Aleksandria Heroni Vana-Kreeka aurumasin. Heron. Eliopil, kolbpump, boiler

Archimedese õpetust vedelike tasakaalust kasutati Aleksandria Heroni geniaalsetes leiutistes, mille juurde me nüüd pöördume.

Aleksandria heron, elas 2. sajandi teisel poolel Ctesibiuse õpilane, juuksuri poeg ja ka osav leiutaja. eKr e. (umbes 120 g). Heroni kehastuses on meil tegemist antiikteaduse praktikuga. Matemaatika valdkonnas otsis Heron seoseid, mis kõige paremini sobiksid maamõõtmise eesmärkidega, ja töötas välja arvutusmeetodeid, eelkõige ligikaudsete arvutuste meetodeid. Ta andis reegli kolmnurga pindala määramiseks selle külgede põhjal; tänapäevasel kujul on see reegel kirjutatud nn Heroni valemi kujul:

Heroni leiutised ei olnud tehniliste rakenduste laadi, pigem võib neid nimetada tehnilisteks mänguasjadeks ning nende ajalugu on õpetlik näide sellest, kuidas geniaalsed, ajastu vajadustele mittevastavad leiutised jäävad viljatuks.

Heroni õpetaja - Ctesibius, nagu juba mainitud, oli ta suur leiutaja. Ta leiutas osutiga vesikella (joon. 28), veeoreli ja tuletõrjeauto. Viimasel leiutisel oli peaaegu kaasaegne välimus. Heron kirjeldab seda masinat järgmiselt:

„Tulekahjude kustutamiseks kasutatavad tuletõrjepumbad valmistatakse järgmiselt (joon. 29): kaks metallsilindrit puuritakse seestpoolt treipingiga vastavalt kolvi suurusele, nii nagu puuritakse kaevudele välja meistri „pumbad“. KL ja MN on täpselt paigaldatud kolvid.. Silindrid on omavahel toruga ühendatud XODE ja väljastpoolt (toru sees XODE,) - väljapoole avanevad ventiilid P ja R. Silindrite põhjas on avad S ja T, mis on suletud siledate hingeplaatidega (klapiklapid); neist lastakse läbi poldid, mis on tugevalt joodetud või ühendatud nende välisotstele asetatud neetide abil kindlalt silindri põhjaga. Kolvid on varustatud keskele kinnitatud varrastega S, nendega on ühendatud varras (balancer Za), mis keskel pöörleb ümber poldi, kolvivardad S pöörlevad ümber poltide b ja v. XODEy toru ava kohale on paigaldatud teine ​​vertikaalne hargikujuline toru S, mis on varustatud segistitaolise otsikuga, mille kaudu paisatakse vesi välja samamoodi, nagu me juba ütlesime ülalpool vee väljaviskamise anuma kirjeldamisel. selles on kokku surutud õhk."

Selles kirjelduses mainitud klapi (joonis 30) leiutas ilmselt samuti Ctesibius. Heron kirjeldab seda seadet järgmiselt: "Valmistatakse kaks sobiva paksusega nelinurkset plaati, mõlemalt poolt sõrmepikkused. Need on oma pindadega üksteise külge sobitatud ja lihvitud nii, et nende vahelt ei pääseks õhk ega vesi. Olgu need plaadid ABCD ja EFGH. Neist ühes, nimelt ABCD-s, puuritakse ühe kolmandiku sõrme laiune ümmargune auk. Serva CD on liigendiga ühendatud servaga FE, nii et metallplaatide maandusküljed asuvad peal. Kui nad soovivad neid klappe kasutada, joodetakse plaat ABCD "tihedalt auku, mille kaudu peab õhk või vesi sisenema. Sel juhul avaneb seestpoolt tuleva surve korral EFGH plaat ja laseb õhku või vett läbi Aga siis surub õhu või vee rõhk EFGH plaadi vastu ava, mille kaudu õhk või vesi siseneb."

Nagu näeme, jõudis tehnoloogia, eriti metallitöötlemise tehnoloogia sel ajal üsna kõrgele tasemele. Allpool näeme, et Heron rakendas isegi soojusmasina. Kuid see tehnoloogia, nagu on korduvalt rõhutatud, ei suutnud tuua kaasa tööstusrevolutsiooni ega mängida seda revolutsioonilist rolli, mida ta mängis primitiivse akumulatsiooni perioodil, kodanlike revolutsioonide ajal.

Heroni kuulsaid leiutisi kirjeldab meieni jõudnud traktaat "Pneumaatika". Oma teoreetilistes seisukohtades on Heron Aristotelesega joondatud, kuid oluliste muudatustega. Tema, nagu Aristoteles, usub, et looduses ei ole tühjust, kuid "kuigi looduses pole suurt tühja ruumi, on vedelikes, tules ja muudes kehades siiski väga väikesed tühjad ruumid."

Osakeste vaheliste tühjade ruumide olemasolu tõendiks peab Heron elastsust, erinevate vedelike segunemist, kehade paisumist kuumenemise tõttu jne.Õhku peab Heron väga kergetest ja liikuvatest osakestest koosnevaks kehaks. Heron usub, et tõestuseks, et õhk on keha, on näiteks see, et teise anumasse veega kastes tagurpidi pööratud anum ei täitu veega. Kui anuma põhja tehakse auk, mille kaudu õhk pääseb välja, täidab vesi sukeldatud anuma sisemuse, tõrjudes selle augu kaudu õhku välja. Loodus ei luba kehaosakeste vahele ebaharilikult suuri vahesid ja selles mõttes "kardab tühjust". Näiteks kui anumast imetakse välja teatud kogus õhku, mille tõttu ülejäänud õhu osakeste vaheline kaugus suureneb, on anumal imemisomadused (vereimemiskupid): anuma nahk. anuma auku kattev sõrm tõmmatakse sissepoole. Kui sõrm eemaldatakse, siseneb anumasse välisõhk, täites selle mahu, kuni osakeste vahelised kaugused jõuavad normaalväärtuseni. Sellest tuleks otsida kehade tugevuse põhjuseid. Heroni sõnul on vedelal joal ka tõmbetugevus *. Kui vedelikusammas on kerkinud, ei saa see rebeneda, sest see tooks kaasa märkimisväärse tühimiku moodustumise. See on aluseks Heroni selgitusele sifooni toimimise kohta.

* (Galileo taastas oma materjalide tugevuse õpetuses Heroni vaated.)

Kastame põlvetoru AHDBCKL (joonis 31) veega täidetud anumasse tasemeni FG. Vesi põlves jõuab I tasemeni, mis langeb kokku FG tasemega. Kui imete L-st suuga õhku, siis tänu näidatud omadusele mitte lubada olulisi tühimikke, imeb õhk anumast vett piki põlve AHD-d. Kui vaakum on piisav, täidab vesi toru B ülemise osa ja hakkab mööda CKL-i küünarnukki alla voolama. Püüdes kukkuda nagu raskus mõlemasse põlve, ei saa see kukkuda, sest see tooks kaasa joa rebenemise. Kui vasakpoolses põlves on vedelikutase madalam kui paremas, tõmbab vasakpoolne veekoormus paremast üle ja vesi voolab kõrgemalt astmelt madalamale, kuni vedeliku tase vasakul ja paremal on võrdne või kuni anum on tühjendatud (kui selle põhjatase on piisavalt kõrge).

