Взламывая технологии

^{Возвратно-поступательное движение поршня двигателя преобразуется во вращательное движение колес с помощью коленчатого вала (коленвала). Это зигзагообразная ось, которая позволяет одному поршню подниматься, пока другой опускается}

Реактивный двигатель

Реактивный двигатель создает тягу за счет отталкивания от выхлопного газа, который с силой вырывается назад (в сторону, противоположную движению). Компрессор подает сжатый воздух в камеру сгорания, где тот смешивается с топливом, воспламеняется и расширяется. Расширенный газ заставляет вращаться турбину, которая приводит в действие компрессор, и направляется в сопло, образуя реактивную тягу.

^{В самых быстрых реактивных самолетах, например в истребителях, используются турбореактивные двигатели, а в пассажирских — менее мощные, но более экономичные турбовентиляторные двигатели}

Ракетный двигатель

Ракетный двигатель относят к реактивным, но он, в отличие от остальных видов двигателей, не нуждается в снабжении воздухом. Он использует два вида топлива — горючее и окислитель, — которые горят при смешивании. Эта бурная химическая реакция создает тягу и может протекать в разных средах: в воздухе, воде или вакууме. Ракетные двигатели кажутся очень простыми, однако инженерам-ракетостроителям пришлось разработать корабль, способный выдержать огромную реактивную тягу и при этом оставаться управляемым во время движения во много раз быстрее звука.

^{Жидкостный ракетный двигатель относительно прост: две жидкости подаются в камеру сгорания. Там они соединяются, горят, создавая мощную газовую струю}

Транспорт

Дороги

Изобретение колеса привело к другому нововведению — дорогам. Колесные транспортные средства способны перевозить больше, чем человек или животное, но использовать их можно только на ровной и относительно плоской поверхности. Персы и римляне создали обширные и разветвленные сети дорог. Самые важные пути были мощеными, однако большинство было всего лишь очищено от камней.

^{Автомобили предназначены для езды по плоским и гладким дорогам. Современные дороги — это результат различных изобретений, сделанных в течение многих веков}

Современные дорожные покрытия основаны на работах британских инженеров: в 1800-х гг. Томас Телфорд и Джон Макадам использовали стандартные методы построения прочных фундаментов, положив сверху спрессованные мелкие камни. Этот процесс стал известен как «макадамизация». В 1901 г. Эдгар Хули запатентовал метод закрепления камней горячей смолой. Получившийся асфальт, охлаждаясь, становился плоской твердой поверхностью. Камни делали поверхность слегка шероховатой, что прекрасно подходит для сцепления с шинами. Сегодня большинство дорог, в том числе взлетно-посадочные полосы и скоростные трассы, покрыты асфальтом.

Вода

Плавание по воде было первым способом передвижения человека на большие расстояния. Простой плот, огромный танкер и даже авианосец не тонут благодаря одному и тому же физическому закону, который был открыт Архимедом еще в III в. до н. э. Согласно этому закону, вода действует на предмет с выталкивающей силой, равной весу воды, вытесненной этим предметом. Если поместить в воду камень, то он потонет, потому что вытесненная им вода весит меньше, чем сам камень. Судно любого размера будет плавать, если вес вытесняемой им воды превышает его собственный.

^{Судно плавает в воде за счет выталкивающей силы воды, действующей в направлении, противоположном силе тяжести. Пока средняя плотность судна меньше плотности воды, оно будет плавать. Даже огромные стальные корабли заполнены в основном воздухом и потому весят меньше, чем эквивалентный объем воды}

Но нужно не только не утонуть. Судно должно двигаться, то есть пробиваться сквозь воду — с помощью весел, паруса или винта. Сопротивление воды всегда будет ограничивать скорость кораблей. Самые быстрые судна — катера, катамараны и судна на подводных крыльях — используют крыловидную конструкцию, которая приподнимает их над водой, уменьшая сопротивление.

Воздушный транспорт