Что делать, если вы лишились моторов?
Если общество лишилось моторов, придется вернуться к животной тяге. Первыми в истории животными, примененными для тягла, таскавшими телеги, кареты, плуги, бороны и сеялки, были волы — холощеные быки, и их можно использовать вновь, когда замрут последние трактора. Тягловые лошади, такие как шайрские тяжеловозы, происходят от коней, носивших по полям сражений средневековой Европы закованных в броню рыцарей, эти лошади быстрее, сильнее и выносливее волов. Но если вы решите заменить волов лошадьми, сначала придется вновь изобрести подходящую упряжь — важнейший инструмент, до которого не додумались древнейшие и античные цивилизации.
Волов можно запрячь при помощи деревянного бруса. Его кладут на загривок животного, а перекладины слева и справа не дают брусу съезжать, Можно запрячь вола и с помощью лобного ярма, укрепляемого перед рогами. А вот анатомия лошади требует упряжи в виде системы ремней. Простейший образец — постромочная упряжь, когда по плечам и вокруг шеи накладывается один ремень, под животом протягивается другой, и на середине спины находится точка прикрепления постромок. Эту упряжь широко применяли в Древнем мире, так веками впрягали лошадей в колесницы ассирийцев, египтян, греков и римлян. И все же она не подходит к строению лошади и не годится для тяжелой тягловой работы, например пахоты. Дело в том, что нагрудный ремень передавливает лошади яремную вену и трахею, так что она, если тянет слишком усердно, задыхается. Выход — переделать упряжь и перенести точку, к которой лошадь прилагает силу.
Хомут — это металлическое или деревянное кольцо в толстой мягкой обивке, плотно облегающее шею лошади. Точки приложения силы при использовании хомутной упряжи расположены не на загривке, а низко на боках лошади, так чтобы нагрузка равномерно распределялась по ее груди и плечам. Этот анатомически комфортный ворот — один из первых опытов эргономичного дизайна — придумали в Китае в V в., но в Европе он получил распространение лишь в 1100-х гг. Хомутная упряжь позволяет лошади тянуть во всю силу: развиваемое тяговое усилие выходит в три раза больше, чем в прежней, неудобной запряжке — а именно конный плуг стал основой средневековой аграрной революции.
Странные сцены мы увидим при соединении конной тяги и остатков автомобильного парка. Исправный задний мост от мертвой легковушки или грузовика можно приспособить как шасси для деревянной телеги. А еще проще будет разрезать авто поперек, выбросить переднюю часть с бесполезным мотором, а заднее сиденье и колеса применять как двуколку. Пара оглобель из тонких труб, приделанных по бокам, позволит запрячь осла или быка вместо энергетической установки.
В то же время откат к животной тяге потребует часть урожая полей и огородов пускать на корм скоту, забрав ее у людей. На пике использования тягловых животных в сельском хозяйстве Великобритании и Соединенных Штатов, который удивительным образом пришелся примерно на 1915 г. (хотя к тому моменту целых полвека существовали самоходные механизмы с паровой машиной и уже появились бензиновые трактора), на трети всех возделываемых земель выращивали корма для лошадей[35].
Первоочередной задачей, наряду с поиском тягловой силы для сельскохозяйственных орудий и сухопутных перевозок, будет покорение морей и возобновление рыболовства и торговли, и, если ваше общество утратит способность производить сложные механизмы, в море придется положиться на парусный флот.
Простейший тип паруса интуитивно понятен любому, кто хоть раз видел, как вывешенные сушиться простыни развеваются под порывами ветра. Укрепите в середине своего судна столб — мачту, на макушке горизонтально подвесьте брус перпендикулярно продольной оси судна: это будет рея. На рее закрепите верхний край большой холстины, снизу привяжите холстину веревками, и у вас получится простой квадратный парус, многажды в истории человечества изобретенный самыми разными народами. Парус действует как ловушка, захватывающая попутный ветер, при котором даже примитивные суда могут идти довольно быстро. Но с такой оснасткой двигаться веред можно, только если угол к ветру не меньше 60°, и потому мореход оказывается полностью во власти стихий.
