ГЕРОН АЛЕКСАНДРИЙСКИЙ
История предпочитает сохранять имена императоров, царей и других "великих вождей", но с трудом сохраняет для потомков имена многих и многих инженеров и изобретателей, внесших выдающийся вклад в развитие науки и техники своего времени. Одним из них был Герон Александрийский.
О жизни Герона известно немного. Многие ученые доказывают, что уроженец Александрии Герон вполне мог быть чистокровным египтянином. У него было только греческое имя. Многие жители Александрии негреческой национальности носили греческие имена, и он сам часто писал с позиции египтянина, когда описывал греко-римской публике обычаи храмов, для которых он сделал по заказу свои изобретения.
Перечень его изобретений ошеломляющий - от ручных приспособлений, таких как самозаправляющаяся масляная лампа, до геодезического инструмента (см. рис. 1), ставшего прототипом современного теодолита.

Рис. 1 Диоптр, сложный геодезический прибор, воссозданный по описанию Герона Александрийского.
Устройство крепилось на круглой пластине и поворачивалось горизонтально вокруг своей оси при помощи червяка. Верхняя пластина размещалась на полукруглой вертикальной пластине с зубьями и регулировалась другим червяком. Углы считывались с верхнего диска, который мог быть заменен водяным уровнем. Как и современный теодолит, прибор использовался в комплекте с нивелирной рейкой визирования со скользящим маркером. Используя тригонометрию, можно было производить вычисления, объединив в один ряд визир, маркер на нивелирной рейке и точку удаления.
Как и сейчас, жреческая каста была богатым заказчиком, и Герон выполнил много заказов для храмов. Среди них были и показанные на рисунках 2 и 3.

Рис. 2. Автомат, сконструированный Героном для египетских храмов.
Опустив монету, посетители получали порцию святой воды из крана для ритуального омовения лица и рук перед молитвой. Устройство автомата понятно из рисунка (стенка автомата на рисунке показана прозрачной, чего, конечно, не было в реальном изделии). Объем порции определялся объемом мерного цилиндра над пустотелой пробкой крана (аналогичный прием и до сих пор применяют  в хорошо известном всем сантехническом оборудовании). Он работал при опускании денег и предназначался для использования в храмах. Идея механизма заключалась в том, что верующему следовало опустить 5-драхмовую бронзовую монету в щель и взамен получить немного воды для ритуального омовения лица и рук перед входом в храм. Вечером жрецы забирали выручку и снова заполняли автомат "святой водой"
Используя относительно простые принципы механики, Герон изобрел устройство, при помощи которого словно невидимыми руками открывались двери небольшого храма, когда жрец зажигал огонь на жертвеннике напротив него (рис. 3). Когда огонь на жертвеннике угасал, двери закрывались.

Рис. 3
Устройство механизма понятно по рисунку художника эпохи Возрождения. Кроме жертвенника, все необходимые приспособления спрятаны в помещении под дверью храма. Можно представить себе эффект! Верующий принес жертву богам, возжег огонь на жертвеннике, и двери храма сами открываются перед ним!
Герон, изобретая различные специальные эффекты для храмов, одновременно уделяет внимание и такому греческому творению как театр. Некоторые его изобретения были предшественниками наших сценических эффектов.

Рис.4.
Например, стенды на колесах, которые самостоятельно передвигались по театру. Их приводила в движение сила тяжести. Тяжелый груз, соединенный веревками и шкивами с колесами, помещали в верхней части емкости с зерном (рис.4). По мере того как зерно высыпалось через отверстие в дне контейнера в нижний отсек, груз опускался, натягивая веревку и вращая колеса автомата. Приспособление напоминало комбинацию заводной игрушки и гигантских песочных часов.
Движущийся стенд был лишь основным элементом в некоторых более сложных приспособлениях. Герон сконструировал различные виды стендов, способные перемещаться по кругу, по прямоугольнику, по дорожке в форме восьмерки или даже изменять направление и двигаться в обратную сторону. Все эти механизмы управлялись системой грузов и шкивов, находящихся внутри стендов, которые меняли положение колес или опускали дополнительные наборы колес во время движения. При этом стенды не только двигались вперед и назад без чьей-либо помощи. Они также могли перевозить механических кукол, которые, как и весь механизм, приводились в движение опускавшимися грузами.

Рис. 5
Одним из самых сложных проектов Герона был миниатюрный театр на колесах, который сам выкатывался на зрительную площадку перед началом спектакля (рис. 5). Двери открывались и закрывались сами, крошечный алтарь загорался, и механические фигуры то появлялись, то исчезали. В конце представления весь механизм сам уезжал с площадки.

Рис. 6
 На рис. 6 показан механизм, который использовал Герон в своей миниатюрной пьесе "Навилий", чтобы фигурка нимфы работала молотком.
Герон конструировал и музыкальные инструменты, приводимые в действие силой ветра. Например, водяной орган, в котором насос приводился в действие небольшой ветряной мельницей.

Рис. 7. Водяной орган с ветряным приводом, внизу - его узлы.

В предисловии трактата Герона по пневматике некоторые его изобретения характеризуются как “пригодные для повседневного применения”, другие - как имеющие “достаточно замечательные результаты”. По-видимому, конструкция парового двигателя Герона попала (рис. 8), судя по описанию, во вторую категорию и характеризовалась как новое изобретение. Эта конструкция была предельно проста. Эолипил (“ветряной шар”) представлял собой полый шар, укрепленный на оси. В него впускается пар из особого резервуара, в котором вода подогревается до точки кипения. В шар вставлены две трубки с загнутыми в противоположные стороны концами. Пар, вырываясь из трубок, приводит шар в быстрое движение. По оценке доктора Дж. Лэнделса из университета в Рединге, эффективность механизма Герона была ниже 1%.

Рис. 8
Не оставлял в стороне и изобретения своих предшественников. Так, Герон усовершенствовал водяной насос, изобретенный в 3 в. до н.э. Ктесибием. Его насос имел поршни, работающие под действием коромысла, установленного на оси в центре. Выходная труба снабжалась механизмом, позволявшим патрубку откидываться вверх или вниз и поворачиваться в любом направлении.

Рис. 9
Остатки настоящих римских пожарных насосов, основанных на этой конструкции, были обнаружены у озера Больсена (Италия) и в Сильчестере (Англия).
Литература:
1. Джеймс П., Торп Н. Древние изобретения. Мн., 1997.
2. Зворыкин А.А., Осьмова Н.И., Чернышев В.И., Шухардин С.В.  История техники. М., 1962.