Tags: журнал домашняя лаборатория
Year: 2013
Text
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
НОЯБРЬ 2013
\л}' *
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
Научно-практический
и образовательный
интернет-журнал
Адрес редакции:
domlab@ inbox.com
Статьи для журнала
направлять, указывая в теме
письма «For journal».
Журнал содержит материалы
найденные в Интернет или
написанные для Интернет.
Журнал является полностью
некоммерческим. Никакие
гонорары авторам статей не
выплачиваются и никакие
оплаты за рекламу не
принимаются.
Явные рекламные объявления
не принимаются, но скрытая
реклама, содержащаяся в
статьях, допускается и даже
приветствуется.
Редакция занимается только
оформительской
деятельностью и никакой
ответственности за содержание статей
не несет.
Статьи редактируются, но
орфография статей является
делом их авторов.
При использовании
материалов этого журнала, ссылка
на него не является
обязательной, но желательной.
Никакие претензии за
невольный ущерб авторам,
заимствованных в Интернет
статей и произведений, не
принимаются. Произведенный
ущерб считается
компенсированным рекламой авторов и
их произведений.
По всем спорным вопросам
следует обращаться лично в
соответствующие учреждения провинции
Свободное государство (ЮАР).
При себе иметь, заверенные
местным нотариусом, копии всех
необходимых документов на
африкаанс, в том числе,
свидетельства о рождении, диплома об
образовании, справки с места
жительства, справки о здоровье
и справки об авторских правах
(в 2-х экземплярах).
Nft
ЩжШ П-П
- - ^
СОДЕРЖАНИЕ
Поступь прогресса: начало
Природа микроорганизмов
Вокзал потерянных снов (окончание)
Быстрый малошумящий предусилитель
Система регистрации оптических сигналов
Некоторые методы органической химии
Ноябрь 2013
История
Ликбез
62
Литпортал
89
Электроника
158
163
Химичка
1бб
Системы
Основы автоматического регулирования (окончание) 181
Оценка сложности школьного курса физики
Пивоварня на балконе
Спектрометр из CD диска
Наноалмазы при комнатной температуре
Фотогалерея
Переписка
Матпрактику-
213
Разное
219
276
279
282
283
НА ОБЛОЖКЕ
Рисунок к статье «Природа микроорганизмов».
История
ПОСТУПЬ ПРОГРЕССА: НАЧАЛО
А. А. Ханников
2,5 млн. -1,5 млн. лет до н. э.
В основе формирования человека лежит труд. Свободные от локомоторных
функций руки могли использовать предметы, найденные в естественных условиях - в
природе - в качестве орудий. Хотя употребление ряда предметов как средств
труда свойственно в зародышевой форме некоторым видам животных, специфическая
особенность человека состоит в том, что он не только использует найденные
предметы в качестве орудий, а создает сам эти орудия. Наряду с развитием
мозга и зрения эта характерная особенность человека создает основные предпосылки
для формирования человеческого процесса труда и развития техники.
Технический прогресс и культура человечества проявляются теперь не в
случайно изготовленных примитивных орудиях, а в целевой направленности при их
изготовлении, в сходстве примеров их обработки, в сохранении или
совершенствовании их форм, что предполагает знание особенностей сырья и обрабатываемого
материала и накопленного на протяжении определенного времени опыта и умения,
передаваемых будущим поколениям. Все это в огромной мере оказало влияние на
развитие мозга. Видимо, уже австралопитеки начали целенаправленно
обрабатывать дерево и другие материалы.
Древнейшие примитивные каменные орудия из гальки, изготовленные по сходным
образцам и обработанные сходным образом, обнаружены с останками ископаемых
гоминид. Творцом этих орудий считается «человек умелый» - homo habilis.
Охотой на зверя получали не только пищу, но и шкуру, кости, бивни и рога
животных, что использовалось для изготовления различных орудий. Длинные кости жи-
вотных и рога использовались в качестве орудий без последующей обработки.
Иногда их только разламывали и расщепляли.
2,5 млн. - 600 тыс. лет до н. э.
Одной из предпосылок труда и производства унифицированных орудий было
возникновение и развитие первобытной речи. Результаты современных исследований
не дают основания определить, когда возникала речь. Достаточно развитые
органы речи имел, видимо человек современного типа - homo sapiens, появившийся
около 40-30 тыс. лет назад.
В течение очень длительного периода, вплоть до возникновения земледелия,
люди добывали себе пищу двумя способами - собирательством плодов, растений,
даров природы и охотой. Женщины и дети собирали плоды, семена, коренья,
моллюсков, яйца, насекомых, ракушки, ловили мелких животных. Мужчины охотились
на крупного зверя, ловили рыбу и некоторые виды птиц. Для охоты и ловли
животных необходимо было изготовлять орудия. Разделение труда между полами -
между мужчиной и женщиной является первым значительным в истории человечества
разделение труда, которое, как и усовершенствование и развитие орудий,
является одним из важнейших условий прогресса цивилизации.
Начинается изготовление орудий из камня - гальки, гранита, кремня, сланца и
т. д. Эти орудия имели вид куска камня, у которого в результате одного или
двух сколов получался более острый край - каменное рубило. Техника скола
состояла в следующем: изготовитель в одной руке держал обрабатываемый камень, а
в другой - валун, которым ударял по обрабатываемому камню. Получаемые при
этом отщепы использовались как скобла. Обычно изготовлением каменных орудий,
обрабатываемых техникой скалывания, занималась люди пожилого возраста. В
некоторых областях эта техника существовала почти 2 млн. лет, то есть до конца
каменного века.
Производственная деятельность в тот период стала возможной, несмотря на
ограниченность технических средств, благодаря коллективному труду, которому
способствовало появление речи. Важнейшую роль в борьбе за существование
сыграли целенаправленные социальные отношения людей, их отвага и решимость
выстоять в борьбе против животных, которые во много раз были сильнее человека.
600 - 150 тыс. лет до н. э.
500 тыс. лет до н. э. в Китае появился санантроп - пекинский человек.
200 тыс. лет до н. э. в Китае появился гомо сапиенс.
Важнейшим изобретением этого периода было создание нового универсального
орудия - ручного рубила. В начале ручные рубила изготовлялись техникой
скалывания. Один конец стесывали с двух сторон, заостряя его. Противоположный
конец гальки оставляли без обработки, что позволяло держать его в ладони. В
результате получалось орудие клиновидной формы, с неровными зигзагообразными
краями и заостренным концом. Затем рабочую часть орудия стали подправлять еще
двумя-тремя сколами, а иногда подправку делали с помощью более мягкого
материала например, костью.
В это же время наряду с универсальным ручным рубилом появляются несколько
видов отщепов, которые получали при раскалывании камней. Это были тонкие
отщепы, отщепы с острыми краями, короткие толстые отщепы. Техника скалывания
распространилась в период нижнего палеолита (100 тыс. - 40 тыс. лет до н.
э.) . На стоянках обитания синантропов, например, в скальных пещерах вблизи
Пекина найдены вместе с каменными орудиями и остатки костров.
Использование огня является одним из важнейших этапов развития
человечества. Получение и использование огня позволило расширить возможности расселения
и существования человека, создались возможности для разнообразия его питания
и приготовления пищи. Огонь предоставлял новые способы обороны против
хищников . И в настоящее время огонь является основой для многих отраслей техники.
В древнейший период люди добывали огонь только в результате природных явлений
- от пожаров, молний и т. д. Огонь сохраняли в кострищах и постоянно
поддерживали его.
Появляются длинные деревянные копья с обожженными твердыми остриями.
Охотники, которые изобрели такие копья, пользовались во время охоты на животных
также и ручными рубилами.
150 - 40 тыс. лет до н. э.
Неандертальцы, а также, возможно, и некоторые другие предки человеческого
рода в период верхнего палеолита овладели искусством добывать огонь. Трудно
точно установить дату этого великого изобретения, которое определило
дальнейший путь развития истории человечества.
Первоначально огонь получали трением деревянных предметов, вскоре огонь
стали получать высеканием, когда при ударе камнем о камень возникала искра.
Существуют и иные мнения относительно первоначальных способов добывания огня
- сначала огонь получали высеканием, а позже - трением. В более поздний
период для добывания огня трением применяли приспособление типа лука. Научившись
добывать огонь, человек начал потреблять мясную пищу в вареном виде, что
сказалось на его биологическом развитии. Однако огонь не мох1 спасти человека от
наступившего похолодания. Чтобы выжить, люди начали сооружать жилища.
В это время происходят изменения в способах и приемах обработки каменных
орудий. Они стали изготовляться из отщепов, полученных путем скалывания с
каменного желвака - ядрища (нуклеус). Кремневое ядрище предварительно
обрабатывали. Круглыми сколами ему придавали определенную форму, поверхность
выравнивали более мелкими сколами, после чего с нуклеуса скалывали пластины, из
которых изготовляли остроконечники и скребла. Пластины были более удлиненной,
чем отщепы, формы и более тонкого сечения; одна сторона пластины после
скалывания была гладкой, а другая сторона подвергалась дополнительной обработке -
более мелкой отбивке.
Из каменных ядрищ изготовлялись рубила, резцы, буравы и тонкие пластины но-
жевидной формы. Ловля животных осуществлялась с помощью специально вырытых
ям. Улучшается организация коллектива при расширении пастбищного хозяйства и
при охоте на зверя. Как правило, охота носила загонно-облавный характер.
Для жилищ использовались пещеры, скальные террасы, примитивные землянки и
постройки, основания которых углублялись в землю. Неандертальцы освоили
довольно широкие пространства. Их следы найдены на Севере, в частности в
Западно-Сибирской низменности, в Забайкалье, в долине средней Лены. Это стало
возможным после того, как человек научился добывать и использовать огонь. В это
время меняются и природные условия, которые влияют на образ жизни человека.
Длительное время, вплоть до появления металлов, орудия изготовляли в основном
из камня, отсюда и происходят названия древнекаменный век (палеолит), средне-
каменный век (мезолит) и новокаменный век (неолит). Палеолит, в свою очередь,
подразделяется на нижний (ранний) и верхний (поздний). После ледникового
периода наступает новая геологическая эпоха - голоцен. Климат становится
теплее.
Освоение холодных районов предполагает новые изменения в одежде человека.
Она стала изготовляться из шкур убитых животных. Многие орудия уже в период
нижнего палеолита изготовляются из костей и рогов животных, обработка которых
стала более совершенной. Предметы из костей оббивали, рассекали, обтесывали,
расщепляли, шлифовали.
40 тыс. - 12 тыс. лет до н. э.
Закончилось формирование человека современного типа. Его останки находят
вместе с предметами и орудиями, свидетельствующими о зарождении техники в
период нижнего палеолита. Поселения людей распространяются на большей
территории земного шара. Это стало возможным благодаря совершенствованию его опыта,
знаний, развитию техники, что позволило человеку приспособиться к различным
климатическим условиям.
Появляются каменные пластины, клинки, изготовленные с помощью ударной
техники. Пластины тонкого сечения подвергались вторичной обработке с помощью
костяных орудий - ретушеров. Ретушеры представляют собой орудия для подправки
других орудий и являются первыми в истории инструментами для создания других
инструментов.
В качестве нуклеуса при ретушировании изделий использовались различного
рода наковальни. На смену универсальным рубилам приходят специализированные
орудия, которые изготовлялись техникой скалывания. В этом случае от мелкого
ядрища отбиваются узкие пластины - заготовки, которые в дальнейшем
подвергались вторичной обработке.
Изготовляются примитивные каменные кожи, рубила, долота, пилы, скребла,
резцы, сверла и многие другие орудия. В палеолите, и особенно в неолите,
зародилась и развилась техника сверления с помощью каменных сверл. Поначалу
отверстия ими просто выскабливались. Потом каменное сверло начали привязывать к
древку и вращали его двумя руками. Появляются вкладышевые орудия: каменные
или кремневые пластины соединялись с деревянной или костяной рукоятью. С
помощью усовершенствованных орудий значительно расширяется изготовление
деревянных, костяных и роговых предметов и орудий: шила, иглы с отверстиями,
удочки, лопаты, гарпуны и т. д. В Грузии в палеолитической пещере Сагварджиле
нашли раковины турителлы, которые служили украшением и имели отверстия,
полученные с помощью пропиливания и процарапывания. На островах Меланезии
первобытные племена, чтобы сделать отверстие, сначала нагревали плоский камень, а
затем в одно и то же место время от времени опускали капли холодной воды,
вызывая тем самым микроскопические сколы, которые в результате многократного
повторения приводили к образованию углубления и даже отверстия.
Во Франции в Ориньяке на стоянках периода верхнего палеолита найдены первые
костяные иглы. Их возраст относят приблизительно к 28-24 тысячелетию до н. э.
Ими легко прокалывали шкуры, а вместо нитей применяли растительные волокна
или сухожилия животных.
Начинают использовать усовершенствованные вкладышевые сверла, которыми
производилась доработка орудия. Например, вкладышевые орудия зажимали и вращали
между ладоней. Затем начали применять лучковое сверление (тетиву лука
обматывали вокруг древка и двигали лук от себя и к себе, другой рукой придерживали
древко и прижимали его к обрабатываемой детали), что оказалось намного
производительнее ручного.
Усовершенствуется техника строительства землянок, сооружаются жилища типа
шалашей, основания которых углублялись в землю. Шалаши укрепляли костями или
клыками крупных животных, которыми выкладывали также стены и перекрытия.
Появляются шалаши с низкими глиняными стенами и со стенами, сплетенными из
ветвей и укрепленными жердями или колами. Жидкие продукты питания разогревают и
варят в каменных естественных углублениях, куда для подогрева бросают
раскаленные камни.
Из шкур животных изготовляют одежду. Однако кожа обрабатывается более
тщательно, отдельные шкуры сшиваются сухожилиями зверей или тонкими кожаными
ремешками. Технология обработки кожи довольна сложна. Процесс обработки
трудоемкий и включает химические способы, при которых шкуру замачивают в растворе
соли, потом в мездру втирается жир и сок коры различных видов деревьев.
Для охоты на зверя человек дрессирует собаку.
Для наземной транспортировки грузов и для передвижения изобретены сани. К
концу данного периода некоторые виды сырья переводятся уже на дальние
расстояния, например, армянский обсидиан (вулканическое стекло), из которого
изготовляли режущие и колющие орудия и другие инструменты, транспортируется
почти на 400 км.
Из целого куска дерева для рыбной ловли изготовляют первые лодки, и плоты.
Рыбу ловят удочками и гарпунами, появляются сети.
Для покрытия верха построек плетутся крыши из хвороста. Изготовление корзин
является началом возникновения техники плетения.
Некоторые археологи считают, что начало гончарного ремесла было положено
тем, что сплетенные корзинки обмазывались глиной, потом обжигались над огнем.
Гончарное дело и производство керамических изделий сыграло очень важную роль
в истории техники, особенно в период зарождения металлургии.
Образцами начала керамического производства являются глиняные статуэтки,
обожженные на огне.
Обитание в пещерах способствовало возникновению осветительной техники.
Древнейшими светильниками были лучины, факелы и примитивные масляные горелки.
От периода нижнего палеолита сохранились миски из песчаника или гранита,
которые использовались в качестве горелок.
Наряду с предметами домашнего обихода начинают изготовляться украшения:
бусы из кораллов и различных зубов с отверстиями посередине, предметы,
вырезанные из кости и рогов, появляются первые предметы культа. В пещерах найдены
первые статуэтки женщин, животных, обрядовые скульптуры, рисунки, зачастую
прекрасно выполненные. Представляет интерес и изготовление красок, которые не
изменили своих цветов на протяжении десятков тысячелетий.
В период нижнего палеолита для охоты на зверя и в целях самообороны
используется новое орудие - копьеметалка. Применение копьеметалки является примером
использования рычагов, с помощью чего увеличивается скорость и дистанция
полета копья.
Лук с тетивой, которым поражается цель на большом расстоянии, является
вершиной изобретательства в конце этого периода. Лук в качестве оружия успешно
использовался в течение многих тысячелетий, вплоть до нашей эры. Некоторые
исследователи считают, что лук был изобретен примерно 12 тыс. лет назад, но
найденные при раскопках наконечники стрел свидетельствуют, что они
изготовлялись в более ранний период. Лук позволил успешно охотится на зверей, что, по
утверждению некоторых ученых, вело к полному уничтожению многих видов
животных и вынудило охотников искать новые возможности для существования, то есть
перейти к земледелию.
С помощью устройства типа лука добывается огонь.
К концу периода нижнего палеолита закладываются первые шахты для подземной
добычи сырья, прежде всего кремня, сланца, позже известняка, из которого
изготавливаются украшения. В некоторых областях на территории первоначальных
поверхностных разработок углубляются ямы, роются шахты, от которых отводят
штольни, сооружают лестницы. Так возникает новая отрасль производства -
горное дело. Сырье добывалось примитивным способом вырубания породы в шахтах и
путем скола или отпиливания пластов породы.
12 - 10 тыс. до н. э.
В конце ледникового периода, а также в эпоху голоцена вымерли многие виды
крупных животных, таких как мамонт, овцебык, шерстистый носорог. В результате
охотники начали специализироваться на ловле определенного зверя. Одни группы
охотников занимаются охотой на северного оленя, другие - на газелей, ланей,
безоаровых козлов и т. д. Стада диких животных, вблизи которых поселялись
охотники, представляли своеобразный естественный резерв пищи и мяса. Близость
поселений к естественным пастбищам позволяла охотникам отлавливать диких
животных и содержать их рядом с жильем. Так происходит процесс одомашнивания
животных, в первую очередь овец и коз. Постепенно начинают создаваться
условия для возникновения пастбищного хозяйства.
В странах Западной Азии распространяется практика регулярного сбора урожая
дикорастущих злаковых растений - ячменя, овса, однозерновой пшеницы. Зерна
перетирались в особых ступках. Появляются ручные каменные зерномолки и
зернотерки .
10-8 тыс. лет до н. э.
Начало периода неолита. Климатические условия становятся подобны
современным, отступают ледники. Природные условия, особенно в горных областях
Западной Азии, южной части Северной Америки и др., не способствуют расширению охо-
товодства, создаются предпосылки для возникновения сельского хозяйства. В
России в Сибири найден абразивный инструмент, состоящий из двух каменных
брусков с коническими желобками, предназначенный для изготовления костяных
иголок, шил или наконечников для стрел. Между брусками в желобок помещали
заготовку. Затем ее начинали вращать и перемещать возвратно-поступательными
движениями, постепенно продвигая в глубь конического отверстия, сжимая рукой обе
половинки брусков и подливая воду. В результате применения такого инструмента
появлялись совершенно одинаковые острые и ровные иголки или наконечники для
стрел. Найдена древнейшая костяная игла с просверленным в ней маленьким
отверстием .
9500 лет до н. э.
В некоторых регионах земного шара, прежде всего, в странах Западной Азии,
формируются основы земледелия, что представляет собой эпохальное явление в
истории человечества.
В результате неэффективного ведения хозяйства лишь ограниченное количество
людей могло рассчитывать на постоянное обеспечение продуктами питания. Однако
с развитием земледелия и скотоводства человек стал производить больше, чем
было необходимо для его собственных нужд, - получать избыточный продукт, что
позволило одним людям кормиться за счет труда других. Избыточный продукт
создал предпосылки для выделения ремесла в самостоятельную отрасль производства,
что, в первую очередь, создало условия для возникновения городов, для
развития цивилизации. Процесс становления земледелия продолжался несколько
тысячелетий .
Земледелие давало возможность создавать и хранить продолжительное время
запасы зерна. Это помогает людям постепенно переходить к оседлому образу жизни,
возводить постоянные жилища, общественные постройки, позволяет организовать
более эффективное ведение хозяйства, а позже осуществить специализацию и
разделение труда.
Однозерновая пшеница начала культивироваться прежде всего на юге Турции,
пшеница двухзерновая - в долине южной части Иордании, двухрядный ячмень - на
севере Ирака и на западе Ирана. Быстро распространяется чечевица в Палестине,
позже там появляется горох и другие культуры.
Посевные поля сначала обрабатывались заостренными на концах жердями. Однако
орудия, предназначенные для обработки почвы, были известны и раньше, до
возникновения земледелия.
Постепенно появляются усовершенствованные орудия для уборки урожая, для
жатвы: ножи, серпы, цепы, ручные зерномолки со ступкой.
Одновременно с возникновением земледелия начинается одомашнивание диких
животных - коз, овец, позже крупного рогатого скота, свиней и т. д. Вместо
малоэффективной охоты и отлова диких животных создаются такие продуктивные
формы хозяйства, как разведение скота.
Скотоводство обеспечивает человека мясом и другими продуктами питания, а
также одеждой, сырьем для изготовления орудий и т. п. Позже домашние животные
используются в качестве тягловой силы. Дискутируется вопрос о том, что
возникло раньше земледелие или скотоводство. Земледелие и скотоводство тесно
связаны между собой. Приручение диких животных началось, видимо, на севере
Сирии или в Анатолии (Турция).
В этот период распространяются вкладышевые орудия, основу которых делали из
дерева или кости, а рабочую часть составляли из набора небольших каменных
пластинок, получивших название микролитов. Пластинки чаще всего изготовлялись
из кремня, обсидиана или других минералов. Таким образом, создаются различные
ножи, серповидные орудия, резцы с притуплённой спинкой или скошенным краем,
топоры, молотки, мотыги и другие орудия. Этими орудиями пользовались не
только первые земледельцы, но и большинство охотников, начавших обрабатывать
землю значительно позже, в последующие тысячелетия.
С изобретением и широким внедрением вкладышевых орудий произошла
техническая революция. Кремневые ножи, пилы, резцы вкладывались в деревянную или
костяную основу и закреплялись битумом. Одним из первых составных и сложных
вкладышевых орудий был лук со стрелами. К моменту изобретения лука в своей
хозяйственной деятельности человек применял различные хозяйственные
приспособления - копьеметалки, капканы, ловушки.
На изобретение лука человека могло натолкнуть использование различных
метательных приспособлений: копий, дощечек для бросания дротиков и т. п. Человек
наблюдал, как при сгибании ветвей или молодых деревьев накапливалась энергия,
а при разгибании - освобождалась. Древнейшие простые луки делали из одной
согнутой палки, концы которой стягивались тетивой из сухожилий животных. На
одном конце лука тетива была прикреплена узлом, на другом надевалась при помощи
петли. По сравнению с копьем, использование лука и стрел позволяло в
несколько раз увеличить скорость и дистанцию полета стрелы. Кроме того, лук, по
сравнению с другим метательным оружием, обладал прицельным качеством.
Стрелу изготовляли из дерева, а наконечник из микролитов. Такие стрелы были
легкими и дальнобойными. Размеры луков были разными - от 60 см до 2 м и
более . Лук быстро нашел применение у разных племен и народов. Изображение
простого лука встречается на древнеассирийских и египетских памятниках. Был он
известен и римлянам, галлам, германцам. Греки, скифы, сарматы, гунны и
некоторые другие народы применяли более эффективный сложный лук, который
склеивали из нескольких частей, из разных пород дерева, рога или кости.
Применение лука и стрел существенно повысило производительность труда
человека и во многом облегчило жизнь охотничьих племен. Кроме того, оно
высвободило время для сбора съедобных, в том числе и злаковых растений, приручения
диких зверей, рыболовства, сбора улиток, моллюсков. Это было важно, так как
охота не удовлетворяла потребности в пище. Лук и стрелы положили начало
техническим предпосылкам перехода от охоты к земледелию и скотоводству.
Микролиты употребляли для многих орудий труда, в том числе и для ножей, а
затем и серпов. Принципиально новые средства труда, которые находили
разнообразное хозяйственное применение, создали необходимые технические предпосылки
для перехода от охоты к земледелию и скотоводству, то есть к производящей
экономике.
Оседлые земледельцы начинают строить большие жилые постройки. Дома строятся
из прутьев и обмазываются глиной. Стены иногда возводят из отдельных слоев
мокрой глины; появляются сырцовые кирпичи, возводятся каменные строения. В
некоторых поселениях Западной Азии в 10 - 9 тысячелетии до н. э. проживало до
200 человек. Внутри строения выкладывались глиняные печи и строились закрома
для хранения зерна. Появляется рогожа. Изобретается известковая штукатурка,
которой обмазываются строения.
8 тыс. лет до н. э.
В Иерихоне построен укрепленных город, насчитывающий около 3 тысяч жителей.
Дома, круглые в плане, строились из сырцового кирпича. Весь город был обнесен
стеной из бутового камня с массивными башнями восьмиметрового диаметра и
высотой 8 метров. Высота крепостных стен составляла 4,2 метра. Стены были
сложены из каменных квадратов 2x2 метра весом в несколько тонн каждый. В 8
тысячелетии до н. э. ив последующие тысячелетия существовали и другие крепости.
Сырье становится предметом торговли и перевозится на большие расстояния.
Обсидиан из Анатолии (Турция) переправляется в города, удаленные на
расстояния свыше 1000 км. В некоторых источниках указывается, что своим могуществом
и расцветом Иерихон обязан торговле именно обсидианом.
Возникает производство бытовой керамики. Для обжига глиняных предметов и
посуды строят специальные керамические или гончарные печи.
8-6 тыс. до н. э.
Неолит, новокаменный век получил название из-за широкого внедрения новых
способов обработки крупных каменных орудий. Так, появляется новый способ
обработки каменных орудий путем шлифования, сверления и пиления. Сначала
делается заготовка, затем заготовка шлифуется. Эти приемы позволили перейти к
обработке новых, более твердых пород камня: базальта, нефрита, жадеита и
других, которые стали служить исходным сырьем для создания каменных топоров,
мотыг, долот, кайл. Различные орудия для обработки дерева, главным образом,
остроконечные топоры, резцы и другие орудия, вкладывались в деревянную
основу.
При обработке орудия разрезаются и пилятся каменными пилами без зубьев. В
качестве абразива служил кварцевый песок. Применялось сухое и мокрое
шлифование с помощью особых каменных брусков. Иногда шлифовка осуществляется с
помощью шлифовочных брусков, которым приданы соответствующие профили.
Распространяется сверление отверстий, в первую очередь цилиндрических, с помощью
трубчатых костей или стволов бамбука, заостренных в форме зубьев. В качестве
абразива применялся песок. Использование пиления, сверления, шлифования
позволило достигать определенной формы и чистоты поверхности орудия. Работа
шлифованными орудиями уменьшала сопротивление материала обрабатываемого предмета,
что привело к росту производительности труда. Со временем техника шлифовки
достигает высокого уровня. Большое значение шлифованные топоры имели у
племен, занимавших лесные районы. Без такого орудия в этих районах переход к
земледелию был бы весьма затруднен.
Шлифованными каменными топорами, жестко скрепленными с деревянной рукоятью
посредством высверленных цилиндрических отверстий, стали рубить лес,
выдалбливать лодки, строить жилища.
8-7 тыс. до н. э.
Уже ранние землевладельцы познакомились с металлом. В Анатолии (Турция) и
Иране обнаружены отдельные предметы и украшения, орудия, сделанные из меди
способом холодной обработки металла: проколки, бусины, шильца. Однако этот
способ изготовления орудий еще не может заменить традиционную технику
изготовления орудий из камня. Окончательный переход от каменных орудий к
металлическим происходит в период рабовладельческого строя.
7 тыс. до н. э.
Начинается формирование ремесленного производства.
Поселение Чатал-Гуюк в Анатолии построено по единому плану. Расположено оно
вблизи месторождения медной руды, которое разработано во II до н. э. Для
строительства домов стали изготовлять глинобитные блоки - сырцовые кирпичи.
Форма у них была удлиненная или овальная, ширина 20-25 см, длина - 65-70 см.
Их лепили из глины, смешанной с крупно резаной соломой. Овальная форма
кирпича не позволяла делать стены домов прочными, они часто разрушались. При этом
дом не восстанавливали, а складывали заново на месте прежней постройки.
Скрепляли кирпичи глиняно-саманным раствором. Полы окрашивали белой или
коричневой краской.
Прямоугольные дома, как правило, однокомнатные, тесно примыкают друг к
другу , крыши высокие, ребристые. Внутри располагался прямоугольный очаг. В длину
жилые помещения достигают 10 м, в ширину - 6 м. В самом городе насчитывается
множество красиво оформленных культовых зданий - святилищ. По своему
характеру от жилых домов они отличались лишь большими размерами.
Постепенно возникают ремесла и появляются люди, которые ими специально
занимаются. В первую очередь выделяется профессия горняка. Разработки кремня
неолитического периода найдены во Франции, Польше, Венгрии, Чехии, Англии. В
Польше расположен один из древнейших памятников горного дела - первобытные
копи для добычи кремня. Большие кремнеобрабатывающие мастерские обнаружены в
Румынии, Молдавии, на Украине.
Открытые выработки сменились шахтными разработками. Древнейшие копи были
неглубокими. Высокие качества кремня и его красивый узорчатый рисунок
вызывали большой спрос на него.
8 Анатолии найдены остатки текстильных изделий, что доказывает
существование прядения материи из сырья растительного происхождения и ткачество на
станках. Обнаружены рисунки, вытканные на текстильных изделиях, которые
напоминают узоры на современных турецких коврах. Сырьем для прядения служили
шерсть, затем шелк, хлопок и лен. Прядение осуществляли различными способами,
например, скручивали волокна между ладонями.
Затем прядение осуществлялось с помощью веретена с пряслицем и рогатки. На
одном конце веретена находилась пряжа, на другой насаживалось пряслице из
камня или глины, чтобы обеспечивать вращение. При этом волокна свивались в
прочную нить и накручивались на веретено. Ткали на примитивных ручных ткацких
станках с горизонтальным или вертикальным расположением основы. Конструкция
станка была очень проста. В землю вбивали две стойки, на которых укрепляли
горизонтальный валик. К валику привязывали основные нити, которые натягивали
грузиками. Уточную нить наматывали на палочку с заостренным концом. Эту
палочку с нитью ткач пальцами проталкивал попеременно над и под нитями основы.
Сотканную ткань и сплетенную рогожу окрашивали. В качестве красителей
использовали растительные краски, например, морену.
В наиболее развитых областях Западной Азии происходит дальнейшее разделение
труда. Часть населения не участвует непосредственно в производстве продуктов
питания, а занимается ремесленным производством - изготовлением орудий,
инструментов, предметов быта. Такое разделение труда между земледельцем и
ремесленником приобретает постепенно существенное значение для развития техники и
производства, для возникновение городов и первых государственных учреждений.
7-6 тыс. до н. э.
В Анатолии впервые выплавляется медь из руды, а также олово. На основании
результатов исследований сохранившейся золы ученые утверждают, что
температура плавки достигала более 1000 градусов Цельсия. Специалисты высказывают
мнение, что медь выплавляли из малахита, а в качестве топлива использовали бурый
уголь. В следующем тысячелетии этот способ металлургии меди распространяется
в возникающих и развивающихся городах Ближнего Востока.
Получение определенного металла путем восстановления руды является
дальнейшим этапом в истории человечества. Сначала использовали металл самородного
происхождения, потом обнаружили, что куски, например, медной руды при сильном
нагревании начинают плавиться, а при охлаждении вновь становятся твердыми, то
есть медь приобретает новое свойство. Процесс выплавки меди был обнаружен
случайно, во время обжига в печах керамических изделий.
Позже приступили к сложному процессу восстановления сульфидных руд, при
котором сырец меди получали путем неоднократного нагрева породы. Медь еще
долгое время не могла заменить полностью камень как основное сырье для
изготовления орудий или конкурировать с ним, поскольку процесс получения меди был
очень трудоемким и сложным, а способ добычи камня легким и доступным. Только
значительно позже применение железа произвело настоящий переворот в технике.
6 тыс. лет до н. э.
Отшлифованные дощечки из обсидиана используются в качестве зеркал.
Появляются предметы косметики.
В Англии была построена самая древняя из дорог, которая представляла собой
деревянные мостки, проложенные для пешеходной переправы через болото.
6-5 тыс. до н. э.
Земледелие развивается не на высокогорных равнинах Иранского плоскогорья,
Анатолии и Леванта, как раньше, а в долинах больших рек - Ефрата и Тигра в
Месопотамии, а затем Нила и Инда, где использовалось естественное плодородие
почвы, удобряемой речным илом во время разлива рек. Постепенно
распространяется практика искусственного орошения посевов, в результате чего значительно
повышаются урожаи сельскохозяйственных культур, и создаются условия для
возникновения первых постоянных поселений.
Вместо мотыг и жердей, при обработке земли, начинают использовать крюк,
багор, состоящий из горизонтального сошника и рукоятки. Предполагается, что
примитивные плуги, сохи известны были раньше всего в Месопотамии.
На Ближнем Востоке усовершенствуется обработка медных руд. Несмотря на то,
что в основном медь обрабатывают способом ковки, начинают опробовать методы
отливки и формы. Начинает развиваться производство металла в открытых, а
затем и в закрытых формах, производство различных художественных изделий из
металла. Позже, в бронзовый век и в период новой истории этот метод
производства металла приобретает огромное значение.
В результате внедрения метода выплавки металла в формах и в виде слитков
значительно сокращается процесс изготовления многих инструментов, орудий
труда и оружия. Медную руду добывают в шахтах, поднимают на поверхность и
зачастую переправляют на большие расстояния как драгоценное сырье. Извлекают медь
из породы с помощью огня. Порода нагревается до высокой температуры, потом
быстро охлаждается, например, водой, в результате чего она трескается или
раскалывается.
Начинают получать изделия из серебра, золота и олова.
5 тыс. лет до н. э.
В Древнем Египте научились строить суда из отдельных частей - каркаса и
обшивки, скрепленных друг с другом и проконопаченных снаружи по пазам и стыкам,
что привело к увеличению их размеров. До наших дней дошли изображения таких
судов на рисунках и рельефах.
В Древнем Египте построено одно из первых каменных сооружений - храм
Сфинкса в Гизе. Конструкция храма проста: на массивные колонны квадратного
сечения со стороной около 70 сантиметров уложены балки пролетом не более 3 метров
и отношением длины к высоте сечения около 4 метров. На балках расположены
каменные плиты. При кладке массивных каменных плит раствором не пользовались. В
плане зал похож на букву Т с двумя рядами колонн в основной части и одним
рядом в торцевой. Всего в храме 16 колонн. Древние строители считались с
особенностями материала - каменных балок. Максимальные пропорции балок не
превышали отношения длины ее к высоте сечения, равного 6. Со временем колонны
начали венчать развитой капителью для более надежной и устойчивой укладки
балок, а под колонны помещались специальные каменные основания.
В Южной Америке в долине Мехико появились полукочевые племена, занимавшиеся
охотой, рыболовством, земледелием. Они выращивали кукурузу, плели корзины,
делали глиняные горшки.
В Средней Европе участки для земледелия использовали после выжигания леса.
Выращивали пшеницу, ячмень, просо, горох, лен. Практикуется выпас рогатого
скота. Дома землевладельцев достигают 30 м в длину. Там предусматриваются
помещения для жилья, запаса продуктов и содержания скота. Переход к земледелию,
оседлый образ жизни, необходимость хранения продуктов земледелия и
приготовления пищи вызвали потребность в изобретении посуды.
Древнейшие сосуды были деревянными и каменными. Глиняная посуда появляется
несколько позднее, но она быстро распространяется в охотничьих и
земледельческих племенах. Наиболее древнюю глиняную посуду изготавливали от руки. Сосуды
изготавливали из одного куска глины или ленточным способом из нескольких
полосок глины, накладывая одну полоску на другую по спирали. Концы лент или
жгутов скрепляли. Чтобы стенки сосудов получались гладкими, их сглаживали
кожей или тряпкой. Обжигали посуду на костре, который, однако, не давал
необходимой температуры для прокаливания всего сосуда. В глину вводили различные
примеси, например, траву, солому, песок, асбест, стебли для предохранения
посуды от растрескивания.
При изготовлении керамических изделий применяется ручной гончарный круг.
Впервые гончарный круг появляется у шумеров (на юге Мессопотамии) в конце 4
тыс. до н. э. В III тыс. до н. э. он распространился по всей Мессопотамии, в
Египте, Индии, Сирии, на побережье Эгейского моря. Во II тыс. до н. э. он
проник в Грецию, Китай и Среднюю Азию. Ручной гончарный круг состоял из
вертикальной оси, укрепленной в опоре, на которую насаживался свободно
вращающийся горизонтальный круг. На круге сосуды лепили правой рукой из глиняного
жгута, круг вращали левой рукой. С изобретением ножного гончарного круга
вращение круга производилось ногами с помощью большого махового колеса, при этом
руки мастера могли формовать изделие. Гончарный круг значительно повысил
производительность труда. Основная продукция гончаров - глиняная посуда - широко
применялась в быту. Гончарным производством начинают заниматься группы
ремесленников . Это первый в истории пример коллективного производства.
Развивается транспортное сообщение по рекам и, возможно, морское сообщение.
Наряду с весельными судами в Месопотамии и строятся парусники. Использование
парусов на судах является прогрессивным этапом в развитии техники, так как
представляет пример первого использования природных источников энергии в
качестве тяговой силы.
В Шумере в течение пятого тысячелетия жители, занимающиеся сельским
хозяйством, научились производить значительно больше того, что им и их семьям было
нужно. Они могли посвятить себя другим занятиям: ремеслам - гончарному делу и
работе по металлу, службе богам и т. д.
5-4 тыс. лет до н. э.
Использование нового сырья - металлов, развивающееся домашнее ремесло,
обмен требовали новых производственных отношений. Начинается переход к
рабовладельческому строю, который впервые произошел в странах Древнего Востока.
Древний Восток охватывал страны Северо-Восточной Африки, Восточного
Средиземноморья, Передней, Южной и Восточной Азии. Наивысшего развития
рабовладельческий строй достиг в Древней Греции и Риме. Однако рабовладельческий строй
сложился не повсеместно. Многие народы перешли от первобытного строя
непосредственно к феодальному.
В период родового строя распространение мотыжного земледелия в районах
Западной и Средней Азии постепенно привело к делению земли на участки, которые
становятся собственностью отдельных семей. Продукты сельского хозяйства
перестают делить среди членов общины. Они становятся собственностью отдельных
семей. С возникновением частной собственности на смену родоплеменнои общине
пришла земледельческая. Однако структура общин изменялась медленно. Пережитки
общинного строя сохранялись долгое время, так как большая часть
обрабатываемой земли оставалась общинной собственностью. Но постепенно процесс
имущественного и общественного расслоения в общинах усиливается. Получение
избыточного продукта позволило одним людям кормиться за счет труда других. Начали
оставлять в живых военнопленных и пользоваться их трудом.
В долинах Ефрата, Тигра и Нила развивается хорошо налаженная организация
труда при строительстве широкой сети ирригационных систем. Ирригационное
земледелие основано на обработке почв, плодородие которых каждый год
восстанавливалось благодаря илу, приносившемуся во время разлива, стало возможно
получение избыточного продукта.