Более сложный вариант — косой парус. Он не натягивается перпендикулярно поперек палубы, но ориентируется вдоль линии борта и висит диагонально благодаря наклонной рее или веревке, одним концом закрепленной на мачте. Суда, оснащенные косыми парусами, гораздо более маневренны и могут идти галсами много круче к ветру, чем суда с прямыми парусами: у современных яхт угол к ветру доходит до 20°, но большинство крупных парусников используют оба типа парусов. Косой парус восходит еще к римлянам, бороздившим воды Средиземноморья, но окончательную форму обрел в эпоху Великих географических открытий, которая началась в XV столетии: под косым парусом корабли испанских и португальских мореплавателей проходили через океаны, чтобы открыть далекие земли и проложить дальние торговые пути.
Если вы ставите косой парус под углом к ветру, возникает совершенно новый эффект. Наполняя парус, ветер отдувает его в сторону и превращает в своего рода крыло: поток воздуха, обтекая выгнутую поверхность, отражается и создает перед парусом область низкого давления. Корабль с прямым парусом ветер толкает по воде, корабль с косым парусом тянет спереди аэродинамическая подъемная сила. В 1552 г., не понимая до конца физику этого процесса, Фернан Магеллан с командой первым в истории обогнул Землю, применив те же принципы аэродинамики, которые используются в самолетном крыле и реактивной турбине.
Однако, если мы ставим косой парус на боковом ветру, судно теряет устойчивость и возникает риск опрокинуться и перевернуться. Чтобы этого не произошло, ближе к днищу судна для устойчивости помещают балласт, а под днищем приделывают киль, часто напоминающий по форме перевернутый акулий плавник, — он противодействует опрокидывающей силе парусов. Если вы умеете управиться с этими противоборствующими силами и точно наладить снасти для управления косыми парусами и установки наилучшего угла к ветру, то физика, лежащая в основе аэродинамического эффекта, удивительным образом позволит кораблю идти даже быстрее скорости дующего в паруса ветра.
Если не удастся найти пригодных для использования судовых корпусов, придется строить их своими руками. По традиционной технологии доски обшивки кладут вдоль и крепят на каркас, а стыки герметизируют, затыкая паклей и замазывая смолой. Если найдется достаточно собранного или выплавленного железа либо листовой стали, можно скрепить доски заклепками. Паруса же, по сути, просто большие куски полотна, продукт ткацкой технологии, описанной в главе 4. Для паруса нужно использовать гладкое переплетение и помнить, что ткань всегда труднее рвется вдоль утка, поскольку уточные нити прямее, чем нити основы, и легко растягивается и рвется по диагонали (попробуйте на небольшом участке собственной рубашки). Похожим образом веревки, связывающие снасти воедино, делаются путем сучения из волокна нитей, которые затем сплетаются в пучки, а те — в веревку. Далее, если нужно, из веревок плетется канат. Блоки и тали, применяемые для управления парусами, не отличаются от тех, с помощью которых строители поднимают тяжелые грузы.
Будем надеяться, что довольно скоро возрождающаяся цивилизация заново освоит обработку металлов и изготовление станков. Одним из видов простого механического транспорта для передвижения людей в мире, где смолкли моторы, мог бы стать велосипед. Сердце педальной машины — это кривошип, превращающий взмахи ваших ног во вращение, которое можно передать на колеса. Однако есть непростая инженерная задача: нельзя вращать педалями колесо напрямую, как на детском велосипедике, потому что в таком случае, чтобы развить сколько-нибудь приличную скорость, седоку придется сучить ногами как сумасшедшему.
Простейшее решение — сделать переднее колесо большим. Значительная длина окружности даже при несильном вращении обеспечит неплохую скорость, именно по этому принципу сконструированы старинные «пенни-фартинги» карикатурных пропорций, с полутораметровым колесом. Но есть выход гораздо лучше — очевидный нам сегодня, но до 1885 г. не приходивший в голову производителям велосипедов: применить шестерни, механизм из Древнего мира, соединенные цепью. Две звездочки разного диаметра, позволяющие колесу вращаться значительно быстрее, чем оси педалей, соединяются роликовой цепью (ее устройство весьма схоже с тем, что нарисовал в XVI в. Леонардо да Винчи). Еще одна важная техническая особенность — передняя стойка, соединяющая ступицу колеса с рулем, должна быть слегка отклонена назад, чтобы переднее колесо само собой поворачивалось в сторону, куда клонится велосипед, придавая машине естественное равновесие[36].
