История техники и отечественные достижения мирового значения (лекции) (Лекции - История техники и отечественные достижения мирового значения)

ИСТОРИЯ ТЕХНИКИ И ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

МИРОВОГО ЗНАЧЕНИЯ

Ю. М. Ермаков

Московская государственная академия приборостроения и информатики (МГАПИ)

107846 Москва, ул. Стромынка д.20

e-mail: si4ermak@mgapi

тел. +7 (095) 268-39-16

Приводится план лекций по “Истории техники”. Курс построен в хронологическом порядке от первобытного строя до наших дней. Показаны глубокие исторические корни отечественных технических школ и роль российских ученых, механиков в мировом развитии науки и техники.

Введение

Курс «История техники» в течение 10-ти лет преподается на кафедре «Мехатроника» Московской государственной академии приборостроения и информатики (МГАПИ) студентам дневной формы обучения. Целью дисциплины является формирование у молодого поколения технического кругозора в историческом масштабе, диалектического понимания технических достижений, воспитание гордости за отечественную науку и технику.

На рубеже тысячелетий в эпоху глубоких политических преобразований и социальных потрясений возникла острейшая необходимость осознания исторической роли России, связанной с научно-техническим прогрессом, ее места в будущем. Уникальность России - географическое положение, огромная территория, многонациональный уклад, древняя и богатая история – обусловила глубокие корни, преемственность и взаимосвязь культур и ремесел, совместный вклад народов страны в мировую науку и технику, невиданный прогресс за годы советской власти.

В тысячелетнем развитии сформировались российские школы металлургии, механики и строительства, земледелия и сельскохозяйственной техники, теплоэнергетики, электро- и радиотехники, транспорта и судостроения, авиации и космоса, вооружения. Неразрывна связь техники с наукой и культурой. Передовые рубежи, на которые вышла многонациональная российская наука и культура в медицине, физиологии, биологии, почвоведении, растениеводстве, философии, обществоведении, литературе служат катализатором мировых открытий в науке и технике.

Лекции по «Истории техники», построенные в хронологическом порядке от первобытнообщинного строя до наших дней, отражают мировые достижения в науке и технике; вклад российских ученых, изобретателей, инженеров в технический прогресс; отечественные приоритеты. Курс состоит из 20 лекций.

Лекция 1. Цели и специфические особенности курса

Историко-диалектический метод познания как инструмент понимания развития техники. Преемственность и традиции научно-технических школ. Относительное и абсолютное время истории Земли [8, 12].

Лекция 2. Техника в древнейший период. Историческая наследственность

Каменные орудия труда и инструменты предков эпохи мезолита (10-6 тыс. лет до н.э.). Лучковый привод. Прообразы резцов (рис.1), сверл (рис.2), долот, фрез (рис.3) в современных инструментах [2, 6, 22, 26].

Рис.1. История резцов.

Рис.2. История осевых инструментов (сверл).

Рис.3. История фрез

Лекция 3. Техника и научные познания в древнейших рабовладельческих государствах

Техника Древнего Египта (3 тыс. - 5 в. до н.э.). Развитие ремесел, гончарное и ткацкое дело, металлургия бронзового и железного веков. Кричное железо, Кутубская колонна в Дели (330-380 гг.) и дамасские булаты [2, 11, 14, 17] .

Лекция 4. Наука античного общества

Осмысление и систематизация накопленных знаний. Платон (ок. 428 – ок. 348 гг. до н.э.), Аристотель (384-322 гг. до н.э.), Александр Македонский (356-323 гг. до н.э.). Архимед (287-212 гг. до н.э.). Компас (VI в. до н.э.), кривошипно-шатунный механизм Феодора (V в. до н.э.), инструменты и винт Архимеда (III в.), водяные часы Ктесибия (II - I вв. до н.э) [2, 8, 21].

Лекция 5. Строительство и механизмы античного общества

Вороты, водяные колеса и мельницы, прессы. Римский архитектор и механик Витрувий (I в. до н.э.). Военное дело. Катапульты, колесницы, суда. Подъемные машины[2, 10].

Лекция 6. Техника раннего средневековья

Развитие ремесел в Древней Руси. Азбука Кирилла и Мефодия (863 г.). Типография князя Андрея Боголюбского (1159 г.). Орудия сельского хозяйства, кузнечные, литейные. Литье по выплавляемым моделям. Производство украшений, воинского снаряжения, секреты русских мастеров (рис.4). Невская битва и разгром русскими войсками во главе с князем Александром Ярославичем (Невским 1220-1263) шведского отряда ярла (герцога) Биргера. (15.07.1240 г.), разгром ливонских рыцарей на льду Чудского озера (05.04.1242 г.) [2, 3, 10, 13].