Используются геометрические методы замера земельных участков и землемерные
инструменты: жерди, отвесы, нивелировка с помощью воды, ориентация по
звездам. Возникает разветвленная сеть каналов, куда вода подается рычажными чер-
пательными устройствами - шадуфами. Крупнейшие ирригационные сооружения в
бассейне рек Амударьи, Сырдарьи и Зеравшана созданы к середине первого
тысячелетия до н. э. Избыточный продукт, получаемый от ведения ирригационного
земледелия, создал предпосылки для выделения ремесла в самостоятельную
отрасль производства. Переход от домашнего ремесла к специальному ремесленному
производству явился крупнейшим изменением в развитии производительных сил.
Жители этих земельных регионов выращивали ячмень, рис, пшеницу, хлопчатник,
занимались различными ремеслами, торговлей, возводили города и прокладывали
дороги. Они обладали значительными практическими навыками в области горного
дела, металлургии, керамического производства, ювелирного искусства, ткацкого
дела, имели представление о движении небесных светил, системе счета времени,
некоторых приемах вычислений.
С выделением ремесла в самостоятельную отрасль производства связано
возникновение древнейших городов, которые становятся центрами ремесленного
производства. В крупных городах возводятся храмы. Появляется специализация
ремесел . Развиваются искусство, основы науки. Происходит знакомство с другими
цветными металлами - золотом и серебром.
4 тыс. лет до н. э.
Начинается освоение цветных металлов. Отдельные украшения из меди появились
очень рано. Трудно сказать, где впервые начали плавить руды или где впервые
получили бронзу - сплав меди с другими металлами. Однако, когда было
обнаружено, что куски медной руды при сильном нагревании начинают плавиться, а при
охлаждении вновь становятся твердыми, был открыт процесс выплавки металла.
Новое свойство меди стали использовать для создания орудий с заранее
обдуманной формой, то есть был изобретен литейный процесс. С освоением плавки меди
возрос интерес к ней как к новому материалу для изготовления орудий труда, а
не только украшений. Однако медь в самородках на поверхности земли
встречается редко, поэтому стали разрабатывать окисленные медные руды, жилы которых
выходили на поверхность.
Одним из самых больших городов становится Урук на юге Месопотамии. В
центральной части города воздвигнут крупнейший для того времени храм длиной 75
метров, шириной 29 метров. Площадь застройки составила около 2 тысячи
квадратных метров. При храме находились ткацкие мастерские и мастерские с печами
для обжига и плавки.
Появляются первые образцы рисовального письма (египетские иероглифы) и
чисел, которыми пользовались, прежде всего, в экономических подсчетах для учета
натуральных налогов.
Шумеры изобрели эффективный способ, «залечивающий» трещины и препятствующий
разрушительной работе воды - глазурованную керамику. Сейчас этот метод
применяется при изготовлении голубого египетского фаянса.
Начинают использоваться первые повозки на колесах, видимо, впервые в
Шумерском государстве (некоторые источники называют Индию). По некоторым
сведениям, в Европе повозки на колесах известны с 3-го тысячелетия до н. э.
Прообразом для создания колесных повозок послужили конструкции простых
приспособлений для перевозки тяжелых грузов, когда под груз подкладывали крупные бревна.
Первым колесом было бревно.
Колесо является одним из главнейших изобретений человечества.
Оно использовалось в различных отраслях производства и во многих
технических устройствах в течение всей истории развития техники.
Использование повозок на колесах потребовало создания упряжек для животных,
которые передвигали повозки. Первые примитивные упряжки позволяли
использовать тягловую силу животных не в полную меру. В большинстве случаев упряжка
состояла из веревки, прикрепленной к рогам животных. Использование животных в
качестве тягловой силы является решающим моментом в истории развития техники.
Вплоть до XIX века тягловая сила животных занимает ведущее место в наземном
транспорте и в сельском хозяйстве.
Начинается приручение лошадей, которые, однако, еще не использовались как
источник тягловой силы.
Возникают города. Ведутся разработки меди, развиваются ремесла, что требует
развития транспортных средств - повозок, парусников, весельных судов. Сырье,
главным образом медь, необходимо было перевозить на большие расстояния.
Поэтому распространяется караванный способ перевозки грузов по суше.
Углубляется разделение труда. Обмен продуктов питания на товары потребления
осуществляется специальными торговцами, которые состоят в штате хозяина, который
занимается перевозками товаров и грузов.
В Местопотамии, в Египте и в других странах возводятся постройки со
сводчатыми потолками и арочного типа.
Появляются изделия и украшения из железа - бусы из железных звеньев и т. п.
Состав железа свидетельствует, что оно имеет метеорологическое происхождение.
Начинается разработка медных руд на Балканском полуострове, где шахтные вы-
работки достигали более в глубину более 20 м. Чтобы отколоть куски руды,
нужно было породу сначала разогреть, а затем облить водой. В результате
получались трещины, в которые вставляли деревянные клинья, пропитываемые водой. При
разбухании деревянные клинья разрывали руды на куски. Неподалеку от
разработок руды обогащали. Вначале применяли сухой способ обогащения, при котором
добытую руду отделяли от пустой породы и дробили каменными молотками. Позднее
стали применять мокрый способ обогащения. При этом способе раздробленную руду
укладывали в деревянные лотки с водой. Лотки трясли, в результате куски руды
как более тяжелые оседали на дно, а более легкая пустая порода всплывала
наверх. Ее сгребали, в лотке оставались куски медной руды. Окисленные руды
перед плавкой обжигали на кострах. Плавили руду рядом с разработками в
специальных глиняных печах. Для получения в печи более высокой температуры через
воздухо-надувные трубки вдували воздух. С развитием металлургии цветных
металлов технический прогресс стал совершаться быстрее.
Начинается производство стекла. Уже в ранний период человек оценил
достоинства вулканического стекла - обсидиана. Одно из его достоинств была
чрезвычайная хрупкость, которая была использована для создания путем скалывания
наконечников копий, резаков, ножек, проколок и скребков.
Впервые стекло начали получать в Египте. В египетских захоронениях периода
3,5 тыс. лет до н. э. обнаружен стеклянный жемчуг, что свидетельствует о
производстве примитивного стекла. Однако техника стеклоделия оставалась на
низком уровне. Изготовлялись только стеклянный жемчуг и изделия из связок
стеклянных палочек. В более поздний период стекло в Египте начали плавить в
тиглях и отливать в формы. В первую очередь формовали украшения, а затем посуду.
Особенно распространенным было голубое и бирюзовое стекло, окрашенное медью,
а в начале нашей эры стало известно синее стекло, окрашенное кобальтом. В
тиглях из-за недостаточно высокой температуры выплавляли непрозрачное стекло.
Чтобы улучшить внешний вид изделия, прибегали к красителям. Со II тыс. до н.
э. уже была известна техника прессования стекла в открытых формах. Египет
оставался центром стеклоделия вплоть до нашей эры. Кроме Египта стеклоделие
было известно в Сирии, Китае, Причерноморье, Финикии. Стеклянными бокалами
гордился римский император Нерон, а мастера его времени могли создавать из
стекла даже портретные скульптуры, например, изображение головы Цезаря Августа.
Изобретенные метательные установки, использующие силу скрученных веревок,
были усовершенствованы. Древние воины добились дальности метания камня весом
в 30 кг на расстояние более 180 м.
В Египте используется папирус. На нем не только писали. Из папируса
изготовляли одежду и циновки.
В конце IV тыс. до н. э. в земледелии начинают применять примитивную одно-
зубную соху.
3500-2000 гг. до н. э.
В южных пределах Эгейского моря процветают кикладская и минойская (2000
1600 гг. до н. э.) цивилизации. Название «Киклады» («лежащие кругом»)
отражает расположение островов относительно храма Аполлона на острове Делос.
Археологи поражены достижениями этой доисторической державы. Найденные мраморные
вазы, статуи, керамические чаши, серебряные украшения поражали своей
тонкостью работы и высочайшим техническим уровнем ее исполнения.
Около 3000 лет до н. э.
Изобретен плуг.
Долгое время для вспашки земли на Древнем Востоке использовали тяжелый де-
ревянный плуг. Лишь к концу бронзового века в начале I тыс. до н. э.
деревянные плуги были заменены бронзовыми. Тягловой силой служили быки и нередко -
рабы. На более поздних вавилонских и древнеегипетских изображениях
воспроизведены плуги. Их обслуживали три человека: погонщик быков, пахарь и сеятель.
Впоследствии плуг усложняется - его снабжают удлиненными рукоятками со
специальными отверстиями для рук. Во время пахоты при нажиме на рукоять лемех
врезался в землю.
Наряду с серпами с кремниевыми вкладышами появляются медные и бронзовые
серпы. Начинают применять металлические кирки и мотыги.
Начали изготовлять инструменты и орудия из бронзы. Раньше использовали
только медь. Инструменты, изготовленные из сплава меди и олова, стали намного
тверже, увеличился срок их работоспособности. Распространяется способ литья в
формах. Если руду плавили неподалеку от мест добычи, то медные и бронзовые
изделия отливались на поселениях. Для получения бронзового сплава медь и
олово или медь и мышьяк, отлитые в определенных пропорциях, помещали в глиняные
тигли, которые ставили в печь. Расплавленный металл из тиглей разливали в
формы из песка, камня или дерева. Сначала использовали открытые, а затем и
закрытые створчатые формы. В формах отливали оружие, орудия труда,
инструмент . Начали изготовлять проволоку и листовой металл из бронзы.
3 тыс. лет до н. э.
В 3-2 тыс. до н. э. в Египте и Вавилоне появляются наиболее древний
измерительный прибор - весы. Простейшие весы в виде равноплечего рычага изображены
на египетских, вавилонских и более поздних греческих памятниках. Впоследствии
совершенствование конструкции весов дало возможность их использовать не
только в торговле, но и научных исследованиях и в промышленности.
Значительно повышается качество отливков, изготовленных из бронзы.
Художественные и ювелирные изделия отливались по восковой модели. Модель лепили из
воска, потом воск покрывали слоями тонкоотмученной глины и форму разогревали.
Воск вытапливался и вытекал по специальным отверстиям, оставалась глиняная
форма. После остывания, чтобы извлечь предмет, глину разламывали, а для
получения новой отливки процесс повторяли заново.
В Средиземноморье появились парусные суда.
В Египте процветает искусство чеканки по золоту и изготовление ювелирных
изделий. Найдена золотая фольга толщиной около 0,001 мм.
От бронзового периода сохранились предметы, свидетельствующие о том, что
они были обработаны на токарных станках. Обрабатываемый предмет приводился во
вращение с помощью петли из тетивы от лука. Токарное устройство на протяжении
всей истории развития техники является важным инструментом для обработки
различных элементов механизмов и машин. Некоторые исследователи допускают
существование токарного станка только после 1000 г. до н. э. и утверждают, что
различные предметы и изделия обрабатывались инструментами типа напильника.
В Месопотамии применялись поворотные замки, которые могли закрываться на 8
поворотов.
Развивается сухопутный транспорт. В Индии известны повозки на колесах.
Первоначально колеса делали из дерева и наглухо закрепляли на подвижной оси.
В странах Древнего Востока дальнейшее развитие получило ткачество. В
качестве сырья кроме шерсти в Индии, Египте и Китае стали использовать хлопок.
Лен получил распространение сначала в Египте, а затем и в странах Европы. В
Китае возникает производство шелковых тканей.
За 3-2 тыс. лет до н. э. в странах Древнего Востока расцветает строительное
дело. Создаются города, мощные оборонительные стены до 12 м толщиной и храмы.
Так, Вавилон окружали три ряда стен. В центре его находилась крепость, в ко-
торой находился дворец правителя, храм и административные здания. Жилища
жителей города располагались вокруг крепости. Большие здания возводили на
искусственных насыпях - платформах, высотой до 14 м, которые защищали постройки
от разлива рек. Основными строительными материалами были глина, дерево и
камень. Из глины сначала изготовляют сырцовый кирпич, а затем обожженный.
Дерево использовали для перекрытий. Связующим материалом при кладке стен служил
раствор, приготовленный из жидкой глины, золы и асфальта (горной смолы).
Строительный материал и огромные каменные статуи, украшавшие дворцы, по воде
доставляли к месту строительства на плотах, а по суше на санях. Строители,
кроме каменных орудий, используют медные и бронзовые - топоры, пилы, долота,
ножи, сверла, стамески.
В Южной Америке в Андах зародилась цивилизованная жизнь инков,
предшествовали которой иные культуры. Археологам удалось найти высоко в горах храмы и
большие города на безводном побережье, которые по времени предшествовали
величию инков так же, как и Афины Перикла Афинам современной Греции. Все чудеса
цивилизации инков, от громадных каменных сооружений в Куско до
сельскохозяйственных террас на склонах гор, до 15 тыс. миль вымощенных камнем
магистралей, не были их заслугой. Они заимствовали идеи у живших прежде них
этнических групп. Даже великолепные изделия, приводившие в восторг и изумление
конкистадоров-испанцев, были сделаны большей частью чужими руками. Но инки
сумели наложить отпечаток собственного гения на все предыдущие достижения.
Архитектурные монументы
эпохи первобытных людей
Во всем мире (Англии, Франции, Дании, Испании, Греции, Малой Азии,
Палестине, Восточной и Северной Африке, Индии, Индонезии, Лаосе, Бирме, Китае,
Корее, Японии, на Кавказе, в Абхазии), везде, кроме Австралии, первобытные люди
воздвигали мегалиты - «большие камни», точнее, «сооружения из больших
камней». Эти архитектурные сооружения, монументы из больших камней начинают
воздвигать в период каменных орудий, во времена энеолита и бронзового века, в
некоторых местах строили и позже. Они поражают воображение как своими
размерами, так искусством первобытных строителей. Мегалитические сооружения
состоят из одиноких камней, небольших групп, а некоторые - из многих сотен камней.
Менгиры - наиболее простые из мегалитических сооружений. Это каменный столб
или плита, поставленная вертикально. Иногда к плите прислонена другая или на
вертикальной плите лежит горизонтальная. Они стоят в виде отдельных
монументов, но встречаются и собранные в группы. Самый внушительный менгир в Бретани
в Локмарьяне. Его длина около 21 метра, вес почти 300 т.
Более сложные сооружения - дольмены обычно представляют собой закрытый дом
из пяти каменных плит - четыре вертикальных плиты и одна плита покрывает их
как крыша. В переднем камне прорезано небольшое круглое отверстие. Средние
размеры дольменов в плане два на три метра и до двух метров высотой, есть и
гораздо крупнее - до 15 метров длиной, пяти шириной и трех метров высотой.
Вес некоторых каменных плит достигает 40 тонн. Располагаются дольмены
группами, иногда расславлены правильными рядами, напоминающими улицы. Самые большие
в мире сооружения из дольменов находятся в Алжире.
Кромлехи представляют собой еще более сложные сооружения. Наиболее знаменит
из них - Стонхендж. Его считают восьмым чудом света, крупнейшей загадкой
древнего мира. Руины этого уникального сооружения лежат в 130 км от Лондона в
Солсберийской равнине. Построен Стонхендж в три этапа между 1900 и 1600
годами до нашей эры. Это крупное сооружение, каменные глыбы которого высотой
почти восемь метров и весом 50 тонн доставлялись из каменоломни с расстояния 230
километров. Состоит из четырех больших каменных кругов. Внешний круг - по-
ставленные вертикально столбы, на каждом из которых лежит плоская каменная
плита, соединенная с остальными такими же плитами в единое кольцо. Каждый
столб весит в среднем 25 тонн, а плита - 700 килограммов. Во втором круге -
менгиры - сравнительно некрупные одиночные камни. В третьем и четвертых
незамкнутых кругах, напоминающих подкову, - группы камней. Каждая группа - это
две вертикальные плиты, вес которых достигает 40 тонн, и лежащая на них
горизонтальная плита.
После ряда исследований ученые пришли к выводу, что Стонхендж является
исключительно точным лунным и солнечным календарем, который позволяет
предсказывать время летнего и зимнего противостояния, определять на длительный
период часы восхода и захода Луны, исчислять промежуток времени между двумя
полнолуниями, проследить 18,6-летний лунный цикл, предугадать с точностью до
одного дня наступление солнечных и лунных затмений и т. д. Поражают точные
расчеты по определению плана сооружения, расстановки отдельных камней.
В Стонхенже находится множество древних инструментов - кирки, бычьи
лопатки, кремневые и деревянные орудия, кости, напоминающие грабли, груженые
многотонными глыбами салазки, которые катились по ленте катков из бревен.
До сих пор не известно, что это было - некрополь, обсерватория, храм?
Однако с этих сооружений началась история архитектуры.
Храмы, гробницы царей и знатных людей строились в Древнем Египте. До сих
пор поражает своим искусством и объемом работ строительство пирамид -
усыпальниц фараонов, начавшееся в 3 тыс. до н. э.
СЕМЬ ЧУДЕС СВЕТА
Выражение «семь чудес света» в наше время знакомо почти каждому. В
представлении античного общества это наиболее прославленные
достопримечательности. Название «Семь чудес света» впервые применено Антипаром Сидонским во II
в. до н. э. Они включают:
1. Египетские пирамиды
2 . Храм Артемиды в Эфесе
3. Висячие сады Семирамиды
4. Статую Зевса в Олимпии
5. Колосс Родосский
6. Галикарнаский мавзолей
7 . Александрийский маяк
Египетские
пирамиды
в Гизе
8 период с 2800 до 1600 г. до н. э. в Египте сооружались пирамиды.
Настоящие каменные громады были построены во времена Хеопса, Хефрена и Микерина.
Они возвышаются среди песков Ливийской пустыни и тянутся на десятки
километров от Каира до Фаюмского канала. Самая древняя - пирамида фараона Джосера -
воздвигнута около пяти тысяч лет назад. Строитель первой пирамиды Имхотеп был
архитектором, врачом, астрономом, писателем, советником фараона. На
протяжении многих веков он считался величайшим мудрецом древности, а в поздние
времена был обожествлен, в его честь сооружались храмы и возводились статуи.
Пирамиды служили фараонам лестницей, по которой они восходили на небо. Поэтому
самые древние из них были ступенчатыми, имели форму лестниц, и только у более
поздних стены гладкие. Почему - не выяснено. Археологи насчитали 80 пирамид.
Самая большая из них - пирамида Хеопса, построенная в XXVIII веке до нашей
эры, - достигает в высоту 146,6 метров, а сторона квадратного основания рав-
няется 233 метрам, площадь пирамиды более 50 тысяч квадратных метров.
Пирамида Хеопса почти сплошной каменной кладки. Ее внутренние помещения занимают
очень небольшой объем - не более 4 %. Лишь в 1548 году в Англии был построен
Линкольский кафедральный собор, шпиль которого оказался на 14 м выше пирамиды
Хеопса.
Архитектор Хемиун построил пирамиду близ Мемфиса, первой столицы Древнего
Египта. Стремясь выразить идею исключительности фараона, принадлежности к
рангу богов, безусловных и абсолютных повелителей человека, архитектор выбрал
такое место для постройки, чтобы она была заметна отовсюду. Издали пирамида
производит впечатление гораздо больших размеров, чем на самом деле, благодаря
голубоватой дымке воздуха, замеченной многими путешественниками.
Для строительства понадобилось 2300 каменных блоков массой примерно по 2,5
т каждый, а иногда и до 15 т. Соединены они были настолько плотно, что в
пространство между ними трудно вставить лезвие ножа. Камни пирамиды держатся
собственной тяжестью - никакого связывающего материала. В сооружении пирамид
участвовало, по утверждению греческого философа Геродота, сто тысяч человек,
которые сменялись каждые три месяца в течение 20 лет. Известняк для
строительства пирамид добывали на Ливийском нагорье, облицовочный известняк
поступал с противоположного берега Нила, гранит, из которого делали балки
перекрытия склепа, привозили за тысячу километров из района Асуаны, диорит для
изготовления царских статуй добывали южнее Асуана.
Блоки из камня для строительства пирамид высекали и обрабатывали на месте
добычи с помощью деревянных клиньев, тяжелых молотов из твердых горных пород,
каменных киркообразных орудий, каменных и медных сверл, медных резцов и
небольших пилок. Твердые каменные породы шлифовали, применяя для этого камень,
воду и кварцевый песок. Так каменная глыба приобретали форму стандартного
куба.
В Египте в те времена не были известны тележки на колесах. С места добычи
камня к берегу Нила, и от Нила к месту постройки, каменные блоки тащили на
санях или подкатывали с помощью каменных катков-цилиндров или каменных шаров
диаметром 12-19 см. Чтобы легче было тащить большие грузы, строили дороги из
толстых каменных плиты. Квадратные каменные глыбы с каменоломен в Аравийских
горах перетаскивались к водам Нила, укладывались на парусные и весельные
корабли и с кораблей по прибытию на место строительства снова перетаскивались
по выстроенным наклонным рампам вверх на воздвигаемые стены пирамиды.
На стройке поверхность каменных блоков окончательно обрабатывалась
специальными резцами. Несмотря на примитивную технику, сооружения точно отвечали
расчетам. Горизонтальность блоков проверяли при помощи ватерпаса и угольника.
Максимальное отклонение основания (фундамента) пирамиды от горизонтальной
плоскости составляет лишь 1,27 см. Грани пирамиды ориентированы по сторонам
света с большой точностью, ошибка составляет около четырех угловых минут.
Известно почти сто имен зодчих, создававших эти шедевры египетской архитек-
тры. Среди них имя знаменитого Имхотепа, построившего древнейшую ступенчатую
пирамиду фараона Джосера в Саккаре, Хемиуна, руководившего постройкой большой
пирамиды Хеопса, Снемута - создателя многих сооружений, в том числе одной из
жемчужин египетской архитектуры - храма в Деир-Эль-Бахри.
Пирамиды, может быть, самые знаменитые архитектурные сооружения в мире,
стали вечными монументами. Они стоят до нашего времени, пережив тысячелетия.
Судьба остальных шести чудес света довольно печальна.
Храм
Артемиды
в Эфесе
Древнегреческий город Эфес, основанный за 1200 лет до нашей эры в 5 веке до
нашей эры на западном побережье Малой Азии, достиг небывалого расцвета.
Покровительницей города была Артемида - дочь Зевса и Лето, сестра Аполлона.
Сначала Артемида была богиней плодородия, покровительницей животных и охоты,
а также богиней Луны, потом - покровительницей целомудрия и охранительницей
рожениц. В честь покровительницы горожане решили построить величественный
храм. Приглашенный для составления проекта и строительства храма известный
архитектор Харсифрон из Кросса предложил построить мраморный храм, опоясанный
двойным рядом стройных колонн. Строительство храма продолжалось 120 лет. При
Харсифроне было возведено здание храма, строительство продолжил его сын Мата-
ген. Метаген тоже не успел достроить храм, и это выпало на долю архитекторов
Деметрия и Пеонита. При строительстве храма впервые в качестве облицовочного
материала был применен мрамор, ставший в последствии одним из популярнейших
отделочных материалов.
Открытое в 550 году до нашей эры, легкое и изящное беломраморное здание с
великолепной отделкой вызывало восхищение и удивление. Прошло почти двести
лет. В 356 году до нашей эры житель Эфеса Герострат, желая любой ценой
увековечить свое имя, поджег эту святыню. Об этом в IV веке до нашей эры упомянул
древнегреческий историк Феолен.
Жители города не могли примириться с этой потерей. На их сбережения и
сбережения жителей других городов храм восстановили. Он поражал современников
своей красотой и масштабами. Вокруг него шли в два ряда 127 мраморных колонн
высотой до 18 метров. Изнутри храм был облицован мраморными плитами. В
главном зале стояла статуя Артемиды высотой 15 метров, сплошь покрытая золотыми
украшениями и драгоценностями. Основа статуи была деревянной. Выдающиеся
скульпторы и художники, среди которых был знаменитый афинский скульптор Прак-
ситель (ок. 390 - ок. 330 лет до н. э.) участвовали в украшении храма. Слухи
о несравненной красоте, стройности, грандиозности и богатстве
восстановленного храма распространились по всему миру. Храм Артемиды стал одним из чудес
света. В храме были сосредоточены богатства жрецов и граждан Эфеса и других
городов. На его территории люди находились под защитой Артемиды, и никто
здесь не мох1 схватить государственного преступника или беглого раба. В 263
году храм Артемиды был разграблен готами.
Через некоторое время знаменитые колонны и часть мраморной облицовки
вывезли в Византию, чтобы использовать в строительстве. Довершила гибель храма
болотистая почва, постепенно поглощавшая огромное здание, и река, которая
наносами покрыла останки храма. В середине XIX в. заинтересовались храмом
Артемиды археологи. Десятилетия потребовались чтобы им и архитекторам воссоздать
первоначальный облик одного из семи чудес света.
Висячие сады
Семирамиды
Ничего не осталось от висячих садов Семирамиды, построенных в VI в. до н.
э. в Вавилоне (Ирак) по приказу царя Навуходоносора II (605-562 год до н. э.)
в его гигантском дворце, состоящем из множества зданий. Сооруженные висячие
сады, легенда связывает с именем Семирамиды, царицы Ассирии. Семирамида -
Шаммурамат - историческое лицо, но жизнь ее легендарна. По преданию, дочь
богини Деркето - Семирамида росла в пустыне, в стае голубей. Потом ее увидели
пастухи и отдали смотрителю царских стад Симмасу, который воспитал ее как
родную дочь. Царский воевода Оанн увидел девушку и женился на ней. Семирамида
была удивительна красива, умна и отважна. Она очаровала царя, который отнял
ее у своего воеводы. Оанн лишил себя жизни, а Семирамида стала царицей. После
смерти мужа она стала наследницей престола, хотя у них был сын Ниний. В это
время и проявились ее способности в мирном управлении государством. Она
построила царский город Вавилон с мощными стенами и башнями, с великолепным
мостом через Ефрат и прекрасным храмом. При ней была проложена удобная дорога
через семь гряд Загосской цепи в Лидию, где она тоже построили столицу Экта-
бану с прекрасным царским дворцом, а воду к столице провела через туннель из
далеких горных озер. Ее сын Ниний организовал против нее заговор. Царица
добровольно передала ему власть, а сама, превратившись в голубку, улетела со
стаей голубей. С того времени ассирийцы стали почитать ее богиней, а голубь
стал для них священной птицей. Так рассказывает легенда.
Однако знаменитые «висячие сады» были разбиты не Семирамидой и не во
времена ее царствования. Построены они были по приказу царя Навуходоносора для его
любимой жены Амитис - мидийской царевны, которая тосковала по зеленым холмам
Мидии. Царь много строил в Вавилоне, превратил столицу в неприступную
твердыню и окружил себя беспримерной роскошью. Свой дворец он построил на
искусственно созданной площадке, поднятой на высоту четырехъярусного сооружения. На
насыпных террасах, расположенных на сводах, были разбиты висячие сады. Своды
поддерживали мощные высокие колонны, расположенные внутри каждого этажа.
Платформы террас представляли сложное сооружение. В их основании лежали
массивные каменные плиты, со слоем камыша, залитым асфальтом. Затем шел двойной
ряд кирпичей, соединенных гипсом. Еще выше свинцовые пластины для задержки
воды. Саму террасу покрывал толстый слой плодородной земли, в котором могли
пустить корни большие деревья. Этажи садов поднимались уступами и соединялись
широкими пологими лестницами, покрытыми розовыми и белыми камнями. Высота
этажей достигала более 27 метров и давала достаточно света для растений. В
повозках, запряженных быками, привозили в Вавилон деревья, завернутые во
влажную рогожу, семена редких трав и кустов. В необыкновенных садах расцвели
деревья удивительных пород и прекрасные цветы. День и ночь сотни рабов
вращали подъемное колесо с кожаными ведрами, подавая в висячие сады воду из реки
Ефрат. Великолепные сады были настоящим чудом света. В покоях нижнего яруса
этих садов провел свои последние дни в июне 323 года до нашей эры Александр
Македонский. Разрушены висячие сады наводнениями Ефрата.
Статуя Зевса
в Олимпии
Всего несколько десятилетий была жизнь и следующего чуда - Статуи Зевса
(Юпитера) скульптора Фидия (V в. до н. э.) в Олимпии (Греция) сотворенной из
мрамора, золота и слоновой кости высотой 14 м. Древнегреческий город Олимпия
был религиозным центром, местом культа верховного бога древних греков Зевса и
проведения посвященных ему Олимпийских игр. В архитектурном ансамбле Олимпии
были возведены храмы богов. Самым грандиозным было святилище Зевса,
построенное в V веке до нашей эры. Там находилось и одно из семи чудес света -
огромная и прекрасная статуя владыки Олимпа Зевса, которая была изваяна гениальным
древнегреческим скульптором Фидием. Он был величайшим архитектором,
живописцем, скульптором, мыслителем. В своих скульптурных образах Фидий умел
передать сверхчеловеческое величие. Статуя Зевса была создана им для храма в
Олимпии.
Находилась она в конце огромного зала храма, длина которого составляла 64
метра, ширина - 28 метров, высота - около 20 метров. Огромный
четырнадцатиметровый Зевс восседал на троне из золота, слоновой кости, черного дерева и
драгоценных камней. Фидий создал статую из золота и слоновой кости. Пластинки
этих драгоценных материалов искусно закреплялись на специальном деревянном
каркасе. По описаниям, голову Зевса украшал золотой венок из оливковых ветвей
- знак миролюбия грозного бога. Обнаженная до пояса фигура Зевса и его голова
были выточены из слоновой кости. В одной руке он держал золотую крылатую
фигуру победы Ники, другой опирался на длинный скипетр с орлом на верхнем
конце. Плащ, перекинутый через плечо, волосы и борода Зевса были изваяны из
золота. Благородное лицо, обрамленное бородой и вьющимися волосами, было
строгим, но в то же время и добрым. Статуя казалась живой. Вот-вот Зевс
поднимется с трона. Тысячи людей стремились в Олимпию в храм Зевса, чтобы
полюбоваться замечательным творением Фидия. Однако гениальный скульптор не избегнул
злобной зависти и клеветы. Его обвинили не более и не менее как в присвоении
части золота, предназначенного для украшения статуи Афины в Акрополе, который
он должен был воссоздать. Фидий был изгнан из Афин, и хотя невиновность его
вскоре была доказана, это событие осталось черным пятном в истории города.
Впоследствии статуя Зевса была перевезена в Константинополь. В V веке сгорел
дворец императора Феодосия II, а с ним и гениальное творение Фидия. Статуя
Зевса исчезла. В 426 году Олимпия была сожжена по приказу императора
Феодосия.
Колосс
Родосский
Неподалеку от полуострова Малая Азия в Эгейском море находится остров
Родос, где скульптор Харес в III веке до н. э. создал еще одно чудо - статую
Гелиоса, так называемый Колосс Родосский. В III веке до нашей эры на остров
Родос напал полководец Деметрий. Однако одолеть родосцев ему не удалось,
несмотря на специальные осадные машины, которые являлись последним словом
военной техники. Деметрий отступил, бросив на берегу огромную обитую железом
осадную башню с таранами и перекидным мостом, катапультами и площадками для
десанта - гелеополиду, которую приводили в движение более трех тысяч воинов.
Купцы, прибывшие в город, купили у родосцев гелеополиду за огромные деньги -
300 талантов. На деньги, вырученные от продажи башни, была возведена статуя
Гелеоса - покровителя Родоса.
Это одно из семи чудес света было воздвигнуто в 292-180 годах до нашей эры
в память об успешной обороне города. На торговой площади между морем и
городскими воротами, на облицованном белым мрамором искусственном холме, высотою
около 7 метров, была поставлена самая большая в мире статуя юноши ростом в 36
метров, которая встречала корабли, прибывающие в бухту города... Представить
эти размеры можно по тому, что мизинец статуи обхватывал один человек.
Могучие ноги юноши были немного раздвинуты и под ними проходили корабли с
поднятыми парусами. Ладонь правой руки приставлена к глазам, в левой он держал
ниспадающее до земли покрывало. Слегка отклонившись назад, юноша всматривался
вдаль. Голову украшал венец из расходившихся в сторону лучей. Это было
изображение бога Гелиоса - покровителя острова. Считалось, что остров поднят со
дня моря велением этого бога. Автором великолепной статуи был представитель
родосской школы скульптор Харес, ученик Лисиппа. Конструкция гигантской
статуи состояла из трех массивных каменных столбов, выполнявших роль опор в
ногах статуи и покрывале. На уровне плеч и в поясе столбы соединялись железными
поперечными балками. Столбы и балки служили основой железного каркаса,
который покрыли чеканными листами бронзы, которой потребовалось 12 тонн.
Сооружалась статуя 12 лет. Быстро распространилась весть об этом чуде
света, чья жизнь оказалась короткой, но слава долгой. Статуя не простояла и
пятидесяти лет. В 224 году до нашей эры она была разрушена сильным
землетрясением. Несколько раз ее пытались восстановить, но, к сожалению, это не
удалось. Почти тысячу лет лежала на берегу бухты расколотая статуя. В 997 году
арабский наместник продал ее купцу на переплавку. Колосс был разрезан на
части, и дорогостоящую бронзу увезли на верблюдах.
Галикарнаский
мавзолей
Следующим чудом света была великолепная гробница царя Мавсола (377-376 -
353 года до н. э.) в Гиликарнасе (Турция), сооружение которой относится к IV
веку до н. э. В это время и родилось слово мавзолей. Строили его лучшие
архитекторы, а украшали лучшие скульпторы Греции. Богатства Мавсола были огромны.
Именно этими богатствами объясняют сооружение мавзолея - одно из семи чудес
света. В архитектуре галикарнасского мавзолея впервые в греческой архитектуре
сочетались все три знаменитых ордера: дорический, ионический и коринфский.
Ордер (строй, порядок) впервые в греческой архитектуре определяет структуру
колонн и находящейся на них верхней части здания с покрытиями. Нижний этаж
поддерживался 15 дорическими колоннами, внутренние колонны верхнего этажа
были коринфскими, а внешние - ионическими. В мавзолее сочеталась строгая
геометричность , массивная простота, исполненная внутренней силы, и стремление к
декоративности, к легкости форм, плавности линий. Прототипов этому в
греческой архитектуре нет. Галикарнасский мавзолей несет влияние восточной
архитектуры .
Мавзолей в Галикарнасе представляет собой трехъярусное сооружение. Первый
ярус опоясывала лента рельефа из белого мрамора. Здесь помещался заупокойный
храм площадью в 5 тысяч квадратных метров и высотой около 20 метров. Второй
ярус образовывала стройная мраморная колоннада, где хранились
жертвоприношения, третий - пирамидальная кровля из мрамора. Венчала здание квадрига (четы-
рехконная колесница), которой правили Мавсол и его жена Артемисия. Сооружение
достигало высоты почти в 50 метров. Вокруг гробницы располагались статуи
львов и скачущих всадников.
Мавзолей строили архитекторы Сатир и Пифий, среди скульпторов был и великий
Скопас. Девятнадцать столетий стоял мавзолей. В XV веке его разрушили рыцари,
построив из его камней монастырь-крепость.
Александрийский маяк
Почти в то же время, что и статуя Гелиоса, в 283 году до нашей эры, в
египетской столице Александрии, а точнее, на острове Фарос, соединенном с
городом дамбой, находилось еще одно чудо света - самый первый маяк в мире,
высотой более 120 метров. Он был сооружен в виде пирамидальной башни из белого
мрамора. Башня была трехэтажной и венчалась огромной бронзовой статуей
Посейдона (греческого бога, повелителя морей) высотой в 8 метров. Строительство
этого гигантского сооружения заняло всего пять лет. Руководил строительством
известный греческий архитектор Сострад Книдский.
Нижняя башня высотой в 60 метров была сложена из каменных плит, украшенных
изящной скульптурной работой. Основание нижней башни было квадратным с
размером стороны 30,5 метра. Средняя, восьмигранная, башня высотой в 40 метров,
облицована беломраморными плитами. В верхней башне - круглой, с куполом,
установленным на гранитных колоннах, помещался фонарь. На верхушке третьей
башни в объемистой бронзовой чаше тлел древесный уголь, отблеск которого при
помощи сложной системы зеркал на 100 миль указывал местонахождение гавани.
Через весь маяк проходила шахта, вокруг которой по спирали поднимался пандус и
лестница. По пандусу - отлогому пути без ступенек - на вершину маяка въезжали
повозки, запряженные ослами. По шахте доставляла горючее для огня маяка. Маяк
не раз выручал из беды мореплавателей. Он служил и для обзора морского
пространства, позволяя обнаружить вражеские суда задолго до того, как они
появлялись у берега. Здесь был устроен флюгер, часы и астрономические приборы.
Маяк простоял более полутора тысяч лет, дважды страдал от землетрясений, но
его восстанавливали, пока, наконец, он не разрушился из-за выветривания
камня. На развалинах маяка воздвигли средневековую крепость. В 1980 году на
морском дне археологи обнаружили остатки Фаросского маяка, а до этого была
найдена колонна и бронзовая статуя Посейдона.
rk rk rk
Говоря о семи чудеса света трудно не вспомнить об известной «Долине царей»
в Египте, которая представляет собой холмистое пространство в несколько сот
квадратных километров на западном берегу Нила неподалеку от города Луксор.
Того самого, на месте которого 3000 лет назад находилась древняя столица
Египта - Фивы.
Здесь находились подземные гробницы фараонов и вельмож, которые
обставлялись с большим искусством и роскошью. Так, из гробницы юного фараона Тутанха-
мона (1351-1342 гг. до н. э.), открытой английским археологом Хаурдом
Картером в 1922 году, извлекли столько золота, что его хватило бы для вызволения
из экономического кризиса небольшой развивающейся страны. Древним египтянам
была хорошо известна отделка золотом. На саркофаг Тутанхамона пошло более ста
килограммов драгоценного металла, который был прекрасно обработан золотых дел
мастерами. Однако самая большая гробница в «Долине царей» принадлежала не
фараону, а высокопоставленному вельможе Ментумхату, жившему в VIII в. до н. э.
Ментумхат был губернатором Фив и одновременно главным жрецом храма Амона. Его
гробница была обнаружена в 1947 году, однако к планомерным раскопкам
приступили лишь через сорок лет спустя.
Площадь зала подземной гробницы равняется почти 150 кв. м. Кроме него здесь
имеется еще немало камер и просторных комнат, несколько замысловатых
переходов . Гробница расположена на двух уровнях и является очень сложным и искусным
инженерным сооружением. За несколько километров от гробницы Ментумхата
находится самая глубокая гробница Древнего Египта. Ее построил для себя один из
важнейших сановников фараона Рамрзеса II.
В гробнице находятся подземные комнаты со следами фресок, надписей и
рельефов, остатками статуй, которые выходят в узкий, круто уходящий по спирали в
подземелье коридор длиной 67 м. Археологи установили, что прокладывали его
более двух лет, так как средняя скорость землекопов была 30 км в год. Коридор
заканчивался маленькой площадкой, с которой отвесно вниз уходил прямоугольный
колодец в 9 м, на дно которого были помещены более 3000 лет назад гранитные
саркофаги с мумиями вельможи и его жены.
В настоящее время археологические поиски продолжаются и, возможно, эти
шедевры инженерного и архитектурного искусства могут быть превзойдены.