Niisiis on Heroni teoorias tegemist kahe peamise eeldusega: a) joa purunemise võimatus, b) joa üleulatumine pikema osa võrra, mis viib vedeliku voolamiseni kõrgemalt tasemelt madalamale. Kord käitub tekkiv vedelikujuga nagu üle ploki visatud köis. Köis "jookseb" pikema osa poole. Välisõhu rõhk selles selgituses rolli ei mängi.

On uudishimulik, et see Heroni seletus taastati suhteliselt hiljuti kui äsja avastatud "vedela sifooni toimimise põhimõte". Professor Pohli raamatus “Sissejuhatus mehaanikasse ja akustikasse” puutume kokku autori poolt rõhutatud väitega, et “sifooniprintsiibil pole õhurõhuga mingit pistmist”, mille seletus (s.t. väide) on antud keti kujutisega. blokist maha jooksmine. Kui jätta kõrvale prof. Fields selle kohta, et põhimõte, mille ta esitas sifooni tegevuse tavapärase "elementaarse" tõlgenduse vastu, pärineb kaks tuhat aastat tagasi, märgime, et prof. Paul räägib vaikides ka mõnest Heroni seletusega seotud raskustest, mis olid juba Heronile endale teada. Nimelt, kui kujutada ette, et keti vasak ots on lühem, kuid koosneb mitmest ketist, siis ei saavuta mitte ainult tasakaalu, vaid ka kett jookseb lühikese osa poole. Teisisõnu, kui teete sifoonitoru ebavõrdse paksusega küünarnukkidest, muutes lühikese küünarnuki paksemaks, võite saavutada vedeliku ülekande madalamalt tasemelt kõrgemale. Heron juhib tähelepanu, et see on võimatu. Täitke U-kujuline toru vedelikuga kuni ülaosani. Suleme toru otsad ja kallutame selle kahte ebavõrdse vedelikutasemega anumasse nii, et toru jäme küünarnukk oleks sukeldatud kõrgeima vedelikutasemega anumasse. Eemaldades sõrmed toru otstest, loome side mõlema anuma vedeliku masside vahel (sifoonitoru vedelikusammas ei saa puruneda). Kuid Archimedese sõnul on omavahel suhtlevad vedeliku massid tasakaalus siis ja ainult siis, kui vaba pind on sfääriline pind, mille keskpunkt on Maa keskmes. Järelikult voolab vedelik kõrgeimalt tasemelt madalaimale, kuni tasemed muutuvad võrdseks. Näeme, et Heron, alustades Archimedesest, sõnastab sisuliselt laevade suhtlemise põhimõtte. Mis puudutab sifooni põhimõtet, siis Pauli taastatud Heroni seletus kajastab sifooni töö üht aspekti, kuid mitte kõiki. Pascali uurimus kujutab endast suurt sammu edasi sifooni toimimise mõistmisel ja mitte sammu tagasi, nagu tahab öelda prof. Paul. Heroni omapärane arusaam "tühjuse hirmust" annab talle võimaluse selgitada pipeti tegevust, mis tema jaoks on "võlupalli" kuju. Kui kastate palli vedelikku jättes ülemise augu avatuks, siseneb vedelik palli põhjas olevate aukude kaudu sellesse. Kui nüüd auk näpuga sulgeda ja pall eemaldada, siis vesi läbi palli võrepõhja välja ei voola, sest see tooks endaga kaasa tühimike tekkimist siseõhuruumi. Sõrme eemaldades saate vedeliku kõikjale valada.

Heron leiutas erineva kujuga sifoonid. Nimetame siin topeltsifooni ja konstantse voolukiirusega sifooni (ujukiga sifoon). Topeltsifoon (joonis 32) on toru, mis on ülalt suletud, kuid alt avatud. Selle toru sisse asetatakse teine ​​toru, mis on mõlemast otsast avatud; ülemine ots ei ulatu välimise toru põhjani. Kui anuma põhjas on sellise suurusega auk, et sifooni sisemine toru mahub sellesse tihedalt äärte külge, siis võib anumasse valada vedelikku, kuni selle tase on selline, et sifooni välimine toru täidetakse päris põhjani. Seejärel voolab vedelik sifooni põhimõttel läbi sisetoru, kuni anum on tühi. Topeltsifoon selgitab Heroni "võlutopsi" tegevust. Konstantse voolukiirusega sifoonis (joonis 33). sisemine küünarnukk on fikseeritud anumas oleva vedeliku pinnal ujuvas kaussi. Vedeliku taseme langedes langeb ka sifoon, nii et väljalaskeava jääb alati sama palju allapoole vedeliku taset. Näitena, illustreerimaks Heroni leidlikkust, kirjeldagem tema "laululinnu" kuulipildujat (joonis 34). Lind vilistab, kui öökull teda ei vaata, ja vaikib, kui öökull tema poole pöördub. Selle seadme töö põhineb topeltsifoonide sobival valikul. Kui vedelik voolab läbi lehtri ülemisse anumasse, tõrjub see välja õhu, mis toru läbides põhjustab vile. Kui vedeliku tase reservuaaris tõuseb, hakkab see läbi sifooni alumisse ämbrisse voolama. See koormab lõpuks kopa üle, mis tõmbab vastukaalu ja paneb öökulli pöörduma. Sifoon valitakse nii, et sel hetkel ületab reservuaarist väljavool vedeliku sissevoolu kiirust - lind ei laula. Seejärel hakkab tööle alumine sifoon. Kui paak tühjeneb, siis tühjeneb ka ämber – öökull pöördub ära. Masin hakkab uuesti tööle.

Eriti tähelepanuväärne on see, et Heron võttis esimesena kasutusele kuumuse edasiviiva jõu. Tutvume esmalt tema “Aeolipiili” efektiga. Heroni eolipiil on raudkuul, mis suudab pöörlema ​​ümber horisontaaltelje (joonis 35). Palli ülaosas on täisnurga all painutatud väljalasketoru; sama toru, kuid vastupidises suunas painutatud, asub palli põhjas. Külgtorude kaudu paagist tulev aur juhitakse välja väljalasketorude kaudu. Aurujoa reaktsioon (turbiini põhimõte) paneb kuuli pöörlema.

Seega peaaegu kaks tuhat aastat enne aurumasina leiutamist konstrueeriti esmakordselt soojusmasin. Kuid see oli ennatlik leiutis ja uus soojusmasina otsimine algas 17. sajandil.

Toome näitena kuumuse edasiviiva jõu kasutamisest - ohvritule süütamisel automaatselt avanevate ustega altari (joon. 36).