а б в

Рис.4. Детали воинского снаряжения русских дружинников X – XII вв.:

а) многослойные мечи X в; б) шлем князя Ярослава конец XII в; в) доспехи русских дружинников XI в.

Лекция 7. Техника и наука в эпоху феодализма

Механические часы (1336 г.). Техническая энциклопедия Леонардо да Винчи (1452-1519). Военные механизмы. Арбалет. Орудия. Станки, инструменты. Книгопечатание (XV в.): Лоренц Янсон (Костер), (1423 г.), Иоганн Гутенберг (Генсфляйш, 1394..99-1468) Библия (1455 г.). Первая книга в России «Апостол» (1564 г.): Иван Федоров (ок. 1520-1593) и Петр Мстиславец [3, 5, 10, 30].

Лекция 8. Развитие техники в России после татаро-монгольского

ига (1237-1476)

Стратегические и технические причины победы в Куликовской битве (8 сент. 1380 г.) русского войска под командованием великого князя Дмитрия Донского (1350-1389). Строительство, станки, нарезное оружие времен Ивана IV Грозного (1539-1584). Царь-пушка (1586 г.) Андрея Чохова (ок. 1545-1629): масса 40 тонн, калибр 890 мм, длина 5,34 м (рис.5) [3, 5, 10].

Рис.5. Царь-пушка А. Чохова (1586 г.)

Лекция 9. Техника и наука с XVII до середины XVII вв

Механика Галилео Галилея (1564-1642), Исаака Ньютона (1643-1727), Ломоносова (1711-1765). Изобретение телескопа (1609 г.). Значение прямоугольных координат Рене Декарта (1596-1650), закон Роберта Гука (1653-1703). Паровой двигатель Дени Папена (1690 г.). Растачивание стволов и цилиндров (рис.6). "Вечные двигатели" – алмеханика [3, 8, 30].

а б

Рис.6. Растачивание: а) ствола Царь-пушки, Россия XVI в.; б) цилиндра паровой машины Ньюкомена, Англия начало XVIII в.

Лекция 10. Становление российской технологической школы в XVIII в

Э

Рис.7. Царь-колокол (1734-35) И.Ф. и М.И. Моториных – образец литейного искусства.

поха Петра I. Тульские строители вододействующих машин (Марк Сидоров, Яков Батищев, Лев Сабакин, Петр Захаво. Выдающиеся деятели промышленности Я.В. Брюс, В.Н. Татищев, В.И. Геннин, Н.А. Демидов. Северная война (1700-21) и техническое перевооружение русской армии. Серийное производство фузей (запальных ружей). Полтавская битва 08.07 (27. 06) 1709 г. Царь-колокол И.Ф. и М.И. Моториных - образец школы литья (1734-35); масса 201,924 т, высота 6,14 м, диаметр 6,6 м (рис.7). Транспортировка (09.01 - 21.03.1770 г.) Гром-камня (масса ок. 1200 т, размеры 11,58х6,4х6,4м) для пьедестала памятника Петру I скульптора Э.М. Фальконе (1778 г.) [3, 5, 10, 29].

Лекция 11. Российская школа станкостроения

Выдающийся станкостроитель А.К. Нартов (1693-1756), механизированный суппорт (рис.8). Рудоперерабатывающий завод-автомат К.Д. Фролова (1764 г.). Английский механик и промышленник Г. Модсли (1771-1831). Теплотехник и механик И.И. Ползунов (1728-1766), английский механик Д. Уатт (1736-1819). Паровые машины Ползунова (1765 г.) и Уатта (1782 г.) с автоматическим парораспределением – достижение технологии и станкостроения [3, 5, 7, 10, 15, 25].

Рис.8. Механизированный суппорт токарно-винторезного станка:

а) А. Нартова, 1738 г.;

б) Г. Модсли, 1797 г.:

1 – винт;

2 – суппорт;

3 – маховик;

4 – резцедержатель

а б

Лекция 12. Становление Российской академии наук и технические достижения

Академики Леонард Эйлер (1707-1783), Г.В. Крафт (1701-1754), М.В. Ломоносов (1711-1765), Иоганн (1667-1748) и Даниил (1700-1782) Бернулли, смотритель мастерских Академии наук И.П. Кулибин (1735-1818). Развитие математики, гидравлики, естественных наук, механики, технологий. Ткацкий станок Ж.М. Жаккара (1804 г.). Переход А.В. Суворова через Альпы (20.09-06.10.1799 г.), Отечественная война 1812 года Бородинское сражение (26.08.1812 г.) как отражение доблести русского оружия [3, 5, 10, 30].

