Энергия и цивилизация

Примечание 4.17. Хитроумные машины Брунеллески

Работа Филиппо Брунеллески над строительством Санта-Мария-дель-Фьоре является прекрасной иллюстрацией той роли, которую могли сыграть нестандартные изобретения в получении необходимого количества энергии эффективным способом. Тягловые животные и рабочие были наготове, чтобы предоставить нужную мощность, но рекордные размеры купола (внутренний диаметр 41,5 м) и не имевшую прецедентов манеру его возведения (без опирающихся на землю подмостков) обеспечили именно машины Брунеллески (Prager and Scaglia 1970; King 2000; Ricci 2014). Машины эти разобрали после того, как строительство закончилось, но, к счастью, их изображения сохранились в Zibaldone, рукописи Буонаккорсо Гиберти.

В их числе были стоящие на земле и поднятые краны с возможностью обратной тяги, вращающийся кран, использованный при установке «фонаря», тщательно изготовленные домкраты и, возможно, самая хитроумная из всех машин, устройство для позиционирования груза (не обязательно собственное изобретение Брунеллески, но совершенно точно отличное воплощение идеи). Материалы для купола поднимались с помощью центральной лебедки (ее вращали волы). Кирпичи с легкостью подавались каменщикам, которые возводили поднимающуюся изогнутую конструкцию, но тяжелые каменные блоки, использованные для обвязных колец (нужны, чтобы все не расползалось в стороны) нельзя было двигать от центральной точки подъема к точно определенным местам установки с помощью тяги или толкания. Задача была выполнена с помощью устройства для позиционирования с двумя горизонтальными скользящими поверхностями, приводимыми в движение винтами, которые монтировались на вертикальном стержне и имели противовес.

Выделяют несколько разновидностей больших строительных проектов, и, несомненно, лучше всего известны различные церемониальные объекты, в первую очередь погребальные памятники и места поклонения. Наиболее важные сооружения первой группы, пирамиды и захоронения, различаются по массивности, храмы и соборы сочетают монументальность и сложность с красотой. Среди утилитарных объектов доиндустриального времени я бы отметил акведуки из-за их длины и структуры: комбинация каналов, тоннелей, мостов и обратных сифонов. Невозможно точно рассчитать, сколько энергии потребовалось на создание того или иного античного сооружения, и даже энергозатраты при строительстве в Средневековье оценить сложно. Примерные расчеты показывают значительные различия в общих энергетических потребностях, и даже большие вариации в средних потоках мощности.