"Temlis on õõnes altar DE, mis on toru FG abil ühendatud pooleldi veega täidetud kerakujulise anumaga PH. Palli sisse on joodetud U-kujuline toru KLM. Mõlema ukselehe pöörlemisteljed pikendatakse keldrikorrusele, kus pistetakse vastavatesse pesadesse.telgedele keritakse kaks ketti Ühe keti otsa asetatakse koorem, mis oma raskusega kipub ust sulgema ja teisele uksetelgedele vastassuunas keritud, ripub teise anum, vastassuunas keritud XN, mis tühjana on koormast kergem Selles anumas läbib ühe U-kujulise toru põlvedest, mis on paigaldatud nii, et kui uksed on suletud, ulatub see põlv peaaegu laeva põhjani.

Altaril tule süütamisel altar kuumeneb, sellesse suletud õhk paisub, surub pallis olevale veele ja tõstab selle läbi U-kujulise toru rippuvasse anumasse, mis seeläbi langetab ja avab uks.

Piirdume vaadeldud näidetega. Öeldu põhjal on selge, kui geniaalsed olid Heroni leiutised. Praktilise tähenduse said vaid tema hüdromasinad, mis täiustasid veetõmbemasinate tehnoloogiat. Ülejäänud leiutised olid naljakad mänguasjad, ei midagi muud. Ainult tärganud uus teadus pöördus Heroni leiutiste poole, arendades neid edasi uutel alustel.

Aurumasinate ajastu oli lühiajaline. Kuid selgub, et isegi iidsed kreeklased teadsid, kuidas auru "taltsutada" ja isegi sõjapidamises kasutada. Meie lähedased esivanemad kulutasid “auru” valdamiseks palju aega ja vaeva ning viimasel ajal on see teema saanud isegi teise tuule.

Inimesed suutsid inimkonna teenistusse auru panna alles 17. sajandi lõpus. Kuid juba meie ajastu alguses näitas Vana-Kreeka matemaatik ja mehaanik Heron Alexandriast selgelt, et auruga võib ja tulebki sõber olla. Selle selgeks kinnituseks oli Geronovski aeolipiil, tegelikult esimene auruturbiin - pall, mis pöörles veeauru jugade jõul.

Kahjuks unustati paljud iidsete kreeklaste hämmastavad leiutised paljudeks sajanditeks kindlalt unustusse. Alles 17. sajandil on kirjeldatud midagi aurumasinaga sarnast.

Viitamiseks:

ALEKSANDRIANUSE KANGELAS (Heronus Alexandrinus)

Sünni- ja surmaajad on teadmata, arvatavasti 1. - 2. sajand.

Aleksandria Heron oli Kreeka teadlane, kes töötas Aleksandrias.

Tänaseni säilinud teoste autor, milles ta visandas süstemaatiliselt antiikmaailma peamised saavutused rakendusmehaanika vallas. Oma kuulsas kaheköitelises teoses “Pneumaatika” kirjeldas ta erinevaid kuumutatud või suruõhu või auruga käitatavaid mehhanisme: aeolipiil, ehk siis auru mõjul pöörlev pall, automaatne ukseavaja, tuletõrjepump, erinevad sifoonid, veeorel, mehaaniline nukuteater jne. "Mehaanikas" uurisin üksikasjalikult lihtsamaid mehhanisme: kang, värav, kiil, kruvi ja plokk. Hammasülekande abil ehitas ta teede pikkuse mõõtmise seadme, mis põhines tänapäevastel taksomeetritel samal põhimõttel. Ta lõi "püha" vee müügiks müügiautomaadi, mis oli meie vedelike väljastamise automaatide prototüüp. Heroni mehhanismid ja automaadid ei leidnud laialdast praktilist rakendust ning neid kasutati peamiselt mehaaniliste mänguasjade ehitamisel. Erandiks on vaid Heroni hüdromasinad, mille abil täiustati iidseid veesahtleid.

Oma essees “Dioptrist” tõi ta välja maamõõtmise reeglid, mis põhinesid tegelikult ristkülikukujuliste koordinaatide kasutamisel. Siin kirjeldas ta ka dioptrit - nurkade mõõtmise seadet - tänapäevase teodoliidi prototüüpi. Essees "Catoptrics" põhjendas ta valguskiirte sirgust lõpmatult suure levimiskiirusega. Ta tõestas peegeldusseadust, lähtudes eeldusest, et valguse läbitav tee peaks olema kõigist võimalikest väikseim (Fermat’ printsiibi erijuhtum). Sellest põhimõttest lähtudes kaalusin erinevat tüüpi peegleid. Oma traktaadis “Viskemasinate valmistamisest” kirjeldas ta iidse suurtükiväe põhitõdesid. Heroni matemaatilised tööd on iidse rakendusmatemaatika entsüklopeedia. Metrics pakub reegleid ja valemeid näiteks erinevate geomeetriliste kujundite täpseks ja ligikaudseks arvutamiseks Heroni valem kolmnurga pindala määramiseks kolme külje, ruutvõrrandite arvulise lahendamise reeglite ning ruut- ja kuupjuurte ligikaudse eraldamise alusel.


Paljud meist, füüsikat või tehnoloogiaajalugu õppijad, on üllatunud, kui avastavad, et mõned kaasaegsed tehnoloogiad, objektid ja teadmised avastati ja leiutati juba iidsetel aegadel. Ulmekirjanikud kasutavad oma teostes selliste nähtuste kirjeldamiseks isegi spetsiaalset terminit: "kronoklasmid" - tänapäevaste teadmiste salapärased tungimised minevikku. Tegelikkuses on aga kõik lihtsam: enamiku nendest teadmistest avastasid tegelikult juba iidsed teadlased, kuid siis millegipärast unustati need sajandeid hiljem uuesti üles.


Selles artiklis kutsun teid tundma ühe hämmastava antiikaja teadlasega. Ta andis omal ajal tohutu panuse teaduse arengusse, kuid enamik tema töid ja leiutisi vajus unustusehõlma ning unustati teenimatult. Tema nimi on Aleksandria Heron.



Riis. 1. Aleksandria haigur


Heron elas Egiptuses Aleksandria linnas ja sai seetõttu tuntuks kui Aleksandria Heron. Kaasaegsed ajaloolased oletavad, et ta elas 1. sajandil pKr. kuskil 10-75 aastat. On kindlaks tehtud, et Heron õpetas Aleksandria muuseumis, Vana-Egiptuse teaduslikus keskuses, kuhu kuulus kuulus Aleksandria raamatukogu. Enamik Heroni töödest on esitatud kommentaaride ja märkmete kujul erinevate akadeemiliste erialade koolituskursustele. Kahjuks ei ole nende teoste originaalid säilinud, need võisid hukkuda tulekahjus, mis haaras Aleksandria raamatukogu aastal 273 pKr, ja need võisid hävida aastal 391 pKr. Religioosse fanatismi hoos hävitasid kristlased kõik, mis meenutas paganlikku kultuuri. Heroni teostest on meie ajani säilinud vaid tema õpilaste ja järgijate tehtud ümberkirjutatud koopiad. Mõned neist on kreeka ja mõned araabia keeles. Samuti on olemas 16. sajandil tehtud tõlked ladina keelde.


