Взламывая технологии

В 1578 г. британский математик Уильям Боурн выдвинул идею лодки, которая может опуститься под воду и плыть там. Она была бы сделана из водостойкой кожи, натянутой на деревянную раму, и погружалась бы в воду с помощью храповиков, которые втягивали бы ее бока, уменьшая объем. Боурн так никогда и не построил подводную лодку, поэтому ее создателем считается голландский изобретатель Корнелиус ван Дреббель. Подводная лодка Дреббеля была похожа на то, что предложил Боурн: ее наружный корпус был сделан из смазанной маслом кожи, натянутой на деревянную раму. Весла выступали наружу через плотно пригнанные кожаные мешки, обеспечивая передвижение лодки под водой. В 1620 г. Дреббель успешно провел свою подлодку по Темзе в Лондоне на глубине 4–5 м.

^{Копия подводной лодки Дреббеля. Есть сведения, что Дреббель получал воздух для дыхания за счет химических реакций. По другой версии, воздух подавался по трубкам, выступающим над поверхностью воды}

Водолазный колокол

Еще Аристотель писал о водолазных колоколах для прогулок под водой. Считается, что его ученик Александр Македонский прошел с таким колоколом по дну (на рисунке). Внутри колокола остается воздух, что позволяет человеку дышать под водой. В 1689 г. Дени Папен прикрепил к колоколу воздуходувные мехи, которые пополняли запас воздуха в колоколе. Через год Эдмунд Галлей выяснил, как создавать давление воздуха, позволяющее погружаться в колоколе на большую глубину.

Подводное оружие

Впервые подводная лодка приняла участие в войне во время американской революции. «Черепаха» Дэвида Бушнелла имела форму ореха и была построена из дерева, армированного железными полосами. Лодка была рассчитана на одного человека и приводилась в движение под водой пропеллерами с ручным приводом. Планировалось, что «Черепаха» подойдет под водой к британскому военному кораблю и прикрепит к нему пороховой заряд, но ни один выход подлодки не был успешным.

«Наутилус» Фултона

В 1800 г., работая во Франции, американский изобретатель Роберт Фултон построил подводную лодку «Наутилус» на средства, выделенные Наполеоном Бонапартом. Работа была завершена в мае 1801 г. В «Наутилусе» было достаточно воздуха, чтобы на нем могли находиться четыре человека в течение трех часов. Погружалась лодка за счет наполнения водой балластных цистерн. Два горизонтальных плавника контролировали глубину погружения, а наблюдательный купол позволял морякам видеть, куда они плывут. «Наутилус» был предназначен для того, чтобы прикреплять взрывное устройство к корпусу вражеского корабля, и Фултон успешно потопил пришвартованное судно, но его подлодка не могла догнать британские военные корабли, поэтому Франция потеряла к ней интерес. В США Фултон получил поддержку конгресса и предложение построить большой паровой корабль, но умер, не успев завершить строительство, и эта работа была заброшена.

^{Подводная лодка Фултона была изготовлена из медных листов. На поверхности воды она двигалась за счет разборной мачты и паруса, а под водой использовался винт, проворачиваемый вручную}

Перископ

Подводники часто используют перископ, чтобы видеть, что происходит над водой. В нем свет проходит сквозь два зеркала или призмы, что позволяет наблюдателю увидеть то, что не находится в его прямой видимости. Создатель перископа неизвестен, но говорят, что Иоганн Гутенберг, изобретатель техники книгопечатания, продал перископ паломникам на религиозном празднике в 1430-х гг.

Вакуумный насос

В 1650 г. физик и инженер Отто фон Герике изобрел первый вакуумный насос. С его помощью он продемонстрировал огромную силу, оказываемую весом атмосферного воздуха.

Несколькими годами ранее в ходе экспериментов фон Герике попробовал создать вакуум с помощью всасывающего насоса, пытаясь удалить воду из плотно закрытой деревянной бочки. Неудивительно, что по мере откачивания воды в бочонок начал поступать воздух. Тогда фон Герике стал использовать металлические контейнеры и добился успеха. В результате экспериментов он пришел к выводу, что сферическая форма сосуда лучше всего выдерживает разницу давлений, созданную насосом. Также фон Герике продемонстрировал, что свет может проходить сквозь вакуум, а звук — нет. Но более всего известны его опыты в Магдебурге в 1654 г., в ходе которых два медных полушария диаметром около 36 см были сложены вместе и из получившегося шара был выкачан воздух. Две упряжки лошадей тянули полушария в разные стороны, но им не удалось растащить их, хотя вокруг полушарий был только воздух, удерживающий полусферы вместе. Это стало впечатляющей демонстрацией огромной силы атмосферного давления.