* * *
3 тыс. лет до н. э
За 3-2 тыс. лет до н. э. в некоторых городах у развитых цивилизаций
появляется канализация. Самый первый канал для стока отходов построен в Древнем
Египте за 2500 лет до н. э.
Стали пользоваться солнечными часами. Известны также водяные часы, которые
определяют время в зависимости от количества воды, вытекшей через отверстие в
сосуде.
В начале 3-го тысячелетия до н. э. отмечается расцвет техники периода
ранней цивилизации. Техника изготовления в различных видах ремесла достигает
совершенства. Создаются новые формы и виды предметов быта и орудий труда. В
наше время мы пользуемся многими из них, их форма стала традиционной, например,
стол, стул, кресло, посуда, кирпичи, секеры, шкатулки, долото, нож, сито,
бритва, сверло, напильник, бруски, весы, пила, иглы, фанера, веревка,
жестяные трубы и т. д. Большинство из перечисленных предметов было известно и
раньше, однако формы этих предметов не были технически совершенны.
2500 до н. э.
Строители Месопотамии начинают строить коллекторы и трубы с арочным
перекрытием для отвода сточных вод из дворцов.
В качестве тягловой силы начинают использовать в числе других животных
лошадей и мулов. Лошади запрягаются в такие же упряжки, как и крупный рогатый
скот - в ярмо. Упряжь надевалась на шею лошади, что позволяло использовать
лишь малую часть лошадиной силы.
В Китае в 2400 г. до н. э. в провинции Хэнань была сооружена гробниц
аристократа. При раскопках археологи обнаружили в ней 26 колоколов, каждый из
которых способен издавать две разных ноты. Когда молоточками ударяли по краям
и средней части колоколов, они издавали нежные звуки.
2300 лет до н. э.
В Вавилоне известны географические карты, которые были вырезаны на глиняных
дощечках.
2000 лет до н. э.
В Китае построен «механический человек» - искусный танцор. Об этом имеются
воспоминания в древнем трактате Ле-цзы.
В странах Древнего Востока необходимость расчета при обмене в торговле и в
строительном деле приводит к возникновению математики. В Египте
математические задачи записывали на папирусе, в Вавилоне - на глиняных дощечках. На
сырых глиняных табличках писали, а вернее, чертили трехгранной заостренной
палочкой, вдавливая в глину. После этого плитку для прочности и долговечности
обжигали. Эти глиняные таблички с клинописью дошли до нашего времени. На
папирусе писали чернилами - разведенной в воде сажей, к которой добавляли клей
гуммиарабик. Пишущим инструментом служило заостренное и расщепленное на
конце , чтобы удерживать капельку чернил, тростниковое перо. На пергаменте, а
затем и на бумаге писали уже с помощью птичьих перьев (гусиных или вороньих)
чернилами из сока чернильных орешков, железного купороса и гуммиарабика. В
пергамент эти чернила впитывались и уже не смывались. Их можно было только
соскоблить. На бумаге также писали гусиными перьями, которые нужно было
предварительно срезать наискось, заострить и расщепить при помощи перочинного
ножа (отсюда произошло и название ножа).
В Китае изобрели бумагу, которую изготовляли из волокон бамбука и старого
тряпья. Для этого сырье измельчали, превращали в жидкую кашицу и наносили ее
на ровную поверхность (доску или сетку), затем высушивали. Высохшие и
отшлифованные листы бамбуковой или тряпичной массы были первой в истории
человечества бумагой. Современная технология бумаги использует те же принципы, только
вместо бамбука используется измельченная древесина - целлюлоза. Именно бумага
дошла до нашего времени в качестве основного носителя информации - в виде
книг, газет, журналов.
В Китае построена весьма разветвленная сеть дорог, которая дополняла
систему водного транспорта.
В Вавилоне известны водяные часы - клепсидры. Водяные часы египтян,
вавилонян и греков основаны на принципе вытекания: промежутки времени измерялись
количеством воды, вытекавшей из отверстия в сосуде. В Китае, Индии и
некоторых других странах встречались часы, основанные на принципе наполнения, когда
в пустой полушаровой сосуд с небольшим отверстием определенного диаметра
плавал в большем сосуде и постепенно заполнялся водой.
Повозки впервые оснащаются колесами со спицами. Известны модели и изображе-
ния двухколесных военных колесниц с примитивными дисковыми колесами и
четырехколесные повозки для перевозки грузов. В повозки запрягали быков и мулов.
Появляются колеса со спицами и гнутым ободом.
В Средней Азии начинают изготовлять бронзу.
В Средней Европе возникают первые крупные горнорудные центры, где металл
отливается в форме гривен или полос.
1900 г. до н. э.
На Крите расцвет минойской цивилизации. Она первая подарили миру
достижения, сопоставимые с величайшими достижениями других древнейших цивилизаций.
Здесь начали возводить дворцы. Разрушенные землетрясением они были полностью
перестроены около 1700 г. до н. э. Это возрождение названо «золотым веком»
минойской цивилизации. Мир, социальное равновесие, религия, организованное
ремесленное производство позволило Криту подчинить своей власти все
Средиземноморье . Критянам принадлежал ряд нововведений в строительном деле, обработке
металлов, земледелии. Минойцы изобрели письменность, перейдя от
иероглифического письма к так называемому линейному письму, до сих пор не
расшифрованному. Записи производились на глиняных табличках. В Кноссе стоял ослепительный
дворцовый комплекс - средоточие цивилизации. Кроме Кносса было построено еще
три дворца - в Фесте, Маллии и Закросе, а также ряд роскошных, уютных вилл.
Стены их покрывала роспись. Внутренние покои были просторными и удобными,
соразмерными .
1800 до н. э.
В Греции на острове Крит использовали рычажный пресс.
В Вавилоне, правивший с 1792 по 1750 гг. до н. э. царь Хаммурапи, записал
на столбе из черного базальта свои законы. Надписи, представлявшие рельефные
мужские фигуры и клинообразные знаки, впоследствии были расшифрованы. Столб
из базальта был найден французскими археологами в 1901 году при раскопке
древнего города Сузы.
1700-1470 гг.
Минойская цивилизация достигла своего зенита. Высоко развитое земледелие
приносило излишки урожая в виллы и дворцы, где их хранили, обрабатывали,
чтобы потом обменять на привозные товары. Существовал единый общественный строй
основанный на кровном родстве. Процветало искусство и ремесла.
До 1500 г. до н. э.
Значительно снизилась стоимость изготовления бронзы, из которой теперь
кроме оружия и некоторых ремесленных инструментов, делают серпы, мотыги и т. п.
В процессе производства бронзы получают отдельно медь и олово, соотношение
этих компонентов в сплаве регулируется.
Начинается производство железа путем восстановления железных руд в горнах,
что относится к выдающимся достижениям человечества. В качестве топлива
используется древесный уголь. Железо плавится при температуре 1539 градусов
Цельсия. Такую температуру в небольших горнах получать еще не могли. Был
открыт сыродутый процесс получения железа, который на протяжении 2 и 1 тыс. до
н. э. распространился повсеместно до XIV века нашей эры являлся единственным
(за исключением тигельного способа, не имевшего существенного
производственного значения) способом производства железа. При сыродутном процессе железо
добывали на широко распространенных и легко доступных залежей бурого
известняка, озерных и болотных руд. Металл восстанавливался из железной руды при
температуре 800-900 градусов Цельсия. Процесс шел в горнах, которые загружали
попеременными слоями предварительно измельченной и обожженной на открытом
огне железной руды и древесного угля. С помощью воздуходувных устройств (сопел
и мехов, которые вначале были кожаными, а затем деревянными и металлическими)
в горн нагнетали сырой, неподогретый воздух, откуда и пошло название всего
процесса. В результате восстановления на дне горна образовывался ком мягкого
сварного железа весом до 7 кг. Сварное железо состояло из мягкого металла с
пустотами, заполненными затвердевшим шлаком, образовавшимся из пустой породы
и золы топлива. Шлак из кома железа удаляли ударами молота. После ковки
железо становилось довольно высокого качества, но производительность первых печей
была невелика.
Со временем производительность печей повысилась вследствие увеличения
горнового пространства и усовершенствования воздуходувных устройств. Этим
способом производства железа раньше всех овладели племена, жившие в горной части
Армении и подчиненные хеттским князьям.
В некоторых источниках имеются сведения, что раньше всех железо из руд
начали выплавлять в Китае. Изготовление железа в широком масштабе начинается
только после 1000 г. до н. э. Этот метод получения железа повлиял на развитие
цивилизации. Был изобретен недорогой метод получения металла, который в
последующем тысячелетии широко применялся при изготовлении орудий земледелия и
в ремесленном производстве, в результате чего были вытеснены каменные орудия.
В результате широкого использования железа в производстве ремесло
окончательно отделилось от земледелия, и создаются предпосылки непосредственно для
обмена.
1400 до н. э.
В Египте известен способ производства пергамента, который в течение
продолжительного времени оставался лучшим материалом для письма. В Египте для
взвешивания используют весы - безмены, которые позже распространились в Античном
Риме.
На северо-востоке от горы Арарат в селении Шохдок-Карадаг получали железо
искусственным путем из руды и знали секреты термической обработки стали. Вся
технология хранилась в глубокой тайне, потому что имела военное и
экономическое значение. В те времена железо стоило в несколько раз дороже золота.
1200-1100 лет до н. э.
В долине Мехико (Южная Америка) появилась цивилизация ольмеков, которые
были первыми в цепи цивилизаций этого региона. Они не знали колеса, не имели
лошадей, однако создали особый образ жизни, который получил наивысшее
воплощение в империи ацтеков. Ольмеки изобрели иероглифы и календарь, создали
коммуникации и торговлю, города и скульптуры.
У торговых народов Финикии и Крита появился первый, самый древний буквенный
алфавит. Сравнительная простота написания и запоминания его способствовала
распространению письменности. Алфавит - это система письменных знаков или
букв, предназначенных для передачи звуков речи на каком-либо языке. Свое
название алфавит получил по первым буквам греческого алфавита - «альфа» и
«бета». Финикийский алфавит стал значительным упрощением письма, которого
требовала торговля. Он дал начало семитическим алфавитам - арамейскому, затем
еврейскому и аравийскому, армянскому, грузинскому и индийскому. Вместе с
исламом аравийский алфавит был воспринят большинством мусульманских народов. У
финикян позаимствовали алфавит и древние греки. От греческого алфавита ведут
свое происхождение латинский и церковно-славянский глаголица и кириллица,
ставшие основой современного русского алфавита из 33 букв. Кириллица - это
одна из двух (вместе с глаголицей) первых славянских азбук. Названа по имени
славянского просветителя Кирилла.
Конец 2000 г. до н. э.
- начало 1000 г. н. э.
В Закавказье начали обработку железа. На Северный Кавказ железо пришло из
Урарту или из Малой Азии.
Ранний период развития астрономии в Китае. С этого времени и до 265 г. н.
э. используются солнечные часы, водные часы, вращающиеся глобусы, компасы,
гномоны.
Около 1000 года до н. э.
На территории современной Мексики, Гондураса и Гватемалы, полуострова
Юкатан и Сальвадора создалась древняя цивилизация майя. Сохранились руины
пирамид, храмов, дворцов, настенные росписи народа майя, создавшего свою
письменность , обладавшего научными знаниями в области медицины, математики, физики.
Численность древних майя доходила до 20 миллионов человек. В период расцвета
империи майя число городов доходило до двух сотен. Среди них было 2 0 городов
с населением свыше 50 тысяч человек. Был выработан уникальный архитектурный
стиль, в котором строители строили города с оригинальными пирамидами,
комплексами для игры в мяч, дворцами со ступенчатыми арками. Была широкая сеть
торговых путей, освоены методы интенсивного земледелия. Из всех древних
цивилизаций Южной и Северной Америки, только майя обладали системой письменности.
С помощью сложной системы взаимосвязанных календарей они фиксировали
важнейшие даты, делали астрономические прогнозы, заглядывали в столь отдаленные
времена, о которых даже современные специалисты в области космологии не
берутся судить. Их вычисления и записи основывались на гибкой системе счета,
включавшей в себя символ для обозначения нуля. Это символ не был известен ни
грекам, ни римлянам. В точности астрономических расчетов они превосходили
другие современные им цивилизации.
1000 лет до н. э.
Изготовляются деревянные трубы, которые в дальнейшем будут играть важную
роль при создании всех механизмов и устройств по отсасыванию и
транспортировке воды, при создании поршневых насосов и других механизмов.
Впервые применяются деревянные лопаты, обитые в нижней части железной
пластинкой. Вскоре появляется железная кирка.
В Египте использовали при крашении индиго, которое вплоть до нового
летоисчисления остается основным красящим веществом.
В Древней Греции в виноделии применяют изобретенный технический инструмент
- пресс для выжимания сока из винограда.
1000 - 700 до н. э.
В Китае во времена Западной и Восточной Чжоу (VIII-V вв. до н. э.)
дальнейшее развитие получили земледелие, искусство и ремесла. В земледелии был
развит севооборот, появилась новая культура - соевые бобы. Было доведено до
уровня искусства литейное дело. От этой эпохи до нашего времени дошло много
бронзовых прекрасных изделий и гадательных костей с письменами. Процветали
оружейное дело, металлургия, письменность. Мастера эпохи Восточной Чжоу
отливали из бронзы изделия необычайной сложности и вычурного убранства. Изделия
из серебра и золота - сосуды для питья и еды, ожерелья, поясные пряжки,
другие предметы роскоши удивляют тонкостью работы и изысканностью.
8 Западной Азии, на юге Италии, на Балканском полуострове, на юге Румынии и
в Средней Европе распространяется железо. С помощью железной секиры на
европейском континенте происходила вырубка леса, а железные орудия и инструменты
труда способствовали развитию земледелия.
9 век до н. э.
На рельефе дворца Синахериба в Ниневии изображена лестница-стремянка.
Лестницы становятся важным подсобным орудием труда не только в строительстве, но
и в горном деле, так как горнорудные разработки стали вестись глубоко в
земле, в шахтах.
8 век до н. э.
В греческих полисах, а позднее в Римской республике и Римской империи
земледелие достигло более высокого уровня развития, чем в странах Древнего
Востока. В Греции оно являлось главным занятием большинства жителей. Кроме
рабского труда в нем использовали труд свободных землевладельцев и батраков.
Установлен календарь сельскохозяйственных работ. Почву удобряли навозом,
перепахиванием травы, сжиганием соломы на полях, применяли зеленый пар. Сеяли
пшеницу, ячмень, полбу, сезам, горох, чечевицу, бобы, выращивали оливу,
виноград, инжир, айву, гранаты. Большое внимание уделялось виноградарству. На
поливных землях использовали всевозможные водоподъемные машины. Для пахоты
применяли примитивный плуг, который рыхлил землю, но не переворачивал ее. Плуг
был изготовлен из одного куска дерева или нескольких частей. С
распространением железа начинают пахать плугом с железным лемехом. В Греции плуг, который
переворачивает землю известен с 5 в. до н. э.
В Вавилоне проезжая дорога была вымощена известняковыми квадратами. Щели
между кладками заливались асфальтом.
Впервые изображены ассирийцами на рельефе в 8 в. до н. э. блоки и кулачки,
хотя эти приспособления были известны и раньше.
При раскопках в Ниневии (столицы Ассирии) впервые найден колокольчик,
сделанный из бронзы.
Около 700 лет до н. э.
В Ассирии построено наиболее крупное сооружение, где была применена арка.
Этим сооружением был канал для подачи воды, построенный царем Синахерибом.
Канал длиной 80 километров для обеспечения воды столицы Ассирии Ниневии и
дворца царя в Харсабаде строился 13 лет. Материалом для постройки служил
известняк .
В Ниневии и Иерусалиме были прорублены в скалах туннели протяженностью
свыше 500 м, предназначенные для стока отходов и для мусора.
Самое древнее металлическое денежное средство - бруски были заменены
монетами, сначала литыми, затем чеканными. Предполагают, что первые монеты были
изготовлены в Китае и в Египте. Монеты остаются платежным средством вплоть до
недавнего прошлого.
7 век до н. э.
В Византии употреблявшийся в середине VII в. в военных действиях «греческий
огонь» состоял из селитры, горной смолы и льняного масла. В воинов с мечами и
стрелами он вселял суеверный страх.
В Греции возникли первые астрономические теории. Были созданы первые модели
солнечной системы. Фалес считал Землю плоским диском, плавающим на воде.
В Греции получает распространение регулярная добыча железных руд и цветных
металлов. Главными центрами греческой металлургии становятся Самос, Кнос,
Коринф, Лесбос, Лаконика, Эгина.
Вавилон считался самым большим и богатым городом Древнего Востока.
Изобретателем процесса паяния железа (до этого использовали клепку) часто
называют грека Главка с острова Хиос. Видимо, техника паяния была известна и
ранее. Высокого уровня достигло кузнечное ремесло. В кузницах стоял горн с
ручными двойными воздухонадувными мехами. Центральное место занимала железная
или бронзовая наковальня. Кузнецы пользовались молотами, клещами, некоторые
из которых напоминали большой пинцет, шарнирными щипцами, зубилами, тисками,
сверлами.
Наряду с известными ранее цветными металлами и сплавами - медью, золотом и
серебром - стали применять сурьму и латунь.
Для обработки бронзы и меди применяют литье, ковку, штамповку, чеканку,
гравировку, серебрение, золочение, инкрустацию, паяние, волочение. Высокое
искусство литья из бронзы достигнуто ремесленниками в Древней Греции. В
мастерской находилась плавильная печь со специальной камерой, отделенной от
топки. В эту камеру для плавки помещали большой глиняный сосуд с металлом.
Известна плосковыпуклая шлифованная линза из хрусталя. Найдена при
раскопках в столице Ассирии Ниневии. Использование линз в последующем тысячелетии
способствовало развитию оптических инструментов, изобретению подзорных труб,
микроскопа и т. п.
Появляется информация о существующих деревянных и каменных мостах через
широкие реки. Длина моста через р. Ефрат в Вавилоне составила свыше 300 м.
Около 600 лет до н. э.
В Вавилоне царем Навуходоносором сооружен дворец, который называют «висячие
сады Семирамиды». За великолепные сады с редкими деревьями и ароматными
цветами это сооружение названо одним из семи чудес света. Во время правления
этого царя большое внимание строителями уделялось способам укрепления стен.
Как правило, стены сооружений возводились из слоев обожженного кирпича на
растворе из природного асфальта и из кирпича-сырца на глине. Кирпич-сырец
применялся для внутренних стен, обожженный - для наружных. Кирпич укладывался
на мастике из смеси песка и асфальта. В некоторых случаях делались сплошные
швы в виде слоя асфальта, слоя глины через каждые четыре ряда кирпичей, затем
поверх асфальта укладывались тростниковые маты и далее все это повторялось.
Впервые применяют полое литье при отливке крупных бронзовых статуй.
При откачке воды использовали водочерпальное колесо, по окружности которого
были расположены сосуды. В них зачерпывалась вода. Колесо вращалось, и вода
поднималась вверх. Это устройство позволило добывать воду в большом объеме.
Оно сыграло большую роль и создало предпосылки для изобретения водяного
колеса.
С помощью вращающихся каменных жерновов начинают молоть зерновые культуры.
Данное устройство важно для истории развития техники тем, что именно в этом
приспособлении в дальнейшем удалось впервые заменить ручную силу тягловой
силой животных, а позже использовать энергию воды.
В Греции философ Фалес Милетский (ок. 625 - ок. 540 до н. э.) впервые
определил, что янтарь, натертый материей, притягивает легкие предметы. Таким
образом, были выявлены первые проявления электричества.
Пифагор в своей астрономической теории высказывает мнение о шаровидности
Земли.
Аристотель (384-322 до н. э.) - греческий ученый сообщил, что Фалес впервые
обнаружил такой факт, как притягивание железных опилок и кусочков железа
некоторыми видами железных руд. По другим источникам, магнетизм впервые замечен
в Китае, причем еще в 2000 г до н. э.
Изобретен токарный станок. Изобретение приписывают Феодору Самосскому.
Построена Вавилонская башня, фундамент которой представлял квадрат при
длине каждой стороны в 90 м. Высота башни равнялась 90 м. На вершине ее был
сооружен храм высотой в 15 м.
7-6 век до н. э.
В Ассирии при царе Ададе Нираре был выстроен длинный и очень широкий мост
через старое русло Ефрата. Его длина была 112 метров, а ширина - 21 метр. Он
представлял собой ряд опор из обожженного кирпича, стоящих на расстоянии 9
метров одна от другой, с пролетами, перекрытыми двумя слоями бревен из кедра.
Накаты бревен были покрыты сверху каменной мостовой. Подобный подход
применялся древними строителями и для сооружения больших зданий. Для увеличения их
ширины ставились один-два ряда колонн, по ним укладывались балки-прогоны, а
по прогонам - балки покрытия. Во многих случаях размеры храмов увеличивались
установкой только одной колонны в центре.
6 век до н. э.
В Персии создается разветвленная дорожная сеть. Протяженность одного из
шоссе составила 2500 км.
Персидский царь Кир организовал регулярную курьерскую почту на главных
шоссейных дорогах. Были построены специальные станции-дворы для смены лошадей.
Такая практика доставки почты известна и в Римской империи, а позже этот
образец доставки почты внедряется в практику и в XVI в. н. э.
Греческий философ Аксимандр (ок. 610-546 до н. э.) изобрел квадрант,
который впоследствии способствовал развитию астрономии.
В Древней Греции начинает развиваться математика - наука, построенная на
строгих логических доказательствах, а также астрономия. К этому времени
относится построение математических теорий, а также первых астрономических
теорий.
Египтяне научились отличать планеты от звезд. На сводах храмов и гробниц
они изображали карты звездного мира.
В Древнем Риме был построен канал «клоака максима», который до нашего
времени обслуживает римлян.
В Древней Греции и Риме быстро развивалось производство изделий из глины,
им занималось большое количество ремесленников. Они изготавливали посуду,
лампы, художественную керамику, терракотовые статуэтки. Всю посуду
изготавливали на гончарном круге. До 5 в. до н. э. греческая художественная керамика
была расписной, позднее распространяется рельефная керамика. С конца 5 века
до н. э. чрезвычайно разнообразные по форме и назначению керамические вазы
начали покрывать черным лаком с черным оттенком. Украшали орнаментом с
помощью специальных штампов и матриц.
В Древней Греции в больших количествах добывают мрамор. Известны открытые
разработки мрамора недалеко от Афин и подземные разработки на островах Пароса
и Наксоса. Вынимали мрамор либо в виде прямоугольных блоков, либо в виде
кусков неправильной формы в зависимости от структуры слоев. Глыбы мрамора
обрабатывали кувалдой и зубилом, а затем стесывали заостренным долотом.
В строительной технике в Риме в 6-1 в.в. до н. э. перенимают ордерную
систему греков. В это время в строительной технике римляне начинают широко
создавать арочные и сводчатые конструкции, воздвигают крупные общественные
здания. Был построен гигантский амфитеатр Колизей длиной 187,5, шириной 156,7 и
высотой до 46,6 м, вмещавший до 90 тыс. человек.
В строительной технике Древней Греции и Рима широко использовали глину, из
которой изготовляли сырцовые обожженные кирпичи. Для изготовления сырцового
кирпича глину очищали от твердых вкраплений и перемешивали с мелкими
соломенными высевками. Затем из этой массы весной или осенью, когда обеспечивалось
более равномерное высыхание, формировали кирпич. После формовки его
выдерживали в течение 2 лет и только потом использовали в строительстве. Наружные
стены зданий выкладывали в одни кирпич, внутренние перегородки - в
полкирпича. Кроме глины в строительстве применяли известняк, мрамор разнообразных
цветов, песчаник и материалы вулканического происхождения. Гранит и порфир
шли на изготовление целых колонн и облицовочных плит для стен и полов.
Вяжущим веществом служила известь трехлетнего возраста, которая состояла из одной
части известкового теста и трех частей песка. Деревянные, глиняные и каменные
стены штукатурили, применяя в штукатурных растворах гипс. Штукатурный раствор
наносился на поверхность несколькими слоями, и после высыхания он приобретал
высокую прочность. Непросохший покрывочный слой штукатурки красили, затем
кистью наносили лаковую пленку из белого плавленого воска, растворенного в
масле . Это обеспечивало долговечность окраски штукатурки.
550 г. до н. э.
В Древней Греции в городе Эфесе известными архитекторами Харсифоном, его
сыном Метагеном, Пеонитом и Деметрием сооружено одно из семи чудес света -
храм Артемиды.
530 до н. э.
В Древнем Риме и Древней Греции сооружаются большие централизованные
системы водоснабжения. В города вода подавалась самотеком по каналам, специальным
керамическим трубам в колодцы, из которых ее поднимали с помощью ворота. При
пересечении долин и оврагов каналы прокладывали по специальным мостам -
акведукам. Некоторые акведуки сохранились до наших дней, и являются образцами
древнего инженерного искусства. При сооружении использовалась арочная
конструкция. Вода по трубам поступала к дворцам и домам вельмож и богатых граждан,
а также к баням, фонтанам и бассейнам.
В Греции строитель Эвпалинос на острове Самос построил туннель в скале
протяженностью свыше 1000 м для водопровода. Однако в строительстве водопроводов
преуспели больше всего римляне.
Широко ведется добыча полезных ископаемых, особенно в Древней Греции и
Риме. На некоторых рудниках работало свыше тысячи рабов. В Греции наиболее
известны Лаврийские рудники, в них добывали свинцовый блеск, из которого
выплавляли свинец.
В Риме для строительства городов, дорог, систем водоснабжения, а также для
удовлетворения спроса ремесленного производства требуется большое количество
металла и строительного материала. Труд многочисленных рабов обеспечивал Рим
железом, медью, золотом и серебром. При добыче использовали кайло, зубило,
лом, кувалду, клин. На поверхность руду транспортировали вручную в корзинах
или кожаных мешках. Ими же вычерпывали воду.
Начинается шахтная разработка руды. Отдельные шахты достигали глубины более
100 м. На некоторых шахтах руду поднимали в бадьях с помощью ручного ворота.
520 г. до н. э.
Согласно тогдашним представлениям о Земле, греком Гекатаиосом Милетским
(560/550 - 485 до н. э.) нарисована одна из первых карт поверхности Земли.
5 в. до н. э.
В Египте, Финикии, Древней Греции применяют абак (от греческого abax -
доска) - счетный инструмент, представляющий собой дощечку, покрытую слоем песка.
На ней острой палочкой проводили линии и в получавшихся колонках
передвигались камешки и кости (как в русских счетах) для арифметических вычислений. В
Древнем Риме абак назывался calculi или abaculi. В дальнейшем от этого слова
произошло латинское calculatore (вычислять) и calculus (исчисление),
калькуляция.
В земледелии Греции применяют настоящий плуг, который переворачивает пласты
земли. Позднее в Италии применяют усовершенствованный плуг с колесами и
резцом. Хлеб жали серпами и косами.
Персидский царь Дарий достроил канал между Красным и Средиземным морями. По
некоторым источникам, строительство канала началось еще до 1200 г. до н. э.
Канал эксплуатировался несколько столетий, несколько раз ремонтировался. С 9
в. до н. э. движение судов по нему приостановлено, впоследствии он был закрыт
и заброшен. В XIX в. вместо старого канала построен новый, Суэцкий канал.
Вторым известным каналом Древнего мира был «канал царей», связывающий реки
Ефрат и Тигр, протяженностью 400 км.
С развитием городов и торговли Древней Греции и Древнем Риме широко
распространяется колесный транспорт.
В Римской империи идет широкомасштабное строительство дорог и мостов.
Построены 372 большие дороги, часть которых соединяла Рим с его провинциями.
Дороги строились, как правило, из гравия, булыжного и тесаного камня,
скрепленного известковым раствором. Толщина дорожного покрытия достигала 1 м.
Знаменитая дорога Аппия была вымощена из каменных восьмиугольников, что придало
ей особую прочность. Профиль дороги был покатым, по обеим сторонам ее
сооружали каменные парапеты и почти через каждый километр ставили каменные столбы.
В болотистых местах строили дороги с деревянным покрытием.
Время возвышения Афин. Расцвету греческой архитектуры и строительства
способствует расцвет греческой архитектуры и строительства. Греческим зодчим
принадлежит одно из важнейших достижений архитектуры - создание ордера
(закономерной системы архитектурных форм): дорического, ионического, коринфского.
Разрабатываются приемы гармонической соразмерности отдельных частей зданий.
Кузнецы пользуются шарнирными клещами.
Начинается обработка хлопка, который был известен и раньше.
Изобретены ножницы, использующиеся для стрижки овец, разрезания и кройки
материи, а также для подстригания волос и усов.
В военной технике Афин основной военной техникой был флот, который
насчитывал почти 300 кораблей. Для ведения морского боя строили боевые корабли, у
которых носы были покрыты медью. Для перевозки войск служили транспортные
суда. Самым распространенным типом военного греческого корабля была
трехпалубная триера - быстроходное, длинное судно с хорошей маневренностью. На корабле
располагалось до 170 гребцов. Численность остального экипажа, включая солдат
для десанта, достигала 200 человек.
Плотники пользуются рамными пилами с железной режущей частью.
Начинают появляться зубчатые колесные механизмы и зубчатая передача.
Изобретателями этих устройств считались древние греческие ученые Архимед (ок.
287-212 до н. э.) или Герон Александрийский (I в. до н. э.). В более поздний
период зубчатые коленчатые валы становятся одним из основных элементов многих
механизмов и машин.
В Греции ведется добыча серебра в шахтах, глубина которых достигает 120 м.
На горных работах находилось до 1000 рабов. Вентилировались шахты
естественным образом. Иногда устраивали специальные вентиляционные галереи. Горные
выработки освещались небольшими глиняными лампами, в которые наливали масло.
Лампы устанавливали в специальных нишах.
Впервые в мукомольном деле стали использовать мельницы, которые приводились
в движение сначала вручную, а затем с помощью тягловой силы животных.
В Сиракузах сконструирован первый ручной самострел. В Древнем мире известны
самострелы с упругим элементом типа лука.
В Греции появляется световой факельный телеграф для передачи сообщений на
дальнее расстояние. Оптический телеграф используется вплоть до первой
половины XIX в.
В Древнем Риме в 450 г. до н. э. в дорожном строительстве начинают
применять асфальт.
В Древней Греции и Риме в строительной технике применяют железо (скобы,
скрепки, штыри, затяжки), стекло, различные строительные инструменты и
механизмы. Особенно широко железо применяют для изготовления столярных и
плотничьих инструментов: топоров, сверл, молотков, продольных и поперечных пил,
рубанков, стамесок, резаков, долот. В окна вставляли стекла небольшого
размера и слюду. Стекло также применяли для изготовления красочной мозаики. Чтобы
проверить пригонку камней и их уровень, строители пользовались циркулем,
ватерпасом, отвесом, линейкой, угольником. Для подъема тяжестей применяют
блоки , вороты, полистпасты.
V-IV вв. до н. э.
Ученым Демокритом выдвинута идея о зернистом строении вещества и об атоме
как простейшей и неделимой частице.
В древнегреческой Олимпии, расположенной в северо-западной части Пелопонес-
са, изваяна величайшим древнегреческим скульптором Фидием статуя бога Зевса.
Огромная и прекрасная статуя является одним из семи чудес света.
В Китае изготовлена самая ранняя глиняная посуда с письменами.
486 г. до н. э.
В Китае князь государства У приказал построить водный путь для соединения
рек Хуанхэ и Янцзы, - канал Хань Гоу. Длина канала почти 100 миль. Он
является частью Великого Канала, соединяющего Ханчжоу и Пекин. Система дамб,
каналов и шлюзов, созданных в 250 г. до н. э. Ли Бином настолько совершенна, что
часть ее действует и поныне.
476 г. до н. э.
Архитекторами Иктином и Калликартом под руководством греческого скульптора
Фидия создается один из шедевров мирового искусства афинский акрополь
Парфенон (447-438 гг. до н. э.). Больших высот достигает античная строительная
техника. В 4 в. до н. э. уже применяется известковый раствор и начали
строиться каменные сооружения - акведуки и водопроводные линии. Они давали 1,5
млн. кубометров воды в день. В то же время римляне ввели в действие 90 тысяч
метров шоссейных дорог, не считая щебневых и грунтовых, 23 дороги подходили
только к Риму. В 3 в. до н. э. начал применяться пуццолановый раствор из
измельченной порода вулканического происхождения, на основе которого вскоре
появился бетон. Для облицовки зданий использовались известняк, туф,
керамические плиты, штукатурка из извести и гипса. Расцвет архитектурного искусства в
Древней Греции, а затем в Риме привел к зарождению теории архитектуры и
строительного искусства.
В Греции начали использовать бревенчатые подъемные краны типа «журавль» для
подъема и переноса груза.
При обмолоте зерна для приведения во вращение жерновов использовался
крупный рогатый скот. Быков запрягали в колоды, которые крепились к верхнему
каменному жернову. Подобный привод применялся и для дробления руды, и для
производства оливкового масла. Дальнейшее усовершенствование упряжки
способствовало появлению конного привода.
Около 400 г. до н. э.
Быстро и широко развивается военная техника, совершенствуется оружие,
особенно в Древней Греции и Риме. Высокого уровня достигла осадная техника.
Создаются первые метательные машины. Для метания применяют гастрафет -
усовершенствованный металлический лук. Затем начинают использовать катапульту и по-
линтон. Катапульта метала стрелы со стальным наконечником. Источником энергии
в ней служило натяжение тетив, изготовленных из сухожилий животных. Вес
стрелы составлял 1,5 кг, длина - от 44 до 185 см, дальность полета стрелы - 400
м. Для метания больших каменных ядер служили баллисты, для камней меньшего
размера - полинтоны. Первобытная праща послужила прообразом для изобретения
механической пращи - онагры. Эта тяжелая метательная машина была установлена
на колеса, снабжена жгутом тетивы, в который вставлялся рычаг с пращей для
ядра. С помощью ворота тетива натягивалась, рычаг с ядром оттягивался и
закреплялся засовом. При отдаче засова тетива выбрасывала ядро с огромной
силой, ядра летели по высокой траектории на расстояние до 300 м. Кроме этого
были распространены тараны, огромные подвижные башни (гелеополы), вороны.
Высота гелеопол была в несколько этажей. На смену кораблям-триерам пришли
большие четырех- и пятипалубные корабли. На них устанавливались боевые башни с
метательными машинами. Однако в бою практическое значение по-прежнему имели
небольшие боевые и транспортные корабли. Длина некоторых кораблей достигала
40 м, ширина 4,5 м.
Архит Таренский (428-347 до н. э.) изобрел винт. С этого времени винт
является основным элементом во всех конструкциях машин и механизмах.
Поверхность предметов, в первую очередь домашнего обихода, украшается
веществом, подобным эмали - смальтой.
В Южной Америке в империи инков в Перу инкским хирургам для трепанации
(удаления части черепа) ремесленниками создавались специальные хирургические
инструменты.
4 в. до н. э.
В Китае начала строиться Великая китайская стена протяженностью почти в
6000 километров, высотой 6,5 метров и шириной 10 метров, по верху которой
передвигались колонны войск с повозками. Через каждые 120 метров воздвигнуты
башни.
В Древней Греции в 356 г. до н. э. житель древнегреческого города Эфеса
Герострат из-за честолюбия, желания прославиться любой ценой и увековечить свое
имя поджег храм богини Артемиды - одного из семи чудес света.
В Персии царь Кир держал на службе 30 тысяч человек, которых называли
«царскими ушами». Расставленные в пределах слышимости друг друга, они голосом
передавали сообщения для царя, а также его приказания. За день такие известия
переносились на расстояние тридцатидневного перехода.
В Китае изготовлен чугун. Отливаются различные чугунные инструменты.
Европейцы изобрели иной способ производства чугуна лишь после 1400 г. н. э.
В Греции принята на вооружение специальная сложная машина для метания
камней , так называемый онагр.
В Риме введены в действие 90000 м шоссейных дорог, не считая щебневых и
грунтовых, 23 дороги подходили к Риму.
В Греции горизонтальный уровень определяют диоптром, пользуются отвесом и
ватерпасом.
Аристотель создал общую систему строения мира, в центре которого находилась
Земля. Его геоцентрическая система мира господствовала на протяжении более
полутора тысяч лет.
Аристотель разработал теорию неравноплечных весов с передней гирей. Весы
этого типа, названные позднее безменом, нашли широкое применение в Римской
империи и были усовершенствованы учеными средневекового Востока.
В Малой Азии в Галикарнасе воздвигнут мавзолей Мавсола - один из
грандиозных памятников греческой архитектуры поздней классики. Гробница является
одним из семи чудес света.
В конце 4 века до н. э. грек Герофил из Халкедона открыл нервную систему и
объяснил общие принципы ее функционирования, раскрыл роль спинного и
головного мозга, изучил глаз и зрительный нерв, разработал диагностику по пульсу.
Другой ученый Эрасистрат из Кеоса был основателем физиологии. Он
специализировался в изучении кровообращения, интуитивно открыл роль капиллярных
сосудов . Несмотря на то, что Эрасистрат считал что в артериях содержится воздух и
только по венам проходит кровь, его открытия останутся непревзойденными сотни
лет вплоть до Гарвея. Деятельность врачей представляла гораздо большее, чем
просто механика врачевания. Они обладали моральным авторитетом, от них ждали
и психологической помощи. При царском дворе Птоломеев у них был ни с чем не
сравнимый престиж.
В Греции архитектор Пифей построил храм Афины Полии в Приеме. Задуманный
при Александре, но законченный только во II в. до н. э., храм был воплощением
канона пропорций, которому Пифей посвятил книгу. В этом храме все элементы
кратны стороне цоколя несущего колонны перистиля.
Тяга к колоссальному в Греции приводит строительство монументальных алтарей
- алтаря Гиерона II в Сиракузах длиной в одну стадию, большого алтаря Зевса и
Афины на акрополе в Пергаме (размеры цоколя 36x34x5,6 метра), известного
благодаря своим многочисленным скульптурам, алтаря Афины в Приене (13x7 метров).
К этим постройкам, возведенным в соответствии с греческими традиции,
добавились египетские храмы. Особенно известны храмы построенные Птоломеями: в Филе
- храм Исилы (Птоломей II); в Эдфу - храм Хора (Птоломей III, закончен в I в.
до н. э.); в Эсне - храм Хнума-Ра (Птоломей VI); в Ком-Омбо - храм бога-
крокодила Себека (Птоломей VI) и храм бога-сокола Гарвериса (Птоломей VI); в
Дендере - храм Хатхор (последние Птоломей). При строительстве использовались
нововведения. Так, план постройки остается египетским: пилоны, двор с
портиком, пронаос, зал гипостиля, святилище, окруженное приделами. Однако теперь
каждую часть заключают в свою ограду, и в результате храмовый комплекс
представляет собой ряд огороженных территорий, одна в другой. Появляется и вскоре
становится единственным новый ордер - композитный, происходящий от
коринфского; растительные орнаменты располагаются ярусами.