Tuntuim on Heroni "Metrics" - teaduslik töö, mis annab sfäärilise segmendi, toruse definitsiooni, reeglid ja valemid korrapäraste hulknurkade pindalade, tüvikoonuste ja püramiidide pindalade täpseks ja ligikaudseks arvutamiseks. Mõõdikud pakuvad Heroni kuulsat valemit kolmnurga kolme külje pindala määramiseks ning reeglid ruutvõrrandite arvuliseks lahendamiseks ning ruut- ja kuupjuurte ligikaudseks eraldamiseks. Metrics uurib lihtsamaid tõsteseadmeid – hooba, plokki, kiilu, kaldtasapinda ja kruvi, aga ka mõningaid nende kombinatsioone. Selles töös tutvustab Heron mõistet “lihtmasinad” ja kasutab nende töö kirjeldamiseks jõumomendi mõistet.


Paljud matemaatikud süüdistavad Heroni selles, et Metrics ei sisalda tema tehtud järelduste matemaatilisi tõendeid. See on tõsi. Heron ei olnud teoreetik, ta eelistas selgitada kõiki saadud valemeid ja reegleid selgete praktiliste näidetega. Just praktika vallas ületab Heron paljusid oma eelkäijaid. Parim näide sellest on tema teos "Dioptril", mis leiti alles 1814. aastal. Selles töös on välja toodud meetodid erinevate geodeetiliste tööde teostamiseks ning mõõdistamine toimub Heroni leiutatud seadme – dioptri – abil.



Riis. 2. Dioptrid


Diopter oli tänapäevase teodoliidi prototüüp. Selle põhiosa moodustas joonlaud, mille otstesse olid kinnitatud sihikud. See joonlaud pöörles ringis, mis võis hõivata nii horisontaal- kui ka vertikaalasendi, mis võimaldas tähistada suundi nii horisontaal- kui ka vertikaaltasandil. Seadme korrektse paigaldamise tagamiseks kinnitati selle külge loodi ja loodi. Seda seadet ja ristkülikukujulisi koordinaate kasutades saab Heron lahendada maapinnal erinevaid probleeme: mõõta kahe punkti kaugust, kui üks või mõlemad on vaatlejale kättesaamatud, tõmmata ligipääsmatu sirgega risti risti sirge, leida taseme erinevus. kahe punkti vahel mõõta lihtsa kujundi pindala, astumata isegi mõõdetavale alale.


Juba Heroni ajal peeti Samose saare Eupalinuse kavandi järgi loodud ja tunnelit läbivat veevarustussüsteemi üheks iidse inseneritöö meistriteoseks. Selle tunneli kaudu tarniti linna vett allikast, mis asus teisel pool Castro mäge. Teada oli, et tööde kiirendamiseks kaevati tunnel üheaegselt mõlemal pool mäge, mis nõudis ehituse eest vastutavalt insenerilt kõrget kvalifikatsiooni. Veetorustik töötas sajandeid ja üllatas Heroni kaasaegseid; ka Herodotos mainis seda oma kirjutistes. Kaasaegne maailm sai Eupalina tunneli olemasolust teada Herodotoselt. Sain teada, aga ei uskunud, sest arvati, et iidsetel kreeklastel polnud nii keerulise objekti ehitamiseks vajalikku tehnoloogiat. Olles uurinud 1814. aastal leitud Heroni tööd “Dioptril”, said teadlased tunneli olemasolu kohta teise dokumentaalse tõendi. Alles 19. sajandi lõpus avastas Saksa arheoloogiline ekspeditsioon legendaarse Eupalina tunneli.


Nii toob Heron oma töös näite enda leiutatud dioptri kasutamisest Eupalina tunneli ehitamiseks.



Joonis 3. Mõõteskeem Eupalina tunneli ehitamiseks


Punktid B ja D on tunneli sissepääsud. Punkti B lähedal valitakse punkt E ja sellest konstrueeritakse piki mäge lõiguga BE risti lõik EF. Järgmisena ehitatakse ümber mäe vastastikku risti asetsevate lõikude süsteem, kuni saadakse sirge KL, millele valitakse punkt M ja sellest ehitatakse risti MD tunneli D sissepääsuni. Kasutades sirgeid DN ja NB kolmnurk Saadakse BND ja mõõdetakse nurk?.


Muuhulgas kirjeldab Heron teose “Dioptril” 34. peatükis enda leiutatud seadet vahemaade mõõtmiseks - odomeetrit.



Riis. 4. Odomeeter (välimus)



Riis. 5. Odomeeter (siseseade)


Läbisõidumõõdik oli väike käru, mis oli paigaldatud kahele spetsiaalselt valitud läbimõõduga rattale. Rattad pöördusid täpselt 400 korda milliatri kohta (iidne pikkuse mõõt, mis võrdub 1598 m). Arvukalt rattaid ja telgesid vedasid hammasrattad ning läbitud vahemaast andsid märku spetsiaalsesse kandikusse kukkunud kivikesed. Selleks, et teada saada, kui palju distantsi läbiti, ei olnud vaja muud, kui loendada kandikul olevate kivikeste arv.


Heroni üks huvitavamaid teoseid on "Pneumaatika". Raamat sisaldab umbes 80 pneumaatika ja hüdraulika põhimõtetel töötava seadme ja mehhanismi kirjeldusi. Tuntuim seade on eolipiil (kreeka keelest tõlgitud: "tuulejumala Aeoluse pall").



Riis. 6. Eolipiil


Aeolipiil oli tihedalt suletud pada, mille kaanel oli kaks toru. Torudele paigaldati pöörlev õõnespall, mille pinnale paigaldati kaks L-kujulist otsikut. Läbi augu valati boilerisse vesi, auk suleti korgiga ja katel asetati tule kohale. Vesi kees, tekkis aur, mis voolas läbi torude palli sisse ja L-kujulistesse torudesse. Piisava rõhu korral panid düüsidest väljuvad aurujoad palli kiiresti pöörlema. Kaasaegsete teadlaste poolt Heroni jooniste järgi ehitatud eolipiil arendas kuni 3500 pööret minutis!


Eolipiili kokkupanemisel puutusid teadlased kokku kuuli- ja aurutoitetorude liigendühenduste tihendamise probleemiga. Suure vahe korral sai pall suurema pöörlemisvabaduse, kuid aur pääses kergesti läbi vahede ja selle rõhk langes kiiresti. Kui vahet vähendada, kadus aurukadu, kuid suurenenud hõõrdumise tõttu muutus pall ka keerulisemaks. Me ei tea, kuidas Heron selle probleemi lahendas. Võib-olla ei pöörlenud tema aeolipiil nii suure kiirusega kui tänapäevane mudel.


