавать звуки по проводам, и названное им Telectrophon. Меуччи подал заявку на патент своего изобретения в 1871 г.

В 1861 г. немецкий физик и изобретатель продемонстрировал другое устройство, которое также могло передавать музыкальные тона и человеческую речь по проводам. Аппарат имел микрофон оригинальной конструкции, источник питания (гальваническую батарею) и динамик. Сам Рейс назвал сконструированное им устройство Telephon.

Телефон, запатентованный в США 1876 г., Александром Беллом, назывался «говорящий телеграф». Трубка Белла служила по очереди и для передачи, и для приёма человеческой речи. В телефоне А. Белла не было звонка, позже он был изобретён коллегой А. Белла - Т. Ватсоном (1878 г.). Вызов абонента производился через трубку при помощи свистка. Дальность действия этой линии не превышала 500 метров.

7 марта 1876 г. Александром Беллом был получен патент на изобретение телефона, а 25 июня 1876 г. Александр Белл впервые продемонстрировал свой телефон на первой Всемирной электротехнической выставке в Филадельфии.

Первый коммерческий телефонный разговор между Нью-Йорком и Лондоном произошёл 7 января 1927 г. по трансатлантическому телефонному кабелю.

Копия оригинального телефона Александра Белла из Музея искусств и ремёсел, Париж

Телевидение (греч. τήλε — далеко и лат. video — вижу; от новолатинского televisio — дальновидение) — система связи для трансляции и приёма движущегося изображения и звука на расстоянии.

Технологии телевидения не были изобретены одним человеком и за один раз. В основе телевидения лежит открытие фотоэффекта в селене, сделанное Уиллоуби Смитом в 1873 г.

Изобретение сканирующего диска Паулем Нипковым в 1884 г. послужило толчком в развитии механического телевидения, которое пользовалось популярностью вплоть до 1930-х гг. Основанные на диске Нипкова системы практически были реализованы лишь в 1925 году Дж. Бэрдом в Великобритании, Ч. Дженкинсом в США, И. А. Адамяном и независимо Л. С. Терменом в СССР.

10 октября 1906 г. изобретатели Макс Дикманн, ученик Карла Фердинанда Брауна, и Г. Глаге зарегистрировали патент на использование трубки Брауна для передачи изображений.

Первый патент на используемое сейчас электронное телевидение получил профессор Петербургского технологического института Борис Розинг, который подал заявку на патентование «Способа электрической передачи изображения» 25 июля 1907 г. Однако ему удалось добиться передачи на расстояние только неподвижного изображения — в опыте 9 мая 1911 г.

Настоящим прорывом в чёткости изображения электронного телевидения, что решило в конце концов в его пользу спор с механическим телевидением, стал «иконоскоп», изобретённый в 1923 г. Владимиром Зворыкиным. Иконоскоп — первая электронная передающая телевизионная трубка, позволившая начать массовое производство телевизионных приёмников. Его изобретение было запатентовано также советским учёным Семёном Катаевым в 1931 г., однако Зворыкин смог создать работающую модель в 1933 г.

Движущееся изображение впервые в истории было передано на расстояние 26 июля 1928 г. в Ташкенте изобретателями Борисом Грабовским и И. Ф. Белянским.

КВН-49 чёрно-белый телевизор, выпускавшийся в СССР в различных модификациях с 1949 года

Самолет - летательный аппарат плотнее воздуха для полётов в атмосфере (и космическом пространстве (напр. Орбитальный самолёт)), использующий аэродинамическую подъёмную силу планера для удержания себя в воздухе (при полёте в пределах атмосферы) и тягу силовой (двигательной) установки для маневрирования и компенсации потерь полной механической энергии на лобовое сопротивление.

Первые попытки построить самолёт предпринимались ещё в XIX веке. Первым самолетом, построенным в натуральную величину в 1882 г. и запатентованным, является самолёт Кроме того, самолеты с паровыми двигателями строили Адер и Максим. Однако ни одна из этих конструкций не смогла подняться в воздух.

Первым самолётом, который смог самостоятельно оторваться от земли и совершить управляемый горизонтальный полёт, стал «Флайер-1», построенный братьями Орвилом и Уилбуром Райт в США. Первый полёт самолёта в истории был осуществлён 17 декабря 1903 г. «Флайер» продержался в воздухе 59 секунд и пролеметров. Детище Райтов было официально признано первым в мире аппаратом тяжелее воздуха, который совершил пилотируемый полёт с использованием двигателя.

Первые успехи русской авиации датируются 1910 г. 4 июня профессор Киевского политехнического института князь Александр Кудашев пролетел несколько десятков метров на самолёте-биплане собственной конструкции.

16 июня молодой киевский авиаконструктор Игорь Сикорский впервые поднял свой самолёт в воздух, а ещё через три дня состоялся полет самолёта инженера Якова Гаккеля необычной для того времени схемы биплан с фюзеляжем (бимоноплан).

«Кудашев-1» — первый российский летающий самолёт

Компьютер (англ. computer — «вычислитель»), электронная вычислительная машина (ЭВМ) - вычислительная машина, предназначенная для передачи, хранения и обработки информации. При помощи вычислений компьютер способен обрабатывать информацию по определённому алгоритму. Любая задача для компьютера является последовательностью вычислений.

1941 г. - Конрад Цузе создаёт первую вычислительную машину Z3, обладающую всеми свойствами современного компьютера.

1942 г. - в Университете штата Айова Джон Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри создали (а точнее - разработали и начали монтировать) первый в США электронный цифровой компьютер. Хотя эта машина так и не была завершена (Атанасов ушёл в действующую армию), она, как пишут историки, оказала большое влияние на Джона Мокли, создавшего двумя годами позже ЭВМ ЭНИАК.

В начале 1943 г. успешные испытания прошла первая американская вычислительная машина Марк I, предназначенная для выполнения сложных баллистических расчётов американского ВМФ.

В конце 1943 г. заработала английская вычислительная машина специального назначения Колосс. Машина работала над расшифровкой секретных кодов фашистской Германии.

В 1944 г. Конрад Цузе разработал ещё более быстрый компьютер Z4, а также первый язык программирования высокого уровня Планкалкюль.

1946 г. стал годом создания первой универсальной электронной цифровой вычислительной машины ЭНИАК.

В Советском Союзе первая электронная вычислительная машина была создана в Киеве группой Лебедева в 1950 году.

В 1958 г. Н. П. Брусенцов с группой единомышленников построили первую троичную ЭВМ с позиционной симметричной троичной системой счисления «Сетунь».