Инженер Средневековья
Шрифт:
Здесь, в провинции, дела обстояли еще хуже. Кузнец и пекарь все отмеряли на глаз. Шорник резал и подправлял, пока седло не получалось подходящим. Плотник немного измерял — локтями, пядями и шириной пальца, — но он использовал свой локоть.
Здесь даже не было метровой палки.
Конечно, я мог запросто изобрести свою систему веса и длины, и тогда по крайней мере было бы от чего отталкиваться.
Но я мог и потерять многое. Каждый человек и, конечно же, каждый инженер знает сотни чисел. Я знал скорость света, диаметр Земли и расстояние от Земли до Солнца. Знал предел прочности при растяжении для ковкой стали и цемента и много чего другого.
Но все это я знал в величинах метрической системы.
Но во всем моем снаряжении не имелось ни одного подходящего измерительного приспособления. У меня не было ничего с точно известным мне весом или длиной.
На рассвете на меня нашло озарение. У меня было мое собственное тело! На вес полагаться нельзя — прибыв сюда, я нарастил мышцы и потерял жир, — но уж рост точно не изменился. Мне лишь нужно измерить его, разделить на девятнадцать, умножить на десять — и получится метр. Тогда куб воды с гранью десять сантиметров будет иметь объем 1 литр и массу 1 килограмм.
Перевести все это в используемую нами двенадцатеричную систему — проще простого.
Смертельно уставший, я разбудил Кристину и заставил ее встать на сундук, чтобы обозначить мой рост на стене кусочком угля.
— Пан Конрад, — сказал вошедший в комнату граф. — Что ты делаешь?
Я пытался объяснить ему про стандартный метр и инженерные постоянные. Некоторые вещи мне пришлось повторить трижды — возможно, потому, что я не спал двадцать четыре часа, а Ламберт только встал и еще не совсем проснулся.
— Значит, измерив себя, ты сможешь узнать даже расстояние от Земли до Луны? Дорогой пан Конрад, Бог наверняка создал Вселенную по своим меркам, но поступать так простому смертному — это невиданное богохульство и неоправданное высокомерие. В любом случае мерой длины здесь является силезский аршин, а не этот чужеземный метр.
— Хорошо, господин.
После вчерашнего инцидента мне совсем не хотелось раздражать Ламберта.
— А какой длины силезский аршин?
— Сейчас покажу.
Взяв у Кристины уголек, граф обозначил его на стене. Аршин равнялся расстоянию от его носа до кончиков пальцев. Фактически это оказался ярд.
— Спасибо, господин, — сказал я, и Ламберт ушел.
И в дальнейшем, чтобы не обидеть графа, я пользовался ярдом, а не метром. Вскоре я узнал соотношение ярда и метра, и этого было достаточно, чтобы сохранить мои данные.
Моим четвертым подвигом являлось конструирование мельницы.
Поймите, у меня не было ни справочников, ни инструментов, ни измерительного оборудования. У меня не было чертежных инструментов, а пергамента чертовски мало. Но от этих последних все равно пользы никакой, потому что здесь никто не умел читать чертежи.
Для небольших вещей, которые я изготавливал до сего времени, можно ограничиваться инструкциями вроде: «Нам нужен кусок дерева такой длины, и в нем нужно проделать дырки, чтобы можно было вставить это и вон то».
Но этот принцип не подходил для строительства мельницы, а нам их нужно было две. Я построил две модели в масштабе один к двенадцати, чтобы люди могли посмотреть и понять, как они функционируют.
В Окойтце не было подходящей реки, на которой возможно соорудить запруду, поэтому оставалась лишь энергия ветра. Но и здесь проблема: ветряная мельница работает лишь тогда, когда дует ветер. Это небольшое затруднение, если нужно молоть муку, потому что достаточно и одного оператора, который может работать, когда того требует ситуация. Но многие другие процессы — обмолот льна и распилка дерева — как энерго-, так и трудоемки. Если работает целая команда, а ветер прекращается, то двадцать человек остаются без дела, а это бесцельная трата времени. Необходимо промежуточное устройство, не требующее
Первая водяная мельница состояла из насоса и нескольких резервуаров. Четыре насоса накачивали воду из нового колодца в резервуар в верхней части мельницы. Нам в любом случае требовался новый колодец, потому что старый располагался слишком близко к отхожим местам. Верхний резервуар обеспечивал город чистой водой, а также поставлял ее в нижние, рабочие резервуары. Я использовал четыре небольших насоса, потому что не знал, сколько энергии будет производить мельница. Если бы у нас было достаточно вращающих моментов, чтобы приводить в действие два насоса, два остальных можно отсоединить и использовать как запасные. Также, если один насос выходил из строя, его можно было починить, а другие продолжали бы работать.
Это называется «планирование действий при различных вариантах обстановки», или, как метко выражались мои американские друзья, «способ прикрыть задницу».
Между самым нижним и средним резервуарами находилось четыре насоса побольше. Они обеспечивали водной энергией несколько машин в круглом сарае, который располагался вокруг основания мельницы.
В лесопилке, например, было прямое пилящее лезвие, расположенное вертикально между двух веревок. Эти веревки соединялись системой бликов с двумя короткими, широкими бочонками на концах длинных рычагов. Когда бочонок достигал самого верха, он, толкая, открывал дверцу, откуда в него наливалась вода из среднего резервуара. Наполнившись, бочонок опускался, — таща пилу и поднимая другой бочонок. Достигнув дна, фиксированный колышек открывал другую дверцу на дне бочонка, и вода выливалась в нижний резервуар. В это время наполнялся второй бочонок, и процесс повторялся в обратном направлении.
Эта «водяная мельница» была немалых размеров. Формой она напоминала усеченный конус диаметром 24 ярда у основания и 12 — на уровне башни. Стены были из вертикальных бревен, обтесанных с обеих сторон. Коническая форма явилась результатом естественного сужения бревен кверху. Я учился.
Основание на целый этаж уходило в землю. Высота мельницы от низа до самой высокой лопасти равнялась высоте девятиэтажного здания.
Ветряная мельница должна быть направлена в сторону ветра, поэтому башенка должна вращаться. Наша вращалась на 96 деревянных подшипниках, каждый величиной с человеческую голову. Один профессор в колледже в свое время демонстрировал нам прибор, выполняющий это автоматически. Вторая ветряная мельница, намного меньшего размера, была построена на задней части большой башни, а ее лопасти располагались под прямым углом к основным лопастям. Действие ее было направлено вниз, чтобы вращать башню, если меньшая мельница не была параллельна ветру. По его утверждению, это был первый в мире прибор, действующий по принципу отрицательной обратной связи.
Я мог бы сконструировать башню так, чтобы она приводилась в движение вручную, но мне хотелось, чтобы по ночам мельница работала самостоятельно.
Одна из вставших передо мной инженерных проблем заключалась в весе резервуаров с водой. Грубые вычисления показали, что рельса из ковкой стали, способная держать средний резервуар, должна весить восемь тонн. Я не был уверен, что на рынке есть такое количество железа, и в любом случае цена была бы просто астрономической.
Мое решение было в точности таким, как у моих современников, строителей готических соборов. В этих соборах есть чисто декоративные внутренние каменные арки. Я говорю «чисто декоративные», потому что у этих соборов деревянные стропильные крыши, которые охраняют здание от дождя и не соприкасаются с арками. То есть вначале строятся внешние стены и деревянная крыша, а эти великолепные арки возводятся позднее, когда строители во время дождя работают в помещении.