Лекция 13. Промышленная революция

Зарождение науки о технологии, акад. В.М. Севергин (1804 г.). Развитие металлургического производства. П.Г. Соболевский (1782-1841) - основоположник порошковой металлургии (1826 г.). Металлург П.П. Аносов (1797-1851) и его труд “О булатах” (1841 г.). Бурильные работы. Первое в мире разведывательное бурение на нефть 1835 г. на полуострове Таманский по инициативе советника Главного управления Закавказского края В.Н. Семенова, бурение скважин в Баку (1844-1847). Паровоз “Ракета” (1829 г.) Дж. Стефенсона (1781-1845). Паровоз (1834 г.) и техника отца Е.А. (1774-1842) и сына М.Е. (1803-1849) Черепановых. Российские железные дороги [3, 5, 10, 17, 23, 24, 30, 31].

Лекция 14. Технический прогресс во второй половине XIX века

Промышленное электричество. Английская школа: Майкл Фарадей (1791-1867), Джеймс Джоуль (1818-89), Дж.К. Максвелл (1831-79). Русская школа: дуга В.В. Петрова (1802 г.), телеграф П.Л. Шиллинга (1832 г.), лодка с электродвигателем Б.С. Якоби (1838 г.), электрическая свеча П.Н. Яблочкова (1875 г.), лампа накаливания А.Н. Лодыгина (1872 г.), электросварка Н.Н. Бенардоса (1881 г.) и Н.Г. Славянова (1888 г.), система трехфазного тока М.О.Доливо-Добровольского (1888 г.). Русская школа механиков: П.Л. Чебышев, И.А.Вышнеградский, П.О. Сомов, Л. В.Ассур, Б.Л. Кирпичев, Н.Е. Жуковский, А.Н. Крылов, С.А. Чаплыгин. Наука о резании металлов: И.А. Тиме (1838-1920), К.А. Зворыкин (1861 - 1928) [3-5, 9, 10, 16, 17].

Лекция 15. Величайшие открытия на рубеже XIX-XX вв.

Телефон А.Г. Белла (1876 г.), фотоэффект А.Г. Столетова (1888 г.), радиоактивность В.К. Рентгена (1895 г.), радио А.С. Попова (07.05/25.04/1895 г.), открытие электрона Дж. Томпсоном (1898 г.), открытие давления света П.Н. Лебедевым (1899 г.), самолет А.Ф. Можайского (1884 г.), братьев Уилбер и Орвил Райт (1903 г.). Автомобиль Г. Даймлера (1834-1900) и К.Ф. Бенца (1844-1929), двигатель с внешним вспрыском (1897 г.) Р. Дизеля (1858-1913)], фонограф (1877 г.) и электролампа (1896 г.) Т.А. Эдисона (1847-1931) [3-5, 30].

Лекция 16 Электрификация России

П ервая промышленная гидроэлектростанция в России 300 кВт (1896 г., Охта, Петербург). Первое промышленное предприятие, освещенное электричеством от динамо-машины Н.Г. Славянова - пушечный завод в Перми (1887 г.); 20 электростанций в России к 1913 году. Г. Уэллс “Россия во мгле” вопреки плану Государственной электрификации России (ГОЭЛРО), принятом на VIII Всероссийском съезде Советов 30.12.1920 г. Мощность электростанций ГОЭЛРО – 1740 тыс. кВт. Первый в мире тепловоз мощностью 1000 л.с. (06.11.1924 г.). Заводы «Красный путиловец», «Балтийский» и

«

Рис.9. Закалка токами высокой частоты В.П. Вологдина (1881 - 1953): а) коленчатого вала, б) швейных игл.

Электрик». Первая очередь Днепрогэса, мощность 500 тыс. кВт, пущена 10.10.1932 г. В свой приезд в СССР (1934 г.) Г. Уэллс снял шляпу перед «кремлевским мечтателем» В.И. Лениным. Развитие сварочного дела: закалка токами высокой частоты (ТВЧ) В.П. Вологдина 1932 г. (рис.9), автоматическая сварка (1940 г.) Е.О. Патона.