В Греции ведется широкое строительство жилищ, которые стали просторнее,
красивее, удобнее. Люди все больше начинают интересоваться своим домом.
Многие виллы сооружают из высушенного на солнце кирпича, но расписывают их
известные художники, приглашенные из Александрии. Большие залы с вестибюлем,
украшенным колоннами, залы поменьше и портик группируются вокруг двора. По
обеим сторонам главных улиц оставлены участки земли, поделенные между
отдельными магазинчиками. Строились как небольшие, пристроенные один к другому
дома , так и великолепные жилища, занимавшие целый квартал. В главных комнатах
пол покрыт высокохудожественными многоцветными мозаиками. Стены
отштукатурены. Яркая краска обрамляет поясные карнизы с изображенными на них сценами.
Статуи и статуэтки оживляют двор и жилые комнаты. В некоторых зданиях
архитектурное убранство зависит от скульптурного. Мраморные столы и кресла
украшают интерьер. Дома просторные, полные воздуха. В эпоху эллинизма планомерное
градостроительство стало правилом. Александрия и Антиохия являются
прекрасными примерам системы, которая отвечала законам как эстетики, так и удобства.
Приспособление к окружающему пейзажу является обязательным законом для всех
городов. Так, в Александрии все располагается вокруг порта. В тесном союзе
воды и построек художники, мозаисты и другие специалисты черпают свое
вдохновение. В городской ансамбль вписываются гимнасии, палестры (здания для
тренировок борцов), стадионы, библиотеки, акротерии, сады для прогулок, театры.
Украшались города огромным, поражавшим воображение количеством произведения
искусства. В одном из скромных городов - Терме находилось более 2000 статуй.
Греки не представляли себе архитектурные сооружения без скульптурного
убранства , великолепных фресок и мозаик.
В Риме начали строиться каменные сооружения - акведуки и водопроводные
линии , число которых ко 2 в. до н. э. достигло одиннадцати. Они давали 1,5 млн.
кубометров воды в день.
Около 330 до н. э.
Грек Диадес впервые использовал роликовые подшипники. Применение этого
технического изобретения в широком масштабе начнется только в XVIII в. н. э.
В работе «Механические проблемы», написанной под псевдонимом Аристотеля,
встречается описание воротного насоса, который в течение последующих
тысячелетий использовался для откачки и подачи воды.
В греческой литературе появились описания блочного подъемного механизма -
полиспаста, или таля.
Греческий ученый Аристарх в своей астрономической теории считал, что в
центре Вселенной находится Солнце, вокруг которого движутся Земля и другие
планеты .
312 г. до н. э.
Построена известная дорога Аппия из Рима на юг Италии.
3 в. до н. э.
В Александрии усовершенствованы водяные часы - клепсидры.
Стали известны водяные мукомольные мельницы.
В Китае в одной из рукописных книг упоминается о применении компаса. В
Европе он появился лишь в следующем тысячелетии.
Сооружена гигантская статуя бога Солнца на острове Родос. Железный каркас
был установлен на массивном пьедестале, затем на этот каркас монтировали по
частям бронзовый покров статуи. Эта статуя высотой 35 м получила название
«Колосс Родосский» и была причислена к семи чудесам света.
Древнегреческому механику и математику Архимеду (ок. 287-212 до н. э.)
приписывают изобретение так называемого архимедова винта, который использовался
для откачки воды. Однако впервые это устройство было известно в Египте. В
современный период конструкция архимедова винта была использована для создания
гребного винта и турбины. Архимед занимался также разработкой полиспастов
(талей) и конструированием метательных устройств, применяемых в военном деле.
Древнегреческим ученым и изобретателем дана теория рычага, определено
значение выталкивающей силы, введены «центр тяжести» и «момент силы».
Древнегреческим ученым Эвклидом установлена прямолинейность распространения
света, сформулирован закон отражения света.
Древнегреческий ученый Архимед (ок. 287-212 гг. до н. э.) с помощью весов
определил плотность золотого венца для выяснения содержания в нем примесей
серебра, что говорит об очень высокой точности взвешивания.
В Римской империи для сооружения дорог и мостов стали применять бетон.
Александрийский ученый Эрастофен с помощью астрономических наблюдений
определил размер земного шара.
В Греции начинается строительство новых строений, связанных с развитием
крупной торговли - гипостили и др. , которые можно сравнить с торговой биржей
- зал с пятью рядами колонн по девять в каждом ряду, дорических с внешней
стороны, ионических - с внутренней; балки, не скрытые потолком; в центре
помещения - световое отверстие.
Около 2-1 вв. до н. э.
В Египте во II в. до н. э. царь Птоломей запретил поставлять в Пергам
папирус, так как наследники афинян пергамцы собрали библиотеку, которая стала не
меньше самой большой в мире в то время - Александрийской. Однако, запрет
привел к появлению пергамента, который жители изготавливали из очищенных
известью и обработанных мелом шкур.
В Греции механик-изобретатель Ктесибий из Александрии разработал
двухцилиндровый поршневой атмосферный нанос, снабженный всасывающим и нагнетательными
клапанами, воздушным уравнительным колпаком и рычагом-балансиром для ручного
привода. Ктесибий известен как создатель различных технических
усовершенствований и изобретений, в частности, водяных часов с движущимися фигурками.
В Италии в крупных латифундиях начинают использовать примитивную жатку,
которая представляла собой двухколесный ящик, на передней стороне которого
находилась планка с зубьями; с помощью двух оглобель привязывали вола, который
толкал жатку. Зубья захватывали колосья и, обрывая, бросали их в ящик. При
обмолоте зерна применяли животных, работали вручную и цепами. Зерно мололи на
тяжелых ручных мельницах. Виноград давили ногами, отжимали винтовым прессом,
сок собирали в специальные цистерны, затем сбраживали. Древнегреческий ученый
Птоломей в своей астрономической теории развил представления о
геоцентрической системе мира, по которой небесные светила движутся вокруг неподвижной
Земли.
Герон Александрийский изобрел водяной нивелир, который применялся для
определения высот при строительстве зданий и сооружении каналов.
Александрийский ученый Гиппарх составил звездный каталог, в котором было
указано положение звезд почти 1000 ярких звезд.
300 - 280 гг. до н. э.
На острове Родос в 292-280 гг. до н. э. сооружена статуя Гелиоса -
покровителя Родоса (Колосс Родосский), которая является одной из семи чудес света.
В Египте на острове Фарос у входа в Александрийскую гавань в 283 г. до н.
э. построен самый высокий маяк, по утверждению Флавия, высотой 180 м (по
другим источникам - 120 метров) . Свет от этого маяка был виден на расстоянии
почти 100 миль. Это одно из семи чудес света.
В Египте построен корабль, на борту которого размещались 3000 гребцов,
отряд воинов численностью в 2000 человек.
280 г. до н. э.
Началось сооружение Храма муз в Александрии. В его создании приняли участие
лучшие ученые и выдающиеся древнегреческие механик и изобретатели Ктесибий,
Филон Византийский, Герон Александрийский и др.
Около 200 г. до н. э.
Грек Аполлоний из Перге (ок. 262-190 до н. э.) занимающийся изучением
конических сечений, ввел такие понятия, как эллипс, парабола, гипербола. Ученый
изобрел также прибор для измерения углов в вертикальной плоскости
(астролябия) .
Грек Эрастофен из Кирены, библиотекарь в Александрии, создал научную
географию. Он вычислил длину земного меридиана довольно простым способом. Сиена
и Александрия находились примерно на одном меридиане. В день летнего
солнцестояния в Сиене солнечные лучи падают отвесно, тогда как в Александрии они
образуют с вертикалью угол в 7 градусов. Зная расстояние между обоими
городами, он вычислил длину меридиана - 252000 стадий (39690 километров). Точность
результата поразительна. Им же созданы карты земной поверхности с долготами и
широтами. Приняв Родос за центр своих координат, он вычислил долготы по
разнице во времени, а широты - по отклонению солнца от вертикали в день
солнцестояния. Эрастофен создал научную хронологию, установив даты со времени
взятия Трои до смерти Александра Македонского.
Начало II в. до н. э.
В Греции Гермоген, автор трактата о пропорциях, возводит храм Диониса на
Теосе и храм Артемиды Левкофриены в Маг не сии на реке Меандр. Этот храм
Артемиды (31x58 метров) покоился высоком основании из 7 ступеней (в классическом
храме их только три). Он был окружен двумя рядами колонн.
Начало 111 г. до н. э.
Грек Аристарх Самосский определил размеры Солнца и Луны и расстояние до них
от Земли. Прославился тем, что отстаивал теорию неподвижности Солнца и
вращения Земли вокруг него. Его считают первым предшественником Коперника,
несмотря на то, что он предусматривал для Земли и Луны и других планет круговые
орбиты - греческая философия рассматривает окружность как единственную
совершенную кривую.
В Египте распространяется метод набивки тканей. В тот же период подобная
техника набивки тканей известна была и в Индии.
Изготовляются металлические зеркала из полированной бронзы. В следующем
столетии зеркала делают из стекла. На обратной стороне стекло покрывают
непрозрачным веществом.
В своих сочинениях грек Филон Византийский описывает различные механизмы и
приспособления, используемые в военных целях, а также пневматические и
гидравлические устройства. Он описывает педальные механизмы, педальные колеса,
которые в последующие столетия использовались как силовой привод. Филон упо-
минает также о своеобразном устройстве, состоящем из системы рычагов и
удерживающем предметы в вертикальном или горизонтальном равновесии. Позже это
устройство стали называть карданной подвеской по имени итальянского ученого
Д. Кардано (1501-1576), который занимался теорией рычагов и весов.
Применяются водоподъемные колеса, приводимые в движение не только
мускульной силой человека, но и с помощью животных, запряженных в примитивную
упряжку. Движение на ось колеса передавалось с помощью зубчатой передачи.
При изготовлении вин и масел используются винтовые прессы, сменившие
рычажные прессы.
В Китае значительно усовершенствована сбруя в конской упряжке. Усилие
животного теперь передается не от шеи, а от груди, что позволило использовать
его силу значительно эффективнее. Внедряется хомут, заменивший ярмо. В Европе
эти усовершенствования становятся известными лишь в конце следующего
тысячелетия .
Строятся длинные водопроводы. По трубам, сделанным из бронзы, вода течет
под сильным давлением или подается с возвышающихся над данной местностью
резервуаров . Сооружаются артезианские колодцы.
Появляются первые тяжелые плуги, которые не только разрыхляют почву, но и
перевертывают ее верхний слой. В Европе плуг подобной формы стал
распространяться позже и стал основным орудием в сельскохозяйственных работах.
На западной части Балканского полуострова в Илаирии, впервые конструируется
водяное колесо. В следующем столетии водяные колеса появятся в Малой Азии, о
чем свидетельствует римский архитектор Марк Витрувий (2-я половина I в. до н.
э.) . В Древнем мире водяные колеса еще не имели широкого распространения.
Только в период феодализма они становятся универсальным двигателем, а в век
промышленной революции - основным источником энергии, пока не появился
паровой двигатель. Первые водяные колеса были горизонтальными, но в I в. до н. э.
известны и вертикальные водяные колеса, причем такой же формы, что была
известна позже.
Около 1038 г. А. Бируни измерена плотность различных веществ.
I в. до н. э.
В 70-х годах I века до нашей эры, согласно Плинию Старшему, появились
первые жилые дома, облицованные мрамором.
В Индии часто применялся метод сооружения цельнокаменных храмов. Искусство
сооружения таких храмов, вероятно, восходит к опыту выдалбливания пещер.
Одним из ранних пещерных храмов является храм в Карли. Он изваян как
скульптура. В длину, идущую в глубь скалы он имеет 38 метров, в ширину - более 30
метров. Храм разделен по кругу двумя рядами колонн, замыкающихся в торце
здания. Потолок над главным пролетом (более 7 м) высечен в виде подковообразной
арки. Сложные капители и абаки колонн, скульптурные группы людей на слонах
над каждой колонной зрительно создают впечатление, будто все собрано из
отдельных элементов.
Сформировалась конструкция деревянной стропильной фермы, которая с тех пор
стала активно применяться в строительстве.
Столяры начинают применять рубанок.
В Риме один из египетских обелисков, вывезенных в качестве военного трофея,
был размещен императором Августом (63 г. до н. э. - 14 г. до н. э) на
Марсовом поле и служил в качестве солнечных часов указателем времени.
Герон Александрийский был выдающимся техником и строителем. Он оставил
своеобразное руководство по производству строительных работ с помощью
элементарных устройств: лебедок, рычагов, блоков, а также более сложных механизмов.
В своей работе Герон Александрийский освещал многие области механики, описы-
вал различные насосы, метательные военные машины, подъемные краны с педальным
приводом, пневматические автоматы-игрушки, измеритель расстояния с зубчатой
передачей, разновидность теодолита и др. Известно его описание устройства
типа примитивной паровой турбины и ветряной мельницы. Эти механизмы он применил
в игрушках. Только в следующем тысячелетии ветряные мельницы становятся
действенным механизмом, а паровые турбины только через две тысячи лет
превратились в главный источник движущей силы.
Для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное
некоторые греческие механики использовали кулачки. В широком масштабе в различных
конструкциях использование кулачков началось только в Средние века.
В Риме для строительства применяют бетон. Изобретение бетона является
значительным вкладом в развитие техники. Однако в последующий период бетон
потерял свою значимость и был забыт. Через две тысячи лет о нем вспомнили вновь.
Технические усовершенствования римляне заимствовали у греков и других
народов . Однако в некоторых отраслях они сумели повысить уровень производства за
счет внедрения новой организации труда. Например, на римских шахтах в Испании
золото добывали почти 60 тысяч рабов, ежегодно добывая около 7 т золота.
Протяженность сети шоссейных дорог, построенной римлянами, составила 150 тыс.
км, а длина некоторых водопроводов - 130 км. Имелись фильтрационные
установки, сооружались подвесные акведуки. Некоторые жилые помещения отапливались
горячим воздухом. В Риме появляются застекленные окна.
Высокий уровень техники и производства наблюдается у кельтов в металлургии
и некоторых других ремеслах. Ими освоен метод получения стали. Возникают
металлургические цехи. На территории чешских земель впервые пахали колесным
плугом с небольшим симметричным железным лемехом. Кельты изобрели также
первую жнейку, приводимую в движение с помощью быков.
В Сирии выдувают стекло.
Герон Александрийский известный, как изобретатель различных автоматов,
написал труд «Механика», состоящий из трех книг и представляющий собой развитие
кинематографического направления статики. Герон изобрел так называемый геро-
нов шар, из которого водная струя выбрасывается посредством сжатого воздуха,
и паровой шар, который приводился в движение паром, выходившем через
вставленные в него две трубки.
25 лет до н. э.
В Риме представитель Александрийской научной школы архитектор и инженер
Марк Витрувий написал «10 книг об архитектуре», в которых обобщил не только
опыт античного строительства, но и развитие отдельных областей науки и
техники, описаны различные механизмы для поднятия тяжестей и дано определение
машины . Машиной в то время называли двигатель. Это понятие также сформулировал
Марк Витрувий, писавший, что машина представляет собой связное соединение
деревянных частей, обеспечивающее большие преимущества для поднятия грузов.
Такое понятие о машине просуществовало много веков. В современном понимании
машина - это механическое устройство с согласованно работающими частями,
осуществляющее целесообразные движения для преобразования энергии, материалов или
информации.
I в. н. э.
В Южной Америке, в Андах, в империи инков находились постройки храмовых
комплексов, среди которых находился храмовый комплекс Тиауанако. В раскопках
развалин возле озера Титикака археологи обнаружили три храма и четыре
административных здания, установленных на возвышающихся платформах. Каменная кладка
этих сооружений была монолитной. Техника строительства вызывала изумление.
Некоторые блоки весили до 100 тонн. Их разрезали и подгоняли с удивительной
точностью. Массивные ворота - Ворота Солнца были сделаны из одного каменного
блока. На их перемычке вырезана фигура божества с круглыми выпученными
глазами, а над ней шел нимб из змеи и голов животных семейства кошачьих. В каждой
руке статуи было по жезлу, один из которых увенчан головой кондора. Такое
изображение божества обнаружено во многих районах Анд. К северу от Тиауанако
лежали империя Уари, где были отлично спланированные города и сети хороших
дорог. Когда инки завоевали королевство Чимуор, то обнаружили, что столица
Чан-Чан, один из самых крупных городов в Южной Америке, насчитывала 36 тыс.
жителей. Поля Чиму орошались с помощью такой системы ирригации, которой не
было равных по масштабам и эффективности. Ремесленники Чиму считались одними
из лучших в Америке. Большая часть золотых изделий инков, позже так
поразивших конкистадоров, была выкована руками местных мастеров. Инки были изумлены
таким богатством и таким разнообразием талантов покоренного народа. Они
поглотили эту культуру, заставив работать на себя, и сами стали учениками.
Градостроительство покоренных народов было использовано при реконструкции
столицы империи инков Куско. Были построены дворцы и храмы, включая храм-крепость
Саксауаман. За образец повелитель империи инков взял гражданские памятники из
более ранних культур. Строители Уари стали первыми городскими планировщиками
в Южной Америке. Инки переняли их искусство. Каменная кладка инков была
удивительно прочной. Они готовили камни одинакового размера и укладывали их в
ряд, но чтобы добиться абсолютной точности кладки и ее прочности, они делали
верхнюю поверхность каждого блока слегка вогнутой, образуя похожую на губку
впадину, в которую должен был входить верхний камень с выпуклой нижней
поверхностью. Их стены свободно выдерживали любые землетрясения, сохранившись
до наших дней. Инструментами строителям служили бронзовые ломики и булыжники.
Никаких других инструментов у инкских каменщиков не было. Города инков
отличались исключительной чистотой, а поля поражали испанцев сложностью систем
орошения. У инков существовали высокие стандарты чистоты, хотя у многих из
них не хватало воды для мытья.
75 г. н. э.
В Риме правителем Веспасианом заложен Колизей - круговой амфитеатр,
вмещающий более 50 тыс. зрителей (по другим источникам, до 90 тыс.). Ко времени
строительства Колизея у архитекторов накопился большой опыт создания таких
огромных зрелищных сооружений, однако Колизей превзошел все, что было до
него. Его овальная эллиптической формы арена имела оси длиной 54 и 86 метров,
длина общий осей здания - 156 и 188 метров, высота наружных стен - 48,5
метра. Сидения были мраморные, концентрические стены - из травертина, радиальные
- из туфа и бетона, некоторые арки - из кирпича. Для защиты публики от дождя
и палящего солнца над ареной можно было натягивать полотняный тент, который
крепился на высоких мачтах, вставленных в консоли четвертого яруса. В нишах
этажей стояли беломраморные статуи. Арена имела деревянный, обычно засыпаемый
песком пол, который мог подниматься и опускаться. Иногда она заполнялась
водой с помощью подходившего к зданию рукава акведука, и тогда в Колизее
устраивались настоящие морские сражения с подлинными кораблями.
На праздник в честь торжественного открытия Колизей съехались гости со
всего света. Продолжался праздник 100 дней. В народ бросали тессеты, по которым
счастливцы получали различные подарки - от 10 головок салата до 10 фунтов
золота. Публику обносили корзинами с угощениями - печеньем, домашней птицей,
сливами, орехами, финиками. В Колизее проводили и спортивные состязания и
показывали прирученных зверей. В нем происходили жестокие бои гладиаторов.
После падения Римской империи Колизей постепенно разрушался. В конце XIII
века Колизей был превращен в каменоломню. Из него было построено 23 дома
видных фамилий, в XIV и XV веках - шесть церквей, в 1495 году из материала
Колизея была построена папская канцелярия, в XVI веке из квадров Колизея строили
мосты, в 1704 году материал Колизея использовали для постройки гавани. И все
это это уникальное сооружение поражает своим величием.
До 79 г.
В Италии, в Помпеях строили очень уютные дома с маленькими комнатами.
Однако в некоторых домах число комнат доходило до шестидесяти. Среди бесчисленных
спален и столовых, различие между которыми мог понять взгляд только хозяина,
тянулись внутренние дворы, которые представляли собой полуоткрытый атриум и
совсем открытый перистиль. В 79 году Помпеи погибли от извержения Везувия.
Начало II в.
В Трое архитектор Аполлодорос Дамасский построил каменный мост через р.
Дунай.
II в.
Для освещения начинают использовать восковые свечи. Сальные свечи были
известны финикийцам на много столетий раньше.
В Греции врач Клавдий Гален (ок. 129-190 в своих записях впервые упоминает
мыло. Видимо, оно было известно и раньше.
В Египте (Александрия) начинает распространяться алхимия, составляются
первые трактаты по алхимии.
В Китае усовершенствован ткацкий станок. Он был снабжен устройством,
позволяющим выткать сложный узор. Китайцы первыми использовали педали для привода
в движение веретена. Европа освоила это усовершенствование в период
средневековья .
105 г.
В Китае изобретено производство бумаги; материалом для бумаги служили
шелковые и льняные тряпки. Есть основания предполагать, что раньше бумага
изготовлялась из конопли.
III в.
В Китае в конских упряжках усовершенствуется сбруя. Постепенно в течение
нескольких столетий упряжка приобрела форму, известную в настоящее время.
Опыт показал, что лошадь, запряженная в упряжку с хомутом, может перевозить
груз в пять раз тяжелее, чем запряженная в ярмо.
В Индии из ковкого железа изготовлены большие колонны.
216 г.
В Риме наиболее полное развитие получило строительство терм - общественных
бань. Обязательной принадлежностью терм, кроме банных залов, с бассейнами и
фонтанами, были комнаты для игр и упражнений, крытые коридоры для бега и
прыжков, залы для бесед и картинные галереи. Посетители любовались
состязанием профессиональных атлетов или даже сами принимали участие в некоторых иг-
pax. Все это носило непринужденный характер. Термы отличались невероятной
пышностью отделки и оборудования. Для облицовки стен зданий применялся
дорогостоящий мрамор. Лучшие скульпторы Рима украшали помещения терм мраморными
скульптурами, уникальной мозаикой. Термы оборудовались водопроводом и
теплопроводом. Во времена Нерона в Риме на Марсовом поле воздвигали огромные термы
даже со стеклянными окнами.
В основном здании термы обычно располагались по оси следующие бани: фриги-
дария (холодная), тепидария (теплая) и кальдария (горячая) и двух групп
одинаковых помещений - вестибюль, раздевальная, залы для омовения, массажа и
сухого потения - по сторонам от них. Здесь же помещался зал для спортивных
упражнений. Термы, завершенные при императоре Каракалле представляли собой
сложный комплекс сооружений, раскинувшийся на 12 гектарах. Площадка при
строительстве терм тщательно планировалась. Размеры только главного здания
огромны: 216x112 метров. Его руины и сейчас поражают своей грандиозностью. В
просторных залах одновременно могли находиться более 1,5 тысяч человек.
Несколько входов вели в раздевальные помещения и фригидарий. Затем располагался
главный зал, из которого можно было попасть тепидарий и далее - в находящийся
в ротонде кальдарий. В термах была сложная система отопления. В полах
оставлялись пустоты, по которым шел теплый воздух. Таким же образом обогревались
стены и своды. Часто в термах использовались термальные воды. На специальных
нагревальнях было три медных бака: один с горячей водой, другой с теплой,
третий с холодной. Время для мытья устанавливалось обычно с полудня до
вечера.
Для отдыха и развлечений в термах Каракаллы имелись специальные помещения.
Вокруг центрального здания был разбит обширный парк с фонтанами, бассейнами,
библиотеками. Рядом находился стадион. Среди квадратных, прямоугольных,
круглых помещений терм Каракаллы огромные залы соседствовали с небольшими.
Разнообразными были и перекрытия: плоские, купольные, цилиндрические и крестовые
своды. Помещения были искусно скомпонованы. Залы заливало солнце. Цветной
мрамор, драгоценные металлы, многокрасочные мозаики, прозрачное стекло, яркие
камни украшали термы. Сквозь колоннаду открывался прекрасный вид.
В этих необычных сооружениях строителям удавалось удачно сочетать
архитектурные, технические и инженерные достижения своего времени.
247 г.
В Китае строитель Ченг-Куо построил канал между реками Тингэ и Лаохэ. Канал
использовался для орошения двух тысяч квадратных километров посевных земель.
Длина канала 120 км.
IV в.
Египет. В Александрии Зосимос Панополийский написал сочинения об алхимии из
28 книг. До настоящего времени сохранилось 24 тома.
370 г.
В Риме спроектировано колесное военное судно. Гребные колеса приводились в
движение упряжкой быков посредством зубчатой передачи. Однако проект
осуществлен не был.
IV-V вв.
В Индии обнаружено, что в результате загустения тростникового сока получа-
ются кристаллы сахара.
В течение последующих столетий опыт выращивания и обработки тростника
распространился в Персию и Китай, позже от арабов эти сведения перешли в
Испанию, а в период Крестовых походов - в Сицилию и на юг Италии.
V-VI вв.
В Китае внедряется новый вид печатной техники - печатание с досок, что
является важным шагом к созданию книгопечатания.
В Южной Америке построена пирамида, которая имеет 365 окон по количеству
дней в году и семь ступеней по количеству дней в неделе.
VI в.
В Китае начали изготовлять примитивный фарфор. Сначала изделия из фарфора
были подобны керамическим, а в VIII-IX вв. начали изготовлять фарфор
значительно лучшего качества. В Европу сведения о производстве фарфора привез
Марко Поло (1254-1323).
В Японии в храме Гангодзи установлена знаменитая Триада из позолоченной
бронзы: высота Будды Сяка-Нёрай - 84,5 см, высота двух бодхисата - 90 см.
Триада имеет общий большой нимб - икко-сандзон. Триада является наиболее
почитаемой святыней, божеством, наделенным сверхъестественными чертами.
Арабы усовершенствовали водяные часы. Часы не только оснащены стрелкой,
шкалами и циферблатом, но механизмом, приводящим в движение каждый час
различные фигурки. Появляются башенные водяные часы.
537 г.
В Константинополе - столице Византии в правление императора Юстиниана
построен шедевр мировой архитектуры - храм святой Софии. Это был новый тип
храма , отличающийся от своих античных предшественников. Возведен он греческими
архитекторами Анфилием из Тралл и Исидором из Милета. Собор в Константинополе
является самым выдающимся сооружением византийского зодчества. Он был главным
храмом Византийской империи и придворным храмом императора. В разработке
этого уникального сооружения приняли участие 100 архитекторов и 10 тысяч
рабочих . Строительство храма продолжалось пять лет. Этот храм предназначался для
явлений императора народу в окружении свиты и духовенства, поэтому он должен
был создавать впечатление ослепительного великолепия.
Общие размеры храма значительно превышали размеры выдающихся римских
храмов. В плане это прямоугольник со сторонами 74,8x69,7 метра, в который вписан
равноплечий греческий крест. Стены его облицованы громадными плитами из
розового, зеленого, черного, темно-серого и белого мрамора разных оттенков,
отделенных друг от друга тонкими мраморными рамками. Император хотел покрыть
стены сверху донизу золотом, но мудрецы отсоветовали искушать будущих
правителей, которые в погоне за золотом разрушат храм. Здание, украшенное камнем,
будет стоять вечно. Многие красивые и редкие виды камней были заимствованы
для этого храма в остатках древних зданий. Со всех концов направлялись сюда
возы, нагруженные готовыми произведениями греческих и римских скульпторов и
каменотесов. Из Аврелианского храма Солнца в Риме были взяты порфировые
колонны, из храма в Эфесе - колонны из зеленого мрамора. Мрамор был привезен
также из Фессалии, Нумидии, Лаконии, Карий, Фригии.
Центральный купол храма, сложенный из глиняных горшков, сделанных из особой
глины, найденной на острове Родос, в диаметре был равен 31,4 метра. Вес
двенадцати таких горшков равнялся весу одного кирпича. Много необычного было в
строительстве этого собора. Применяли множество новейших техник. Так, известь
приготовляли на ячменной воде, в цемент добавляли масло. Для верхней доски
престола был изобретен новый материал, который изготовили следующим образом.
В растопленную массу золота бросили ониксы, топазы, жемчуг, аметисты,
сапфиры, рубины - то есть, все наиболее дорогое. На строительство было потрачена
баснословная сумма - 320 тысяч золота. Самая пышная византийская постройка
была гордостью императора Юстиниана. Празднества по случаю освещения храма
сопровождались пиршествами 15 дней.
В храме поражало обилие света, который проникал через 40 окон в нижней
части купола. Казалось, что здание является источником света. Изумленные
красотой историки писали, что с восточной стороны Святая София являла свои
сверкающие купола, свои сто порфировых и мраморных колонн, свои драгоценные
мраморы с розовыми прожилками, зелеными полосками и пурпурными звездочками,
белоснежные, шафранные и стальные оттенки которых смешивались друг с другом как
цветы, между балюстрадами и капителями из золоченой бронзы, перед серебряным
алтарем, против дарохранительницы из массивного золота, возле золотых,
инкрустированных драгоценными камнями ваз, под бесчисленными мозаиками,
покрывающими стены золотыми блестками и сияющими камнями.
Константинопольский храм святой Софии оказал огромное влияние на
последующее развитие архитектуры. Ни одно здание уже не достигало размеров и
великолепия этого храма. Его композиция явилась образом, которому подражали и на
котором учились многие поколения строителей. 916 лет в храме звучали
песнопения восточных христиан. В XV веке турки завоевали Константинополь и
переделали храм в мусульманскую мечеть, пристроив к храму четыре минарета.
VI-VII вв.
Отливаются церковные колокола небольших размеров.
В Риме изобретена судовая мельница, в которой вращение водяного колеса
передавалось посредством зубчатых колес к жерновам.
В Китае открыт секрет производства фарфора.
В Западной Европе появляются первые немногие ветряные мельницы. Основой их
устройства были верхнебойные колеса большого диаметра.
С VI в. в сельское хозяйство внедряется усовершенствованный плуг на колесах
с режущим устройством, лемехом и устройством для переворачивания пласта
пашни. С применением такого плуга значительно облегчилась пахоту, сократился ее
срок, повысилась эффективность обработки почвы.
600 - 900 гг.
На территориях империи майя (Центральная Америка) своего расцвета достигает
искусство строительства, возникают крупные центры, начинается строительство
множества дворцов и храмов, расцвета достигает искусство, ремесло,
земледелие. Так, древние майя использовали метод террасного земледелия (на склонах
холмов), предохраняющий поверхность от вымывания и увеличивающий глубину
плодородного слоя. Устраивали майя и так называемые приподнятые поля, когда на
болотистой площади приподнимали поля, насыпая длинные грядки над уровнем воды
примерно на метр. Сооружали майя и сложные ирригационные системы (с 200 г. до
н. э.). Был обнаружен канал шириной в 90 метров, который тянулся на 11
километров, соединяя город с рекой. К северу от центра города Эцна расходились
веером семь каналов поменьше. Они подводили воду к различным по величине
резервуарам, из которых самый большой мог вместить 120 миллионов кубических
метров воды. Основными строительными инструментами были мотыги и тесла,
сделанные из кремнистого сланца. По каналам и рекам передвигались на каноэ, вы-
долбленных из красного дерева и лодках длиной 12 метров, в которых могли
разместиться до 50 человек. Вглубь страны с побережья везли самые разнообразные
товары: рыбу, морских млекопитающих, раковины, акульи зубы, позвоночники
морских скатов. Роль обменной монеты выполняла соль. На восточном побережье
Юкатана в городе Серросе формировался торговый центр. Среди самых ценных
товаров, проходивших здесь, были нефрит и обсидиан, которые привозили из
центральной части Мексики и с юга Гватемалы. Обсидиан (черное вулканическое
стекло) можно обтесать так, что край его становился, как бритва. Он шел на
изготовления оружия и режущих инструментов. Жрецы майя с давних времен вели
наблюдение за небесными телами. Тайные знания о звездах и планетах они
записывали в кодексах, которые донесли до нас сложную календарную систему майя,
связанную с движением Солнца, Луны и Венеры. Майя создали солнечный календарь
из 365 дней, с большой точностью определили лунный месяц (погрешность в 23
секунды в современном исчислении). Самым жизненно важным календарем,
определявшем почти каждый шах1 в жизни, был астрологический, или ритуальный,
календарь, состоящий из цикла в 260 дней. Современные ученые полагают, что в
основе его лежит период развития человеческого плода - от зачатия до рождения.
Древние майя пользовались предсказаниями гороскопа, определяя по ритуальному
календарю благоприятные дни для всевозможных занятий. Жрецы-астрономы майя
создали сложный календарь, в котором использовались одновременно солнечный,
ритуальный и венерианскии (по планете Венера) циклы. По нему жрецы определяли
времена войн и жертвоприношений. Этот большой календарь состоял из 104 лет,
65 периодов обращения Венеры и 146 периодов созревания человеческого плода.
По нему можно было через каждые 173,3 дня предсказывать солнечные и лунные
затмения.
VII в.
В Китае и Персии для обмолота зерна начинают использовать ветряные
мельницы. Ветряные мельницы были известны и в Риме, но широкого распространения не
получили.
В Армении изготовлены самые большие солнечные часы. Найдены они во время
раскопок храма Звартноц. На каменной плите размерами 1,26x1,26 м начерчен
круг. В верхней его половине сохранилась надпись на древнеармянском языке со
строками из Псалтыря. Нижняя представляет собой циферблат, а в центре -
углубление для стержня.
624 г.
Исидор Севильский предлагает изготовлять пиво из хмеля. Раньше пиво
варилось на Кавказе, потом в Финляндии. В Чехии пиво распространилось в XI в.
678 г.
В Греции Каллинникос предложил использовать в морской битве византийцев
против арабов так называемый «греческий огонь». «Жидкий» огонь состоял из
смеси серы, горной смолы, селитры и льняного масла.
700 - 1000 гг.
На полуострове Юкатан, в империи майя создано множество городов. Города Уш-
маль, Сайиль и Лабна особенно выделяются великолепием планировки и
архитектуры. Массивные четырехугольники зданий по фасаду облицованы известняком, у
дверных косяков стоят круглые колонны с квадратными капителями, верхняя часть
фасада украшена каменной мозаикой, сделанной из кремня. Восхищали строгая
организация пространства, сама панорама городов, пышность и усложненность
архитектуры. Высокие пирамиды, дворцы с рельефными и мозаичными фасадами,
сложенными из плотно пригнанных друг к другу кусочков колотого камня, подземные
резервуары, где хранились запасы питьевой воды, настенные иероглифы - такова
архитектура древнейшей цивилизации. Ремесленники и художники майя не знали ни
металлических инструментов, ни гончарного круга, но их глиняные вещи изящны и
красивы. Для работ с нефритом, кремнем, раковинами применялись шлифовальные
порошки и каменные инструменты. Ремесленники-майя знали разницу между
материалами. Любимый древними майя за красоту, редкость, а также за
предполагаемую волшебную силу, нефрит ценился особо. Деревянными пилами или костяными
сверлами делались канавки, завитки, лунки и т. п. Полирование производилось с
помощью твердых растительных волокон, которые добывали из побегов бамбука или
тыквенного дерева, клетки которых содержали микроскопические частицы твердых
минеральных веществ. Огромное количество фигурок из нефрита, изображающих
людей и животных имеет форму клина. Древние камнерезы использовали такую форму
изделия, чтобы можно было при случае применить их как орудие труда. После
небольшой доработки эти прекрасные каменные поделки могли превратиться в
амулеты или фигурки людей и богов. В искусстве майя изображение часто передает
действие или эмоции.
На Руси в качестве обрабатывающих инструментов стали применять точила из
очень мелкого песчаника. Такое, найденное при раскопках точило под Ростовым
имело наружный диаметр 300 мм, толщину 42 мм при почти такой же стороне
квадрата отверстия.
VIII в.
В начале века написан самый древний из печатных текстов, представляющий
молитвенник на китайском языке.
В Китае судостроители изобретают руль современного типа. Он размещался на
судне и являлся продолжением киля. Руль, объединенный с килем, стал одним из
важных элементов, способствующих в дальнейшем усовершенствованию судоходства.
Он позволил совершать плавания под парусами даже при отсутствии попутного
ветра.
Античные суда управлялись лишь боковыми веслами, что не давало большого
эффекта при маневрировании. В Европе управлять судном при помощи руля начали
значительно позже.
Переведен на арабский язык один из основных трудов Птоломея «Великое
построение» .
В Индии поражает воображение храм Кайласа в Эллоре, изваянный путем
осторожного выдалбливания скалы. Наружные и внутренние помещения отделаны резьбой
по камню с имитацией под дерево. Все сцены на мифологические темы на стенах
открытого коридора связаны единым содержанием. Здание покоится на каменных
слонах высотой в два этажа каждый. Храм, названный «восьмым чудом света»
существует и поныне. Для строителей в индийском трактате «Шильпашастра» даются
наставления как следует размечать геометрические очертания храмов и их
деталей. Кроме этого, в нем говориться о правилах измерения алтарей, о системах
счета, о построении различных геометрических фигур и других. В специальных
наставлениях, имеющих для строителей силу закона, обозначалась каждая часть
индийского храма. Строители были буквально скованы многочисленными законами и
правилами. Например, необходимо было подчиняться числам четыре и семь. Семь -
число волшебное, мистическое. Четыре - стороны квадрата, который положен в
основу любого здания. В то же время здание храма отождествлялось с
человеческим телом, с телом самого строителя. Считалось, что, если работа не заверше-
на или какая-нибудь часть здания сооружена плохо, соответствующие части тела
строителя будут поражены недугом. С незавершенным строительством приходилось
быть очень осторожным. В Индии недостроенные храмы встречаются редко.
В Европе, в областях к северу от Альп для изготовления документов, в
канцеляриях , книжном деле и т. п. на смену папирусу приходит пергамент. Вплоть до
XIII он остается господствующим в Европе материалом для письма. С переходом
от папирусного свитка к пергаментному кодексу меняются и приемы работы писца.
В древности переписчики книг не пользовались столами, а писали, положив
папирус на колени, а чтобы им было удобнее, ставили под ноги скамеечку. Изменение
приемов работы писца связано еще и с тем, что в древности книгу обычно писали
под диктовку. Книжник в средневековье, как правило, работал в одиночестве, и
потому нуждался в столе, на котором он мох1 бы разместить и чистый пергамент и
оригинал. Одинокое переписывание книг в монастырской келье расценивалось как
очень благочестивое занятие. Меняется и манера чтения книг. В древности книгу
читали только вслух, даже в библиотеке, обычно в кругу друзей или учеников, в
средневековье создается манера чтения про себя, хотя книгу нередко читают
вслух во время богослужения, в монастырских трапезных, при дворах.
IX в.
В Италии (Верона) изобретены механические часы. Некоторые историки
приписывают изобретение Пацификусу, другие - монаху Герберту, ставшему впоследствии
папой Сильвестром II. Он сделал башенные часы с гирями для города Магдебурга
в 996 году.
В Китае и Тибете был известен способ печатания с деревянных досок, на
которых гравировались целые рукописи. Этот способ в Европе назвали
«ксилографией» . Первая ксилографическая книга появилась в Корее.