Kahjuks ei pälvinud eolipiil nõuetekohast tunnustust ega olnud nõutud ei antiikaja ega ka hiljem, kuigi jättis kõigile, kes seda nägid, tohutu mulje. Seda leiutist käsitleti ainult lõbusa mänguasjana. Tegelikult on Heroni aeolipiil auruturbiinide prototüüp, mis ilmus alles kaks aastatuhandet hiljem! Veelgi enam, aeolipile võib pidada üheks esimeseks reaktiivmootoriks. Reaktiivjõu põhimõtte avastamiseni oli jäänud üks samm: kui meie ees oli eksperimentaalne seadistus, oli vaja sõnastada põhimõte ise. Inimkond veetis sellel sammul peaaegu 2000 aastat. Raske on ette kujutada, milline oleks inimkonna ajalugu välja näinud, kui reaktiivjõu põhimõte oleks laialt levinud 2000 aastat tagasi. Võib-olla oleks inimkond juba ammu kogu päikesesüsteemi uurinud ja tähtedeni jõudnud. Tunnistan, et vahel tekib mõte, et inimkonna arengut on keegi või miski teadlikult sajandeid edasi lükanud. Selle teema jätame aga ulmekirjanike edasiarenduseks...


Huvitav on see, et Heroni eolipiili taasleiutamine toimus 1750. aastal. Ungari teadlane J.A. Segner ehitas hüdroturbiini prototüübi. Erinevus nn Segneri ratta ja eolipiili vahel seisneb selles, et seadet pöörlevat reaktiivjõudu ei tekita mitte aur, vaid vedeliku juga. Praegu on Ungari teadlase leiutis reaktiivjõu klassikaline demonstratsioon füüsikakursustel ning põldudel ja parkides kasutatakse seda taimede kastmiseks.


Veel üks Heroni silmapaistev leiutis, mis on seotud auru kasutamisega, on aurukatel.



Riis. 7. Heron aurukatel


Disain koosnes suurest pronksmahutist koos koaksiaalselt paigaldatud silindriga, ahjust ja torudest külma ja kuuma vee varustamiseks. Boiler oli väga ökonoomne ja tagas kiire vee soojendamise.


Märkimisväärne osa Heroni pneumaatikast on hõivatud mitmesuguste sifoonide ja anumate kirjeldusega, millest vesi voolab gravitatsioonijõul läbi toru. Nendele disainilahendustele omast põhimõtet kasutavad kaasaegsed autojuhid edukalt, kui on vaja bensiin autopaagist tühjendada.


Nagu teate, oli antiikajastul religioonil inimestele tohutu mõju. Seal oli palju religioone ja templeid ning igaüks käis jumalatega suhtlemas seal, kus talle kõige rohkem meeldis. Kuna konkreetse templi preestrite heaolu sõltus otseselt koguduseliikmete arvust, püüdsid preestrid neid kõigega meelitada. Just siis avastasid nad seaduse, mis kehtib tänaseni: miski ei suuda inimesi templisse meelitada paremini kui ime. Zeus aga laskus Olümposest alla mitte sagedamini kui taevast langes taevast alla mannat. Ja koguduseliikmeid tuli iga päev templisse meelitada. Jumalike imede loomiseks pidid preestrid kasutama Heroni mõistust ja teaduslikke teadmisi. Üks muljetavaldavamaid imesid oli tema välja töötatud mehhanism, mis avas altaril tule süüdamisel templi uksed. Tööpõhimõte selgub animeeritud jooniselt.



Riis. 8. Templi uste “maagilise” avamise skeem

(C) P. Hausladen, RS Vohringen


Tulest kuumenenud õhk sisenes veega anumasse ja pigistas teatud koguse vett välja nööril rippuvasse tünni. Veega täituv tünn kukkus alla ja pani köie abil pöörlema ​​silindrid, mis panid pöördeuksed liikuma. Uksed avanesid. Kui tuli kustus, valas tünnist vesi tagasi anumasse ning silindreid pöörlev trossil rippuv vastukaal sulges uksed.


Üsna lihtne mehhanism, aga milline psühholoogiline mõju koguduseliikmetele!


Teine leiutis, mis iidsete templite kasumlikkust oluliselt tõstis, oli Heroni leiutatud püha vee automaat.



Riis. 9. "püha" vee müügiautomaat


Seadme sisemine mehhanism oli üsna lihtne ja koosnes täpselt tasakaalustatud hoovast, mis juhtis mündi raskuse mõjul avanevat ventiili. Münt kukkus läbi pilu väikesele alusele ning aktiveeris hoova ja ventiili. Klapp avanes ja natuke vett voolas välja. Seejärel libiseb münt aluselt maha ja hoob naaseb algasendisse, sulgedes klapi. Mõnede allikate kohaselt maksis osa "pühast" veest Heroni ajal 5 drahmi.


Sellest Heroni leiutisest sai maailma esimene müügiautomaat ja vaatamata sellele, et see tõi head kasumit, unustati see sajanditeks. Alles 19. sajandi lõpus leiutati müügiautomaadid uuesti.


Võib-olla kasutati Heroni järgmist leiutist aktiivselt ka templites.



Riis. 10. Anumad vee veiniks “muutmiseks”.


Leiutis koosneb kahest toruga ühendatud anumast. Üks anumatest oli täidetud veega ja teine ​​veiniga. Koguduse liige lisas veega anumasse väikese koguse vett, vesi sisenes teise anumasse ja tõrjus sealt välja võrdse koguse veini. Mees tõi vett ja "jumalate tahtel" muutus see veiniks! Kas see pole ime?


Ja siin on veel üks Heroni leiutatud anuma disain vee veiniks ja tagasi muutmiseks.



Riis. 11. Amfora veini ja vee valamiseks


Pool amforast on täidetud veiniga ja teine ​​pool veega. Seejärel suletakse amfora kael korgiga. Vedelik ekstraheeritakse amfora põhjas asuva kraani abil. Anuma ülemisse ossa, väljaulatuvate käepidemete alla, puuritakse kaks auku: üks "veini" ja teine ​​"vee" ossa. Tass toodi kraani juurde, preester avas selle ja valas tassi kas veini või vett, ummistades vaikselt näpuga ühe augu.


Oma aja kohta ainulaadne leiutis oli veepump, mille konstruktsiooni kirjeldas Heron oma töös “Pneumaatika”.



Riis. 12. Heron pump


Pump koosnes kahest ühenduses olevast kolbsilindrist, mis olid varustatud ventiilidega, millest vaheldumisi tõrjuti vett välja. Pumpa liikus kahe inimese lihasjõul, kes vajutasid kordamööda kangi käsivarsi. On teada, et roomlased kasutasid seda tüüpi pumpasid hiljem tulekahjude kustutamiseks ning need eristasid kvaliteetset töötlust ja kõigi osade hämmastavalt täpset sobivust. Nendega sarnaseid pumpasid kasutati kuni elektri avastamiseni sageli nii tulekahjude kustutamiseks kui ka mereväes õnnetuse korral trümmidest vee pumpamiseks.


Nagu näeme, töötas Heron välja kolm väga huvitavat leiutist: eolipiili, kolbpumba ja boileri. Neid kombineerides oli võimalik saada aurumasin. Selline ülesanne oli ilmselt kui mitte Heroni enda, siis tema järgijate võimuses. Inimesed juba teadsid, kuidas luua suletud mahuteid, ja nagu võib näha kolbpumba näitest, saavutasid nad märkimisväärset edu mehhanismide valmistamisel, mis nõudsid suurt täpsust. Aurumasin pole muidugi reaktiivmootor, mille loomiseks antiikateadlaste teadmised ilmselgelt puudu jäid, kuid see kiirendaks oluliselt ka inimkonna arengut. Miks seda ei juhtunud?


