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

В лабиринтах альтернативной истории В лабиринтах альтернативной истории

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

Наука и жизнь
«Медицина стала точной наукой» «Медицина стала точной наукой»

Революция в изучении человека и новые методы терапии рака: мнение профессора РАН

Монокль
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
Помело: польза, вред, как есть и что приготовить — рецепт шеф-повара Помело: польза, вред, как есть и что приготовить — рецепт шеф-повара

Чем полезно помело и как правильно его есть?

РБК
6 вопросов к… 6 вопросов к…

Дарья Пухаева, основательница ювелирного бренда Geoma Jewelry

Glamour
5 сверхспособностей, которые станут доступны людям уже через 5 лет по версии футурологов 5 сверхспособностей, которые станут доступны людям уже через 5 лет по версии футурологов

Какие «суперспособности» станут реальностью уже к 2030 году — и какой ценой?

Maxim
«Все выдумки не стоят естества…» «Все выдумки не стоят естества…»

На свете есть немало людей, уверенных, что небо над нами бороздят НЛО

Наука и жизнь
Камерно и точечно Камерно и точечно

Софья Синицына и ее год положительной трансформации

OK!
Чем минивэн отличается от микроавтобуса: простой вопрос, неочевидный ответ Чем минивэн отличается от микроавтобуса: простой вопрос, неочевидный ответ

Минивэн и микроавтобус: есть ли разница?

ТехИнсайдер
Что открыть в нежилом помещении: топ-5 бизнес-идей Что открыть в нежилом помещении: топ-5 бизнес-идей

Под какой бизнес можно сдать нежилое помещение, чтобы получать прибыль?

Inc.
Связь с народом: зачем медицинским чиновникам блоги в соцсетях Связь с народом: зачем медицинским чиновникам блоги в соцсетях

Насколько эффективно органы власти используют цифровую открытость?

Forbes
Кабачки Кабачки

Куда девать кабачки летом?

Здоровье
Селективное развитие Селективное развитие

Как развиваются научные исследования в селекции и генетике для развития АПК

Ведомости
Против порчи и сглаза: как российский онколог лечит больных в Ираке Против порчи и сглаза: как российский онколог лечит больных в Ираке

Как онколог Денис Ларинов присоединился к международной миссии в Наджафе

Forbes
Гелий Гелий

Известно, что каждый элемент имеет свой, только ему одному принадлежащий спектр

Наука и жизнь
Культура всегда со страной Культура всегда со страной

Разговор с директором Эрмитажа о роли, которую играют сейчас музеи

Знание – сила
Какие виды меда бывают и как получают разные сорта Какие виды меда бывают и как получают разные сорта

Обратимся к пчеловодству, чтобы узнать, как получают разные сорта меда

ТехИнсайдер
Взяться за голову Взяться за голову

В КХЛ усилили защиту от ЧМТ: новые правила и умные капы для игроков

Ведомости
Твоя принцесса в другом замке: самые безумные фанатские теории о Супер Марио Твоя принцесса в другом замке: самые безумные фанатские теории о Супер Марио

Весь мир — театр, а Марио — коммунист: самые нелепые теории о мире Супер Марио

Правила жизни
Билет в будущее Билет в будущее

Что такое целевое обучение и почему оно может стать трамплином в карьере

Лиза
Михаил Дегтярев: Фонд – это инструмент нашего президента Михаил Дегтярев: Фонд – это инструмент нашего президента

О создании Российского спортивного фонда и трудностях, которые он решит

Ведомости
Почему Тихий океан так называется, если воды его не такие уж и спокойные? Почему Тихий океан так называется, если воды его не такие уж и спокойные?

Почему самый большой океан на планете имеет такое «безобидное» название?

ТехИнсайдер
CAR-NK-терапия из донорских стволовых клеток помогла пациентке с системной склеродермией CAR-NK-терапия из донорских стволовых клеток помогла пациентке с системной склеродермией

Исследователи сообщили об успешном лечении тяжелой системной склеродермии

N+1
Ценить свой труд: как Шарлотта Гилман призывала женщин к экономической независимости Ценить свой труд: как Шарлотта Гилман призывала женщин к экономической независимости

Как Шарлота Гилман боролась за женскую свободу вне домашних стен

Forbes
«Ах, как хочется вернуться»: 10 российских сериалов 1990-х и 2000-х, ставших частью нашего культурного кода «Ах, как хочется вернуться»: 10 российских сериалов 1990-х и 2000-х, ставших частью нашего культурного кода

Главные сериалы, на которых выросло целое поколение

Правила жизни
Как получить максимум пользы для здоровья от велосипеда: 10 самых мудрых (и простых) правил Как получить максимум пользы для здоровья от велосипеда: 10 самых мудрых (и простых) правил

Десять универсальных законов, помогающих всем освоить велосипед

ТехИнсайдер
«Пишите… А. Куприн» «Пишите… А. Куприн»

Эмиграция сложилась для Куприна не просто трудно, а скорее — трагически

Дилетант
Газ, вода и стальные трубы Газ, вода и стальные трубы

Как российский рынок выпуска ТБД исчерпал текущий потенциал

Монокль
У Татьяны Замировской вышла книга «Свечи апокалипсиса». MAXIM публикует эксклюзивный отрывок У Татьяны Замировской вышла книга «Свечи апокалипсиса». MAXIM публикует эксклюзивный отрывок

Книга про самый дорогогой свечной бутик в Нью-Йорке основана на реальном опыте

Maxim
Музей как увлечение Музей как увлечение

Единственный в своем роде: музей при Институте космических исследований РАН

Знание – сила
Открыть в приложении