В ряде городов Востока создаются обсерватории. В Сирийской пустыне были
произведены измерения дуги меридиана.
Арабы усовершенствовали процесс дистилляции, в результате чего им удается
выделить спирт. Однако долгое время спирт употреблялся только в лекарствах и
являлся их составной частью. В XIII-XIV вв. спирт проникает в Европу, его
производство расширяется.
Кириллом и Мефодием создана глаголица, которая отличается от кириллицы
формой букв. Существовала в X-XI вв. в Болгарии и Моравии, а в Хорватии до конца
XVIII века.
Начали изготовлять железную проволоку с помощью вытяжки, при этом проволоку
тянули через так называемые волочильные доски. Этот способ считается более
прогрессивным, так как раньше проволоку ковали.
Различные ценные инструменты славяне изготовляли путем сварки мягких
железных частей инструмента с твердыми, стальными. Таким образом производились
ножи, клинки, косы со стальными режущими кромками. Готовые изделия подвергались
закаливанию. Кузнецы изготовляли около 90 видов инструментов.
Около 900 г. н. э.
Наступил закат цивилизации майя, занимавшей территории современной Мексики,
Гондураса, Сальвадора и Гватемалы. Цивилизация переместилась в Юкатан.
IX-X вв.
В Китае гидростроители конструируют двухкамерные шлюзы.
IX-XI вв.
На Руси мастеровые начинают применять сверла по дереву - спиральные сверла
и перовидные. Спиральные сверла - бурав и сверел имели правое, по часовой
стрелке рабочее вращение и достигали длины до 370 мм при диаметре от 6 до 21
мм. Перовидные сверла - наперья, похожи на ложку, ими сверлили отверстия
большего диаметра. Технология получения сверл была непростой. Винтовые
канавки на буравах выбивались с помощью молотка и зубила с закругленным лезвием.
На железную основу наваривалось стальное острие, которое затем подвергалось
закалке и заточке. Иногда наконечники перовидных сверл делали многослойными и
таким образом, чтобы на острие выходила стальная пластина очень высокой
твердости. Применялась и цементация, в результате чего содержание углерода в
стали достигало 1,2 %. Для этого инструмент покрывали салом, обматывали
полосками козлиной кожи, затем обмазывали глиной и помещали в кузнечный горн. В
горне держали до сгорания кожи. Иногда вместо кожи применяли роговые стружки.
Техника обработки металла, и предназначенные для этой цели инструменты на
Руси этого времени вполне соответствовали эпохе.
Средняя Азия становится одним из важнейших центров научной мысли Востока.
Труды крупнейших ученых средневекового Востока предвосхитили результаты
исследований , проводимых в других странах в более поздний период. В Мерве,
Бухаре, Ургенче, Самарканде, Ходженте и других городах возникли астрономические
обсерватории.
Известен трактат «Книга о небесных движениях и свод наук и звездах» -
краткая энциклопедия астрономических знаний, написанная средневековым астрономом
Ахмед ал-Фаргани.
Среднеазиатский ученый Абу Райхан Беруни (973 - 1048) в «Хронологии древних
народов» дает детальное описание календарных систем арабов, персов, греков и
др. В трактате по математике и описательной географии «Канон Масуда»
излагается тригонометрический метод определения географических долгот, близкий к
современным триангуляционным геодезическим методам.
Впервые предложил алгебру как самостоятельную отрасль математики узбекский
математик и астроном Абу-Джафар ибн Муса ал-Хорезми (787 - ок. 850). Название
операции аль-джебр в его трактате «Китоб ал-джебр» («Книга о восстановлении и
противопоставлении»), состоящей в перенесении членов из одной стороны
уравнения в другую с изменение знака, впоследствии стала названием раздела
математики. Имя ал-Хорезми (латинское - алгоритм) вошло в математику как
обозначение арифметики с помощью индийский чисел, а затем как общее название всякой
системы, выполняемой по строго определяемым правилам.
Высшие достижения восточной философии связаны с именем Абунасра ал-Фараби
(873-950) . Его перу принадлежат, в частности, комментарии на «Метафизику»
Аристотеля.
Во Франции в 1163 году королем Людовиком VII и специально прибывшим в Париж
на церемонию папой Александром III был заложен первый камень в фундамент
собора Парижской богоматери - Нотр-Дам де Пари. Имени гениального архитектора и
конструктора, придумавшего это сооружение, которое принято считать первым
готическим зданием, а потому Францию - родиной готического стиля в архитектуре,
не сохранилось. Суть готической архитектуры заключалась в увеличении высоты
сооружений с применением новых, более совершенных перекрытий, а также в
распределении сил по основным конструкциям здания. При этом зодчие применили
системы стрельчатых сводов на ребрах с облегченной оболочкой самого свода,
что позволило значительно снизить его вес, облегчить внутренние опоры сводов.
В готическом сооружении внутренние своды несут главным образом вертикальную
нагрузку, а большая часть распора сводов передается на контрфорсы. Собор
строили почти сто лет. Строительство закончилось к 1257 году. Грандиозный со-
бор стал образцом для многих храмов Франции и других стран. В длину он имеет
130 метров, в ширину 108 метров, в высоту под сводами 35 метров, а его башни
поднимаются на 69 метров. Огромный собор вмещал 10 тысяч человек. Широкая
лестница в одиннадцать ступеней вела к трем остроконечным порталам -
архитектурно оформленным входам в храм. Великолепный фасад был поделен на пять
больших ярусов. Стрельчатые формы порталов, расположенных в первом ярусе, стали
потом характерными для готического стиля средневековой архитектуры,
сложившейся в Европе в XII-XVT веках. По сторонам порталов на пьедесталах стоят
четыре каменных скульптуры святых. Над порталами вдоль всего фасада здания
протянулся зубчатый карниз с 28 нишами, в которых размещены статуи королей,
объявленных церковью святыми. Над статуями высокие узкие окна, а между ними
огромное центральное окно-розетка в виде круга диаметром 10 метров. Оно
называется розой - его причудливые переплеты и цветные стекла напоминают яркие
лепестки. Высоко над окнами на тонких колоннах поднялась ажурная галерея,
которая снизу кажется сплетением каменных кружев. С галереи вниз смотрят
фантастические неуклюжие фигуры с крыльями летучих мышей, змеиными головами и
лебедиными шеями. Это химеры - воплощение человеческих грехов. На концах
галереи возвышаются массивные плосковерхние башни с шиферными крышами. Это
колокольня собора. Внутреннее пространство собора представляет собой царство
вертикальных линий, стройных каменных столбов каркаса, соединенных стрельчатыми
арками. В рамы витражей со сложными линиями свинцовых переплетов вставлены
цветные стекла. Рассеянный свет, проникающий через витражи, освещает обширное
пространство собора, льется на бесчисленные статуи мужчин, женщин, детей,
королей, епископов, воинов, стоящих во весь рост, коленопреклоненных, конных,
из мрамора, серебра, меди и даже восковых, населявших все промежутки между
колоннами нефа и хоров. В связи с угрозой разрушения собор был капитально
реставрирован. Сохранились витражи, скульптуры на фасадах и в хоре, но
главное сохранилась органическая цельность архитектурного облика.
IX-XII вв.
На несколько столетий раньше, чем в Китае в Европе распространилась упряжка
современного вида - с хомутом. Такая упряжка значительно усовершенствовала
транспортное средство и позволило использовать тягловую силу лошади, прежде
всего, при пахоте плугом. В сельском хозяйстве преимущество лошадей по
сравнению с крупным рогатым скотом проявилось в полную меру.
В этот период начинают подковывать лошадей.
На Руси великим князем Ярославом Мудрым в 1037 году в Киеве на месте
победоносной битвы киевлян с печенегами был заложен многокупольный собор Софии.
Во всей Европе той поры не было построено ничего, что могло бы с ним
сравниться. Софийский собор в Киеве первоначально был увенчан тринадцатью
куполами. Это было невиданное по масштабам строительство, которое осуществлялось в
несколько этапов.
На Руси построен храм Покрова на Нерли. Он возведен в честь нового
праздника Покрова Пресвятой Богородицы, что означало особое покровительство Царицы
Небесной Владимирским династиям и владимирской земле. Изящный, стройный,
совершенный, неописуемый, невесомый он стоит среди заливных лугов над тихим
озером. В 1165 году здесь была низменная пойма и вешние воды двух рек Клязьмы
и Нерли, поднимаясь на три с лишним метра, доходили до подножья храма,
который оставался на небольшом островке искусственного холма. Фундамент из
булыжного камня был заложен на глубину 1,6 метра, и его подошва опиралась на слой
тугопластинчатой глины. В этом старые мастера обнаружили хорошее понимание
строительной геологии. Над фундаментом в два приема возвели основание стен из
тесаного камня высотой 3,7 метра. Снаружи и внутри эти стены обсыпали глини-
стым супесчаным грунтом, затем грунт плотно утрамбовали. Так основание храма
оказалось на глубине 5,3 метра внутри искусственного холма. Для отвода
осадков проложили каменные желоба.
IX-XIII вв.
В Европе начинают сооружаться ветряные мельницы, известные еще в древние
времена. Однако ветряные мельницы использовались мало, так как существовала
дешевая рабочая сила - рабы. В период феодализма недостаток рабочей силы
привел к поиску природных источников энергии, в первую очередь эффективному
использованию силы воды и ветра.
В первое время с помощью ветряных мельниц обмолачивали зерно. Постепенно
сфера применения ветряных мельниц расширяется. Они проникают во многие
отрасли производства. На мельницах монтируются зубчатые передачи для
перераспределения движения с одного вала на другой. Несколько позже преобразование одного
вида движения в другой, например, вращательного движения колесных механизмов
в возвратно-поступательное движение осуществлялось посредством кулачков. От
арабов сведения о ветряных мельницах проникают в Испанию и в другие
европейские страны. В регионах, где постоянно дуют ветры, ветряные мельницы в период
феодализма становятся главным источником энергии.
X в.
С Х-го века на Руси строят срубленые дома - избы, которые были основным
жилищем сел и городов. Вид изб многообразен - четырехстенные, пятистенные, с
тремя, пятью, а то и большим числом окон по фасаду, крытые соломой или
дранью, с деревянным настилом или земляным полом. Но всегда они компактные,
близкие к квадрату, чтобы легче было ее обогреть. Длительное время планировка
избы оставалась неизменной: холодные сени, от них в одну сторону жилая часть
- отапливаемый сруб (собственно изба), по другую клеть (или горница), место
хранения домашнего имущества и ночлега в теплое время года. В древности трубы
над избой не было - дым выходил через дверь или в специальное окно над ней.
Такая изба называлась курной, или черной, в отличие от белой - избы с трубой.
Окна представляли собой продолговатые небольшие отверстия высотой в одно
бревно, при необходимости закрываемые дощечкой. В северных и центральных
районах печь размещалась у задней стены, рядом с ней вдоль той же стены
устраивалось место для спанья - лавка «конник». Сбоку от печи наверху до стены
настилали палати. Вдоль других стен стояли узкие лавки. В противоположном от
печи углу располагался стол. Считается, что в курной избе было всегда темно и
грязно от печной золы, сажи и копоти. Это не так. Избы северных крестьян
поражали чистотой: белоснежная скатерть на столе, вышитые полотенца на стенах,
в «красном» углу иконостас с начищенными до блеска окладами икон. Только чуть
выше человеческого роста проходит граница, за которой верхние венцы сруба и
потолка покрыты чернотой. Дым, расстилаясь по потолку, никогда не опускается
ниже определенного постоянного уровня. Окна в черной избе были маленькие,
задвигавшиеся задвижкой, в белой избе окна с рамами, закрытыми пузырем, слюдой,
а с XVIII века - стеклами и снаружи ставнями. С XVII века на смену избе
приходит сельский дом.
Теофил Пресвитер (XI-XII вв.) описывает процессы стеклоделия, печи для
стекловарения, стеклодувные инструменты, способы изготовления оконных стекол,
разноцветного стекла, посуды и т. п.
В IX-XV вв. на территории Узбекистана совершенствуется изготовление
цветного стекла.
В Германии начали разрабатывать свинцовые и серебряные руды.
В водяных мельницах применяются устройства, позволяющие изменять
направление вращения водяных колес в зависимости от уровня воды. Улучшились
конструкции жерновов мукомольных мельниц. Для более мелкого помола стали употреблять
вращающиеся совместно с пестом специальные ящики, для сбора размолотого зерна
- мукосейки, снабженные ситами.
В конце X-XI века во Франции, Англии, а затем в Голландии появляются
ветряные мельницы. Многие усовершенствования к ветряным мельницам были сделаны в
Голландии. Здесь появляются тормозные устройства, при помощи которых можно
было быстро остановить вращающиеся жернова. Приспособление было технически
сложным и представляло собой механический привод, включавший в себя несколько
пар зубчатых колес и тормозное устройство.
XI в.
В Германии производят набивные ткани с помощью штампа из обожженной глины
или бронзы. Для получения цветного рисунка на ткани штампы натирались цветной
глиной или изготовлялись из нее.
В Китае мастер Пи-Шэн (Би-Шэн, ок 1040 г.) изобретает для печатания
передвижные литеры, которые изготовлялись из камня, что сыграло значительную роль
в изобретении книгопечатания. Однако камень не был удобен для этих целей.
Арабский ученый Ибн-ал-Хайсан Альхазен (ок. 965 - ок. 1039) создал
фундаментальный труд по оптике. В Европе это сочинение известно как «Opticae
Thesaurus»), в котором он описал линзу как сферическую поверхность. Известно,
что линзы использовались и значительно раньше.
Ибн-ал-Хайсан-Альхазен упоминает о так называемой камере-обскуре, которая
позже явилась существенным звеном фотографии и техники кино.
На миниатюрах того времени изображены вилки для того, чтобы подцепить мясо
во время еды. Однако продолжительный период вилки не имели широкого
распространения .
Водяные мельницы в некоторых районах на побережье моря приводятся в
движение с использованием энергии приливов и отливов.
В качестве приспособления для отчерпывания воды или для подачи воды
начинают использоваться водяные колеса.
Впервые в истории физики и минералогии создан точный прибор для определения
удельных весов, сконструированный ал-Бируни и описанный им в трактате
«Удельные веса». Прибор представлял собой специальный сосуд для определения объема
воды, вытесненного погруженным в него образцом.
Бируни сконструировал рычажные весы с передвижной гирей.
В трудах ал-Бируни описаны основные астрономические инструменты,
используемые астрономами Ближнего и Среднего Востока, Северной Африки, и Европы в
средние века до середины XVII века, когда начал применяться телескоп:
солнечные, визирные, визирно-моделирующие, моделирующие, механические, для отсчета
времени. Известны три типа солнечных инструментов:
1) теневые, или гномонные, инструменты основаны на измерении в определенный
момент величины и направления изменяющейся в течение дня тени, которая
отбрасывается на шкалу освещаемым Солнцем выступом или прямолинейным стержнем-
гномоном. На Среднем Востоке использовали солнечные часы разнообразных
конструкций. Разнообразие возросло в средневековой Европе, где большую
популярность приобрела наука о свойстве теней - гномоника. Кроме солнечных часов, на
Востоке были известны гномонные инструменты, применявшиеся для определения
сторон света, широты местности и решения других астрономических задач. В
своих трудах Бируни описывает различные инструменты и приборы и методы отсчиты-
вания положения отбрасываемой ими тени.
2) Лучевые солнечные инструменты основаны на измерении по шкале, нанесенной
на вогнутой или выпуклой поверхности, в определенный момент положения,
изменяющегося со временем, солнечного блика, образуемого лучами, проходящими
через специальное отверстие. Их использовали для определения высоты Солнца над
горизонтом.
3) Визирные инструменты подразделялись на два типа - круговые и линейные. У
круговых инструментов указатель алидады с диоптрами перемещался по круговой
шкале, где деления нанесены на дуге окружности, ее половине или четвертой
части. Круговые (кольцевые) инструменты, а также квадранты устанавливались
неподвижно, указатель алидады с диоптрами для визирования светила,
вращающегося вокруг центра кольца, передвигали по градусной шкале и показывал высоту
светила. У линейных инструментов линейка с диоптрами или ее указатель
перемещался по линейной шкале - деления нанесены по прямой. Визирно-моделирующие
инструменты не только имеют алидады с диоптрами для визирования небесных тел,
но и моделируют расположение кругов небесной сферы.
4) Моделирующие инструменты двух типов - демонстрационные приборы (небесные
глобусы), вращающиеся вокруг своей оси известны с глубокой древности (глобусы
Птоломея) и демонстрационные приборы с зубчатыми передачами (планетарии,
теллурии) .
5) Механические - механический календарь Бируни и планетарии. Механический
календарь Бируни особенно интересен, так как его конструкцию можно
рассматривать как предшественницу механических часов.
6) Приборы для отсчета времени, основанные на измерении изменяющихся
объемов наполняющего вещества - клепсидры, песочные часы, масляные часы
(определяли промежутки времени по выгоранию определенного объема масла). Приборы
этой группы с появлением механических часов были постепенно вытеснены из
употребления, кроме песочных, которые и в наше время используются в медицине.
Борона начинает использоваться при обработке почвы, наряду с плугом.
В Западной Европе для приведения в действие водоподъемных устройств и
бурильных установок, а также в текстильном производстве начинают применяют
водяное колесо. В суконовальных и валяльных мельницах тяжелые молоты
приводились водяным колесом в действие в давили на загруженное в яму сукно.
В Европе с середины XI века для письма начинают применять цветные линейки
представляющие собой след от свинцовой пластинки, а с XIII века линейки порой
проводят чернилами. Раньше писали по линейкам, которые намечали пункторием
(циркулем) и проводили острой палочкой, от которой оставался бесцветный след.
XI-XIII вв.
В период крестовых походов (1096-1261 гг.) в Европе появилось много
технических достижений: технология изготовления красок, бумаги и т. д. что
позволило организовать новые производства.
Развивается, связанное с торговлей и наукой, городское ремесло, гильдии
ремесленников, союзы. Первыми в Европе они возникли в Италии. Появляются
скупщики товаров - купцы. Если раньше ремесленник сам не только изготовлял орудия
труда и украшения, но и продавал их, то теперь он мог посвятить себя ремеслу
полностью.
В Европе образовываются цеховые организации ремесленников одной
специальности - кожевников, суконщиков, золотых дел мастеров и т. д. Каждая ремесленная
мастерская состояла из хозяина-мастера, его помощников-подмастерий и
учеников . Обычно все они жили в одном доме. Каждый работник имел свой инструмент.
По уставу цеха, помощник нанимался к мастеру поденно, понедельно или на год.
Ученик находился под опекой хозяина и был на его содержании. Мастера, имевшие
мастерские, объединялись в цехи. Каждый вновь поступивший в цех мастер должен
был выдержать экзамен, в совершенстве владеть ремеслом, уметь изготовлять
предмет нужного качества. Обучение ремеслу было долгим. Чтобы достичь высокой
квалификации, каждый ремесленник довольно долгое время был учеником, а затем
подмастерьем. Члены цеха сами решали свои внутренние вопросы, оказывали друг
другу помощь. Цех сообща принимал на себя расходы по лечению больных,
похоронам и т. д. Для управления цехом его члены выбирали себе патронов из числа
самостоятельных хозяев. Существовала круговая порука. Каждый мастер ручался
за другого, а патроны за мастеров в том, что продукция всех входящих в цех
мастеров будет высокой по качеству и может быть сдана заказчику без ущерба
для репутации всего цеха. Изготовляемую продукцию выставляли для всеобщего
обозрения. Отдельно от сельского хозяйства существовало кузнечное и гончарное
ремесло. Потребности сельского хозяйства, военное дело, торговля, путешествия
торговцев, создание новых видов труда и оружия, усовершенствование старых,
создание многих однотипных вещей - стимулировало развитие ремесла города,
которое при феодализме стало играть важнейшую роль.
Водяные колеса начали использовать в качестве движущей силы для приведения
в действие воздуходувных мехов. Возможно, в это же время с помощью водяных
колес приводят в действие тяжелый кузнечный молот в кузницах. Со временем
использование энергии воды позволит увеличить высоту печей, что впоследствии
приведет к возникновению доменных печей для производства чугуна.
В Китае моряки во время плавания ориентируются по компасу, который в
течение первого тысячелетия значительно усовершенствуется.
В юго-западную часть Европы от арабов проникают сведения об изготовлении
бумаги, которая постепенно заменяет пергамент. Уже с XI века начинают
применять прессы, используемые в виноделии, для производства бумаги. Изготовление
высококачественной бумаги было известно на территории Узбекистана в IX-XV вв.
Распространяется романский стиль в архитектуре. Решаются технические
проблемы, связанные с возведением церковных куполов с крестовым сводом. Строятся
каменные укрепления - замки - массивные башенные сооружения. Возникают города
периода раннего феодализма.
Начали использовать водяные колеса при набивке тканей. Кожаные мешки или
ковши на валах водяного колеса заменяются специальными кулачками, что
позволяет осуществлять набивку тканей механическим путем. Производительность
такого устройства в десять раз выше, чем механизма с ножным приводом.
В сельском хозяйстве Европы начинают применяться железные орудия труда.
Пахота производится железными колесными плугами с несимметричным лемехом.
Изобретена упряжка, позволившая для пахоты впрягать одновременно несколько
лошадей.
Распространяется трехпольная система земледелия, при котором поочередно
одно поле используется под яровые, озимые, главным образом под рожь, а третье
остается под паром.
В Греции, Германии, Англии появляются рудники.
Выращиваются некоторые виды стручковых растений.
Мавры принесли бумагу и способ ее изготовления в Испанию. Бумагу здесь
получали , перерабатывая тряпичное сырье.
Альберт Великий (Альберт фон Больштедт), создал труды, описанные в 21 томе.
Три из них посвящены науке. Он пересказал «Физику», «Астрономию» и трактат
о минералах Аристотеля, подробно описал животный мир, занимался химией.
В Англии крупнейший ученый Роджер Бекон в своих сочинениях уделил много
места естествознанию, химии, физике и многим другим областям науки. Он
пользовался произведениями Аристотеля, Евклида, Птоломея, Плиния, Ибн Сины, аль-
Фараби и многих других. Писал об астрономии, математике, анатомии и
физиологии глаза, знал сферическую аберрацию, занимался выпуклыми зеркалами,
описывал приборы для измерения диаметра Луны и Солнца, дал свое объяснение
распространению света. Ему принадлежат идеи создания кораблей и экипажей, которые
без употребления мускульной силы человека могли бы двигаться с громадной
скоростью .
1041-1048 гг.
В Китае начаты первые опыты по книгопечатанию Би Шэном. Но деревянные доски
для всех страниц любой новой книги приходилось вырезать заново.
Около 1120 г.
В Англии монах Ательгарт, перевел с арабского «Элементы Эвклида».
1150 г.
В Германии в монастыре в Дизибоденберге настоятельницей написана «Физика»
из четырех книг, содержавшая первые ростки немецкой ботаники и зоологии.
1200 г.
В Италии Леонардо Пизанский (Фибоначчи) завершил переводы математики
арабов. Его труд «Книга абака» («Книга счета») рассказывает о действиях над
дробями, о тройном правиле и многом другом. По этой книге учились поколения
купцов и ремесленников в средние века.
Для переноса и подъема тяжелого груза строятся подъемные краны с блоками,
приводимые в действие педальным устройством.
В течение всего первого тысячелетия н. э. заметно преимущество китайской
техники над европейской. При строительстве каналов в последний период до н.
э. и в начале нашего летоисчисления китайцы использовали однокамерные шлюзы.
В тот же период в Китае построены часы, действующие с помощью водяного
колеса. В 67 г. н. э. в Китае построен первый известный мост на цепях. При
транспортировке груза или материалов использовались ролики - важное изобретение,
которое стало известно в Европе только в следующем тысячелетии. Китайский
астроном Чанг-Шэнг сконструировал звездный глобус и изобрел сейсмограф.
1226 г.
В Китае во время обороны Пекина от орд Чингизхана произошел первый
пороховой взрыв: на монголов летели каменные ядра, выпущенные из первых в истории
человечества пушек.
1232 г.
Первое упоминание о применении дымного пороха в Китае для заряда ракет,
получивших название «китайская стрела».
1249 г.
Выработан первый королевский горный закон, введенный для города Иглавы
(Чехия) .
XI-XIV вв.
Изготовление изделий в домашних условиях (домашние ремесленные мастерские)
уступает место цеховому производству в городах. Несмотря на то, что цеховой
мастер и рабочие изготовляют в цехе определенное изделие полностью, а не
отдельные его части, узкая специализация ремесел способствует разделению труда,
что позволяет достичь совершенства в ручной обработке изделия. Несмотря на
то, что на смену цеховому производству постепенно приходят новые, более
прогрессивные методы труда, оно остается основным звеном до возникновения
фабричного производства.
XI-XV вв.
В Европе распространяется горизонтальный ткацкий станок с педалями.
Применение станка позволило увеличить продуктивность ткачества почти в четыре раза
по сравнению с использованием ранее существующих вертикальных ткацких
станков .
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез
ПРИРОДА МИКРООРГАНИЗМОВ
Понятие «микроорганизм» не имеет точного таксономического смысла, как,
например , термины «позвоночные» или «покрытосеменные». Каждый из таких терминов
означает определенную биологическую группу, все члены которой обладают
множеством общих структурных и функциональных особенностей. В отличие от этого
любой организм микроскопических размеров является по определению
микроорганизмом. Микроорганизмы встречаются в самых различных таксономических группах,
причем некоторые из этих групп (например, водоросли) включают и гораздо более
крупные организмы. В этой статье в общих чертах будут рассмотрены две
обширные таксономические группы, которые частично или полностью состоят из
микроорганизмов,— прокариоты и протисты.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА
БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Клеточные организмы обладают общностью химического состава; их наиболее
характерная химическая особенность — это присутствие трех классов сложных
макромолекул: дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), рибонуклеиновых кислот (РНК)
и белков. ДНК — компонент, несущий в закодированной форме всю наследственную
информацию, необходимую для формирования специфических свойств организма.
Совокупность этих свойств называют фенотипом. Наследственная (генетическая)
информация сначала «переписывается» (транскрибируется) в виде комплиментарных
последовательностей в особых молекулах РНК — в так называемых матричных, или
информационных, РНК (мРНК). Затем молекулы мРНК служат матрицами для синтеза
всех специфических белковых молекул, характерных для данного организма
(процесс трансляции). Трансляция транскрибированной генетической матрицы
происходит на органеллах, называемых рибосомами, которые состоят из белковых
субъединиц и особых молекул РНК — рибосомальных РНК. Молекулы РНК третьего типа —
транспортные РНК (тРНК) — участвуют в синтезе белка как переносчики
активированных аминокислот, которые собираются в линейную последовательность на
первом этапе белкового синтеза. Белки организма — это, прежде всего, ферменты,
катализирующие различные реакции; из белковых молекул строятся также многие
виды клеточных микроструктур.
Центральная догма молекулярной биологии.
Химические реакции какого-либо организма, катализируемые специфичным для
него набором ферментов, в совокупности называются метаболизмом. Сюда
относятся, во-первых, процессы биосинтеза макромолекул из гораздо более простых
химических соединений (питательных веществ), получаемых из внешней среды, и,
во-вторых, реакции, необходимые для образования высокоэнергетических (богатых
энергией) соединений, обеспечивающих протекание процессов биосинтеза.
Большинство организмов обладает сходной физической структурой: они состоят
из микроскопических субъединиц, называемых клетками. Все клетки заключены в
тонкую оболочку — плазматическую мембрану, которая удерживает во внутреннем
пространстве множество молекул, больших и малых, необходимых для поддержания
биологических функций; в то же время мембрана регулирует прохождение
растворенных веществ из окружающего пространства внутрь клетки и обратно. Клетки
никогда не возникают de novo: они всегда образуются из предсуществующих
клеток в результате их роста и деления.
Эти общие положения относятся ко всем живым объектам, за исключением
вирусов . Общие свойства вирусов будут описаны в конце этой статьи.
ТИПЫ КЛЕТОЧНОЙ
ОРГАНИЗАЦИИ
Простейшие клеточные организмы состоят из одной клетки. Поскольку клетки
всегда имеют микроскопические размеры, такие одноклеточные организмы всегда
очень малы и попадают, таким образом, в категорию микроорганизмов. Одно-
клеточность широко распространена, хотя и не универсальна, среди бактерий,
простейших и водорослей; кроме того, одноклеточные организмы встречаются,
хотя и реже, среди грибов. Весьма значительные различия между разными группами
микроорганизмов касаются, прежде всего, размеров, формы и внутреннего
строения клетки; несколько одноклеточных микроорганизмов схематически изображены в
примерно одном и том же масштабе на двух рисунках ниже.
ф
'*>
Staphylococcus aureus
Streptococcus pyogenes
8cPcc
Streptococcus pneumoniae
c^c
^zx.
=х==эс
^^
ВасШиг cews
\
si
, Vibrio choleroe
Klebsiella pneumoniae
E. coH; Salmonella
i
hi
f ■ ^
Bosdetella pertussis
Ccryntbottcrium diphtheria?
<?
?
rS>
!Л ф
X
Helicobacter pylori
,ss^
Clostridium botulinum Clostridium teteni Neisseria gonorrhoeae IwpowrtMpajtrfum
Некоторые виды бактерий.
Более сложный тип организации — многоклеточность. Хотя многоклеточный
организм возникает первоначально из одной клетки, в зрелом состоянии он построен
из множества клеток, соединенных между собой характерным образом, что и
определяет общую форму всего организма. Многоклеточные организмы, состоящие из
небольшого числа клеток, могут еще быть микроскопическими; есть много подоб-
ных примеров среди бактерий и водорослей. Такие организмы обычно состоят из
однотипных клеток, соединенных в виде цепочки или нити. Однако в тех случаях,
когда число клеток значительно больше, структура организма может усложняться
просто благодаря способу укладки составляющих его клеток. Лучше всего
продемонстрировать такую простую многоклеточную организацию на примере некоторых
более крупных (в частности, морских) водорослей, которые часто напоминают
своей формой высшее растение, хотя составляющие их клетки почти или совсем не
специализированы. Форма возникает здесь благодаря определенному плану
соединения сходных между собой структурных единиц.
Некоторые одноклеточные - простейшие и водоросли.
Организации многоклеточных животных и сосудистых растений присуща гораздо
большая степень структурной сложности; это результат дифференциации клеток
различного типа в процессе развития организма. Деление клеток приводит здесь
к образованию различных тканей, каждая из которых состоит из клеток особого
типа. Следующий уровень сложности может быть достигнут благодаря соединению
клеток разных типов в функциональные единицы, называемые органами.
Структурная организация сосудистых растений или многоклеточных животных при
микроскопическом исследовании оказывается, таким образом, значительно более сложной,
чем организация крупных, но недифференцированных многоклеточных организмов,
таких, как морские водоросли.
Наконец, в нескольких группах организмов биологическая организация
представлена третьей формой — структурой, которая на первый взгляд противоречит
аксиоме, что организмы состоят из клеток. Ценоцитные (или многоядерные)
организмы не состоят из клеточных субъединиц, отделенных друг от друга
мембранами; цитоплазма отдельного организма непрерывна, и он растет, не претерпевая
клеточных делений. Этот тип организации характерен для большинства грибов, а
также встречается у многих водорослей.
ПРОБЛЕМА ПЕРВИЧНОГО
ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ
Представление о том, что наша планета населена живыми организмами двух
различных типов — растениями и животными,— так же старо, как сам человеческий
род. На раннем этапе развития биологии это донаучное представление было
сформулировано в научных понятиях: биологи выделили два главных царства
организмов—растения (Plantae) и животных (Animalia). Организмы, относящиеся к этим
двум царствам, легко различить по целому ряду структурных и функциональных
признаков; некоторые из этих признаков приведены в табл. ниже. Это
традиционное разделение на две группы было вполне удовлетворительным до тех пор, пока
биологам приходилось иметь дело только с наиболее дифференцированными
многоклеточными организмами.
НЕКОТОРЫЕ ИЗ ВАЖНЕЙШИХ РАЗЛИЧИЙ МЕЖДУ МНОГОКЛЕТОЧНЫМИ
ЖИВОТНЫМИ И СОСУДИСТЫМИ РАСТЕНИЯМИ
Признаки
Сосудистые растения
Многоклеточные животные
Функциональные
Источник энергии
Источник углерода
Потребность в
факторах роста
Активное движение
Свет
С02
Нет
Отсутствует
Химическая энергия
Органические соединения
Необходимо много факторов
Имеется
Структурные
Клеточная стенка
Хлоропласты
Характер роста
Имеется
Имеются
Неограниченный*
Отсутствует
Отсутствуют
Ограниченный*
* Отдельные особи животных достигают более или менее фиксированных размеров
н формы — становятся «взрослыми». У большинства растений рост продолжается в
течение всей жизни отдельного организма, и его конечные размеры и форма
предопределены в гораздо меньшей степени.
МЕСТО, ЗАНИМАЕМОЕ
МИКРООРГАНИЗМАМИ
Когда в XVIII—XIX веках началось изучение мира микробов, казалось
несомненным, что и эти простые организмы можно распределить между царствами растений
и животных. На практике тот или иной организм относили к одному из этих
царств обычно на основании двух легко определяемых различий между растениями
и животными — способности или неспособности к активному движению и к
фотосинтезу. Многоклеточные водоросли — неподвижные фотосинтезирующие организмы, в
некоторых случаях похожие по форме на обычные растения, — были, естественно,
отнесены к растительному царству. Ценоцитные грибы, хотя они и не способны к
фотосинтезу, были отнесены к царству растений ввиду их неподвижности.
Микроскопические подвижные формы были объединены в одну группу животных под
названием «инфузорий» (около 1800 г.).
Когда была сформулирована и получила признание клеточная теория (около 1840
г.) , биологи поняли, что «инфузории» — весьма гетерогенная группа с точки
зрения их клеточной организации. Некоторые из этих микроскопических форм
(например, коловратки) — многоклеточные беспозвоночные животные; план строения
их тела определяется дифференциацией в ходе развития организма. Кроме того,
одноклеточные представители «инфузорий» могут быть разделены на две подгруп-
пы: Protozoa (простейшие) с относительно крупными и сложными клетками и
Bacteria (бактерии), клетки которых гораздо мельче и проще. Бывшие
«инфузории» распались, таким образом, на три группы. Некоторые из них были отнесены
к многоклеточным беспозвоночным животным. Другие — простейшие — тоже остались
в царстве животных, но были здесь выделены в особую группу на основании их
одноклеточного строения. И наконец, бактерии были перенесены в царство
растений (несмотря на неспособность большинства их к фотосинтезу), так как
выяснилось, что клетки сине-зеленых бактерий (цианобактерий), которых в то время
относили к водорослям, обладают сравнительно простой структурой.
Однако последующие наблюдения показали, что отнесение простейших (большой и
сложной группы микроорганизмов) к одноклеточным животным приводит к
значительным трудностям. Такие простейшие, как ресничные инфузории и амебы, — фа-
хютрофные организмы, лишенные клеточной стенки, — вполне удовлетворительно
укладывались в рамки представлений о царстве животных; об остальных
простейших этого сказать было нельзя. Например, жгутиковые при ближайшем
рассмотрении оказались очень разнородной группой организмов; у некоторых из них
подвижность, обусловленная жгутиками, была единственным признаком, сближающим их
с животными. Одни жгутиковые обладали клеточной стенкой, другие — нет.
Некоторые были фототрофами, другие же — хемотрофами, а среди последних имелись
как осмотрофные, так и фахютрофные организмы. Короче говоря, в этой группе
микробов встречались все возможные комбинации признаков, характерных для
животных и для растений. Вопрос о положении жгутиковых стал еще более острым,
когда было обнаружено, что по особенностям строения клетки многие из прото-
трофных жгутиковых очень напоминают многоклеточные неподвижные водоросли.
Другая группа простейших — миксомицеты — тоже вызывала затруднения. В
вегетативном состоянии это фахютрофные амебоидные организмы, но они могут также
образовывать сложные плодовые тела, сходные по величине и форме с плодовыми
телами истинных грибов. Следует ли относить их к растениям (грибам) или к
животным (простейшим)?
В дальнейшем в результате более глубокого изучения особенностей различных
групп микробов стало ясно, что на существующем уровне развития биологии уже
невозможно логичным и последовательным образом проводить разделение всего
живого на два царства. Некоторые группы (в первую очередь миксомицеты и
жгутиковые) ботаники считали растениями, а зоологи — животными. Эту проблему легко
понять с эволюционной точки зрения. Основные группы микробов можно
рассматривать как потомков очень древних эволюционных рядов, предшествовавших
разделению двух крупных ветвей, которые со временем привели к возникновению растений
и животных. Поэтому большинство групп микробов нельзя классифицировать на
основе свойств, характеризующих эти две эволюционно более поздние группы.
КОНЦЕПЦИЯ
ПРОТИСТОВ
Неудовлетворенность существовавшей классификацией и ясное понимание
существа проблемы подсказали одному из последователей Дарвина — Э. Геккелю —
очевидный выход из положения: в 1866 г. он высказал мысль, что можно избежать
логических затруднений, если признать существование третьего царства, протис-
тов, включающего простейших, водоросли, грибы и бактерии. В соответствии с
этим среди протестов были и фотосинтезирующие, и не способные к фотосинтезу
организмы; некоторые из них были сходны с растениями, некоторые — с
животными, а у некоторых сочетались признаки, характерные для обоих традиционных
царств. Все протисты отличались от растений и животных относительно простой
биологической организацией. Многие протисты — одноклеточные или ценоцитные
организмы; но даже у многоклеточных протистов (например, у крупных водорос-
лей) нет внутренней дифференциации на различные типы клеток и ткани,
характерной для растений и животных. Таким образом, основой для первичного
подразделения живых организмов может быть степень сложности биологической
организации; дальнейшее (вторичное) разделение более высокоорганизованных форм может
быть основано на свойствах, которые давно уже использовались для отделения
растений от животных.
ЭУКАРИОТЫ
И ПРОКАРИОТЫ
Около 1950 г. развитие электронной микроскопии и методов приготовления
биологических препаратов позволило исследовать структуру клеток с разрешением,
во много раз превосходящим возможности светового микроскопа. В течение
нескольких лет было открыто множество неизвестных ранее особенностей тонкой
структуры клетки. Это привело к обнаружению одного принципиально важного
признака внутренней архитектуры клетки, разделяющего организмы на две группы. В
современном мире существует два существенно различных типа клеток. Более
сложная эукариотическая клетка является структурной единицей у растений,
многоклеточных животных, простейших, грибов и всех групп, которые обычно
относили к водорослям, кроме одной. Несмотря на крайнее разнообразие эукариотиче-
ских клеток, обусловленное их специализацией в ходе эволюции этих групп, а
также модификациями, которые они претерпевают во время дифференцировки у
растений и животных, в основной «архитектуре» таких клеток всегда имеется много
общих черт. Менее сложная прокариотическая клетка является структурной
единицей в двух группах микробов: у бактерий и у тех организмов, которые раньше
называли сине-зелеными водорослями. Сине-зеленые водоросли обладают таким же
механизмом фотосинтеза, как и эукариотические водоросли, но он находится в
клетке, имеющей совершенно иную тонкую структуру. Поэтому объединение так
называемых сине-зеленых «водорослей» с эукариотическими водорослями уже нельзя
считать оправданным, и они должны быть рассмотрены как одна из групп фотосин-
тезирующих бактерий — цианобактерии.