Kõige levinum valgustusviis oli iidsetel aegadel õlilampide kasutamine, milles põles õliga leotatud taht. Taht oli kaltsutükk ja põles üsna kiiresti läbi, õli ka. Selliste lampide üks peamisi puudusi oli vajadus tagada, et õli pinna kohal oleks alati piisavalt tahti, mille tase pidevalt langes. Kui ühe lambiga oli lihtne jälgida, siis mitme lambi puhul oli juba vaja sulast, kes regulaarselt mööda tuba ringi käiks ja lampide tahtsid kohendaks. Heron leiutas automaatse õlilambi.



Riis. 13. Heroni õlilamp


Lamp koosneb kausist, kuhu valati õli, ja seadmest taht etteandmiseks. See seade sisaldas ujukit ja sellega ühendatud hammasratast. Kui õlitase langes, siis ujuk langes, pööras hammasratast ja see omakorda toitis tahiga mähitud õhukese siini põlemistsooni. See leiutis oli üks esimesi hammasrataste kasutusalasid.


Teine Heroni leiutis, mis oli mõeldud templite jaoks, oli tuule jõul töötav orel.



Riis. 14. Hüdraulos, mida moderniseeris Heron


Heroni loodud orel ei olnud originaalne, vaid oli ainult Ctesibiuse leiutatud muusikariista hydraulos täiustatud kujundus. Hydraulos oli torude komplekt klappidega, mis tekitasid heli. Õhk suunati torudesse veepaagi ja pumba abil, mis tekitas selles mahutis vajaliku rõhu. Torude klappe, nagu tänapäevasel orelil, juhiti klaviatuuri abil. Heron tegi ettepaneku hüdraulikasüsteemi automatiseerida tuuleratta abil, mis toimis pumba ajamina, mis surus õhku reservuaari.


Need, kellel oli õnne saada kooli füüsikaõpetajaks, teavad ilmselt kuulsast Heroni purskkaevust.



Riis. 15. Heroni purskkaev


Heroni purskkaev koosneb kolmest anumast, mis asetsevad üksteise kohal ja suhtlevad omavahel. Kaks alumist anumat on suletud ja ülemine on avatud kausi kujuga, kuhu valatakse vesi. Vett valatakse ka keskmisesse anumasse, mis hiljem suletakse. Kausi põhjast peaaegu alumise anuma põhjani kulgeva toru kaudu voolab vesi kausist alla ja seal olevat õhku kokku surudes suurendab selle elastsust. Alumine anum on ühendatud keskmisega läbi toru, mille kaudu edastatakse õhurõhk keskmisesse anumasse. Veele survet avaldades sunnib õhk selle tõusma keskmisest anumast läbi toru ülemisse kaussi, kus selle toru otsast väljub veepinnast kõrgemale kerkiv purskkaev. Kaussi langev purskkaevuvesi voolab sealt toru kaudu alumisse anumasse, kus veetase järk-järgult tõuseb, keskmises anumas veetase langeb. Varsti lakkab purskkaev töötamast. Uuesti alustamiseks peate lihtsalt vahetama alumised ja keskmised anumad. Purskkaevu toimimine on selgelt näidatud seda videofaili.


Heron's Pneumatics kirjeldab ka süstla disaini.



Riis. 16. Heroni süstal


Kahjuks pole kindlalt teada, kas seda seadet kasutati iidsetel aegadel meditsiinilistel eesmärkidel. Samuti pole teada, kas tänapäeva meditsiinisüstla leiutajateks peetavad prantslane Charles Pravaz ja šotlane Alexander Wood teadsid selle olemasolust.


Esimest korda ajaloos töötas Heron välja iseliikuva mehhanismi.



Riis. 17. Iseliikuv kapp


Mehhanismiks oli neljale rattale paigaldatud puidust kapp. Kabineti sisemus oli peidetud uste taha. Liikumise saladus oli lihtne: kapi sisse langetati aeglaselt rippplaat, mis pani köite ja võllide abil liikuma kogu konstruktsiooni. Kiiruseregulaatorina kasutati liivavaru, mis valati järk-järgult kapi ülaosast põhja. Plaadi langetamise kiirust reguleeriti liiva valamise kiirusega, mis sõltus sellest, kui laialt uksed avati, eraldades kapi ülemise osa alumisest.


Oma aja kohta ainulaadne teadustöö on Heroni mehaanika. See raamat on meieni jõudnud 9. sajandi pKr araabia õpetlase tõlkes. Costa al-Balbaki. Kuni 19. sajandini ei avaldatud seda raamatut kuskil ja see oli teadusele ilmselt tundmatu ei kesk- ega renessansiajal. Seda kinnitab selle teksti loetelude puudumine kreekakeelses ja ladinakeelses tõlkes ning selle mainimise puudumine skolastiliste autorite seas. Mehaanikast leiame lisaks kõige lihtsamate mehhanismide kirjeldamisele: kiil, kang, värav, plokk, kruvi, Heroni loodud mehhanismi koormate tõstmiseks.



Riis. 18. Barulk


Raamatus esineb see mehhanism nimetuse baroulkos all. Jooniselt on näha, et see seade pole midagi muud kui käigukast, mida kasutatakse vintsina. Heroni barulcus koosneb mitmest käsitsi juhitavast hammasrattast ning Heron võtab ratta läbimõõdu ja telje läbimõõdu suhteks 5:1, eeldades, et tõstetav koorem kaalub 1000 talenti (25 tonni). , ja liikumapanev jõud on 5 talenti (125 kg).


Heron pühendas oma teosed “Sõjaväemasinatest” ja “Viskamismasinate valmistamisest” suurtükiväe põhitõdedele ning kirjeldas neis mitmeid ambvibude, katapultide ja ballistade kujundusi.



Riis. 19. Ballista (kaasaegne rekonstrueerimine)


Kui Heroni matemaatika- ja tehnikaalased tööd tegid ta kuulsaks tolleaegsete kitsaste teadlaste ringis, siis laiema avalikkuse seas oli ta tuntud oma automaatteatrite poolest. Heroni teosed tekitasid inimestes üllatustunde ja imetluse tehnilise mõtte võimaluste vastu. Paljud tema loomingust teenisid hariduslikku eesmärki ja demonstreerisid mitte ainult teaduse võimalusi, vaid tutvustasid kaasaegsetele Helase ajaloofakte ja müüte.


Heroni teos "On Automata" oli populaarne renessansiajal ja tõlgiti ladina keelde ning sellele viitasid ka paljud tolleaegsed teadlased. Täpsemalt, 1501. aastal tõlkis Giorgio Valla sellest teosest mõned fragmendid. Hilisemad tõlked, millele järgnesid teised autorid.


On teada pilt ühest Heroni automaadist, mille andis tema raamatus 1589. aastal Giovanni Battista Aleoti. See videofail kujutab ühe Heroni teisaldatava automaadi rekonstruktsiooni.



