Насос — один из самых древних механизмов, созданных человеком

Наука и жизньHi-Tech

Современные насосы: акцент на герметичность

Алексей Кобзев, Антон Шевкопляс, инженеры.

Насос с магнитной муфтой в разрезе. Вал с ведущим магнитом вращает внутренний узел с ведомыми магнитами.

Насос — один из самых древних механизмов, созданных человеком для перекачивания воды. Русское название «насос» взамен иностранного названия «помпа» придумал Михаил Васильевич Ломоносов. Насосы отличаются от других старинных водоподъёмных устройств, например водоподъёмного колеса и нории. Первое представляло собой деревянное колесо с закреплёнными на нём вёдрами, которое крутили люди. А один из видов нории (от арабского слова, означавшего «водокачка») выглядел как движущаяся верёвка или цепь с ковшами. В Древнем Египте уже 3000 лет назад с помощью норий поднимали воду с глубины до 100 метров.

История не сохранила имени изобретателя, поместившего норию в жёлоб и заменившего ковши на диски или шары, которые при движении гнали воду по жёлобу. Так, по сути, был создан первый насос объёмного типа. Кстати, когда человек лопатой гонит воду по канаве, он использует тот же принцип. По крайней мере, с III века до н. э. люди используют для подачи воды так называемый винт Архимеда — винт, помещённый в деревянную трубу. Подобная конструкция используется в современных мясорубках. Скорее всего, Архимед усовершенствовал уже существовавший механизм. Винт Архимеда применялся вплоть до начала ХХ века.

Первый известный поршневой насос был изобретён древнегреческим механиком Ктесибием из Александрии, жившим в III веке до н. э. Изготовленный из бронзы, он имел все основные элементы современного насоса: цилиндр, поршень (плунжер) и клапаны. Такой насос был способен создавать сильную струю воды, поэтому он и его усовершенствованные версии служили в Древней Греции и Риме в первую очередь для тушения пожаров, но не только. Ученик Ктесибия, известный механик и изобретатель Герон Александрийский, в своём трактате писал, что пожарный насос изготавливается подобно колодезным. Насос Ктесибия был слишком совершенен, чтобы быть первым механизмом подобного рода, тем более что объяснение того, почему вода следует за поршнем — «природа не терпит пустоты», — встречается ещё у Аристотеля, жившего в 384—322 годах до н. э. Но сведения о более ранних конструкциях до нас не дошли.

В Средние века и Новое время поршневые насосы широко применялись в горнорудных производствах для откачки воды из шахт.

Несмотря на то, что насосы с вращательным движением элементов способны развивать мощность на треть больше, чем с возвратно-поступательным, они долгое время не разрабатывались. Лишь в XV веке у Леонардо да Винчи возникла идея центробежного насоса, в котором вода при взаимодействии с вращающимися лопастями движется от центра к краям. В 1558 году несколько конструкций насосов описал в своей книге итальянский военный инженер и механик Агостино Рамелли. Две из них применяются и поныне. Но первую работающую конструкцию роторного насоса (с вращающимися зубчатыми колёсами) в начале XVII века создал ректор иезуитского колледжа в Лотарингии Иоганн Лейрехон, а центробежного насоса — в 1689 году французский физик Дени Папен. Насос Папена состоял из двухлопастного колеса, вращающегося в кожухе. О большом интересе учёных к этой проблеме в то время говорит то, что обоснованием теории центробежных машин занимался знаменитый математик Леонард Эйлер.

Однако отсутствие мощных и быстрых двигателей делало подобные насосы неконкурентоспособными и в целом тормозило развитие этого вида техники. Кстати, первые реально используемые паровые машины в XVIII веке были созданы именно для приведения в движение насосов для откачки воды из угольных и рудных шахт. Первую паровую машину для привода поршневого насоса создал в 1705—1712 годах английский изобретатель Томас Ньюкомен.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Изображение чёрной дыры: что на самом деле получили астрономы Изображение чёрной дыры: что на самом деле получили астрономы

Но что мы видим на полученном изображении чёрной дыры

Наука и жизнь
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
В лабиринтах альтернативной истории В лабиринтах альтернативной истории

Имеют ли право на жизнь иные варианты развития известных исторических событий?

Наука и жизнь
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Русская Пруссия Русская Пруссия

75 лет назад в нашей стране появился новый регион — Кёнигсбергская область

Дилетант
Золотые гривы Золотые гривы

Как в Ивашкове появилось ранчо с золотогривыми лошадьми

Отдых в России
«Когда б я был царь», или всё началось с зайца «Когда б я был царь», или всё началось с зайца

Продолжаем разговор о литературном жанре альтернативной истории

Наука и жизнь
Патриотизм «подлинный» и «показной» Патриотизм «подлинный» и «показной»

Некогда мы гордились тем, что считали себя самой читающей страной

Дилетант
Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Зажигая маяки Зажигая маяки

Зимнее бездорожье длиной в 2 недели: что манит участников «Экспедиции-Трофи»?

Отдых в России
Угольщикам недогрузили триллионы Угольщикам недогрузили триллионы

Минэнерго оценило потери российской угольной отрасли в 2 трлн руб

Ведомости
Новости науки Новости науки

Обнаруженная в ранней Вселенной грандиозная галактика и другие новости науки

Знание – сила
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Земля ратного подвига Земля ратного подвига

Щит России: чем живёт и развивается Белгородская область сегодня

Отдых в России
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
«Галилея археологов» «Галилея археологов»

Археологи давно борются с искушением перекопать поглубже всю Святую Землю

Знание – сила
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Соль земли Соль земли

Зимнее путешествие по Пермскому краю: ледяная пещера, Чердынь и виды Колвы

Отдых в России
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Сверхурочная экономика Сверхурочная экономика

Власти и работодатели концептуально договорились об изменении Трудового кодекса

Ведомости
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
Островский – революция в русском театре Островский – революция в русском театре

Гончаров, известный трилогией на букву «О», был интересным и метким критиком

Знание – сила
Открыть в приложении