Одновременно с новыми данными о тонкой структуре клетки, получаемыми с
помощью электронной микроскопии, быстро накапливались также сведения о
функционировании клетки, в значительной мере благодаря развитию молекулярной
биологии. Стало очевидным, что структурные различия между эукариотическими и про-
кариотическими клетками отражают весьма важные различия в механизмах
осуществления ряда жизненных функций клетки. Речь идет прежде всего о передаче и
проявлении генетической информации, об энергетическом обмене и о механизме
поглощения и выделения веществ клеткой. Теперь уже очевидно, что граница
между эукариотическими и прокариотическими клеточными организмами — наиболее
важное и глубокое из всех обусловленных эволюцией различий в современном мире
живого. Кроме того, оно позволяет совершенно однозначно разделить организмы
на две группы только по особенностям их клеток.
Эта недавно установленная линия раздела проходит через царство протистов,
выделенное Геккелем. Простейшие, грибы и водоросли (за исключением сине-
зеленых) — эукариоты, по организации клетки они не отличаются существенным
образом от растений и животных. Все бактерии (включая цианобактерии) —
прокариоты, и такое наименование адекватно определяет эту обширную группу
организмов . Протистами же теперь лучше всего называть группу относительно простых
эукариот, куда входят простейшие, грибы и водоросли. Это название позволяет
отличать их от растений и животных (см. табл. ниже).
Ниже будут изложены основные особенности организации и функционирования
клеток, отличающие эукариотические клетки от прокариотических.
ПЕРВИЧНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ КЛЕТОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ ПРИНЯТОЕ
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
Эукариоты
| Прокариоты
Многоклеточные; выраженная
дифференциация клеток и
тканей
Одноклеточные, образующие
многоядерные клетки или
мицелий; последние с
незначительной дифференциацией
клеток и тканей или без нее
Одноклеточные
Растения:
• Семенные
• Папоротники
• Мхи
• Печеночники
Животные:
• Позвоночные
•
Беспозвоночные
Протисты:
• Водоросли
• Простейшие
• Грибы
Бактерии
ОРГАНИЗАЦИЯ И
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ
ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ
Как мы уже упоминали, все клетки имеют поверхностную мембрану, называемую
плазматической мембраной. В электронном микроскопе она выглядит как
трехслойная структура толщиной около 8 нм1. Мембраны с такого рода структурой
называют элементарными мембранами. Для эукариотической клетки характерно наличие
внутри нее множества систем элементарных мембран, причем многие из них по
своей структуре и топологии отличны от плазматической мембраны. Эти
внутренние мембранные системы служат для обособления ряда функциональных компонентов
эукариотической клетки в специализированных и частично замкнутых участках,
которые обмениваются веществами главным образом путем мембранного транспорта.
Наиболее сложная по своей топологии мембранная система — эндоплазматический
ретикулум (ЭР). Это сложная сеть взаимосвязанных каналов, которые пролизывают
значительную часть внутреннего пространства клетки и находятся в
непосредственном контакте с двумя другими важнейшими компонентами клетки — с ядром и с
некоторой частью цитоплазматических рибосом. Элементы ЭР окружают ядро,
образуя ядерную мембрану. Ядерная мембрана обладает характерной структурой, в ней
имеются многочисленные поры диаметром около 40 нм. Поверхность других
участков ретикулума, которые называют шероховатым эндоплазматическим ретикулумом,
усеяна рибосомами (см. рис. ниже). Белки, синтезируемые на рибосомах
шероховатого ЭР, проходят в каналы ЭР и переносятся по ним в другие участки клетки.
Еще одна характерная мембранная органелла — аппарат Гольджи, который
состоит из плотно уложенных мешочков различной величины. К его многообразным
функциям относятся, во-первых, «упаковка» белков и веществ небелковой природы,
синтезируемых в эндоплазматичеоком ретикулуме, и, во-вторых, транспорт этих
веществ в другие участки клетки или к ее поверхности, где пузырьки аппарата
Гольджи могут сливаться с плазматической мембраной и освобождать свое
содержимое, выводя его таким образом из клетки. Этот процесс называется экзоцито-
зом.
1 Нанометр (нм) — общепринятая в настоящее время единица длины, которой пользуются
при описании тонкой структуры биологических объектов (10~9 метра). Он равен 10~3
микрометра (мкм) или 10~7 см. Ангстрем (А) равен Ю-1 нм.
Строение эукариотической клетки.
Структуры, ответственные за дыхание и фотосинтез (у фотосинтезирующих эука-
риот), содержатся в органеллах двух функционально различных типов,
ограниченных мембранами, — митохондриях и хлоропластах. Те и другие содержат систему
внутренних мембран с характерной структурой и функцией. Внутренние мембраны
митохондрий (кристы) содержат дыхательную систему — систему переноса
электронов; во внутренних мембранах хлоропластов (тилакоидах) находятся пигменты и
система транспорта электронов, а также центры фотохимических реакций.
ЭУКАРИОТИЧЕСКИЙ ГЕНОМ:
ЕГО РЕПЛИКАЦИЯ,
ТРАНСКРИПЦИЯ И
ТРАНСЛЯЦИЯ
В эукариотической клетке ядро служит основным, но не единственным местом
хранения наследственной информации. Небольшая в количественном отношении, но
функционально очень важная часть клеточного генома находится в митохондриях и
в хлоропластах (у фотосинтезирующих организмов). ДНК органелл определяет
некоторые (но отнюдь не все) свойства соответствующих органелл. Кроме того, ор-
ганеллы обоих типов содержат собственные специфические механизмы транскрипции
и трансляции. Таким образом, репликация эукариотическохю генома, так же как
транскрипция и трансляция, происходит в двух или трех различных местах: в
ядре и цитоплазме, в митохондриях и в хлоропластах. Механизмы репликации,
транскрипции и трансляции в органеллах несколько отличаются от
соответствующих ядерных механизмов. Поэтому свойства каждой из этих двух систем следует
рассмотреть по отдельности.
Репликация,
транскрипция
и трансляция
ядерного генома
У эукариот генетическая информация, содержащаяся в ядре, распределена между
ограниченным числом обособленных структурных элементов, называемых
хромосомами. Каждая хромосома — это нитевидная структура, содержащая ДНК, основные
белки особого типа, называемые гистонами, и группу негистоновых белков,
которые, вероятно, играют какую-то роль в регулировании функции генов. В неделя-
щемся, или интерфазном, ядре (см. рис. ниже) каждая хромосома сильно вытянута
и имеет толщину всего лишь 20—30 нм; поэтому ее нельзя увидеть с помощью
светового микроскопа. Интерфазное ядро содержит так называемое ядрышко — орга-
неллу, богатую РНК и связанную со специфическим участком хромосомы — ядрышко-
вым организатором. Ядрышковый организатор содержит множество копий генов,
определяющих структуру рибосомальных РНК; ядрышко служит местом синтеза
высокомолекулярной РНК-предшественника, из которой затем путем расщепления
образуются основные типы молекул РНК, входящих в состав цитоплазматических рибосом.
Эти РНК, а также матричные РНК синтезируемые в других участках хромосом,
выходят через ядерные поры в цитоплазму, где происходит сборка рибосом и где
синтезируется основная масса клеточного белка.
Интерфаза (G2) Профаза Метафаза
Анафаза Телофаза Интерфаза (G2)
Фазы митоза.
Репликация и распределение генетического материала, содержащегося в
хромосомах, связаны со сложным циклическим процессом — митозом. Репликация
хромосомной ДНК происходит еще до начала митоза в интерфазном ядре. В начале
митоза хромосомы спирализуются и образуют компактные структуры, видимые в
световой микроскоп. Каждому виду эукариот свойственны определенное число и форма
хромосом — набор хромосом в целом определяет кариотип данного вида. Во время
укорочения хромосом в ядерной области происходит быстрая сборка биполярной
структуры в форме веретена, состоящей из микротрубочек; ее называют митотиче-
ским аппаратом. Образование этой структуры обычно сопровождается разрушением
ядрышка и ядерной мембраны. Хромосомы выстраиваются в экваториальной области
веретена, причем каждая хромосома расщепляется вдоль на две идентичные
дочерние структуры — хроматиды. Затем два набора хроматид расходятся к полюсам ми-
тотическохю аппарата; на полюсах формируются два дочерних ядра, а веретено в
это время распадается. Во время последней фазы митоза обычно происходит
разделение клетки, причем плоскость деления совпадает с экваториальной
плоскостью веретена.
Репликация,
транскрипция
и трансляция
геномов органелл
В хлоропластах и митохондриях ДНК представлена небольшими двухцепочечньгми
молекулами, обычно кольцевыми, не связана с гистонами. Таким образом,
генетическая информация органелл содержится в структурах, весьма сходных с
хромосомами прокариот, хотя и значительно меньших по размерам.
Молекулы
Схема строения митохондрии.
В каждой органелле имеется множество копий ДНК (до 40—50 в некоторых
хлоропластах) . Кроме того, хлоропласты и митохондрии содержат аппарат транскрипции
и трансляции, включая специфические для органелл рибосомы, которые меньше ци-
топлазматических 80Б-рибосом и близки по величине к 7OS-рибосомам прокариот.
Синтез белка в органеллах ингибируется хлорамфениколом и некоторыми другими
антибиотиками, подавляющими этот процесс и у прокариот, но не влияющими на
синтез белка в цитоплазме эукариотической клетки. Таким образом, хлоропласты
и митохондрии обнаруживают ряд важных черт фундаментального сходства с прока-
риотическими клетками. Митохондрии обладают еще одной особенностью,
характерной для клеток, но не для других компонентов клетки: они образуются путем
деления предсуществующих органелл. Это продемонстрировано также в отношении
многих типов хлоропластов у водорослей. У высших растений зрелые хлоропласты
развиваются из более простых структур — пропластид; на стадии пропластид и
происходит воспроизводство этих органелл.
Сходство между этими двумя видами органелл эукариотической клетки и прока-
риотическими клетками имеет большое значение для представлений об эволюции.
Оно наводит на мысль, что хлоропласты и митохондрии отличаются по своему
происхождению от других частей эукариотической клетки: возможно, что они
произошли от каких-то древних прокариот, которые проникли в эукариотическую
клетку как симбионты и, в конце концов, утратили способность существовать
независимо от организма-хозяина.
Половой
процесс
у эукариот
Первый этап полового размножения — слияние клеток. Две клетки, участвующие
в этом процессе, называются гаметами, а образующаяся в результате их слияния
клетка — зиготой. У всех эукариотических организмов после слияния гамет
происходит слияние их ядер, поэтому ядро зиготы содержит два полных набора
генетических детерминантов — по одному из каждого ядра гаметы.
Половое размножение — обычное явление в жизненном цикле как растений, так и
животных. У позвоночных и многих беспозвоночных это единственный способ
образования новых особей. Растения могут также размножаться бесполым путем
(например, отводками); различные способы бесполого размножения встречаются и у
многих беспозвоночных животных. У протистов половое размножение редко бывает
обязательным этапом жизненного цикла; у многих из них вообще отсутствует
половая стадия, и даже у тех видов, у которых она имеется, половое размножение
может происходить редко, а новые особи возникают главным образом бесполым
путем (например, путем деления клетки на две или путем образования спор).
Слияние клеток в ходе полового процесса приводит к удвоению числа хромосом,
так как ядро каждой из гамет содержит N хромосом, и после их слияния в ядре
зиготы будет соответственно 2N хромосом. Поэтому при переходе от одного
поколения, возникшего половым путем, к следующему на каком-то этапе должна
произойти редукция числа хромосом, так как число хромосом в ядре не может
бесконечно увеличиваться. Действительно, при половом процессе всегда имеется этап,
на котором число хромосом уменьшается в два раза. Это происходит в результате
особого клеточного деления, называемого мейозом. У животных мейоз происходит
непосредственно перед образованием гамет. Иными словами, в клетках каждой
особи данного вида на протяжении большей части жизненного цикла содержится 2N
хромосом. Такие организмы называют диплоидными. Однако это отнюдь не всеобщее
правило у эукариот, размножающихся половым путем. У многих протистов мейоз
происходит сразу после образования зиготы, так что эти организмы на
протяжении большей части жизненного цикла содержат N хромосом. Такие организмы
называют гаплоидными. У многих водорослей и растений, а также у некоторых грибов
и простейших имеется чередование гаплоидных и диплоидных поколений. При таком
типе жизненного цикла из диплоидной зиготы возникает диплоидная особь,
образующая путем мейоза гаплоидные клетки, предназначенные для бесполого
размножения. Из каждой такой гаплоидной клетки возникает гаплоидная особь, которая
впоследствии образует гаплоидные гаметы; слияние гамет и повторное
формирование диплоидной зиготы завершает цикл.
Мейоз.
ЭНД0ЦИТ03
И ЭК30ЦИТ03
Хотя растворенные вещества с небольшими молекулами могут проникать в
эукариотическую клетку через ее поверхностную мембрану, проникновение более
крупных молекул и частиц может происходить совершенно иным способом — путем
переноса внутрь небольших капелек, заключенных в мешочек из плазматической
мембраны, который затем отрывается от клеточной поверхности и превращается в
вакуоль . Самый известный пример этого явления — фагоцитоз бактерий или других
небольших твердых объектов, осуществляемый фахютрофными простейшими или
клетками-фагоцитами многоклеточных животных. Таким же способом в эукариотическую
клетку могут проникать капельки жидкости, и этот процесс называется пиноцито-
зом. Фагоцитоз и пиноцитоз объединяют под общим названием эндоцитоза. При эн-
доцитозе большие участки наружной мембраны втягиваются внутрь клетки и
образуют стенку вакуоли; потеря вещества плазматической мембраны восполняется
путем синтеза соответствующих новых молекул.
Эндоцитоз — чрезвычайно важный биологический процесс, присущий только эука-
риотам; с него начинается внутриклеточное пищеварение (гидролиз биологических
макромолекул) и эндосимбиоз.
Один из продуктов аппарата Гольджи — окруженные мембраной пузырьки,
называемые лизосомами. Лизосомы содержат обширный набор гидролитических
ферментов , способных расщеплять биологические макромолекулы почти всех типов. В
норме эти ферменты не действуют на компоненты собственной клетки, так как они
отделены лизосомной мембраной. Однако лизосомы могут сливаться с вакуолями,
образовавшимися при эндоцитозе, обеспечивая таким образом гидролиз веществ
(или лизис клеток), содержащихся в этих вакуолях; затем растворимые продукты
гидролиза диффундируют в окружающую цитоплазму. Этот процесс, называемый
внутриклеточным пищеварением, лежит в основе питания многих простейших и
примитивных беспозвоночных. Во всем животном мире он играет защитную роль,
обеспечивая возможность разрешать потенциально опасные микроорганизмы, проникшие
в жидкости или ткани тела. У позвоночных, у которых переваривание пищи
происходит в желудочно-кишечном тракте, вне тканей организма, защитная функция
фагоцитоза стала основной.
Фагоцитоз
ВнЬ
Клеточная
мембране
Псевдоподии
Фагосома
Пиноцитоз
клеточное пространстёег^^Д06
ц
Везикула
итоплазма
Рецептор-
анныи
эндоцитоз
Везикула
Эндоцитоз.
Во всех главных группах эукариот — у животных, растений и протестов —
широко распространено явление внутриклеточного симбиоза. Чтобы клетки будущих эн-
досимбионтов получили доступ в цитоплазму клеток-хозяев, они должны пройти в
интактном состоянии через плазматическую мембрану клетки-хозяина, а такое
проникновение возможно только путем фагоцитоза. При этом после поглощения
чужеродной клетки не происходит ее переваривания лизосомами.
Капельки или твердые частицы, состоящие из синтезированных в эукариотиче-
ской клетке веществ, могут выходить наружу с помощью обратного процесса — эк-
зоцитоза. В этом случае ключевую роль играет аппарат Гольджи, так как
вещества, предназначенные для экзоцитоза, вначале бывают заключены в пузырьки
Гольджи. Таким образом происходит секреция ферментов и гормонов
специализированными животными клетками; было также показано, что у водорослей процесс
образования клеточной стенки включает экзоцитоз мелких фрагментов материала,
синтезируемого внутри клетки и переносимого к ее поверхности в пузырьках
Гольджи.
СИСТЕМЫ
МИКРОТРУБОЧЕК
Еще один многофункциональный элемент эукариотической клетки —
микротрубочка, очень тонкий цилиндр диаметром около 20—30 нм и неопределенной длины.
Стенки микротрубочек построены из глобулярных белковых субъединиц с мол.
весом от 50000 до 60 000, способных образовывать упорядоченную структуру.
Микротрубочки служат структурной основой митотического веретена; кроме
того, они, видимо, играют какую-то роль в установлении и поддержании
определенной формы эукариотических клеток многих типов. В ресничках и жгутиках таких
клеток — органеллах, ответственных за движение, — имеется система регулярно
уложенных продольных микротрубочек. Реснички или жгутики заключены в
выпячивание плазматической мембраны и содержат набор из 9 пар внешних
микротрубочек, равномерно распределенных по окружности вокруг внутренней пары,
расположенной в середине. Центральные микротрубочки выходят из пластинки, лежащей
около поверхности клетки, а наружные пары — из центриоли, цилиндрического
образования , которое тоже состоит из 9 пар микротрубочек.
Строение жгутика.
У некоторых эукариот с центриолями связано также формирование системы
микротрубочек митотического аппарата; в этом случае центриоли располагаются на
полюсах веретена.
ОСМОРЕГУЛЯЦИЯ
У ЭУКАРИОТ
Большинство свободноживущих микроорганизмов обитает в среде, в которой
концентрация воды значительно выше, чем внутри клетки. Поскольку плазматическая
мембрана легко проницаема для воды, но не пропускает многих растворенных
веществ, вода стремится войти в клетку; если это стремление не сдерживается
каким-нибудь образом, клетка набухает и в конце концов подвергается
осмотическому лизису. У многих протестов (водорослей, грибов) опасность осмотического
лизиса предотвращается механически, благодаря тому что клетка заключена в
жесткую оболочку, способную противостоять давлению воды и предупреждать таким
образом лизис клетки. Однако многие простейшие не обладают клеточными
стенками ; у этих протистов имеется вакуоль особого типа — сократительная вакуоль.
Это своего рода клеточный насос: она собирает воду в клетке и периодически
выбрасывает ее наружу, сливаясь с клеточной мембраной. Работа сократительной
вакуоли — еще одна разновидность экэоцитоза, который служит здесь активным
механизмом осморегуляции.
НАПРАВЛЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ
ВНУТРЕННИХ КОМПОНЕНТОВ
ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ
Изучение живых клеток многих типов показывает, что цитоплазма часто
находится в активном движении; это явление называется течением цитоплазмы. Кроме
того, очевидно, что внутриклеточные движения часто бывают строго
направленными: индуцируемая светом ориентация хлоропластов, концентрирование митохондрий
клетки в одном месте, работа аппарата Гольджи при внутриклеточном транспорте
веществ, упакованных в пузырьках, движение хромосом во время митоза — вот
лишь некоторые примеры явлений, связанных с точной регуляцией взаимного
расположения различных компонентов клетки.
У многих протистов, не имеющих клеточной стенки, направленное течение
протоплазмы может служить механизмом перемещения клетки по твердому субстрату;
эта форма движения характерна для амебоидных клеток.
ОРГАНИЗАЦИЯ И
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ
ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ
Одна из наиболее поразительных особенностей прокариотической клетки —
отсутствие внутренней компартментализации, создаваемой системами элементарных
мембран. Плазматическая мембрана у подавляющего большинства прокариот —
единственная мембранная система клетки. Однако топология этой системы часто
сложна, так как складки мембраны проникают глубоко в цитоплазму. Насколько
известно, цианобактерии — единственное исключение из того правила, что в
прокариотической клетке имеется только одна система элементарных мембран. У этих
организмов фотосинтезирующии аппарат находится на уложенных рядами уплощенных
мембранных мешках, или тилакоидах, сходных по структуре и функции с тилакои-
дами хлоропластов. Однако у цианобактерии тилакоиды не заключены в особую ор-
ганеллу, а лежат непосредственно в цитоплазме.
Строение прокариотической клетки.
На электронных микрофотографиях большинства прокариот можно видеть внутри
клетки только две структурно различающиеся области: цитоплазму и нуклеоилаз-
му. Цитоплазма имеет вид мелкозернистой массы, так как содержит рибосомы
диаметром около 10 нм каждая. Это всегда так называемые 7OS-рибосомы, которые
меньше цитоплазматических рибосом зукариот, но сходны по размеру с рибосомами
их органелл. Нуклеоплазма имеет неправильные контуры, но она четко
отграничена от цитоплазмы, хотя эти две области никогда не бывают разделены мембраной.
Нуклеоплазма обладает фибриллярной структурой; фибриллы состоят из нитей
двухцепочечной ДНК толщиной около 2,5 нм.
Клетки большинства прокариот окружены клеточной стенкой, значительно более
толстой, чем мембрана; ее нет только у представителей группы микоплазм.
ФУНКЦИИ
ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ
МЕМБРАНЫ
Плазматическая мембрана прокариот служит гораздо более избирательным
барьерам между внутренним пространством клетки и внешней средой, чем мембрана
зукариот. Самые крупные частицы, способные проходить через этот барьер, имеют
размеры молекул: это фрагменты ДНК (трансформирующая ДНК) и белки с
относительно низким молекулярным весом (внеклеточные ферменты, секретируемые
клеткой) . Явления экзоцитоза и эндоцитоза совершенно неизвестны у прокариот, даже
у тех (группа микоплазм), у которых нет клеточкой стенки и поэтому нет
механических препятствий для переноса каких-либо частиц или капелек жидкости
через поверхность клетки. В результате у прокариот отсутствуют биологические
свойства, связанные со способностью к эндоцитозу, в частности способность к
внутриклеточному пищеварению и способность иметь клеточных (невирусных) эндо-
симбионтов.
У многих прокариот плазматическая мембрана играет определенную роль в
энергетическом обмене, чего никогда не бывает в клетках эукариот. У аэробных
бактерий дыхательная система переноса электронов «вмонтирована» в клеточную
мембрану. У эукариот эта часть механизма дыхания находится во внутренней
мембранной системе митохондрий. В одной группе фотосинтезирующих прокариот — у
пурпурных бактерий — центры фотосинтетической активности тоже вмонтированы в
плазматическую мембрану. У пурпурных бактерий и аэробных бактерий, у которых
процессы дыхания весьма интенсивны, топология мембраны часто очень сложна:
образуются многочисленные впячивания различной формы (пластинчатые или в виде
пузырьков), проникающие глубоко в цитоплазму. Эта система намного увеличивает
общую поверхность мембраны и, таким образом, позволяет разместить на ней
множество центров дыхания (или фотосинтеза).
Есть убедительные данные, что плазматическая мембрана имеет также
специальные участки для прикрепления ДНК прокариотической клетки, и именно рост
мембраны обеспечивает разделение геномов после завершения их репликации. Это еще
одна функция, которую, конечно, никогда не выполняет плазматическая мембрана
у эукариот: у них разделение геномов происходит путем митоза.
Следует упомянуть еще некоторые различия между прокариотами и эукариотами в
отношении липидного состава клеточных мембран. Во-первых, липиды, относящиеся
к стеринам, обязательно входят в состав клеточной мембраны эукариот, но не
содержатся в значительных количествах в клеточной мембране прокариот, за
исключением группы микоплазм. Представители этой группы не способны
синтезировать это вещества, но они включают в клеточную мембрану экзогенные стерины из
культуральной среды. Во-вторых, среди жирных кислот, входящих в состав
мембранных липидов всех эукариот, имеются полиненасыщенные кислоты (т. е. жирные
кислоты, содержащие более одной двойной связи). У большинства прокариот
встречаются только насыщенные или мононенасыщенные жирные кислоты; исключение
составляют лишь некоторые цианобактерии, способные синтезировать
полиненасыщенные жирные кислоты.
ПРОКАРИОТИЧЕСКИЙ ГЕНОМ
Наследственная информация прокариотической клетки содержится в нуклеоплазме
в структуре, называемой бактериальной хромосомой. Это просто двухцепочечная
молекула ДНК, которая никогда не связана с основными белками1 и, как было
показано для некоторых прокариот, имеет кольцевую форму. Таким образом,
бактериальная хромосома в структурном отношении сходна не с ядерными хромосомами
эукариотических клеток, а скорее с ДНК, содержащейся в митохондриях и хлоро-
пластах. Возможно (хотя пока точно не известно), что вся генетическая
информация, определяющая свойства прокариотической клетки, заключена в одной-един-
ственной бактериальной хромосоме (т. е. в одной очень длинной молекуле ДНК).
До сих пор не было обнаружено исключений из этого правила, но число
организмов , для которых этот вопрос твердо решен, пока еще невелико. Многие бактерии
могут также временно включать небольшие внехромосомные молекулы ДНК кольцевой
формы, способные к автономной репликации, — так называемые плазмиды.
Изученные до сих пор плазмиды несут детерминанты таких фенотипичеоких свойств, как
устойчивость к лекарственным веществам и другим антибактериальным препаратам,
а также информацию о ферментах некоторых второстепенных метаболических путей.
Количество ДНК в плазмиде в 20—1000 раз меньше, чем в бактериальной
хромосоме; плазмиды могут быть утрачены клеткой без ущерба для ее жизнеспособности.
Мономолекулярная структура бактериального генома согласуется с тем фактом,
что общее количество наследственной информации, содержащееся в
прокариотической клетке, в среднем на несколько порядков величины меньше, чем в эукарио-
тической клетке. Если выразить размер генома длиной двухцепочечной ДНК, то
соответствующие величины для прокариот составят примерно от 0,25 мм (мико-
плазмы) до 3 мм (некоторые цианобактерии). Наименьшая известная длина
гаплоидного генома у эукариот равна 4,6 мм — у дрожжей Saccharomyces cerevisiae,
клетки которых очень просты; у большинства эукариот величина генома по
крайней мере на порядок больше. Гаплоидный геном S.cerevisiae разделен на 17
хромосом; поэтому среднее количество ДНК в хромосоме здесь очень невелико; оно
значительно меньше, чем в единственной хромосоме какого-нибудь прокариотиче-
ского организма, например Escherichia coli.
Расхождение геномов после репликации ДНК у прокариот, очевидно, происходит
значительно проще, чем в ядре эукариот, и механизмы этого процесса совершенно
различны: у прокариот нет сложной последовательности структурных изменений,
сопровождающих митоз. На протяжении клеточного цикла бактериальная хромосома
никогда не изменяет своей длины и толщины путем спирализации, а в расхождении
дочерних хромосом не участвует система микротрубочек. Вообще микротрубочки,
играющие столь многообразную роль в организации и функционировании эукариоти-
ческой клетки, у прокариот до сих пор не были обнаружены. Механизм
расхождения хромосом у прокариот пока еще до конца не изучен, но имеющиеся данные
позволяют предполагать, что он включает прикрепление ДНК к специфическим
участкам мембраны и что разделение дочерних хромосом происходит благодаря росту
мембраны между двумя такими участками.
У прокариот процессы расхождения дочерних геномов и клеточного деления не
так тесно связаны друг с другом, как в эукариотической клетке, разделение ко-
1 Судя по новейшим данным, ДНК большинства изученных бактериальных хромосом,
возможно, все-таки связана со специфическими основными белками, но их значительно меньше,
чем гистонов в эукариотической хромосоме.
торой обычно начинается на завершающих этапах митоза, а плоскость деления
совпадает с экваториальной плоскостью митотического веретена. При быстром
росте одноклеточных прокариот деление хромосом обычно опережает деление
клеток; поэтому сразу после разделения клеток каждая дочерняя клетка содержит
две или большее число уже разделившихся бактериальных хромосом, и лишь после
прекращения роста восстанавливается исходное «одноядерное» состояние клеток.
gPq
Бесполое размножение бактерий путем деления.
Большинство прокариот, а возможно и все они, обычно размножаются бесполым
путем и существуют в гаплоидном состоянии. Поэтому постоянная диплоидность,
характерная для многих групп эукартют и оказавшая глубокое влияние на их
эволюцию, не играет никакой роли в эволюции прокариот. Диплоидное состояние
может возникать у прокариот на некоторое время в результате генетического
переноса, но полная диплоидность достигается лишь редко из-за определенных
особенностей механизма этого процесса.
Генетический перенос у прокариот всегда осуществляется путем
однонаправленного перехода ДНК из клетки в клетку, так что одна клетка служит донором, а
другая — реципиентом ДНК. Этот переход может совершаться при конъюгации,
включающей прямой контакт двух клеток, или в результате процессов, называемых
трансдукциеи и трансформацией. Трансдукционныи перенос происходит при участии
некоторых бактериальных вирусов (бактериофагов), способных захватывать
фрагменты генома клетки-донора. Трансформационный перенос совершается путем
поглощения клеткой-реципиентом свободных фрагментов ДНК, которые выходят из
клетки-донора и попадают во внешнюю среду. Как правило, при трансдукции и
трансформации переносятся лишь небольшие участки генома. Хотя при конъюгации
в принципе возможен перенос всей хромосомы, это случается редко. Поэтому
клетка-реципиент обычно становится частично диплоидной (меродиплоидной), и
при последующей генетической рекомбинации происходят обмены между полным
гаплоидным геномом реципиента и частью донорского генома. После рекомбинации
обычно быстро восстанавливается гаплоидное состояние в результате элиминации
сверхкомплектных генов, не включенных в хромосому реципиента. Возвращение к
гаплоидному состоянию не связано, таким образом, с упорядоченным редукционным
делением, подобным мейозу у эукариот.
Хромосомная ДНК
F-плазмида
Хромосомная ДНК
1.
Донор
Половой пиль
Реципиент
2.
ДНК-полимераза
Релаксосома Трансферосома
F-плазмида F-плазмида
Пиль
Бывший донор
Новый донор
Схематическое изображение конъюгации у бактерий. 1. Клетка-донор
выпускает половой пиль. 2. Пиль прикрепляется к клетке-
реципиенту, соединяя две клетки. 3. В мобильной плазмиде
происходит однонитевой разрыв, и одна цепь ДНК переходит в клетку-
реципиент . 4. Обе клетки достраивают вторую цепь ДНК плазмиды,
восстанавливая двуцепочечную кольцевую плазмиду, и образуют
половые пили. Теперь обе клетки являются полноценными донорами.
Конъюгация не обязательно включает перенос хромосомных детерминантов:
переносимый материал может быть плазмидой. В этом случае после переноса не
происходит рекомбинации; плазмида, обладающая способностью к автономной
репликации, может сохраняться в потомстве клетки-реципиента независимо от хромосомы.
Таким образом, клетка может приобретать новые генетические элементы,
содержащие мало участков, гомологичных каким-то участкам хромосомы, или вовсе не
гомологичные хромосоме. Поэтому перенос плазмид может происходить между
организмами с сильно различающейся хромосомной генетической конституцией.
хромосома
клетки-хозяина
b 4^^f
хромосома клетка-донор
фага Р1 (дикий тил)
\а
фрагменты
бактериальной
хромосомы
нормальные фаги
хромосома j^ ^
клетки-реципиента ^^ w\ ^^
(мутант по а) *эа 5 ^ /
i/ /
трансдуцированные
фаги
i
Схема общей трансдукции у бактерий.
ОСМОРЕГУЛЯЦИЯ
У ПРОКАРИОТ
Прокариоты не имеют органелл, выполняющих функцию сократительной вакуоли, и
потому не способны активно поддерживать осмотическое равновесие в гипотонич-
ной среде. В связи с этим они могут избежать опасности осмотического лизиса
только одним способом — синтезировать достаточно прочную клеточную стенку,
способную противостоять тургорному давлению протопласта. Большинство
прокариот действительно имеют такую стенку. Хотя химический состав клеточной стенки
у прокариот сложен и сильно варьирует в различных группах, в ней почти всегда
содержится полимер определенного типа, называемый пептидогликаном (или му-
реином); он-то и обеспечивает главным образом, если не полностью, необходимую
механическую прочность. Способность синтезировать полимер такого типа присуща
исключительно прокариотам; это одна из биохимических особенностей, отличающая
прокариот от эукариот. В группах эукариот, обладающих клеточной стенкой
(грибы, водоросли, растения), были найдены другие решения проблемы механической
прочности; используемые при этом молекулы различны, и нет какого-то
определенного полимера, который присутствовал бы во всех типах клеточных стенок эу-
кариот.
Стенка — обязательный структурный компонент клетки во всех основных группах
прокариот, кроме микоплазм. Большинство микаплазм — паразиты, которые обычно
развиваются в клетках или в жидкостях организма животных или растений; они
чувствительны к осмотическому давлению, и их можно выращивать только в высо-
коосмотичных средах. Как мы уже говорили, клеточная стенка у прокариот всегда
содержит пептидогликан, однако есть одно исключение — в высокой степени гало-
фильные бактерии из рода Halobacterium, которые обычно живут в
концентрированных солевых растворах и в соленых озерах. Подобно микоплазмам, эти
бактерии чувствительны к осмотическому давлению и быстро подвергаются лизису в
разведенной солевой среде.
ДВИЖЕНИЕ
ПРОКАРИОТИЧЕСКИХ
КЛЕТОК
Направленное движение цитоплазмы, столь характерное для большинства эука-
риотических клеток, у прокариот не наблюдается. Поэтому прокариоты, не
имеющие клеточной стенки, т. е. микоплазмы, не способны к амебоидному
передвижению, которое свойственно многим протистам-эукариотам, лишенным клеточной
стенки.
азальное тело
Жгутиковый мотор бактериальной клетки.
Тем не менее, многие прокариоты, обладающие клеточной стенкой, могут
активно передвигаться. Одна из разновидностей активного движения — скольжение —
проявляется только при контакте клетки с твердым субстратом; оно
осуществляется без участия каких-либо специальных локомоторных органелл. Скольжение
свойственно многим цианобактериям, а также некоторым группам бактерий, не
способных к фотосинтезу.
Вторая разновидность движения — активное плавание — свойственно клеткам,
находящимся в жидкой среде, и осуществляется с помощью органелл, называемых
жгутиками. Бактериальный жгутик по своей тонкой структуре и организации
совершенно отличен от жгутиков и ресничек эукариот. Это белковая нить,
сравнимая по размеру с молекулами (толщиной около 12—18 нм) , которая прикрепляется
к особой структуре, расположенной под самой мембраной; отсюда она проходит
наружу сквозь мембрану и стенку. В группе прокариот, называемых спирохетами,
за движение клетки ответственна особая сложная органелла — осевая нить; она
состоит из двух рядов бактериальных жгутиков, лежащих внутри клеточной
стенки.
ОРГАНЕЛЛЫ ПРОКАРИОТ
В цитоплазме прокариот встречается только один вид органелл, сходный по
структуре с органеллами эукариотической клетки; это тилакоиды — уплощенные
мешки, состоящие из системы элементарных мембран. Тилакоиды содержат фото-
синтезирующий аппарат у одной группы фототрофных прокариот — у цианобактерий.
Они, по-видимому, гомологичны по строению и функции тилакоидам хлоропластов.
Однако в некоторых группах прокариот есть и другие виды своеобразных
органелл , хотя они встречаются гораздо реже. Для всех этих органелл характерно
отсутствие элементарных мембран: они заключены в однослойную мембрану
толщиной всего лишь 2—3 нм. К ним относятся хлоробиум-везикулы — пузырьки,
содержащие фотосинтезирующий аппарат зеленых бактерий; газовые пузырьки
(аэросомы) , придающие плавучесть клеткам различных водных прокариот; карбоксисомы,
содержащие главный фермент восстановительного связывания С02 — рибулозодифос-
фаткарбоксилазу — у многих фототрофов и хемоавтотрофов.
МИШЕНИ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ
АНТИБИОТИКОВ В КЛЕТКАХ
ПРОКАРИОТ И ЭУКАРИОТ
Антибиотики — это органические вещества микробного происхождения, токсичные
для других организмов или подавляющие их рост. Огромная ценность антибиотиков
как лекарственных препаратов для лечения инфекционных заболеваний
определяется главным образом их избирательной токсичностью, направленной против
инфицирующего агента, но не против организма-хозяина. Открытие антибиотиков носило
эмпирический характер, и механизмы их действия были выяснены гораздо позже.
Сейчас установлено, что избирательная токсичность многих групп антибиотиков
обусловлена тем, что их мишенью является структура (или функция),
свойственная только прокариотической или только эукариотической клетке; некоторые
примеры этого приведены в табл. ниже.
Пенициллины и некоторые другие антибиотики обладают избирательной
токсичностью по отношению к прокариотам, так как они воздействуют на определенные
этапы синтеза пептидогликана — компонента клеточной стенки, необходимого для
поддержания стабильности клетки у большинства прокариот, но не синтезируемого
эукариотами. К этим антибиотикам нечувствительны только две группы прокариот:
микоплазмы, у которых нет клеточных стенок, и галофильные бактерии, клеточные
стенки которых не содержат пептидогликана.
ГРУППЫ АНТИБИОТИКОВ, СПЕЦИФИЧЕСКИ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ
НА КЛЕТКИ ПРОКАРИОТ ИЛИ ЭУКАРИОТ
Антибиотики
Пенициллины
Полиеиовые
антибиотики
Глутаримиды
Аминогликозиды,
тетрациклины,
макролиды,
хлорамфеникол
Механизм действия
Блокируют синтез пептидогликанового
компонента клеточной стенки
Соединяются со стеринами клеточной
мембраны; влияют на ее проницаемость
Блокируют синтез белков на 8OS-
рибосомах
Блокируют синтез белков на 7OS-
рибосомах
Активны против
прокариот
+1
_2
-
+
эукариот
-
+
+
_3
1) Кроме прокариот, не обладающих клеточной стенкой (мнкоплазм).
2) Некоторые микоплазмы, включающие в мембрану стерины из питательной
среды, также чувствительны к этим антибиотикам.
3) При высоких концентрациях могут влиять на синтез белка в органеллах.
Полиеновые антибиотики (например, нистатин, филипин и амфотерицин В)
связываются со стеринами в клеточной мембране чувствительных организмов, что
приводит к разрушению мембраны или к нарушению ее функций и утечке необходимых
метаболитов из клетки. Высокое содержание стеринов характерно для мембран эу-
кариотических клеток, но не для мембран большинства прокариот. Поэтому
полиеновые антибиотики — агенты, обладающие избирательной токсичностью по
отношению к эукариотическим клеткам; единственная группа прокариот, подверженная
действию полиеновых антибиотиков,— это микоплазмы, которые способны включать
экзогенные стерины в состав своей клеточной мембраны.