Riis. 20. Üks Heroni kuulipildujatest


Enamik Heroni mehaaniliste nukkude joonistusi pole säilinud, kuid erinevatest allikatest leiab nende kirjeldusi. On teada, et Heron lõi omamoodi nukuteatri, mis liikus publiku eest varjatud ratastel ja kujutas endast väikest arhitektuurilist ehitist – nelja kolonni ühise aluse ja arhitraadiga. Tema laval olevad nukud, mida juhib keerukas nööride ja hammasrataste süsteem, mis on samuti avalikkuse eest varjatud, taaselustasid Dionysose auks toimunud festivali tseremooniat. Niipea, kui selline teater linnaväljakule sisenes, süttis selle laval Dionysose kuju kohal tuli, kausist valati veini jumaluse jalge ees lebavale pantrile ja saatjaskond hakkas muusika saatel tantsima. Siis muusika ja tants vaibusid, Dionysos pöördus teises suunas, teises altaris süttis leek – ja kogu tegevus kordus uuesti. Pärast sellist esinemist nukud peatusid ja etendus lõppes. See tegevus äratas alati huvi kõigis elanikes, olenemata vanusest. Kuid teise nukuteatri Heroni tänavaetendused ei olnud vähem edukad. See teater (pinaka) oli mõõtmetelt väga väike, seda oli lihtne ühest kohast teise liigutada.See oli väike sammas, mille tipus oli uste taha peidetud teatrilava makett. Need avanesid ja sulgusid viis korda, jagades Trooja võitjate kurva tagasituleku draama osadeks. Väikesel laval näidati erakordse osavusega, kuidas sõdalased ehitasid ja lasid vette purjelaevu, sõitsid nendega tormisel merel ning surid kuristikku välgu- ja äikesesähvatuse all. Äikese simuleerimiseks lõi Heron spetsiaalse seadme, milles pallid kastist välja voolasid ja vastu lauda tabasid.



Riis. 21. Äikese simulaator


Oma automaatteatrites kasutas Heron tegelikult programmeerimise elemente: masinate toimingud viidi läbi ranges järjekorras, maastik asendas üksteist õigel hetkel. Tähelepanuväärne on, et teatri mehhanisme liikuma pani peamiseks liikumapanevaks jõuks gravitatsioon (kasutati langevate kehade energiat), samuti kasutati pneumaatika ja hüdraulika elemente. Vedrusid, mida renessansiajastu masinates nii laialdaselt kasutati, ei kasutatud. Põhjus on lihtne: vedrude tootmiseks on vaja kvaliteetseid elastsusega terassulameid, mida antiikaja metallurgid ei teadnud.


Heron lõi kogu oma elu jooksul palju erinevaid leiutisi, mis olid huvitavad mitte ainult tema kaasaegsetele, vaid ka meile – elades kaks aastatuhandet hiljem. Käesolevas artiklis tutvustas autor neist vaid kuulsaimaid ning teiste sama huvitavate leiutiste (näiteks boiler, pneumaatiline ukseavamise alarm) kirjeldusi leiate allpool loetletud allikatest.

Bathyscaphe O. PicardKirjandus

1. Michael Lahanas "Aleksandria haigur" http://www.mlahanas.de/Greeks/HeronAlexandria.htm

2. Aleksandria kangelase pneumaatika (originaalkreeka keelest, tõlkinud ja toimetanud Bennet Woodcroft) http://www.history.rochester.edu/steam/hero/index.html

3. Aeoli- Mida?!? autor Katie Crisalli http://www.pr.afrl.af.mil/aeolipile.html

4. Muistsed leiutised http://www.smith.edu/hsc/museum/ancient_inventions/hsclist.htm

5. Aleksandria Heroni, Aristides Quintilianuse ja Johannes Pediasimose tehnilised tööd koos diagrammidega, hiljem 16. sajand http://image.ox.ac.uk/show?collection=magdalen&manuscript=msgr12

Paljud meist, füüsikat või tehnoloogiaajalugu õppijad, on üllatunud, kui avastavad, et mõned kaasaegsed tehnoloogiad, objektid ja teadmised avastati ja leiutati juba iidsetel aegadel. Ulmekirjanikud kasutavad oma teostes selliste nähtuste kirjeldamiseks isegi spetsiaalset terminit: "kronoklasmid" - tänapäevaste teadmiste salapärased tungimised minevikku. Tegelikkuses on aga kõik lihtsam: enamiku nendest teadmistest avastasid tegelikult juba iidsed teadlased, kuid siis millegipärast unustati need sajandeid hiljem uuesti üles. Selles artiklis kutsun teid tundma ühe hämmastava antiikaja teadlasega. Ta andis omal ajal tohutu panuse teaduse arengusse, kuid enamik tema töid ja leiutisi vajus unustusehõlma ning unustati teenimatult. Tema nimi on Aleksandria Heron.

Heron elas Egiptuses Aleksandria linnas ja sai seetõttu tuntuks kui Aleksandria Heron. Kaasaegsed ajaloolased oletavad, et ta elas 1. sajandil pKr. kuskil 10-75 aastat. On kindlaks tehtud, et Heron õpetas Aleksandria muuseumis, Vana-Egiptuse teaduslikus keskuses, kuhu kuulus kuulus Aleksandria raamatukogu. Enamik Heroni töödest on esitatud kommentaaride ja märkmete kujul erinevate akadeemiliste erialade koolituskursustele. Kahjuks ei ole nende teoste originaalid säilinud, need võisid hukkuda tulekahjus, mis haaras Aleksandria raamatukogu aastal 273 pKr, ja need võisid hävida aastal 391 pKr. Religioosse fanatismi hoos hävitasid kristlased kõik, mis meenutas paganlikku kultuuri. Heroni teostest on meie ajani säilinud vaid tema õpilaste ja järgijate tehtud ümberkirjutatud koopiad. Mõned neist on kreeka ja mõned araabia keeles. Samuti on olemas 16. sajandil tehtud tõlked ladina keelde. Tuntuim on Heroni "Metrics" - teaduslik töö, mis annab sfäärilise segmendi, toruse definitsiooni, reeglid ja valemid korrapäraste hulknurkade pindalade, tüvikoonuste ja püramiidide pindalade täpseks ja ligikaudseks arvutamiseks. Mõõdikud pakuvad Heroni kuulsat valemit kolmnurga kolme külje pindala määramiseks ning reeglid ruutvõrrandite arvuliseks lahendamiseks ning ruut- ja kuupjuurte ligikaudseks eraldamiseks. Metrics uurib lihtsamaid tõsteseadmeid – hooba, plokki, kiilu, kaldtasapinda ja kruvi, aga ka mõningaid nende kombinatsioone. Selles töös tutvustab Heron mõistet “lihtmasinad” ja kasutab nende töö kirjeldamiseks jõumomendi mõistet. Paljud matemaatikud süüdistavad Heroni selles, et Metrics ei sisalda tema tehtud järelduste matemaatilisi tõendeid. See on tõsi. Heron ei olnud teoreetik, ta eelistas selgitada kõiki saadud valemeid ja reegleid selgete praktiliste näidetega. Just praktika vallas ületab Heron paljusid oma eelkäijaid.

