Предыдущая публикация
Немо отравился бы ртутью на Наутилусе.
Исследуем легендарную подлодку
Каждый читатель хоть раз да слышал про вымышленную подводную лодку капитана Немо под названием Наутилус. Она известна из литературы и появляется даже в некоторых современных фильмах.
Таким увидели Наутилус в фильме "Лига выдающихся джентльменов"
Понятно, что на момент написания романов, Жюль Верн оснастил это чудо техники самыми смелыми научно-фантастическими решениями.
Но что можно сказать про конструкцию Наутилуса сегодня, анализируя её с инженерной точки зрения? Да и была ли лодка столь "фантастической" в момент написания произведений (во множественном числе, потому что она появлялась в нескольких книгах)?
Книги вышли в свет примерно в 1870-х годах. Некоторые технологии тогда уже вполне могли существовать. Что же, на эти вопросы нам и предстоит ответить! Обязательно дочитайте статью до конца и тыкайте лайк!
Выберем наиболее интересные технические решения с легендарного Наутилуса и обсудим их. Кстати, очень обидно, но оказывается название "Наутилус" уже использовалось для подводной лодки и произошло это даже раньше написания романов. Слово как выяснилось довольно модное.
Откуда у Наутилуса электричество?
Первое, на что стоит обратить внимание - это электричество на подводной лодке Наутилус. Понятно, что в 1870-х годах электричество уже было известно как факт и применялось в быту. Вот только уровень развития технологий вряд ли бы позволил запитать целую подводную лодку от батарей. Жюль Верн же наградил Наутилус специальными возобновляемыми источниками электрической энергии, сделав подводную лодку полностью автономной. Все ресурсы, необходимые для функционирования такого генератора электрической энергии брались из моря!
Батарея представляла собой натриево-ртутную систему. Причем, натрий получался из морской воды. Для его извлечения использовали уголь со дна океана, которого там тоже много. Удивительно, но натриево-ртутные батареи вполне себе использовались, пока не были запрещены в 1990-х из-за их очевидной опасности. Схема работы такого устройства довольно-таки стандартная. Ртутные батареи используют реакцию между оксидом ртути и цинковыми электродами в щелочном натриевом электролите.
Современный натриево-ртутный аккумулятор
Стоит отметить, что схема работы таких батарей известна уже более 100 лет, поэтому назвать её провидением или вымыслом автора никак не получится. Другое дело, что известна технология была тогда не настолько широко.
Занятен и тот факт, что при появлении малейшей несплошности в корпусе батареи лодку могли заполнить пары ртути. Капитан Немо отравился бы ртутью, не успев покинуть лодку. Тут как нельзя лучше подходит шутка про "Куды ты с подводной лодки денешься!"
Электрический двигатель - фантастика или не очень?
Следующий интересный момент - это двигатель. Жюль Верн предполагал, что лодка перемещается посредством электрических двигателей. Электричества у нас выше крыши, ведь есть ртутные батареи. А вот как насчёт самого двигателя? Был ли тогда электродвигатель научен или это предвидение будущего? Скорее нет, чем да. Двигатели уже существовали.
Первый электрический двигатель был предложен Якоби в 1834 году, тогда как роман был написано в 1870-х. В первом двигателе подвижные магниты отталкивались от неподвижных. Статор питался электрическим током. Получалось вращение. Принцип работы электродвигателя мы подробно разбирали, правда современного. Ссылочка будет в интересных материалах в конце статьи.
Кстати вот так выглядел двигатель Якоби
Само собой, о таком многообразии электротранспорта, которое мы видим сегодня, не приходилось тогда говорить и встретить на дороге Теслу вряд ли было бы возможно. Не было и множества электросамокатов, снующих между пешеходами. Но сам механизм работы электродвигателя был уже предложен.
Логично предположить, что будучи умным человеком, Жюль Верн распространил это решение на Наутилус уже тогда, в чем не ошибся и опередил своё время.
Балластные цистерны Наутилуса
Следующее интересное техническое решение, которое активно применяется и сегодня - создание у Наутилуса затапливаемых резервуаров. Автор произведения очень тщательно и подробно описывает их конструкцию.
Двойные стенки корпуса
Мы помним, что согласно закону Архимеда, тело плавает, если сила Архимеда равна силе тяжести. Проще всего добиться этого баланса - заливать снаружи воду в нужном количестве и откачивать её обратно при необходимости. Так очень легко управлять плавучестью.
Сегодня такое решение применяется очень и очень активно. Сами же подводные лодки известны уже долгие годы и во времена написания романа активно использовались. Наверное как только появились корабли, появилась идея и строить подводные корабли для возможности плавания под водой. Ещё Леонардо-Да-Винчи предложил одну из первых конструкций такой машины.
Казалось бы, балластные цистерны, которые есть у Наутилуса и позволяют управлять глубиной погружения - штука для того времени довольно инновационная. Однако, оказывается подобный принцип известен как минимум с 1776 года.
Лодка Черепаха
Первый документально подтвержденный пример подводной лодки, использующей балластную цистерну, был описан в книге Дэвида Бушнелла "Черепаха".
Чем дышала команда подлодки?
Особый интерес вызывает конструкция системы подачи воздуха. Какая она могла быть тогда, если как таковых систем жизнеобеспечения ещё не существовало? Жюль Верн, всё-таки, гений своего времени и детально описал и этот процесс.
Хотя какого-то удобного устройства для подачи кислорода не было, Жюль Верн подробно расписал схему питания кислородом Наутилуса. Лодка имела ограниченный запас воздуха и по мере его "выдышивания" командой, всплывала на поверхность для обновления запаса. Примерно так поступают морские киты, которые могут долго плавать под водой, а потом всплывают и обновляют свои запасы кислорода.
Наутилус, по мнению автора, может максимальное плавать под водой около пяти дней.
Дублированная система управления
В описании лодки уделяется внимание и конструкции системы управления. Отмечено, что все основные функции по управлению субмариной были доступны и из каюты капитана Немо.
Если рулевое управление столь сложное с механической точки зрения, то что говорить про управление подводной лодкой и его перенос
В общем-то, сегодня такая конструкция не вызывает никакого удивления. Но только представьте себе, насколько сложным был бы механизм, если бы использовалось только аналоговое и механическое управление. Каждая тяга, каждый вал, каждый шарнир должны были бы дополнительно переходить в каюту капитана. Для упрощения всей сложности это как представить себе рулевое управление грузовика, которое можно перенести в прицеп. Технически сделать это вполне реально, но сложность механизма будет неимоверная. Сегодня такая задача решилась бы управляемыми электроприводами и рулить подводной лодкой можно было бы хоть со смартфона. Наутилус же смог похвалиться такой системой, работающей именно механически.
Вместо итога
Несмотря на то, что Наутилус из тех романов по современным меркам - плавучее ведро, для 1870-х годов такая лодка была верхом совершенства и являлась шедевром машиностроения. Да, некоторые технологии уже существовали и были описаны, но Жюль Верн провёл значительную научно-познавательную работу и выдвинул довольно смелые для технических возможностей того времени предположения, в которых все эти наработки были объединены в общий глобальный механизм.
Соответственно, очень интересно ознакомиться с наработками автора
Следующая публикация
Комментарии 17
Да и ртуть не такая уж вредная, как нам это внушают сверху. Видимо её пускают туда куда обывателю не стоит совать нос. Но свойства ртути ни на какой другой металл не похож в этом и кроется та собака которую ученные съели.
Что ж - теперь ждём от него разбор произведения того же Жюль Верна "Из пушки на Луну".