После последнего в тот день полета порыв ветра опрокинул Flyer I, и больше он уже не взлетел. Однако это не остановило братьев. Они построили еще два варианта самолета, и в 1905 г. Уилбур продемонстрировал, что они действительно освоили управляемый полет: на Flyer III он пролетел окружность длиной 38,6 км, оставаясь в воздухе в течение 39 мин.
Через много лет после первых полетов эксперты доказали, что Flyer I был настолько неустойчив, что никто, кроме братьев Райт, не смог бы управлять им
«Эол» Адера
В октябре 1890 г. в Бри, Франция, французский инженер Кле-ман Адер пролетел 50 м на самолете «Эол». Необычайно легкий паровой двигатель, работавший на спирте, вращал пропеллер, в то время как сам Адер пилотировал самолет с крыльями, напоминавшими по форме крылья летучей мыши. Он поднялся всего лишь на 20,3 см над землей, но этот полет можно считать первым пилотируемым полетом на аппарате тяжелее воздуха. Позднее Адер утверждал, что он пролетел целых 100 м, но это никогда не было подтверждено.
Панамский канал
В 1913 г. в Вашингтоне президент США Вудро Вильсон дистанционно привел в действие взрывное устройство, заложенное за несколько тысяч километров в Панаме. Взрыв пробил отверстие в плотине и завершил строительство Панамского канала, связавшего Атлантический и Тихий океаны.
Значимость канала была огромной. Он избавил от необходимости огибать Южную Америку, чтобы проплыть от восточного побережья США к западному, сократив путь между Сан-Франциско и Нью-Йорком на 12 553 км. Хотя канал был коротким (77 км), его строительство стало очень непростым. В 1882 г. француз Фердинанд де Лессепс, который спроектировал Суэцкий канал, соединяющий Средиземное море с Индийским океаном, решил прокопать канал через перешеек на уровне моря — огромная по масштабам задача. Были задействованы более 40 000 рабочих, но тропические болезни унесли жизни 22 000 человек до того, как строительная компания обанкротилась.
В 1903 г. был подписан контракт между Колумбией (владевшей на тот момент Панамой) и Соединенными Штатами о постройке этого важного торгового пути. Главным инженером строительства стал майор армии США Джордж Гуталс. Более 6000 человек на протяжении 13 км сверлили и взрывали холмы, блокировавшие строительство канала. Ежемесячно вынимали около 3 млн т породы и почвы. С помощью плотин создали два больших искусственных озера в низинах, чтобы уменьшить объем работ. На одном конце канала три комплекта шлюзов поднимали корабли на 12,2 м над уровнем моря, а другие три набора шлюзов опускали их обратно на другом конце. Первый корабль совершил переход из одного океана в другой в январе 1914 г., всего в течение того года по каналу прошло около 1000 судов. Сегодня ежегодно по каналу проходит около 14 700 кораблей.
Финальная конструкция строительства Панамского канала включала лестницу из огромных шлюзов, поднимавших грузовые суда над уровнем моря, чтобы они могли совершить короткое путешествие через Панамский перешеек между Атлантическим и Тихим океанами
Судна, которые впритык вписываются в границы шлюзов Панамского канала, относят к классу «панамакс». Их буксируют в шлюзы специальные электровозы-«толкачи», которые перемещаются по рельсам вдоль берега
Танк
Оружие, сочетающее огневую мощь, подвижность и защиту, — старая мечта, которая стала реальностью в 1916 г., когда 49 британских «сухопутных крейсеров» атаковали немецкие траншеи.
В феврале 1915 г. первый лорд Адмиралтейства Великобритании Уинстон Черчилль создал «Комитет по сухопутным кораблям», чтобы найти инженерные решения тупиковых ситуаций, возникших во время Первой мировой войны. В начале 1916 г. был испытан первый прототип танка Mother, а в сентябре того же года впервые был использован в бою новый танк Mark I, работавший на бензиновом двигателе. У Mark I имелись замкнутые в кольцо гусеницы, способствовавшие передвижению по илистому грунту и траншеям, — основа успеха действий танка в сложнейших условиях. До конца войны бронетехника появилась у французов, немцев и американцев. За прошедшие с того времени девяносто лет танк сильно изменился, но базовые принципы остались теми же.
Восемь человек экипажа танка Mark I были защищены слоем толстой броневой стали и сражались с помощью двух пушек Six Pounder и четырех пулеметов
Автомагистраль
Понятие «скоростной автострады» было придумано американским градостроителем Эдвардом Бассетом в 1930 г. Он предложил создать дорогу с безостановочным движением машин, без дорожных знаков, пешеходов и перекрестков.
На автомагистралях не допускается движение иных видов транспорта, мешающее основному потоку машин, что повышает уровень безопасности и увеличивает скорость. Автомагистраль Bronx River Parkway, открытая в 1924 г., была первой в Северной Америке дорогой с разделительной полосой между противоположными направлениями. В 1930-е гг. в Германии была проложена сеть автобанов, а с 1950-х гг. подобные автомагистрали начали строить и в других странах мира. Дороги, пересекающие автострады, проложены либо по эстакадам, либо в подземных туннелях. Одна из самых оживленных автомагистралей — Хайвей 401 в Торонто, Канада, с 18 полосами для движения транспорта. Ежедневно по ней проезжают около 420 000 транспортных средств. В настоящее время в Китае построено 124 000 км автомагистрали — больше, чем в любой другой стране.
