Привет из 30-х: как изобрели скотч, компьютер, чулки и автомобильный кондиционер
 |
|
Партнер проекта
|
XX век был полон важнейших научно-технических открытий, многие из которых так или иначе используются и по сей день. Какие изобретения прошлого столетия больше всего повлияли на дальнейший ход истории и какое развитие они получили в XXI веке, читайте в новом цикле статей 42.TUT.BY «100 лет инноваций».
В третьем материале серии мы расскажем об изобретениях, появившихся в 1930-х годах предыдущего столетия.
Верни его своим шотландским боссам: как появился скотч
В 1920 году некий Ричард Дрю по объявлению в газете устроился в компанию Minnesota Mining and Manufacturing (сейчас известна как «3М»). Фирма поставляла наждачную бумагу, экспериментировала с водонепроницаемыми материалами и целлофаном.
Ричард начал тестировать различные виды зерен и материалов для наждачки. Позже он стал ездить по гаражам и автомастерским, чтобы продавать наждачку основным ее потребителям — кузовщикам и малярам.
В то время было модно красить машины в два цвета, и такая прихоть усложняла работу маляров: им приходилось наклеивать на кузов куски газет, используя то самодельный клей, то хирургическую ленту. В то время уже выпускали лейкопластырь, клей которого был очень цепким, и при отрывании пластыря он нередко захватывал слои краски.
Граница между красками разных цветов получалась неровной, и мастерам приходилось долго возиться, добиваясь четких линий. Однажды Дрю наблюдал такую неровную покраску и пообещал что-нибудь придумать.
В свободное от работы время он несколько лет экспериментировал с материалами подложки и клеевых составов и, наконец, нашел подходящее сочетание: крепированная бумага со слоем мебельного клея и глицерина. Лента хорошо приклеивалась и хорошо отклеивалась, при этом клей не повреждал краску. Дрю нанес клей на ленту так же, как его в то время наносили на лейкопластырь: только по краям.
Легенда гласит, что однажды автомаляр, испытав изобретение Дрю, увидел, что из-за этого лента коробится и линии краски снова получились неровными. Тогда маляр якобы и вернул ленту изобретателю со словами: «Отнеси эту ленту своему шотландскому боссу, пусть сделает ее более липкой».
Английское слово scotch в прямом смысле означает «шотландский», а в переносном — «скупой». Маляр имел в виду следующее: пусть, мол, не жмутся, а положат хороший слой клея. Дрю доработал ленту — так получился первый малярный скотч. Компания «3М» зарегистрировала слово «Scotch» как бренд, и вскоре оно стало нарицательным.
В то время корпорация DuPont выкупила патент на целлофан, и Дрю решил сделать липкую ленту на прозрачной основе.
Снова последовали годы разработок и поисков, пока, наконец, не был создан прозрачный клей и метод его нанесения на капризный целлофан. В 1930 году первая партия прозрачного скотча Scotch Cellulose Tape отправилась заказчику из Чикаго. В отличие от малярного, этот скотч крепко держался на поверхности.
Поначалу его использовали для запечатывания бумажных пакетов с едой, но в годы Великой Депрессии скотч нашел множество применений, им начали ремонтировать все подряд.
А во время войны все та же корпорация «3М» разработала то, что мы сейчас называем армированным скотчем. Им ремонтировали технику и заменяли бинт для повязок, а «на гражданке» приспособили для заделывания водопроводных труб.
Болото в салоне: как появился автомобильный кондиционер
Автомобили изобрели еще в конце XIX века, но первые прототипы кондиционеров появились лишь к тридцатым годам прошлого столетия. Несколько десятилетий водители и пассажиры страдали от жары и могли лишь приопустить стекла в дверцах.
Были попытки придумать какую-то активную систему «жаропонижения» — например, отводящие из салона воздух трубки, которые находились под днищем машины. Новинка работала слабо, зато очень быстро патрубки забивались грязью.
А еще в 1884 году английский бизнесмен Уильям Уайтли установил под днищем своей конной повозки поддон с кубиками льда. Простой вентилятор, работавший от вращения колесной оси, должен был нагнетать холодный воздух к седоку.
В 1919 году американская компания, сейчас известная как Comfort Products, выпустила накидку для автомобильных сидений под названием Kool Kooshion (звучит точно так же, как слова Cool Cushion — «прохладная подушка»). Внутри накидки были спрятана пружинки, — за счет них водитель на сантиметр приподнимался над поверхностью сиденья и воздух свободно проходил за спиной и под бедрами. Эта полезная мелочь продается до сих пор.
В 1921 году в продаже появляется первый автомобильный вентилятор Knapp Limo-Sedan Fan. Пропеллер диаметром 15 сантиметров обещал освежить воздух в салоне, даже когда машина стоит на месте, а также избавить от мух и комаров.