Parim näide sellest on tema teos "Dioptril", mis leiti alles 1814. aastal. Selles töös on välja toodud meetodid erinevate geodeetiliste tööde teostamiseks ning mõõdistamine toimub Heroni leiutatud seadme – dioptri – abil.

Riis. 2.

Diopter oli tänapäevase teodoliidi prototüüp. Selle põhiosa moodustas joonlaud, mille otstesse olid kinnitatud sihikud. See joonlaud pöörles ringis, mis võis hõivata nii horisontaal- kui ka vertikaalasendi, mis võimaldas tähistada suundi nii horisontaal- kui ka vertikaaltasandil. Seadme korrektse paigaldamise tagamiseks kinnitati selle külge loodi ja loodi. Seda seadet ja ristkülikukujulisi koordinaate kasutades saab Heron lahendada maapinnal erinevaid probleeme: mõõta kahe punkti kaugust, kui üks või mõlemad on vaatlejale kättesaamatud, tõmmata ligipääsmatu sirgega risti risti sirge, leida taseme erinevus. kahe punkti vahel mõõta lihtsa kujundi pindala, astumata isegi mõõdetavale alale. Juba Heroni ajal peeti Samose saare Eupalinuse kavandi järgi loodud ja tunnelit läbivat veevarustussüsteemi üheks iidse inseneritöö meistriteoseks.

Selle tunneli kaudu tarniti linna vett allikast, mis asus teisel pool Castro mäge. Teada oli, et tööde kiirendamiseks kaevati tunnel üheaegselt mõlemal pool mäge, mis nõudis ehituse eest vastutavalt insenerilt kõrget kvalifikatsiooni. Veetorustik töötas sajandeid ja üllatas Heroni kaasaegseid; ka Herodotos mainis seda oma kirjutistes. Kaasaegne maailm sai Eupalina tunneli olemasolust teada Herodotoselt. Sain teada, aga ei uskunud, sest arvati, et iidsetel kreeklastel polnud nii keerulise objekti ehitamiseks vajalikku tehnoloogiat.

Olles uurinud 1814. aastal leitud Heroni tööd “Dioptril”, said teadlased tunneli olemasolu kohta teise dokumentaalse tõendi. Alles 19. sajandi lõpus avastas Saksa arheoloogiline ekspeditsioon legendaarse Eupalina tunneli. Nii toob Heron oma töös näite enda leiutatud dioptri kasutamisest Eupalina tunneli ehitamiseks.

Joonis 3.

Punktid B ja D on tunneli sissepääsud. Punkti B lähedal valitakse punkt E ja sellest konstrueeritakse piki mäge lõiguga BE risti lõik EF. Järgmisena ehitatakse ümber mäe vastastikku risti asetsevate lõikude süsteem, kuni saadakse sirge KL, millele valitakse punkt M ja sellest ehitatakse risti MD tunneli D sissepääsuni. Kasutades sirgeid DN ja NB kolmnurk Saadakse BND ja mõõdetakse nurk b.

Muuhulgas kirjeldab Heron teose “Dioptril” 34. peatükis enda leiutatud seadet vahemaade mõõtmiseks - odomeetrit.

Läbisõidumõõdik oli väike käru, mis oli paigaldatud kahele spetsiaalselt valitud läbimõõduga rattale. Rattad pöördusid täpselt 400 korda milliatri kohta (iidne pikkuse mõõt, mis võrdub 1598 m). Arvukalt rattaid ja telgesid vedasid hammasrattad ning läbitud vahemaast andsid märku spetsiaalsesse kandikusse kukkunud kivikesed. Selleks, et teada saada, kui palju distantsi läbiti, ei olnud vaja muud, kui loendada kandikul olevate kivikeste arv. Läbisõidumõõdiku töö on selgelt näidatud see videoklipp. Heroni üks huvitavamaid teoseid on "Pneumaatika". Raamat sisaldab umbes 80 pneumaatika ja hüdraulika põhimõtetel töötava seadme ja mehhanismi kirjeldusi. Tuntuim seade on eolipiil (kreeka keelest tõlgitud: "tuulejumala Aeoluse pall").

Aeolipiil oli tihedalt suletud pada, mille kaanel oli kaks toru. Torudele paigaldati pöörlev õõnespall, mille pinnale paigaldati kaks L-kujulist otsikut. Läbi augu valati boilerisse vesi, auk suleti korgiga ja katel asetati tule kohale. Vesi kees, tekkis aur, mis voolas läbi torude palli sisse ja L-kujulistesse torudesse. Piisava rõhu korral panid düüsidest väljuvad aurujoad palli kiiresti pöörlema. Kaasaegsete teadlaste poolt Heroni jooniste järgi ehitatud eolipiil arendas kuni 3500 pööret minutis! Eolipiili kokkupanemisel puutusid teadlased kokku kuuli- ja aurutoitetorude liigendühenduste tihendamise probleemiga. Suure vahe korral sai pall suurema pöörlemisvabaduse, kuid aur pääses kergesti läbi vahede ja selle rõhk langes kiiresti. Kui vahet vähendada, kadus aurukadu, kuid suurenenud hõõrdumise tõttu muutus pall ka keerulisemaks.

Me ei tea, kuidas Heron selle probleemi lahendas. Võib-olla ei pöörlenud tema aeolipiil nii suure kiirusega kui tänapäeva mudel. Kahjuks ei leidnud eolipiil piisavalt tunnustust ega olnud nõutud ei antiikajastul ega hiljem, kuigi jättis kõigile, kes seda nägid, tohutut muljet. . Seda leiutist käsitleti ainult lõbusa mänguasjana. Tegelikult on Heroni aeolipiil auruturbiinide prototüüp, mis ilmus alles kaks aastatuhandet hiljem! Veelgi enam, aeolipile võib pidada üheks esimeseks reaktiivmootoriks. Reaktiivjõu põhimõtte avastamiseni oli jäänud üks samm: kui meie ees oli eksperimentaalne seadistus, oli vaja sõnastada põhimõte ise. Inimkond veetis sellel sammul peaaegu 2000 aastat. Raske on ette kujutada, milline oleks inimkonna ajalugu välja näinud, kui reaktiivjõu põhimõte oleks laialt levinud 2000 aastat tagasi. Võib-olla oleks inimkond juba ammu kogu päikesesüsteemi uurinud ja tähtedeni jõudnud. Tunnistan, et vahel tekib mõte, et inimkonna arengut on keegi või miski teadlikult sajandeid edasi lükanud. Jätame selle teema aga ulmekirjanike edasiarenduseks... Huvitav on see, et Heroni eolipiili taasleiutamine toimus 1750. aastal.

Ungari teadlane J.A. Segner ehitas hüdroturbiini prototüübi. Erinevus nn Segneri ratta ja eolipiili vahel seisneb selles, et seadet pöörlevat reaktiivjõudu ei tekita mitte aur, vaid vedeliku juga. Praegu on Ungari teadlase leiutis reaktiivjõu klassikaline demonstratsioon füüsikakursustel ning põldudel ja parkides kasutatakse seda taimede kastmiseks. Veel üks Heroni silmapaistev leiutis, mis on seotud auru kasutamisega, on aurukatel.