Большое число антибиотиков нарушает определенные этапы синтеза белка, и
многие из них специфически подавляют функцию 70S-pn6ocoM, характерных для
прокариот, или 8OS-рибосом, характерных для эукариот. Глутаримиды (например,
циклогексимид) специфически ингибируют синтез белков на eOS-рибосоме и потому
избирательно токсичны для эукариот. Аминогликозиды (например, стрептомицин),
тетрациклины, хлорамфеникол и макролидные антибиотики (например, эритромицин)
специфически подавляют синтез белка на 70S-pn6ocoMe. Таким образом, эти
антибиотики избирательно токсичны для прокариот. Поскольку, однако, рибосомы хло-
ропластов и митохондрий в функциональном отношении сходны с прокариотическими
рибосомами, такие антибиотики могут влиять и на синтез белка в органеллах
эукариот. Правда, концентрации антибиотиков, необходимые для заметного
подавления белоксинтезирующей активности в хлоропластах и митохондриях, значительно
выше концентраций, необходимых для подавления роста бактерий. Возможно, что
наружные мембраны этих органелл представляют собой частичный барьер для
проникновения антибиотиков внутрь.
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ
ЗАМЕЧАНИЯ
О ПРОКАРИОТАХ
И ЭУКАРИОТАХ
Многочисленные и глубокие различия в организации и функционировании эука-
риотических и прокариотических клеток выявлялись постепенно, и только в
последнее время стало ясно все значение этих различий. В настоящее время
очевидно, что многие универсальные клеточные функции — передача, транскрипция и
трансляция генетического кода, энергетический обмен, поглощение питательных
веществ, секреция, движение — осуществляются клетками этих двух типов
существенно различным образом. В связи с этим возникает ряд общих вопросов,
касающихся эволюции, и в частности первоначального происхождения двух типов клеток
и их взаимоотношений. Представляют ли несколько сохранившихся групп
относительно простых прокариот ранний этап эволюции гораздо более сложных эукарио-
тических клеток? Или эти два типа клеток имеют совершенно независимое
эволюционное происхождение? Заметное сходство между прокариотами и двумя видами
эукариотических органелл — митохондриями к хлоропластами — в отношении
организации генетического материала и аппарата транскрипции и трансляции
позволяет сделать еще одно очень интересное предположение, которое уже вызвало много
споров: не отличаются ли хлоропласты и митохондрии по своему происхождению от
других составных частей эукариотической клетки? Эти два типа органелл могли
бы возникнуть из свободноживущих прокариот, обладавших соответственно
фотосинтетической и дыхательной функциями и вступивших в эндосимбиотические
отношения с примитивными эукариотами; постепенно они могли так тесно
интегрироваться с клеткой-хозяином, что, в конце концов, частично утратили свою
генетическую автономию и потеряли способность к независимому существованию.
Некоторые из важнейших различий между эукариотическими и прокариотическими
клетками приведены в табл.
РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ЭУКАРИОТАМИ И ПРОКАРИОТАМИ
В ОТНОШЕНИИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
Особенность организации
Нуклеоплазма окружена мембраной
Число хромосом
Хромосомы содержат гистоны
Имеется ядрышко
Ядра делятся путем митоза
В органеллах также присутствует ДНК
Эукариоты
+
>1
+
+
+
+
Прокариоты
-
1*
-
-
-
-
Способы генетической рекомбинации:
Слияние гамет
Образование частичных диплоидов при однонаправленном
переносе ДНК
+
-
-
+
* Часть генетической информации, - несущественной для основных клеточных
функций, может содержаться в отдельных генетических элементах (плазмндах).
РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ПРОКАРИОТАМИ И ЭУКАРИОТАМИ
В ОТНОШЕНИИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИХ СТРУКТУР
Особенность организации
Эндоплазматнческнй ретикулум
Аппарат Гольджи
Лизосомы
Митохондрии
Хлоропласты
Рибосомы
Системы микротрубочек
Органеллы, окруженные мембраной более
простой, чем элементарная мембрана
Клеточная стенка, содержащая пептидогликан
Эукариоты
+
+
+
+
+ или -
80S в цитоплазме;
70S в органеллах
+
-
-
Прокариоты
-
-
-
-
-
70S
-
+ или -
+ или -
НЕКОТОРЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ,
СВОЙСТВЕННЫЕ ТОЛЬКО ЭУКАРИОТИЧЕСКИМ КЛЕТКАМ
Фагоцитоз
Пиноцитоз
Секреция веществ в пузырьках Гольджи
Внутриклеточное пищеварение
Возможное наличие клеточных эндосимбионтов
Направленное течение цитоплазмы и амебоидное движение
ОБЩИЕ
СВОЙСТВА
ВИРУСОВ
Представители одного класса микроорганизмов — вирусы — не имеют клеточного
строения; они отличаются от клеточных организмов по структуре, химическому
составу и способу размножения.
Бактериофаг (вирус бактерий) прикрепился к поверхности клетки и
внедряет свою ДНК через мембрану.
Вирусы — облигатные паразиты, способные развиваться только внутри клеток
восприимчивых организмов-хозяев. Хозяевами вирусов могут быть почти все
клеточные организмы, как прокариоты, так и эукариоты. Вирусы переносятся из
клетки в клетку в виде мельчайших инфекционных частиц — вирионов. Вирионы
каждого вируса обладают определенными размерами и формой. Каждый вирион состоит
из нуклеиновой кислоты, заключенной в белковую оболочку — капсид, который
построен из определенного числа идентичных белковых субъединиц. Упорядоченная
укладка этих субъединиц придает вириону характерную форму. Некоторые вирионы
обладают и другими структурами. Многие вирусы, поражающие животных, заключены
в липопротеидную мембрану, образующуюся из мембраны клетки-хозяина. Некоторые
вирусы прокариот имеют особые белковые «хвостовые» структуры, присоединенные
к капсиду, с помощью которых вирион прикрепляется к клетке-хозяину и вводит в
нее вирусную нуклеиновую кислоту.
Внутри вириона находится нуклеиновая кислота какого-либо одного типа; в
зависимости от вируса это может быть одно- или двухцепочечная ДНК или одно- или
двухцепочечная РНК, но во всех случаях она несет генетическую информацию,
необходимую для построения вируса, и направляет синтез новых вирионов в
зараженной клетке.
Хотя все вирусы зависят в своем развитии от клетки-хозяина, степень и
характер этой зависимости могут быть различными. Простейшие вирусы содержат
очень мало генетической информации, ее хватает на кодирование в лучшем случае
трех белков. В таких случаях генетическая информация и ферментативные
механизмы клетки-хозяина играют доминирующую роль в синтезе вируса. Самые крупные
вирусы содержат генетическую информацию для кодирования 500 различных белков,
в том числе многих ферментов, необходимых для синтеза вируса. Однако во всех
случаях клетка-хозяин обеспечивает энергию, низкомолекулярные предшественники
белков и нуклеиновых кислот и большую часть белоксинтезирующехю аппарата. В
результате транскрипции и трансляции вирусного генома активность клетки-
хозяина переключается в основном на синтез вирусных компонентов, из которых
затем происходит сборка новых вирионов в зараженной клетке. После своего
созревания вирионы выходят из клетки, и она обычно погибает.
Литпортал
ВОКЗАЛ ПОТЕРЯННЫХ СНОВ
Чайна Мьевилль
ЧАСТЬ VII.
КРИЗИС
Глава 4 6
По всему городу сияли уличные фонари. А над Ржавчиной всходило солнце. Оно
выхватило из мглы силуэт маленькой баржи, чуть больше плота. Суденышко
покачивалось над холодной зыбью. Таких барж немало было разбросано по
рекам-близнецам Нью-Кробюзона. Остовы отслуживших свое судов гнили на воде,
несомые наугад течениями или удерживаемые у забытых причалов канатами. Уличные
мальчишки подбивали друг дружку «на слабо» плавать к ним и даже забираться по
гнилым тросам на борт. Правда, к некоторым судам приближаться боялись, ходили
слухи, что там обитают чудовища, что там приютились утопленники, не
смирившиеся со своей смертью, со своим тлением.
Эта баржа была наполовину покрыта древней заскорузлой тканью, которая пахла
маслом, копотью и гнилью. Старая древесина разбухла от речной воды.
Айзек прятался в парусиновой тени, лежал, глядя на пробегающие облака. Он
был наг; он не шевелился.
Пролежал он здесь уже долго. Ягарек дошел с ним до воды, они больше часа
крались по объятому беспокойным сном городу, по знакомым улицам Барсучьей
топи, через Гидд, под рельсами, мимо милицейских башен, и наконец, достигли
южной окраины поймы Ржавчины. До центра города меньше двух миль, а уже совсем
иной мир. Тихие улочки, скромные дома-невелички, крошечные парки - даже не
парки, а одно название. Запущенные церкви и общественные здания, конторы с
фальшивыми фронтонами, самое нелепое смешение архитектурных стилей. Ничего
общего с широкими, обсаженными баньянами магистралями Пряной долины или
Хвойной улицей в Корабельной пустоши, украшенной величавыми древними соснами.
Впрочем, на окраинах поймы Ржавчины попадались обкорнанные дубы, частично
скрывавшие огрехи архитектуры.
Айзек и Ягарек, снова обмотавший лохмотьями ноги, прячущий голову под
капюшоном недавно украденного плаща, рады были и этой скудной листве, худо-бедно
прикрывавшей их по пути к реке.
Вдоль Ржавчины не было плотных жилых застроек, не было промышленных
предприятий. Фабрики, мастерские, склады и доки по бокам медленного Вара и
соединенного с ним когда-то Большого Вара. Только на последней миле своего русла,
где он проходил через Барсучью топь и тысячу лабораторных стоков, Ржавчина
становилась грязной и опасной.
В северной части города, в Гидде и Риме, и здесь, в пойме Ржавчины, жители
могли без опаски совершать прогулки на весельных лодках. Южнее такое
времяпрепровождение было просто немыслимым. Потому-то Айзек и пробирался туда, где
воды пустынны, Ткач дал дельный совет.
Они с Ягареком нашли переулочек между двумя рядами домов, тонкую полоску
земли, спускавшуюся к покрытой рябью реке. Обнаружить пустую лодку оказалось
несложно, хоть и не шла она ни в какое сравнение с теми, что стояли на
приколе или бороздили реку в промышленных районах.
Айзек оставил Ягарека (тот, похожий на обыкновенного бродягу, сидел
неподвижно, глядел из-под рваного капюшона) и приблизился к воде. Там его ожидала
полоска вязкого ила, за ней кайма водорослей. По пути он раздевался, снятое
нес под мышкой.
Когда достиг в тающих сумерках Ржавчины, был уже совсем голым. Не медля, он
набрался решимости и вошел в воду.
Та была холодна. Но он быстро привык, к тому же черная река смывала грязь
клоаки и свалки. И это было приятно. Он тянул за собой одежду по воде,
надеясь , что она тоже станет почище. Подплыл к лодке, перебрался через борт и
сразу покрылся гусиной кожей. На берегу смутно был виден Ягарек, он не
шевелился, наблюдал. Айзек лег, накрылся одеждой, над собой растянул парусину,
спрятался в ее тени.
Он смотрел, как появляется на востоке свет, и дрожал от холода; свежий
ветер прокладывал на нем дорожки гусиной кожи.
- Я пришел, - зашептал Айзек. - На заре, голый как покойник. Все как ты
сказал.
Он не мог сказать наверняка, что слова Ткача, прозвучавшие у него в голове
минувшей призрачной ночью, были не мороком. Но подумал: а чем я рискую, если
приду? Может быть, от этого изменится узор мировой паутины, и новые вплетения
в нее придутся Ткачу по вкусу?
Надо встретиться с могущественным пауком. Нужна его помощь.
В середине минувшей ночи Айзек и его товарищи вдруг осознали, что вернулось
знакомое напряжение, снова воздух насытился муторной тревогой. Это вернулись
кошмары. Как и предсказывал Ткач, он не одержал победы. Мотыльки остались
живы.
Айзек запоздало спохватился, что твари знают запах его мыслей. Способны
опознать того, кто уничтожил кладку яиц. Что же теперь, цепенеть от ужаса?
Страха он не испытывал. «А может, это они меня боятся?» - подумал он.
Баржа покачивалась на воде. Прошел час, и вокруг зазвучали голоса
пробуждающегося города. Айзек вздрогнул, услышав бульканье воздушных пузырьков.
Осторожно приподнялся, опираясь локтем. Рассеянное полудремой сознание
быстро сосредоточилось. Он осторожно приподнял голову над бортом...
Ягарек виден, поза его ничуть не изменилась. Но позади него появилось
несколько прохожих, они не обращают внимания на укутанного плащом дурно
пахнущего бродягу.
Возле баржи из глубины воды прорывались пузырьки, лопались на поверхности,
рождая трехфутового диаметра круги. У Айзека глаза полезли на лоб, когда он
заметил, что они абсолютно круглые и, что еще более странно, каждый из них,
разбежавшись, исчезает резко, ничуть не потревожив воду за пределом своего
кратчайшего существования.
Айзек чуть отклонился назад, но все же успел заметить, как над водой
возникла черная дуга. Река отшатнулась от того, кто поднимался из ее пучины,
оставила для него небольшой круг, и мелкая волна с плеском билась в границу
этого круга.
Айзек глядел прямо в лицо Ткачу.
Он отпрянул, сердце неистово забилось. Ткач глядел на него снизу вверх.
Голова была запрокинута, только она и высовывалась из воды, гигантское же тело
оставалось невидимым.
Ткач напевал, и напев этот звучал у Айзека в черепе.
... ТЫ МОЛОДЕЦ ТЫ УМНИЦА ТАЛАНТЛИВЫЙ ПАУЧОК О ЧЕТЫРЕХ КОНЕЧНОСТЯХ ПРИШЕЛ
ГОЛЫМ КАК МЕРТВЕЦ ПО МОЕЙ ПРОСЬБЕ... - продолжался бесконечный напевный
монолог. - РЕКА И ЗАРЯ ТЫ И Я МЫ КОЕ-ЧТО СМОЖЕМ. . .
Слова вибрировали в голове не умолкая, до тех пор, пока Айзек не смог
понять каждое из них. А когда отзвучали, он рискнул заговорить:
- Ткач, я рад тебя видеть. Ты назначил мне встречу. - Он набрал полные
легкие воздуха. - Надо поговорить.
Ткач снова запел-забормотал. Айзек силился понять, перевести чарующий набор
звуков в нечто осмысленное, услышать ответ паука. Это напоминало диалог со
спящим или безумцем. Было трудно. Даже выматывало, но надо было через это
пройти.
Ягарек слушал негромкую болтовню идущих в школу детей. Они прошагали
невдалеке по короткой тропке, протоптанной на травянистом берегу. Гаруда скользнул
взглядом по воде и дальше, туда, где лес и широкие белые улицы Плитнякового
холма уходили под небольшим наклоном от берега. На той стороне тоже росла
жесткая сорная трава, но там не было тропки и не было детей. Тихие огороженные
дома, больше ничего. Ягарек сдвинул колени и поплотнее укутался в вонючий
плащ. В сорока футах от него на реке лодка выглядела неестественно застывшей.
Несколько минут назад Айзек осторожно высунул голову, да так и застыла она
чуть выше борта. А смотрел он в противоположную от Ягарека сторону. Как будто
высматривал что-то на воде. Как будто следил за каким-то плавучим мусором.
Наверное, Ткач пришел, понял Ягарек и заволновался.
Ягарек напрягал слух, но ветерок ничего к нему не приносил. Слышались
только плеск невысокой волны и слова, уже неразличимые, уходящих детей.
Время шло, но солнце в небе будто застыло. Ягарек следил за Айзеком,
который спорил с пауком призраком, невидимым с берега, прячущимся под водой.
Ягарек ждал. А потом, после рассвета, но еще до семи утра, Айзек в лодке
воровато развернулся, сгреб в охапку одежду и упитанной водяной крысой плюх-
нулся в Ржавчину.
Когда Айзек выбрался из воды, по речной глади уже разлился анемичный
утренний свет. На мелководье Айзек устроил нелепый пляжный танец, натягивая
одежду, а затем поплелся по слою водорослей и ила на сушу.
Около Ягарека упал на землю, его замучила одышка. А на тропе щебетали,
перекрикивались школьники.
- Думаю, придет, - сказал Айзек. - Кажется, он понял.
К началу девятого они вернулись в домик у железной дороги. Было безветренно
и жарко, столбом стояла пыль. Свет лился через трещины в стенах; мусор и
нагретая древесина в свете, что лился через окна и трещины в стенах и крыше,
приобрели яркие краски.
Дерхан еще не вернулась. В углу спала или притворялась спящей Пенжефинчесс.
Айзек собрал шланги и провода, контакты и моторы, батареи и трансформаторы,
вынул записки, прошуршал ими, скользя глазами по формулам, и сунул за пазуху.
Черкнул записку для Дерхан и Пенжефинчесс. Потом они с Ягареком проверили и
вычистили оружие, подсчитали скудные боеприпасы. Наконец Айзек посмотрел
через битые окна на просыпающийся вокруг город.
Теперь надо действовать осторожно. Уже день, солнце светит вовсю. Каждый
встречный может оказаться милицейским, видевшим их гелиотипы.
Они надели плащи. Айзек, поколебавшись, одолжил у Ягарека нож и побрился.
Без порезов не обошлось, острое лезвие больно задевало прыщи и родинки, -
собственно говоря, поэтому он и носил бороду. Но Айзек действовал быстро и
безжалостно к себе, и вскоре показался Ягареку - дряблая кожа, криво
подстриженные усы, пучки щетины, кровоточащие ссадины на подбородке. Кошмарный вид -
но зато не такой, как раньше.
По пути Айзек то и дело промокал кровь лоскутком. Несколько минут они
шагали с беспечным видом мимо магазинов и спорящих обывателей, стараясь обходить
людные места, и к девяти оказались на свалке в Грисском меандре. Солнце
палило, и здесь, среди гор бросового металла, жара была уж совсем беспощадной. У
Айзека на залитом потом лице зудели ранки.
Постепенно два товарища приближались к центру лабиринта, к обиталищу Совета
конструкций.
- Никакого толку! - Бентам Рудгуттер сжал лежавшие на столе кисти в
кулаки . - Две ночи мы держим в небе воздушные суда, ведем поиски. И ничего!
Каждое утро новый урожай трупов, а за ночь не замечена ни одна из этих чертовых
тварей. Рескью мертв, Гримнебулин как в воду канул, Блудей тоже неизвестно
где прячется.
Он поднял налитые кровью глаза на сидевшую через стол Стем-Фулькер, та
спокойно потягивала пряный дымок из трубки.
- Так продолжаться не может, - заключил мэр. Стем-Фулькер медленно кивнула.
- Во-первых, - рассудительно заговорила она, - теперь ясно, что нам нужны
специально обученные войска. Я вам говорила о персонале Попурри.
Рудгуттер кивнул, в который уже раз потерев глаза.
- Мы можем обзавестись ничуть не худшими солдатами. Чего проще - связаться
с администрацией карательных фабрик, чтобы прислали нам отряд специально
переделанных с зеркалами. Но нужно время, чтобы обучить их. Это минимум
три-четыре месяца. А пока мотыльки так и будут хватать граждан и набираться
сил. Для нас это чревато потерей контроля над ситуацией в городе. Надо
подумать, как этого не допустить. Например, ввести комендантский час. Нам
известно, что мотыльки способны проникать в дома, но нет никаких сомнений в том,
что большинство жертв было поймано на улицах. Необходимо положить конец
домыслам прессы. Не одна же Барбайл работала в проекте «Мотылек». Мы должны
подавлять любые опасные подстрекательства к мятежу, мы должны изолировать всех
научных работников, которые имеют отношение к этому делу. Половина милиции
ловит мотыльков, и мы не можем допустить новой забастовки в доках или
чего-нибудь похожего. Иначе не избежать скорого краха. Господин мзр, нынешний
кризис посерьезнее любого из тех, что были после Пиратских войн. Мне кажется,
пора объявлять чрезвычайное положение. Нам нужны особые полномочия, чтобы
можно было действовать по законам военного времени.
Рудгуттер, жуя губами, раздумывал над услышанным.
- Гримнебулин, - поприветствовала аватара.
Совет не сел, он вообще предпочел не показываться. Остался неразличим среди
гор мусора и грязи. Кабель, соединенный с головой аватары, другим концом
уходил в слой металлической стружки и битого камня. От мертвеца ужасно пахло.
Кожа была в пятнах гнили.
- Гримнебулин, - повторил он жутковатым неровным голосом, - ты вернулся. Ты
оставил мне кризисную машину, но она в разобранном состоянии. И где те «я»,
что отправились вместе с тобой в Оранжерею? Ночью снова летали мотыльки. Ты
потерпел неудачу?
Айзек вскинул руки, чтобы остановить поток вопросов.
- Стоп! - властно приказал он. - Я все объясню.
Айзек понимал: нет никаких причин считать, что Совет конструкций обладает
эмоциями. И, рассказывая аватаре об ужасных событиях в Оранжерее, о том,
столь дорогой ценой удалось добиться столь малой победы, он знал, что не от
гнева или горя содрогается и меняется в лице собеседник. Совет Конструкций
обладал разумом, но не чувствами. Он усваивал и анализировал новые данные,
только и всего.
Айзек сообщил, что «обезьяны» уничтожены, и аватару скорчило особенно
сильным спазмом. А информация потекла по кабелю в тайные аналитические машины
Совета. Конструкции утрачены, а значит, невозможно перезаписать их опыт. Можно
анализировать лишь сообщение Айзека.
Как уже было однажды, Айзеку померещился мелькнувший среди мусора
человеческий силуэт, но больше тот не появлялся.
Айзек рассказал Совету о вмешательстве Ткача, а потом, наконец, приступил к
изложению своего плана.
Совет, разумеется, схватывал на лету. Аватара закивала. Под ногами Айзека
едва уловимо завибрировала земля. Это зашевелился Совет конструкций.
- Понимаешь, что мне от тебя нужно? - спросил Айзек.
- Конечно, - ответил Совет тонким, зыбким голосом аватары. - А я соединюсь
напрямик с кризисной машиной?
- Да, - ответил Айзек. - Она здесь не целиком, потому что я забыл на
прежнем месте несколько деталей. Но это и хорошо - когда я их увидел, появилась
идея. Мне нужна твоя помощь. Ты, Совет, не что иное, как сеть чертовски
сложных вычислительных машин, правильно? Так что изволь кое-что для меня
подсчитать. Вывести кое-какие уравнения и напечатать программные карты. И они
должны быть не просто хорошими, а идеальными. С погрешностью, близкой к нулю.
Сделаешь?
- Покажи, - сказала аватара.
Айзек вынул два листка из-за пазухи, подошел к аватаре, отдал. На свалке
убийственно пахло нефтью, нагретым металлом, химикалиями, но вонь медленно
гниющего покойника была еще острее. Айзек скривил нос, но мобилизовал волю и
остался возле мертвеца, объяснил ему свои формулы.
- На этой странице несколько задач, я не могу никак их решить. Справишься?
Это касается математического моделирования психической деятельности. На
втором листе - посложнее. А вот список нужных мне программных карт. Я старался
вывести каждую функцию с максимальной точностью. Вот тут, например, - толстый
палец Айзека двинулся по строке мудреных значков, - входные данные, вот это
уже модель... Тебе все понятно? - спросил он, шагнув назад. - Берешься
сделать?
Аватара взяла бумаги, тщательно просмотрела. Мертвые глаза размеренно
двигались вправо-влево. Проделывала она это непрерывно, пока, наконец, не
содрогнулась - данные пошли по кабелю в невидимый мозг Совета. Постояв немного
без движения, аватара сказала:
- Все это можно сделать.
Обрадованный Айзек кивнул:
- Нам это понадобится, гм. . . чем раньше, тем лучше. Ты можешь управиться
поскорее?
- Я попробую. А когда наступит вечер и вернутся мотыльки, ты включишь ток и
соединишься со мной. Подключишь меня к кризисной машине.
Айзек кивнул, порылся в кармане и достал еще один клочок бумаги и отдал
аватаре.
- Список всего, что нам нужно. Или на свалке найдется, или удастся быстро
смастерить. У тебя есть... э... кому поручить? Какие-нибудь маленькие «я»?
Пара шлемов, какими пользуются коммуникаторы, пара батарей, миниатюрный
генератор, ну и еще кое-что. Опять же, как можно скорее. Самое главное - кабель.
Толстый провод для электрического или чародейского тока. Мили две с
половиной, а лучше три. И не обязательно одним куском, понятное дело. Лишь бы можно
было легко срастить. Ведь придется тебя подключать к нашему... изделию. -
Договаривал он уже тихим голосом, монотонно и пристально глядел на аватару. -
Кабель должен быть готов к вечеру, к шести... Нас только четверо, - хмуро
добавил Айзек, - и к тому же один ненадежен. Ты не мог бы связаться со своей...
паствой?
Аватара медленно кивнула, ожидая объяснений.
- Надо, чтобы люди протянули по городу и соединили провода.
Айзек выдернул листок из руки аватары и принялся чертить на обратной
стороне . «Y» - две реки, крестики - Грисский меандр и Ворон, Барсучья топь и
Каминный вертел. Затем соединил кресты прямыми карандашными линиями и взглянул
на аватару снова.
- В общем, надо дать работу твоим прихожанам. И не мешкая. К шести часам
чтобы все были на местах с кусками кабеля.
- Почему бы тебе не сделать все здесь? - спросила аватара.
Айзек помотал головой:
- Не получится. Это задворки, а нужен центр Города, где вероятность успеха
будет максимальной. Придется идти к вокзалу на Затерянной улице.
Глава 47
Айзек и Ягарек, неся огромный мешок с разобранной аппаратурой, крались по
тихим улицам в Грисском меандре, по растрескавшейся кирпичной лестнице Южной
линии. Одетые точно городские бродяги, в не подходящее для такой духоты
платье , они пересекли воздушный рельс. Подождали, пока шквалом пронесется поезд,
энергично дымя трубой, а затем прошли через колеблющиеся стены горячего
воздуха над раскаленными чугунными рельсами и дотащились до своего ветхого
укрытия.
Была середина дня, воздух лип к телу горячей припаркой.
Айзек опустил свой край мешка и потянул на себя хлипкую дверь. Но она
распахнулась от толчка снаружи. Дерхан выскользнула из проема и стала перед
Айзеком, притворив за собой дверь. Айзек успел заглянуть - кто-то стоял в
темном углу.
- Айзек, я нашла его, - послышался напряженный шепот Дерхан. Лицо ее было
грязным, глаза красные. Она чуть не плакала. Дерхан махнула рукой назад, в
комнату. - Мы вас ждали.
Айзеку надо было встречаться с Советом, Ягарек мох1 вызвать ужас и смятение
в том, к кому он приблизится, но только не доверие, Пенжефинчесс сообщила о
своем желании выйти из игры. Поэтому несколько часов назад Дерхан отправилась
в город, чтобы выполнить чудовищную задачу.
Сутулясь и опустив голову, она шагала в затопившей улицы смоляной мгле.
Тихо постанывала - в черепе сидела боль, наверное, поднялось давление. Дерхан
понимала, что среди прохожих, время от времени попадавшихся на глаза,
запросто может оказаться милиционер. К тому же ее изнуряло тяжелое бремя кошмаров.
Но когда поднялось солнце, и мгла медленно сошла в канализацию, идти стало
легче. Дерхан прибавила шагу, как будто ей больше не препятствовала вязкая
материя ночи.
Она взяла на себя жуткую задачу, но необходимость победила страх, отняла у
него силу. Дерхан понимала, что ждать бесполезно. Надо действовать.
Она направлялась к благотворительному госпиталю Сириак-Вэлла, ей предстояло
пройти четыре с лишним мили по диким извивам улиц, среди трущоб и полуруин.
Взять повозку она не решилась, а вдруг кучер окажется милицейским
осведомителем, выискивающим по городу нарушителей закона. Поэтому шагала быстро, но не
забывала об осторожности, держалась тени Южной линии, которая тем выше
забиралась над крышами, чем ближе к центру города. Зияющие арки из ветхого
кирпича взмывали над приземистыми жилыми постройками Сириака.
Возле Сириакской высотной станции Дерхан свернула от железнодорожного пути
к сплетению улиц, лежащих южнее извилистого Большого Вара.
Было легко идти на шум уличных торговцев, к Тинктурному променаду, широкой
и грязной улице, соединявшей Сириак, Пелорусские поля и Сириак-Вэлл. Она
тянулась вдоль Большого Вара, неточно повторяя его изгибы, меняя имена по пути:
Виньонова дорога, затем Серебряная спина.
Дерхан вступила в это царство гомона, двуколок и ветшающих домов. Она шла с
целеустремленностью охотника; она направлялась на северо-восток. Наконец,
когда дорога под острым углом свернула на север, Дерхан набралась смелости:
полубегом пересекла ее, щерясь злобной побродяжкой, и устремилась к центру
Сириак-Вэлла, к Верулинской больнице - обширному скоплению причудливых
старинных построек, с башенками и разнообразными украшениями из кирпича и цемента.
Вылепленные над окнами боги и демоны пялились друг на друга, изваяния
драконов дыбились под разными углами на многоярусной крыше.
Три века назад это был грандиозный санаторий для сумасшедших богачей, но
трущобы расползлись как гангрена и поглотили Сириак-Вэлл. Пансионат был
выпотрошен и превратился в склад для дешевой шерсти. Потом предприятие
обанкротилось , и в комплексе зданий поселился вожак воровской шайки. Его сменила
компания неудачливых чародеев. И наконец, здания приобрел Верулинский орден.
«Здесь снова будут находить исцеление страждущие», - сказали монахи. Но у них
не было денег и лекарств. Совестливые врачи и аптекари помогали им в
свободное от работы время, а основной медперсонал, монахи и монахини, были набожны
и сердобольны, но не обучены. Поэтому в Верулинскую больницу страждущие
больные поступали только для того, чтобы умереть.
Дерхан вошла в здание и миновала сторожа, не отозвавшись на его вопросы,
как будто была глухой. Он повысил голос, но она все равно не отреагировала.
Поднялась по лестнице на второй этаж, где находилось три палаты. И там. . .
приступила к делу.
Она запомнила, как проходила мимо кроватей, устланных чистым, но ветхим
бельем, мимо широких стрельчатых окон, полных холодного света, мимо хрипящих
полутрупов. Усталому монаху, что засеменил навстречу и спросил, что ей надо,
она сбивчиво солгала о больном отце, он-де пропал, ушел ночью из дома умирать
и, может быть, попал сюда, к вам, ангелам милосердия. Монах сжалился и слегка
заважничал от сравнения с ангелом; как бы то ни было, он разрешил Дерхан
остаться и поискать. Та спросила, где лежат самые тяжелые, и опять пустила
слезу, сообщив, что отец на волосок от смерти. Монах показал в другой конец
огромной комнаты, на высокую двустворчатую дверь.
Дерхан прошла через эту дверь и оказалась в аду, где владычествовала
смерть. Попавшие в эту палату могли рассчитывать самое большее на постель без
клопов. Юная монашка с полными неизбывной скорби глазами, бродившая по
проходам, иногда останавливалась у койки, убеждалась, что пациенту суждена скорая
смерть, но он еще жив.
Дерхан тоже остановилась у спинки кровати, заглянула в висящую на ней
табличку, прочитала диагноз и рецепт. «Легочная гниль. Обезболивающее: 2 лауда-
нума через 3 часа». И рядом - другой рукой: «Лауданума нет».
Для больного, лежащего на соседней койке, недоступным лекарством была спор-
ровая вода. Для третьего - судифил кальциаха, который, если Дерхан прочитала
верно, избавил бы несчастного от кишечного распада за восемь уколов. И так -
по всей палате. На каждой койке табличка с бесполезной информацией. Каждого
пациента можно было бы избавить от страданий, если бы...
Дерхан вспомнила, зачем она пришла.
Окинула палату цепким взглядом - взглядом охотника на полумертвеца. Смутно
осознавая критерий отбора: в здравом уме, и живет не последний день. Стало
совсем уж тошно, до глубины души. Ее заметила медсестра и приблизилась,
ничего дурного не заподозрив, просто решив спросить, кого или что ищет
посетительница .
Дерхан пропустила вопрос мимо ушей, ее холодный взгляд скользил по палате.
Она прошла через всю комнату, остановилась возле изнуренного старика - ему,
судя по табличке, предстояло жить еще неделю. Он спал с открытым ртом, пуская
слюни и гримасничая во сне.
Вдруг стало страшно - она поймала себя на том, что подсознательно применяет
к ситуации совершенно непригодные этические оценки. Хотелось кричать: «Кто
тут милицейский стукач? Кто был насильником? Кто убил ребенка? Кто пытал?»
Но она остановила поток мыслей. Им не место.
Чего доброго, до сумасшествия доведут. Нет у нее выбора. Есть только
жестокая необходимость. Дерхан повернулась к монашке. Та семенила вдогонку, градом
сыпала возмущенные вопросы и упреки. Но пропускать их мимо ушей было
несложно .
Дерхан запомнила свои слова, они звучали так, будто их произносил кто-то
другой.
Этому человеку осталось жить недолго. Монахиня перестала шуметь, кивнула.
Ходячий ли он, спросила Дерхан.
Помедлив, медсестра ответила утвердительно.
Сумасшедший ?
Оказалось, нет.
Он мне нужен, сказала тогда Дерхан, я его забираю.
Изумленная и рассерженная медичка накинулась на нее, и тут же Дерхан дала
волю чувствам, и брызнули слезы, и она испугалась, что сейчас взвоет от
отчаяния. Поэтому закрыла глаза, стиснула зубы и зарычала - да так страшно, что
монашенка враз умолкла.
Дерхан снова посмотрела на нее и перестала плакать.
Она вынула из-под плаща пистолет и прижала ствол к животу монахини. Та
глянула вниз - и пискнула от ужаса.
Пока медсестра, не веря своим глазам, таращилась на оружие, левой рукой
Дерхан вынула кошелек - остатки денег Айзека и Ягарека. Показала его монахи-
не, та поняла, чего от нее ждут, и раскрыла ладонь. И Дерхан высыпала на нее
банкноты, золотой песок и старые монеты.
Забирай, проговорила она дрожащим голосом. Мотнула головой, указывая на
соседние кровати, со стенающими, мечущимися больными. Вот этому купи лауданум,
а вон той кальциах. Кого можно - вылечи, другим дай спокойно умереть. Бери
деньги, с ними ты поможешь многим, а этого я заберу. Разбуди, скажи, что он
должен идти за мной. Скажи, что я способна ему помочь.
Рука с пистолетом тряслась, но ствол был направлен на монахиню. Дерхан
сомкнула пальцы медсестры на кошельке. В округлившихся глазах плескалось
изумление, непонимание.
Где-то в глубине существа заходилась криком совесть, и заглушить ее было
невозможно. «Да, ты права, - мысленно крикнула ей Дерхан, - мы его убьем. Но
этих, остальных, спасем!»
Да только никакими доводами нельзя было ослабить страх перед тем, что она
совершала. Можно было лишь действовать наперекор совести. Поэтому Дерхан
твердо, зло посмотрела в глаза медсестре. И еще сильней сдавила на кошельке
ее пальцы.
Помоги им, процедила Дерхан. Теперь ты в состоянии помочь всем, кроме этого
старика. Иначе - никому. Помоги им.
Очень долго монахиня молчала, глядя полными страха глазами то на Дерхан, то
на грязный кошелек и пистолет, то на умирающих пациентов. Наконец дрожащей
рукой опустила деньги в карман белого передника.
Когда отошла будить больного, Дерхан посмотрела ей вслед, испытывая
ликование пополам с раскаянием.
«Видишь? - подумала Дерхан, презирая себя. - Не ты одна! Это и ее выбор».
Звали его Андрей Шелборнек, и было ему шестьдесят пять лет. Его внутренние
органы пожирал какой-то микроб. Андрей вел себя тихо, он очень устал бояться.
Задал только два или три вопроса, а потом без жалоб пошел с Дерхан.
Она ему сказала несколько слов о предстоящем якобы лечении, об
экспериментальной технике, которую хотят испытать на его изнуренном болезнью теле. Он
ничего на это не ответил и промолчал насчет ее внешнего вида. «Ты понимаешь,
что происходит! - думала Дерхан. - Ты устал так жить, ты упрощаешь мне
задачу» . Но утешать себя такими мыслями было низостью. Дерхан прогнала их.
Вскоре стало ясно, что Андрею не пройти несколько миль до Грисской пади.
Поколебавшись, Дерхан вынула из кармана несколько мятых купюр. Ничего не
остается, как взять повозку. Она нервничала. Давая рикше указания, понизила
голос до неузнаваемого рыка, а лицо спрятала под капюшоном.
В двуколку был впряжен вол, переделанный в двуногого, чтобы легче
вписываться в узкие, извилистые нью-кробюзонские улицы и переулки. Он бегал на
изогнутых назад ногах, не переставая дивиться самому себе, и расхлябанная его
поступь доставляла уйму неудобств седокам.
Дерхан откинулась на спинку сиденья, закрыла глаза. Когда открыла, Андрей
уже спал. Он не говорил; он и виду не подавал, что обеспокоен, пока ему не
понадобилось взобраться на крутую насыпь из земли и бетона, по которой
проходила Южная линия. Тут он переменился в лице, в глазах появилось смятение.
Дерхан принялась бодро врать о секретной лаборатории, о подземном
комплексе, куда от путей ведет туннель. Но он слушал вполуха, тряс головой и
озирался - хотел убежать. В густой тени под железнодорожным мостом Дерхан вынула
кремневый пистолет. Андрей, хоть и умирал, боялся смерти; Дерхан, держа его
на мушке, забралась следом на насыпь.
На полпути он заплакал. Дерхан подталкивала его стволом пистолета, все ее
чувства, казалось, ушли куда-то далеко. А главное, отступил страх.
В пыльной хижине Дерхан сидела молча, направив на Андрея пистолет, пока
наконец оба не услышали шорохи - вернулись Айзек и Ягарек. Когда Дерхан открыла
дверь, Андрей поднял крик, стал звать на помощь. Для такого доходяги он
оказался весьма голосистым.
Айзек, собиравшийся спросить у Дерхан, что она сказала Андрею, осекся и
бросился утихомиривать его.
Лишь один миг, всего-то полсекунды, когда Айзек открыл рот, казалось, он
будет успокаивать старика, уверять, что тому нечего бояться, что он в
надежных руках, что это странное похищение - в его же интересах. Да и Андрей
смотрел на него с надеждой, хоть и не прекращал вопить - самому хотелось, чтобы
его успокоили. Но Айзек устал, он плохо соображал, и от необходимости лгать
его затошнило. Подготовленные фразы застряли в горле.
Айзек решительно подошел к старику и с легкостью скрутил его, задушил крики
ветошью. Связал Андрея кусками старой веревки и постарался усадить поудобнее
у стены. Умирающий мычал и шумно дышал сквозь сопли и тряпку, он был вне себя
от ужаса.
Айзек попытался заглянуть ему в глаза, прошептал извинения, но Андрей не
слушал. Тогда Айзек со стыдом отвернулся. Дерхан поймала его взгляд и пожала
руку. Она была благодарна, что нашелся человек, взявший на себя часть ее
вины.