Где-то в 1930 году на автомобилях появились простые и дешевые испарительные кондиционеры, основанные на очень простом принципе: жидкости при испарении охлаждаются (и, соответственно, охлаждают поверхности или среду вокруг них).
Такой кондиционер в форме тубуса устанавливали на дверь машины. При движении внутрь поступал воздух, который проходил через пористый материал, пропитанный водой. Вода испарялась — а проходящий воздух охлаждался и шел дальше в салон. Одной 4-литровой заправки воды хватало на 150 — 250 км пути.
Модели попроще работали только при движении, модели подороже оснащались электромотором и охлаждали воздух также и на стоянке. Ранние версии квартирных испарительных кондиционеров такой системы называли «болотными кулерами»: они использовали древесную стружку и прочие органические наполнители, что придавало воздуху специфический запах.
В 1930 году производитель холодильников Kelvinator по заказу Джона Хаммана из Техаса установил кондиционер на его Cadillac. Агрегат размещался позади кузова на месте багажника и работал от собственного бензинового мотора.
В 1933 году ноябрьский выпуск журнала Popular Mechanics сообщил, что некая неназванная фирма из Нью-Йорка представила «настоящий», компрессорный кондиционер для установки в практически любой автомобиль с закрытым кузовом.
Он сможет как охлаждать, так и нагревать воздух в салоне, а управлять «кондеем» можно с торпедо или задних сидений. «Автопроизводители видят автомобиль будущего с кондиционером в базовой версии», пишет журнал.
А в 1939 году компрессорный кондиционер впервые (пока еще в виде опции) появляется на серийном автомобиле Packard Twelve. Кондиционер занимал половину багажника, а для его подключения водитель должен был заглушить мотор, открыть капот и накинуть ремень на шкив, подсоединенный к двигателю.
Под днищем от капота к багажнику шли трубки, что сильно усложняло обслуживание и ремонт системы. Никаких термостатов и рычажков управления потоками: кондиционер можно было только включить или выключить, каждый раз залезая под капот. Стоил этот кондиционер 274 доллара.
Packard Twelve с 12-цилиндровым мотором сам по себе был дорогой машиной: самая простая модификация того года стоила 4155 долларов, самая дорогая — 8355 долларов. А автомобильчик Crosley, который появился в том же 1939 году и который понравился водителям за свою экономичность, стоил всего 365 долларов.
Так что первый кондиционер действительно стоил дорого, но покупателей «Паккарда» лишние три сотни долларов не разоряли. А в стандартной комплектации кондиционеры на машинах появились лишь тридцать лет спустя.
Первый компьютер: две тысячи пластин, выпиленных вручную
История создания механических вычислительных машин насчитывает две тысячи лет. Еще около 100 года до н.э. где-то в древней Греции был изготовлен так называемый «Антикитерский механизм» — устройство для расчета движения небесных тел. С его помощью можно было рассчитать дату 42 астрономических событий.
В средневековой Европе счетные машины придумывают и строят в разных городах. Леонардо да Винчи приводит чертежи одной из таких машин; в XVII веке арифмометры строят Блез Паскаль и Вильгельм Лейбниц.
«Паскалина» французского ученого стала первым широко известным и первым «серийным» арифмометром (изготовлено несколько десятков штук), а немецкий ученый детально описал двоичную систему счисления.
Следующие три сотни лет арифмометры совершенствуются, обзаводятся новыми функциями. А в тридцатых годах ХХ века им на смену приходит первый компьютер — хотя и механический, но уже программируемый.
Конрад Цузе, уроженец Берлина, в 1935 году получил образование в высшей технической школе и поступил на авиастроительную фирму «Хеншель». Он много занимался расчетами, и через полгода решил работать на полставки, чтобы в свободное время разрабатывать счетную машину.
Первые работы в комнате родительского дома начались в 1936 году, целиком постройка аппарата заняла два года. Конрад не разбирался в электронике, не слишком хорошо знал механику, а в придачу не имел поддержки государства или крупных фирм, — все опыты он делал на свои сбережения и деньги друзей.
Сначала Конрад решил использовать десятичную систему, в которой работали многие другие арифмометры, но позже решил использовать двоичную: так было проще воплотить замысел «в железе».
Для выполнения цепочек действий изобретатель применял не реле, а металлические пластины, которые вместе с друзьями выпиливал пилкой, — а таких пластин понадобилось две тысячи.
Всего агрегат состоял примерно из двадцати тысяч деталей, занимал четыре квадратных метра площади и весил более полутонны.
Пластины двигались в определенных направлениях и передвигали другие пластины, изменяли регистры, замыкали контакты. Для работы всей этой механической фантасмагории Конрад приспособил киловаттный электродвигатель, который задавал тактовую частоту в 1 Герц (один цикл в секунду). В 1938 году устройство было готово.