Сложно организованные перекрестки обеспечивают плавное и непрерывное слияние транспортных потоков
Телевидение
Телевидение было создано не одним человеком, однако наибольший вклад внес молодой шотландский изобретатель по имени Джон Лоуги Бэрд, который 2 октября 1925 г. передал в своей лондонской лаборатории черно-белое изображение.
Это было изображение куклы чревовещателя по имени Стуки Билл. Чтобы увидеть, как будет выглядеть лицо человека, Бэрд позвал работавшего этажом ниже 20-летнего Эдварда Тайнтона, и тот стал первым человеком, показанным по телевизору в полном диапазоне тонов. Изображение оставляло желать лучшего: при пяти кадрах в секунду движения выглядели дергаными, к тому же картинка составлялась из 30 вертикальных полос и потому была очень нечеткой. Но это уже был телевизор.
Прогресс общими усилиями
Бэрд не смог бы добиться этого результата без ряда предшествующих открытий. Немец Пауль Нипков создал диск для механического сканирования с небольшими отверстиями, через которые проходили фрагменты изображения и запечатлевались на светочувствительных ячейках. В 1896 г. французский физик Анри Беккерель показал, что свет может быть преобразован в электричество, а в следующем году немец Фердинанд Браун видоизменил электронно-лучевую трубку для получения изображения. Позже это изобретение легло в основу телевизионного экрана. Магнитное поле в вакуумной трубке отклоняло пучки электронов (или катодные лучи), благодаря чему Браун сумел создать светящиеся изображения на экране.
Рисунок из американского технического журнала Radio News 1928 г., в котором поясняется, как осуществлялись первые телепередачи
К 1935 г. телевизоры уже могли отображать сотни горизонтальных полос с частотой 30 кадров в секунду, что делало изображение гораздо более качественным. Все телевизионные программы транслировались в прямом эфире
Одновременно с Бэрдом многие инженеры в США, Германии, СССР и Японии соревновались между собой за право первыми создать телевизор. Бэрд добился успеха, соединив устройство наподобие диска Нипкова с ламповым усилителем и фотоэлементами. Эта механическая система использовалась до середины 1930-х гг., когда стали применяться методы электрического сканирования. Первая передача в цвете — «Шоу Эда Салливана» — вышла в 1951 г. Следующий значительный прорыв относится к 1990 г., когда появилось цифровое телевидение. В цифровом телевидении передача данных осуществляется очень эффективно, освобождая место для большего числа каналов.
Гидроэлектростанции
Для выработки электричества можно использовать энергию текущей воды. Первая гидроэлектростанция обеспечила питание всего одной лампы, но сегодня этим способом получают более 16 % мировой электроэнергии.
С древних времен люди использовали энергию воды, способность вод ного потока совершать работу. Например, водяные колеса мельниц вращали жернова, которые измельчали зерна в муку. Но лишь в конце XIX в. стало возможным преобразовать эту работу в электричество. В Крэгсайде, Великобритания, Уильям Армстронг построил первую в мире гидроэлектростанцию (ГЭС), которая обеспечивала энергией всего одну дуговую лампу. Очень быстро шло развитие в Северной Америке в 1880–1890-х гг., когда Томас Эдисон построил гидроэлектростанцию Vulcan Street Plant на реке Фокс, штат Висконсин. Она работала за счет вращения водяного колеса.
Дамба Гувера на реке Колорадо производит электроэнергию с 1936 г
Плотина «Три ущелья»
Электростанция «Три ущелья», построенная на китайской реке Янцзы, — крупнейшая в мире. Она использует энергию огромного резервуара воды, расположенного на высоте 181 м и сдерживаемого плотиной «Три ущелья». Длина водохранилища при полном заполнении — 660 км. При падении с высоты 110 м вода попадает на лопасти 32 гигантских турбин, которые производят 22 500 МВт электроэнергии. Строительство плотины началось в 1994 г., станция была полностью введена в строй в 2012 г.
Использование плотин
Количество производимой электроэнергии зависит от объема протекающей воды и высоты ее падения. Инженеры поняли, что, перекрыв реку дамбой, можно создать более высокий уровень воды и увеличить количество производимой энергии. Этот прием лежит в основе плотины Гувера, названной в честь президента США Герберта Гувера и возводимой под руководством его преемника Франклина Рузвельта. Она была построена в 1936 г. и представляет собой изогнутую бетонную дамбу высотой 221 м, установленную поперек ущелья реки Колорадо между Невадой и Аризоной. Бетона, пошедшего на ее постройку, хватило бы на двухполосное шоссе между Сан-Франциско и Нью-Йорком. Потребовалось целых шесть лет, чтобы заполнить водой ущелье над плотиной, при этом образовалось озеро Мид — водохранилище с самым большим объемом воды в США. Вода движется через шлюзные затворы, а затем падает вниз с высоты 180 м со скоростью 137 км/ч, приводя в движение турбины и генерируя 1345 МВт электроэнергии.