Водяное колесо
Раз уж придумали колесо, которое от текучей воды завертелось, недолго и до водяной мельницы додуматься. В самом деле, почему бы водяному колесу не вертеть камень-жернов? Водяная мельница даже надежнее ветряной: река не капризничает, как ветер, течет себе и течет в одну сторону. С водяным-то колесом, пожалуй, меньше мороки.
Так и повелось издавна: где нет текучей воды, там строят мельницу ветряную, а где река, там — водяную.
Но вот беда: нижнебойное колесо, которое вода поворачивает за нижние лопасти, вертится хорошо только на очень быстрых горных реках. А как быть на равнине, где течение медленное, спокойное? Пусть здесь река шириной, глубиной хоть с Волгу — все равно ей не повернуть колеса: нужен напор, скорость.
Люди нашли выход: стали перегораживать равнинные реки плотинами. В плотине оставляли узенькую «калитку». В этом проходе-калитке реке приходилось бежать куда проворнее. Здесь и устанавливали нижнебойное колесо.
Впрочем, скоро стали устраивать среднебойные колеса и пускать воду на середину колеса. Для этого к лопастям подводили с верха плотины лоток или трубу. А лопасти стали делать вроде ковшиков, с углублением посредине, чтобы вода с них не сразу скатывалась. Колесо завертелось быстрее.
Теперь даже бестолковый догадается: если вода будет не просто литься на лопасти, а падать с высоты водопадом, то у нее силы еще прибавится. И чем выше водопад, тем сильнее!
Значит, на медленных равнинных реках надо устраивать плотины-запруды повыше. Перед запрудой накопится много воды, целое водохранилище. А после запруды — вода в реке стоит низко. И вот водопад стал крутить верхнебойное колесо. Тут уже вода не просто весом давила, а с силой била в лопасти. Да еще с какой силой!
Стали не только мельницы строить на берегу, а целые фабрики. На одной фабрике, лесопильной, водяное колесо пилу движет — бревна на доски распиливает. На другой — поднимает тяжелый кузнечный молот. А на прядильной или ткацкой фабрике поставят в ряд десять, двадцать или еще больше станков, и все эти станки приводит в движение водяное колесо…
Может, кому-нибудь покажется удивительным: как же так, одно колесо — и фабрика? А вот как: пропускали через все здание под потолком вал, от стены до стены. И водяное колесо этот вал вращало. На вал надевали колеса-шкивы. И от шкивов к станкам протягивали приводные ремни. Ловко?
Вот если бы вам удалось побывать на такой фабрике, вы, наверно, по-другому сказали бы: теснота, путаница от ремней такая, что и не разберешь — какой откуда. Визгу, писку! Это шкивы визжат. На одном ремень протерся, лопнул, на другом — ослаб, и надо бы его подтянуть, да не подступишься: чуть не туда руку сунул — покалечит!..
Теперь такого нигде не увидишь, только на старинной картине. Теперь на заводах и фабриках у каждого станка свой электрический мотор. А лет двести тому назад про электрические моторы и слыхом не слыхали.
В те времена человеку казалось чудом, что водяное колесо приводит в движение машины, станки! Ведь до сих пор человек почти все делал вручную. Было примерно так: сидит в избе работница, пряха, перед ней — станок, самопрялка называется. Его надо ногами вертеть, и в это же время руками нитку из шерсти сучить. Ничего себе «сама прядет» самопрялка!.. Зато, когда приспособили к делу водяное колесо, все увидели, как это удобно…
Люди заметили: чем больше в диаметре колесо — тем сильнее. На одной фабрике в Англии построили железное колесо, про которое говорили, что оно заменяет двести лошадей. В России на Нарвской мануфактуре работало колесо, заменявшее шестьсот лошадей. Так и говорили: колесо в двести лошадиных сил, в шестьсот… Ведь когда-то на самые тяжелые, непосильные человеку работы ставили лошадей. Вот и привыкли: машина-двигатель ничуть не похожа на лошадь, а ее все равно лошадьми «меряют». Да ведь и лошади бывают разные: одна — здоровенный тяжеловоз, другая — кляча заморенная. А люди решили «мерить» на «среднюю лошадь» — не на самую сильную и не на самую слабую. Все же и это не точно: даже выносливой лошади ночью надо поспать, днем — поесть, отдохнуть. А водяное колесо день и ночь трудится без отдыха. Значит, на самом деле двести лошадиных сил могут сделать куда больше работы, чем двести лошадей!
Техник Козьма Фролов на Урале установил в пещере внутри горы деревянное колесо, которое славилось на весь мир. Оно поднимало руду из шахты. Его крутила целая подземная река. Рабочие прозвали это колесо слоновым, такое оно было огромное — с пятиэтажный дом высотой!
Но даже большие водяные колеса сделались не нужны, когда усовершенствовали паровую машину. Водяной двигатель можно ставить только возле реки, а паровой — где угодно. С тех пор водяные колеса остались только на деревенских мельницах. И многие люди думали, что больше этот силач не понадобится. Но получилось иначе…