Оператор задавал команды на перфолентах (изготовленных из отработанной фотопленки), вводил данные — и аппарат начинал выполнять задачи, используя в расчетах промежуточные результаты.
Эту последовательность команд можно рассматривать как прообраз компьютерной программы, а все устройство — как первый программируемый компьютер. На операцию по сложению и умножению компьютер тратил 5−10 секунд; а еще у него была встроенная память: 64 величины по 22 бита каждая.
Компьютер получил имя V1 (Versuchsmodell-1 — «опытная модель первая»), но после войны, чтобы не путать разработку с ракетами «Фау», Цузе переименовал все серию своих компьютеров и вместо буквы V стал использовать Z — получилось Z1. Компьютер работал нестабильно и практического применения не нашел.
В 1939-м Цузе замыслил электронный компьютер на нескольких тысячах радиоламп, но на ученом совете их затею не одобрили, и Конрад стал заниматься второй версией механического компьютера. А модель Z3 уже по-настоящему применялась: на ней рассчитывали колебания крыльев самолетов «Хеншель». Первые три компьютера погибли во время бомбардировок, а Z4, спрятанный в деревушке, пережил войну.
В конце восьмидесятых Цузе с товарищами восстановил модель Z1, — сейчас она выставляется в Немецком техническом музее в Берлине; восстановленная работоспособная копия модели Z3 хранится в музее Мюнхена.
Чулки против парашютов: кому нейлон нужнее?
Уоллес Карозерс работал в экспериментальной лаборатории компании DuPont в городе Уилмингтон. В лаборатории пытались создать новые типы полимеров, и в 1930 году под руководством Карозерса один из сотрудников получил синтетический каучук, который сейчас известен как неопрен.
Другой сотрудник лаборатории в том же году получил синтетический шелк полиэстер. Карозерс с сотрудниками продолжил работу над полиамидами, и в 1935 году ученые синтезировали так называемый полиамид-6,6 — легкий, прочный, стойкий к высоким температурам.
Для него придумали имя нейлон (nylon). Одна из городских легенд говорит, что слово образовано от начальных букв городов New York и London, однако эта версия документально не подтверждена.
Об успехе компании объявили в октябре 1938 года, но Карозерс так и не стал свидетелем триумфа своего изобретения: еще в апреле 37-го из-за депрессии он отравился ядом.
В том же 37-м компания Union Hosiery Company изготовила для DuPont первую опытную пару нейлоновых чулок с хлопковым швом и шелковыми бортом, носком и пяткой. Чулки были темно-серого цвета: ученые еще не научились синтезировать прозрачный нейлон.
Большую презентацию чулок устроили на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1939-м; в том же году они поступили в ограниченную продажу в Уилмингтоне, а 15 мая 1940 начали продаваться и в Нью-Йорке.
При средней цене в 1 доллар 15 центов в первый день продали 780 тысяч пар «нейлонок»; за первый год по всей стране разошлись 64 миллиона пар. Прочность стали и легкость паутины — так рекламировали чулки.
Еще из нейлона делали щетину для зубных щеток, но она поначалу получалась жесткой, и многие люди еще долгие годы отдавали предпочтение щеткам из натуральной щетины. А вот чулки сразу стали популярными. Носить шелковые, когда есть нейлоновые, — все равно, что ездить на лошади, когда есть автомобиль, — расхваливали товар продавцы.
А вскоре США вступили в войну, и на производство нейлона в гражданских целях ввели ограничения. Американки по карточкам могли купить лишь шесть пар чулок в год. Кроме того, их просили сдавать старые чулки в пункты приема: стратегический нейлон использовали для шитья парашютов, палаток, тросов и самолетных шин.
Чтобы оставаться модными, женщины наловчились… красить ноги темным кремом, имитируя цвет чулок, а косметическим карандашом рисовали швы.
А в том же 1938 году, когда стало известно об открытии нейлона, в Германии ученый Пауль Шлак синтезировал капрон, — разновидность синтетического полиамида, недалеко ушедшая от нейлона. После войны его научились синтезировать в СССР и начали выпускать из него чулки и, позже, колготки, — и те, и другие у нас до сих пор зовут словом «капронки».
Читайте также предыдущие материалы цикла:
100 лет тому назад: как появились конвейер, целлофан и нержавеющая сталь
Открытия, изменившие мир: как появился пенициллин, телевизоры и звуковое кино
Партнер проекта:
Компания Husqvarna является одним из мировых лидеров в производстве садовой и строительной техники. Более 325-ти лет мы производим инновационные продукты, непрерывно внедряя новые технологии.
Найди дилера в своем городе!