Сделать предстояло многое.
Айзек приступил к последним расчетам и приготовлениям. Андрей пищал через
кляп, и Айзек в отчаянии посматривал на него.
Айзек отрывистыми фразами, шепотом объяснил Дерхан и Ягареку, что он
делает . Посмотрел на сложенные в хижине обшарпанные вычислители - аналитические
машины. Покорпел над записями, проверяя и перепроверяя расчеты, сопоставляя
их с полученной на свалке технической документацией. Вынул ядро кризисной
машины, таинственного механизма, который он отказался оставить у Совета
конструкций. В этой темной коробочке были заключены электростатические и
чародейские цепи.
Айзек медленно прочистил мотор, проверил в действии кинематику. Теперь он
готов. И готова его техника.
Когда вернулась уходившая по каким-то своим делам Пенжефинчесс, Айзек молча
посмотрел на нее. Она, пряча глаза, медленно собрала свои пожитки, смазала
лук, чтобы не испортился под водой. Спросила насчет Седрахова пистолета и
грустно поцокала языком, получив от Айзека ответ: «Не знаю».
- Жалко, серьезная была штука, - рассеянно проговорила она, глядя в окно. -
Заколдованная.
Айзек перебил ее, сказал, что они с Дерхан просят ее помочь еще раз, прежде
чем она уйдет. Она повернулась, посмотрела на Андрея. Как будто только сейчас
его увидела. На уговоры Айзека не ответила и потребовала объяснить, что, черт
побери, затевается.
Это Дерхан взяла на себя. Отвлекла ее от Андреева сопения и мрачной
деловитости Айзека. Потом Дерхан спросила, согласна ли Пенжефинчесс оказать им еще
одну услугу. Мы не можем тебя заставить, сказала она, мы можем только
просить .
Айзек не слушал разговора. Он старался вообще ничего не слышать, особенно
хриплое мычание старика. Сосредоточился на том, что было ему по силам, на
сложной кризисной математике.
Глава 48
Около четырех, когда они собрались идти, Дерхан обняла Айзека, а затем и
Ягарека. Поколебавшись мгновение, прижала к себе гаруду. Он не ответил на
объятия, но и не отстранился.
- Увидимся, как договорились, - прошептала она. - Ты знаешь, что должен
сделать?
Айзек ответил утвердительно. Она кивнула и подтолкнула его к двери.
Теперь он помедлил - потому что ему было нелегко. Глянул на Андрея. Тот,
изнемогший от страха, лежал в ступоре, глаза стеклянные, кляп покрыт слизью.
- Придется его нести, да так, чтобы не поднял тревогу.
Айзек посоветовался с Ягареком - говорили шепотом, хотя очумевший от ужаса
старик и так ничего бы не понял. Наркотиков у них нет, и Айзек не биомаг, а
то бы погрузил ему в череп пальцы и на время отключил сознание. Стало быть,
надо прибегнуть к менее гуманным навыкам Ягарека. Гаруда вспомнил «шутейные
бои», что заканчивались признанием поражения или потерей сознания чаще, чем
смертью. Вспомнил отработанные до совершенства приемы, прикинул, как
использовать их на человеке.
- Он старый, - шепнул Айзек, - и умирает. Слаб совсем... Поаккуратнее.
Ягарек бочком двинулся вдоль стены к Андрею, а тот глядел на него полными
усталости и самых дурных предчувствий глазами. Затем - стремительный бросок,
и вот, переступив через Андрея, Ягарек опускается на колено, прижимает к полу
левой рукой голову старика. Андрей смотрит на Айзека, глаза лезут из орбит,
но кляп не пропускает воплей. Айзек, раздираемый страхом, стыдом и чувством
собственного ничтожества, не может отвести глаза. Он смотрит на Андрея,
понимает , о чем думает старик. О том, что его убивают.
Правый локоть Ягарека описал в воздухе крутую дугу и с безжалостной
точностью вонзился в затылок умирающего. Туда, где череп соединялся с шеей. Андрей
коротко захрипел - то ли боль была невыносимой, то ли его рвало. Взгляд стал
рассеянным, затем глаза закрылись. Но Ягарек не отпускал голову Андрея,
считал секунды, вжимая костистый локоть в ямку на затылке старика. Наконец
выпрямился, отступил от бесчувственного тела.
- Он проснется, - пообещал Ягарек. - Может быть, через двадцать минут. А
может быть, через два часа. Я буду за ним наблюдать. Если что, усыплю снова.
Но тут нужна осторожность - плохо, когда кровь подолгу не поступает в мозг.
Они спеленали неподвижного Андрея какими-то лохмотьями, подняли. Старик
почти ничего не весил, настолько источила его многолетняя болезнь.
И вот они тронулись в путь, неся на правых плечах Андрея, а левыми руками
держа огромный мешок с аппаратурой. Несли бережно, как святые реликвии, как
апостольские мощи. Шли, сутулясь и шаркая, точно нищие, в грязном убогом
тряпье . Хмурое лицо Айзека под капюшоном было покрыто бурыми струпьями после
неудачного бритья. Ягарек голову обмотал гнилой тканью, оставил только узкую
смотровую щель. Он походил на безликого прокаженного, который прячет свою
гниющую плоть.
В дверях они оглянулись, прощально кивнули Дерхан. Посмотрел Айзек и на
Пенжефинчесс, провожавшую их безучастным взглядом, помедлив, кивнул и ей.
Поднял брови, будто в немом вопросе: «Мы еще увидимся?» или: «Ты нам
поможешь?»
Пенжефинчесс уклончиво махнула большущей рукой и отвернулась. Айзек, сжав
зубы, шагнул за порог. И они с Ягареком пустились в опасное путешествие по
городу.
Они не рискнули воспользоваться железнодорожным мостом. Случайно пройдет
поезд - и машинист может не ограничиться предупредительным сигналом парового
свистка. А ну как разглядит лица и сообщит в милицию или просто доложит
начальству на станции Слай или Слюнный базар или на самом вокзале, что на путях
трое глупых бродяг ищут себе неприятностей.
Поэтому Айзек и Ягарек ступали по скатившимся с насыпи камешкам, время от
времени роняя Андрея и снова взваливая на плечи. Жара была сильна, но не
убийственна, и это даже с непривычки казалось изъяном - как будто хирело
солнце, как будто сила ее лучей потрачена на борьбу с вечными городскими те-
нями, с прохладой изнанки зданий. Тем не менее, Айзек потел в грязных
лохмотьях и тихо ругался. Казалось ему, будто бредет в едва осознаваемом сне, и
этот сон - о жаре.
Они несли, держа с боков, Андрея, как перебравшего дешевого пойла друга.
Брели по улицам, направляясь к мосту Петушиный гребень.
Здесь они были чужими. Это не Собачье болото, не Худая сторона, не трущобы
Каминного вертела. Лучше бы им здесь превратиться в невидимок.
Боязливо взошли на мост и двинулись по цветным камням мостовой, под смешки
и шуточки лавочников и покупателей.
Ягарек тайком держал руку на шее Андрея, там, где можно было легко надавить
на нервный узел и пережать артерию, и готов был с силой вонзить пальцы при
малейшем признаке пробуждения старика. Айзек хрипло бормотал, ни к кому не
обращаясь и не скупясь на ругательства, - сойдет за пьяный бред.
Айзек и Ягарек медленно шли по мосту, несли спутника и драгоценный мешок с
аппаратурой, заставляли разделяться встречный поток пешеходов, но незнакомцы,
обходя их, ничего злее насмешек себе не позволяли. Если какие-нибудь хулиганы
от скуки пристанут, это будет катастрофа.
Но они благополучно одолели Петушиный гребень, где чувствовали себя
одинокими и беззащитными, где солнце будто нарочно очерчивало их силуэты,
превращая их в мишени, и проскользнули в Малую петлю. И город словно сомкнул губы
позади них, и страх отпустил.
Тут хватало нищих. Они слонялись по тем же дорогам, где ходила местная
знать, бандиты с серьгами в ушах, жирные ростовщики и спесивые бандерши.
Андрей зашевелился, и Ягарек снова отключил его разум, с силой надавив куда
надо.
Здесь хватало переулков и закоулков, и Айзек с Ягареком могли пробираться к
своей цели, держась в стороне от главных улиц. Они прошли под бельем,
развешанным на веревках между домами. Праздно облокотясь на перила балконов,
флиртуя с соседями, на троицу в лохмотьях посматривали мужчины и женщины в
исподнем.
Лженищие шли мимо груд мусора и канализационных люков с расколотыми
крышками, а наверху из окон высовывались дети и беззлобно плевали в них или бросали
камешки и прятались. Как всегда, Айзек и Ягарек искали железнодорожный путь.
Нашли у станции Слай, где от Южной линии отходила ветка на Салакусские поля.
Осторожно подобрались к дороге под арками, что хаотично виляла сквозь
Каминный вертел.
Меркло солнце, и воздух над недобрыми толпами краснел. Арки были покрыты
мазутом и сажей, на них выросли микролеса плесени, мха и цепких ползучих
растений. А в этих лесах кишели ящерицы и насекомые, и асписы прятались там от
жары.
Айзек с Ягареком свернули в грязный тупик рядом с кирпично-цементным
фундаментом для рельсов, там передохнули. Над ними, в городской толще, шуршала
жизнь.
Андрей уже давно не казался легким, напротив, как будто с каждой секундой
набирал вес. Айзек и Ягарек потянулись, размяли ноющие мышцы, продышались
хорошенько . В нескольких футах от них тянулся нескончаемый поток пешеходов.
Вокзал выплескивал из себя вновь прибывших.
Немного переведя дух, они снова подняли ношу и тронулись в дальнейший путь,
опять по переулкам в тени Южной линии, к центру города, к еще не видимым за
обычными постройками Штырю и башням вокзала на Затерянной улице.
Айзек заговорил. Рассказал Ягареку, что, по его ожиданиям, должно этой
ночью случиться.
Дерхан пробиралась по свалке Грисского меандра, к Совету конструкций. Айзек
предупредил огромный искусственный разум о ее приходе. Она тоже знала, что ее
ждут. И от этого было не по себе.
Когда приблизилась к котловине, логову Совета, услышала - или почудилось? -
шелест голосов. Она мгновенно насторожилась, вынула пистолет. Убедилась, что
в стволе есть пуля, а на полке - порох.
Она ступала аккуратно, высоко поднимая ноги, сторонясь любого звука. Пройдя
до конца мусорного ущелья, увидела выход на ровное место. Впереди кто-то
быстро прошел. Она осторожно двинулась дальше.
Но тут второй человек появился на пути, и она разглядела на нем спецовку, и
он пошатывался под тяжестью ноши. На его широких плечах лежала изрядная бухта
провода в черной изоляции, обвивала хищным удавом.
Дерхан чуть выпрямилась. Это не милиционеры в засаде - и то хорошо.
Осмелев , пошла дальше. Туда, где ждал Совет конструкций.
Она вышла на площадку. Сразу бросила вверх взгляд - надо было убедиться,
что поблизости нет воздушных судов. А затем посмотрела вперед и ахнула: толпа
была огромной.
На площадке собралось около сотни мужчин и женщин, занимавшихся самыми
непонятыми делами. В основном - люди, но была и горстка водяных, и даже два хе-
при. Все в дешевой грязной одежде. И почти каждый нес огромный моток
промышленного кабеля или сидел над ним на корточках.
Провода были разные, в основном с черной изоляцией, но попадались на глаза
и коричневые, и синие, и красные, и серые. Парочка крепышей сгибалась под
тяжестью бухт толщиной с человеческое бедро. У остальных мотки не превышали в
диаметре четырех дюймов.
Голоса мгновенно стихли, когда вышла Дерхан, и все взгляды обратились к
ней. Мусорный кратер был под завязку полон народу. Дерхан проглотила комок в
горле и присмотрелась к собравшимся. Увидела аватару - она ковыляла к ней на
подламывающихся ногах.
- Дерхан Блудей, - тихо сказала она, - мы готовы.
Недолгое время Дерхан провела с аватарой, склонившись над ее самодельной
картой. Из кровавой пещеры черепа шло поистине сногсшибательное зловоние. На
жаре запах полутрупа был непереносим, и Дерхан максимально задерживала
дыхание, а потом глотала воздух залпом, через грязный рукав плаща. Пока Дерхан и
Совет беседовали, остальные держались на почтительном расстоянии.
- Это почти все мои органические прихожане. Я разослал свои мобильные «я» с
призывами срочно явиться, и, как видишь, верные пришли. Надо действовать, -
сказал он, сделав паузу. - Уже пять часов семнадцать минут.
Дерхан снова посмотрела в небо. Оно постепенно темнело, предупреждая о
близости заката. Не было никаких сомнений, что часы Совета, захороненные где-то
в недрах свалки, абсолютно точны.
Она кивнула. По приказу аватары прихожане стали разбредаться, качаясь под
тяжестью ноши. Но перед тем как уйти, каждый поворачивался к мусорному холму,
где скрывался Совет конструкций. Постояв мгновение, они дружно сделали жест
почитания, изобразив нечто вроде соприкасающихся шестеренок; некоторым для
этого пришлось положить кабели.
Дерхан с унынием следила за ними.
- Ничего у них не получится, - сказала она. - Сил не хватит.
- У многих - тележки, - возразила аватара. - Будут ходить партиями,
посменно.
- Тележки?.. - спросила Дерхан. - Откуда?
- У некоторых и раньше были, - ответила аватара, - другие сегодня купили
или взяли напрокат по моему распоряжению. Краденых нет, мы не можем
рисковать .
Дерхан отвела взгляд. Страшновато было думать о том, какой властью над
своими прихожанами-людьми обладает Совет.
Когда со свалки ушли последние прихожане, Дерхан и аватара приблизились к
неподвижной голове Совета конструкций. Тот, лежа на боку, был невидимкой,
слоем мусора. Рядом покоился, дожидаясь своего часа, моток кабеля. Крайний
фут был оголен, толстый слой резины сожгли, а гарь скололи. Зачищенные
провода торчали врастопырку.
В мусорной котловине остался только один водяной. Он стоял в нескольких
футах, робко наблюдал за аватарой. Дерхан поманила водяного, тот приблизился,
двигаясь, то на четырех, то на двух, шлепая перепончатыми ступнями и ладонями
для лучшей устойчивости на нетвердой земле. Спецовка его была из легкого
вощеного материала, который предпочитают многие водяные. Эта ткань не тяжелеет
в воде, не мешает плавать.
- Ты готов? - спросила Дерхан.
Водяной быстро кивнул. Дерхан окинула его взглядом с ног до головы, но она
мало знала об этом народе. Непонятно, что заставило водяного вступить в
удивительную секту и самоотверженно боготворить этот сверхъестественный разум,
Совет конструкций. Совершенно ясно: Совет со своими прихожанами обращается
как с пешками, и приверженность не дает им ни удовлетворения, ни
удовольствия. Разве что какой-то смысл существования. Она не могла понять, какое
воздаяние , какие услуги обещает своей пастве эта еретическая церковь.
- Помоги мне протянуть это через реку. - Она взялась за конец толстого
кабеля, подняла и чуть не свалилась с ног под тяжестью.
Водяной поспешил на подмогу, ухватился за кабель рядом с Дерхан.
Аватара осталась на месте. Смотрела, как Дерхан и водяной уходят за гряду
низких мусорных холмов, к застывшим кранам, чьи стрелы указывают на
северо-запад .
Тащить кабель было тяжело и неудобно. Дерхан была вынуждена несколько раз
остановиться и положить свой конец кабеля, чтобы перевести дух. Водяной
терпеливо двигался рядом, останавливался вместе с ней, ждал. Сзади потихоньку
уменьшалась невысокая бухта.
Дерхан выбрала маршрут и двинулась меж мусорными грудами к реке, как
разведчик .
- А ты знаешь, зачем это все? - скороговоркой спросила она водяного, не
поворачиваясь к нему.
Тот глянул на нее, затем обернулся на тонкий силуэт аватары и отрицательно
покачал уродливой головой.
- Нет, - ответил водяной. - Я только слышал, что... что Бог-машина приказал
нам собраться, мол, вечером предстоит работа. Ну и когда пришел, услышал волю
Его.
Говорил он отрывисто, но не резко - обычный работяга, философски сетующий
на произвол начальства. Заставляют сверхурочно работать, платить не
собираются. . . Но когда Дерхан, кряхтя от натуги, задала другие вопросы: «И часто вы
собираетесь? Что еще он убеждает вас делать?» - водяной посмотрел на нее со
страхом и подозрением, и ответы стали односложны, а затем сменились кивками,
и кивки тоже вскоре закончились.
Дерхан замолчала. Впрочем, ей и самой было уже не до расспросов. Проклятый
кабель отнимал все силы.
Свалка простиралась до самой реки. Берега вокруг Грисского меандра
представляли собой отвесные стены из осклизлого кирпича, поднимавшиеся из темной
воды. В половодье какие-то три фута гниющей глины предотвращали разлив. В
другое время от изменчивой поверхности Вара до верхней кромки стены было
футов восемь.
Из расколотой кладки прямо впереди торчала шестифутовой высоты ограда:
бетонные столбы, железные перекладины, доски. Ее много лет назад построили,
чтобы удержать свалку в колыбели. Но сейчас вес накопившегося мусора опасно
кренил старую ограду над рекой. За десятилетия участки хрупкой стены
растрескались и съехали с бетонных оснований, и теперь мусор сыпался в воду. Ограды
никто не ремонтировал, и только сам слежавшийся до окаменелости мусор
удерживал свалку на месте. Кое-где спрессованный сор жирными оползнями уходил в во-
ду.
Высоченные краны, принимавшие груз у мусорных барж, первоначально были
отделены от переправленного на сушу хлама несколькими ярдами ничейной земли -
спекшаяся грязь, низкий кустарник. Но потом и эта полоска оказалась погребена
под свалкой. Мусорщики и крановщики были вынуждены ездить по отложениям хлама
к кранам, вертикально торчащим прямо из вульгарного рельефа. Как будто сор
был плодороден, как будто он сам взрастил эти огромные сооружения.
Дерхан и водяной огибали груду за грудой, и вот уже не видать лежки Совета
Конструкций. За ними тянулся след - кабель, но он становился невидим в момент
соприкосновения с землей, превращался в бессмысленный штрих на
механистическом фоне.
Чем ближе к Вару, тем ниже сорные дюны. Впереди из слоя отбросов
поднималась на четыре фута ржавая ограда. Дерхан чуть изменила курс, направляясь к
широкому пролому, через который мусор выползал к реке.
По ту сторону грязной воды виднелся Нью-Кробюзон. Через миг появились и
массивные башни вокзала на Затерянной улице, четко обрамленные проломом в
ограде. Удалось разглядеть и рельсовые нити, протянувшиеся между башнями.
Кое-где в горизонт врезались уродливые милицейские башни.
Напротив виднелся Каминный вертел, наползал на берег Вара. Там не было
сплошной набережной, только обрывки улиц кое-где, частные сады, крутые
складские стены и пустыри. Оттуда некому следить за приготовлениями Дерхан.
В нескольких футах от воды она выпустила кабель из рук и осторожно
двинулась к пролому в ограде. Попробовала почву ногой - не хотелось бы с
семифутовой высоты свалиться в реку. Наклонилась вперед, насколько хватило смелости,
и окинула взглядом неподвижную гладь Вара.
На западе солнце уже приближалось к крышам, лакируя красноватым светом
грязную речную черноту.
- Пенж! - негромко позвала Дерхан. - Ты здесь?
Через несколько секунд внизу блеснуло. Река возле свалки была вся в оспинах
мусора, и вот одна такая оспина вдруг двинулась против течения.
Из воды медленно поднялась голова Пенжефинчесс. Дерхан улыбнулась, у нее
легче стало на душе.
- Ну что ж, - сказала Пенжефинчесс, - пора мне выполнять последний заказ.
Дерхан благодарно кивнула.
- Она поможет, - сказала Дерхан водяному, встревожено глядящему на
Пенжефинчесс. - В одиночку тебе не справиться, кабель слишком большой и тяжелый.
Вы будете тянуть под водой, а я - подавать отсюда.
Не сразу он сообразил, что важность задачи, порученной Советом конструкций,
перевешивает риск. Он кивнул, запрыгал к пролому в ограде, помедлил секунду,
а потом элегантно прыгнул в воду, нырнул так ловко, что почти не было брызг.
Пенжефинчесс на подплывающего водяного смотрела с подозрением. Дерхан
быстро огляделась, увидела металлическую трубу шириной с ее бедро, длинную и
невероятно тяжелую. Не обращая внимания на боль в измученных мышцах, Дерхан
дюйм за дюймом продвигала ее к пролому в стене. Потом, шатаясь от усталости,
вернулась за кабелем и потянула его к воде.
Она стала подавать кабель поперек трубы, толкала изо всех сил; где-то
позади, виток за витком, он сматывался с бухты. Наконец Пенжефинчесс ударила
перепончатыми ногами, почти целиком вылетела из воды и поймала свисающий конец.
Под ее тяжестью несколько футов кабеля ушло в воду.
Мусорный пласт грозно двинулся к реке, но кабель скользил поперек лежащей у
пролома трубы, и она прижималась обеими концами к ограде, легко пропуская
кабель и задерживая сор.
Пенжефинчесс снова вынырнула и потянула кабель на себя. Исчезла,
устремляясь ко дну реки. Кабель уже был распрямлен, да к тому же не терся о
неорганический мусор, поэтому продвигался легко, с каждым рывком в воде исчезало еще
несколько футов.
Дерхан следила за его продвижением, зная, что где-то в пучине водяные
трудятся изо всех сил, дружно работая перепончатыми лапами. Она улыбнулась,
радуясь своей маленькой победе, и обессилено привалилась к растрескавшемуся
бетонному фундаменту.
Толстенный кабель уходил в воду чуть ли не под прямым углом, и оставалось
только догадываться, что происходило под ее черной гладью. Наверное, водяные
решили сначала выбрать всю слабину, а уже потом тянуть под водой. Как бы то
ни было, выше уреза воды кабель уже не двигался. Дерхан молча ждала, когда
водяные дадут о себе знать. Минута уходила за минутой. Потом точно посередине
реки возник чей-то силуэт. Это был водяной, он поднимал руку, то ли
салютовал , то ли сигналил, то ли просто сделал торжествующий жест. Дерхан помахала
ему, напрягая глаза, пытаясь понять, кто это и что он хочет ей сообщить.
Река была очень широкой, а силуэт - нечетким.
Но Дерхан удалось разглядеть в руке композитный лук, и она поняла, что
видит Пенжефинчесс. А рукой водяная махала на прощание, и Дерхан, погрустнев,
ответила таким же жестом.
Она понимала, что на этом последнем этапе охоты на мотыльков добиваться от
Пенжефинчесс помощи было почти бессмысленно. Да, ее содействие упростило бы
кое-что, но управились бы и без нее, благо, в пастве Совета есть водяные.
И нет смысла печалиться, пусть даже слегка, расставаясь с Пенжефинчесс, и
желать ей удачи, и махать, испытывая чувство утраты. Эта водяная - наемница,
она уходит, чтобы найти себе менее опасную и более выгодную службу. Дерхан
ничего ей не должна, никаких благодарностей, никакой привязанности.
Но товарищами их сделали обстоятельства. Дерхан было печально смотреть, как
уходит Пенжефинчесс. Эта водяная была участницей, пусть и второстепенной,
хаотической кошмарной борьбы. Дерхан чувствовала, что лишается соратника.
Над водой исчезли и рука, и лук.
Дерхан повернулась к реке спиной и двинулась обратно по лабиринту. Идя
вдоль кабеля с ветхой изоляцией, она приблизилась к аватаре. Та поджидала ее,
стоя возле уменьшившейся бухты обрезиненнохю провода.
- Удалось ли перетянуть на ту сторону? - спросила она, как только Дерхан
появилась, и неуклюже двинулась вперед. И провод, соединенный с ее черепной
коробкой, зашуршал по мусору вслед.
Дерхан кивнула:
- У нас все готово. Где выпускной контакт?
Аватара повернулась и дала знак идти за ней. Нагнулась за другим концом
черного кабеля. Пошатнулась под его тяжестью, но жаловаться или просить о
помощи не стала. А Дерхан не стала предлагать свои услуги.
Держа под мышкой толстый изолированный провод, аватара приблизилась к
скоплению утиля, в котором Дерхан узнала голову Совета конструкций (он
по-прежнему лежал на боку, не подавая признаков жизни).
Аватара протянула руку над решетками - металлическими зубами Совета. За
одной из громадных ламп - глазом Совета - в путанице проводов, шлангов,
контактов работала сложнейшая аналитическая машина.
Все-таки огромная конструкция пребывала в сознании. Дерхан видела, как
затлел свет в глазах Совета.
Аватара вставила конец провода в нишу рядом с аналоговым мозгом, ячейкой
сети, в которой оперировал совершенно нечеловеческий разум. Отогнула от
кабеля несколько толстых проводов.
Дерхан затошнило, она отвернулась, чтобы не смотреть, как аватара
безучастно позволяет металлу рвать ладони, как густая сероватая кровь сочится из
ранок в гниющей коже.
Она стала подсоединять кабель к Совету, скручивая вместе жилы толщиной в
палец, вставляя их в искрящие гнезда, изучая на вид бесполезные утолщения из
меди, серебра и стекла в мозгу Совета, одни подкручивая, другие отламывая и
бросая.
- Остальное - просто, - прошептала она. - Провод к проводу, кабель к
кабелю , и так - до самого Вокзала. Здесь - самое сложное место. Здесь - источник.
И надо к нему правильно подсоединиться, чтобы по кабелю пошли эманации, чтобы
операция повторилась в коммуникаторских шлемах, чтобы получилась
альтернативная модель сознания.
Но как ни сложна была задача, аватара управилась до заката. Взглянула на
Дерхан, вытерла израненные руки о бедра и сказала, что ее работа закончена.
Дерхан благоговейно смотрела на вспыхивающие, искрящие соединения. Это было
жутковато и красиво. Мерцающие механические самоцветы...
Там, где кабель примыкал к голове Совета, огромной и все еще неподвижной,
как у спящего демона, появился узел соединительной ткани, внушительный
электромагический шрам. Дерхан отвела, наконец, от него восхищенный взгляд.
- Ну что ж, - нерешительно проговорила она, - пожалуй, я пойду, скажу
Айзеку, что вы готовы.
Широко загребая грязную воду, Пенжефинчесс и ее спутник пробирались сквозь
вихрящуюся мглу Вара. Они держались дна, едва видимого в двух футах под
ногами. Кабель постепенно вытягивался из высокой груды, образовавшейся под
стеной.
В этой части реки, кроме них, не было никого. Только немногочисленные
тощие, хилые рыбы, но они спешили уплыть с пути водяных. «Как будто во всем
Бас-Лаге найдется сила, - подумала Пенжефинчесс, - которая заставила бы меня
их есть».
Проходили минуты, продолжалось тайное путешествие. Пенжефинчесс не думала о
Дерхан и о том, что произойдет этой ночью, не размышляла над подслушанным
планом, не подсчитывала шансы на успех. Не ее это забота. Седрах и Танселл
мертвы, а значит, ей пора уходить.
В глубине души она желала удачи Дерхан и остальным, ведь они, хоть и
недолго, были ей товарищами. И краешком сознания она понимала, что ставка в игре
очень велика. Нью-Кробюзон - город богатый, в нем тысячи потенциальных
нанимателей. Так пусть бы и оставался благополучным.
Впереди сгущалась мгла, это приближалась речная стена. Пенжефинчесс
остановилась, потянула кабель на себя, чтобы образовалась достаточная слабина и
можно было здесь же поднять конец над поверхностью. Набравшись храбрости,
заработала ногами, поплыла вверх.
Заметила, что водяной-мужчина двинулся следом через калейдоскоп блесток.
Тысячи лучей солнца падали в Вар, и его крошечные волны преломляли их под
разными углами.
Вынырнули одновременно, преодолели последние футы до тени, которую
отбрасывала стена. В кирпичную кладку были вмурованы чугунные кольца, по этой ржавой
лестнице можно было выбраться на берег. Сверху слетали звуки повозок и
пешеходов .
Пенжефинчесс поправила лук на спине, поглядела на хмурого мужчину и
обратилась к нему на луббоке, гортанном, богатом многосложными словами языке
восточных водяных. Он ответил на городской разновидности рагамоля, искаженной и
засоренной человеческими словами, но все же понятной.
- Твои товарищи знают, что надо здесь тебя искать? - спросила Пенжефинчесс.
Он кивнул - горожанин, нахватался человеческой мимики.
- Я свое дело сделала, - заявила она. - Теперь сам держи кабель и жди
своих. А я ухожу.
Он, хмуро глядя на нее, снова кивнул, махнул рукой, - должно быть, это
означало прощальный жест.
Пенжефинчесс усмехнулась и пожелала традиционное:
- Будь плодовит.
Она ушла под воду и поплыла прочь.
Пенжефинчесс двигалась на восток, по течению реки. В ней росло
беспокойство. Ни связей, ни планов... «Что же теперь делать?» - подумала она вдруг.
Течение несло ее к острову Страк, где встречаются Вар и Ржавчина, и где
начинается Большой Вар. Пенжефинчесс знала, что подводную часть острова парламента
охраняют милиционеры-водяные, поэтому решила держаться подальше, взяла круто
на северо-запад, против течения, перебираясь в Ржавчину.
Та была холоднее и быстрее Вара. Пенжефинчесс взбодрилась, но удовольствие
кончилось, когда она попала в грязную воду. Из Барсучьей топи течет,
догадалась она, и быстрее заработала перепончатыми конечностями, спеша преодолеть
плохой участок. Русалка то и дело начинала дрожать, прижимаясь к коже
Пенжефинчесс, и та решила немного изменить маршрут - по дуге поплыла в направлении
квартала чародеев. Она старалась пореже вдыхать отвратительную жижу, словно
так можно было избежать отравления.
Но примерно в миле от устья Ржавчина стала вдруг довольно чистой и
прозрачной. И это слегка обрадовало Пенжефинчесс.
Она почувствовала, как мимо проплыл другой водяной. Ушла на глубину. Тут и
там ощущались слабые течения - это из нор, ведущих к дому богатого водяного.
Здесь не встретишь абсурдных домиков явно человеческой постройки, когда-то
ушедших под воду, обмазанных смолой и с тех пор медленно гниющих. Трущобы
водяных находятся в Варе, Мертвяцком броде и Большой петле, здесь же - совсем
иная картина. Чистая, прозрачная вода, сбегая с гор, поступает в сложную
систему туннелей, в прибрежный дом, весь отделанный белым мрамором. Фасадом он
ничуть не уступает соседним человеческим домам, но внутри живут водяные.
Перекрытия оборудованы люками, в нижних комнатах - вода, в верхних - воздух.
Вода проточная, поэтому в доме всегда чисто.
Пенжефинчесс, держась у дна, проплыла мимо жилища богатого водяного.
Городской центр остался далеко позади. На душе все радостней, все спокойней. Она
бежит куда глаза глядят! Оказывается, это так здорово...
Она раскинула руки и послала короткое мысленное послание русалке, и та
оттолкнулась от ее кожи, брызнула через поры в тонкой хлопковой рубашке.
Проведя много дней в сухости, в грязи, вне родной стихии, элементаль наконец
получила свободу. В огромном теле реки появился движущийся комочек водяной
квазижизни .
Пенжефинчесс почувствовала, как русалка, кружась, наслаждаясь, поплыла
вперед , и сама играючи кинулась вдогонку, дотянулась, запустила в нее пальцы.
Счастливая, русалка стала корчиться в ее объятиях.
«Я поплыву вдоль берега, - решила Пенжефинчесс, - мимо гор. Может быть,
через Бежекские предгорья и кромку скарба Глаз червя. Я поплыву к морю Холодный
коготь».
Как только она приняла это внезапное решение, Дерхан и остальные ушли
вглубь памяти, стали историей. Когда-нибудь кому-нибудь Пенжефинчесс
расскажет о них, а до тех пор даже и не вспомнит.
Она раскрыла громадный рот, впустила в себя быстрые воды Ржавчины.
Пенжефинчесс плыла через пригород, спеша покинуть Нью-Кробюзон.
Глава 49
Со свалки Грисского меандра расходились мужчины и женщины в грязных
спецовках. Поодиночке, и парами, и группами по четыре-пять. Продвигались не спеша,
чтобы не привлекать к себе внимания. Кто без тележки, неся на плечах
увесистый моток кабеля; совсем уж тяжелые бухты тащили вдвоем.
Почитатели Совета конструкций покидали свалку партиями, через нерегулярные
промежутки времени. Это Совет рассчитал, что лучше им расходиться в случайном
порядке.
Небольшой фургон на конной тяге, везущий четырех человек, нырнул в
транспортный поток на мост Петушиный гребень и по извилистой улице покатил к
центру Каминного вертела. Ехали медленно, свернули на широкий, обсаженный
баньянами бульвар Святого Драгонна. Пассажиры покачивались под негромкий перестук
колес - дорога здесь была вымощена деревянными плашками, такое наследство
оставил эксцентричный мэр Вальдемир, не терпевший грохота колес по камням у
себя под окнами.
Кучер осторожно принял к тротуару, а затем и вовсе свернул в маленький
двор. Отсюда бульвар был не виден, но шум его никуда не делся. Повозка
остановилась у высокой стены из темно-красного кирпича, из-за нее шел
восхитительный запах жимолости. С кромки небольшими каскадами ниспадали плющ и
страстоцвет, покачивались под ветерком. Это был сад монастыря Веднех-Геханток, за
ним ухаживали сменившие веру кактусы и люди, поклонявшиеся этой
флористической богине.
Четверо спрыгнули с повозки и принялись разгружать инструменты и тяжелые
мотки провода. Пешеходы посматривали без интереса и сразу забывали увиденное.
Один человек поднял конец кабеля высоко над монастырской стеной. Его
товарищ вооружился чугунной скобой и кувалдой, тремя быстрыми ударами прикрепил к
стене, футах в семи над землей, конец кабеля. Эти двое пошли на запад, через
каждые восемь футов повторяя операцию, неторопливо закрепляя на стене кабель.
Они не скрытничали, были спокойны и деловиты.
К городскому гаму прибавлялся стук кувалд монтажников, ну и что с того?
Монтажники повернули за угол сквера, неся огромную бухту изолированного
провода . Двое других остались на месте. Они ждали у зафиксированного конца
кабеля, успев развести в стороны зачищенные от изоляции жилы.
Первая пара разматывала кабель вдоль извилистой стены, что уходила в глубь
Каминного вертела, огибала с задворков рестораны, магазины готового платья и
плотницкие мастерские, к району красных фонарей, к Ворону - кипящему ядру
Нью-Кробюзона. За ними поднимался и спускался по кирпичу и бетону кабель,
минуя темные разводы на стене, переплетаясь с трубами для воды и газа, с
проводами для тока магического и электрического, а также с ржавыми трубами и
проводами давно забытого предназначения. Тусклый кабель моментально сливался с
фоном, становился невидим. Просто у города стало одним нервом больше.
Но все же им пришлось пересекать улицу, когда она плавно изогнулась к
востоку. Они положили кабель на землю, приблизились к соединявшему два тротуара
желобу шестидюймовой ширины. Раньше по нему стекали нечистоты, теперь -
дождевая вода, уходя сквозь решетки в подземелье.
Люди уложили кабель в желоб, хорошенько закрепили. Улицу пересекли быстро,
благо движение на ней не было оживленным. Продолжая разматывать кабель, они
обогнули школу, из окон которой вылетало рявканье педагогов.
По-прежнему их поведение ни у кого не вызывало любопытства. Они размотали
кабель до следующей стены, на этот раз вокруг школы. Миновали другую пару
рабочих, что на углу заменяла расколовшиеся плитки мостовой. Дорожники заметили
вновь прибывших, коротко и хмуро поприветствовали и вновь занялись своим
делом. Когда почитатели Совета конструкций приблизились к зоне красных фонарей,
они, все так же разматывая тяжелый кабель, свернули во двор. Там с трех
сторон высились стены, пять или шесть ярусов грязного замшелого кирпича,
проеденного за многие годы дождем и смогом, и - окна, через неравные промежутки,
как будто их вслепую пробивал кулаком некий великан между крышей и землей.
Были слышны возгласы, ругательства, смех, звон кухонной утвари. Из окна
третьего этажа на монтажников смотрел красивый ребенок лет шести, непонятно,
мальчик или девочка. Они нервно переглянулись, а затем пробежали взорами по
остальным окнам. Кроме ребенка, не видать никого, значит, можно считать, что
никто не заметил рабочих.
Помощники Совета конструкций бросили на землю петли кабеля. Один мужчина
заглянул в глаза ребенку, озорно подмигнул и ухмыльнулся. Другой опустился на
колено и посмотрел сквозь круглый решетчатый люк в мостовой.
Снизу из иглы его коротко окликнули, грязная рука метнулась к металлической
задвижке.
Первый дернул за ногу товарища и прошептал ему:
- Они здесь... Мы на месте!
После чего схватился за конец кабеля и попытался просунуть его в решетку
канализационного люка. Но кабель оказался слишком толст. Человек выругался и
нашел в инструментальном ящике слесарную ножовку, принялся пилить
неподатливую решетку, морщась от визга металла.
- Быстрей, - требовал снизу невидимка. - За нами кто-то идет.
Наконец, отложив ножовку, человек во дворе с силой воткнул конец кабеля в
расширенное отверстие. Его товарищ нетерпеливо следил за этим сверху.
Внизу человек ухватился за кабель, потянул его в канализационную иглу.
Ребенок с любопытством смотрел на двух мужчин. А те ждали, вытирая ладони о
спецовки. Когда часть кабеля, оставшаяся над землей, с силой натянулась, они
быстро отступили от темной дыры в мостовой.
Как только зашли за угол, один посмотрел вверх и снова подмигнул малышу. И
скрылся с его глаз. На улице двое расстались, ни слова не сказав друг другу
на прощание. Каждый пошел в свою сторону под заходящим солнцем.
Возле монастырской стены двое ожидавших глядели вверх. Через улицу над
обветшалой крышей старого, в пятнах сырости здания появились трое. Они тоже
принесли с собой кабель, протянули футов сорок, оставили извилистый след
своего продвижения от южного угла Каминного вертела по крышам лачуг, построенных
самовольными поселенцами. Кабель присоединялся к легиону труб, наобум
протянутых между этими голубятнями, протискивался между шпилями и прилипал
уродливым паразитом к шиферным листам. Слегка кланялся, в двадцати, а то и сорока
футах над землей пересекая улицы параллельно мостикам, протянутым от дома к
дому. Кое-где промежуток между стенами не превышал шести футов, и в таких
местах кабель был просто перекинут с крыши на крышу, а принесшие его это
расстояние преодолели прыжком. Кабель исчезал на юго-востоке, резко уходя вниз,
в осклизлый дренаж, в канализацию.
Трое подошли к пожарной лестнице и стали спускаться. Дотянули толстый
кабель до второго этажа, откуда были видны монастырь и двое поджидавших на
земле.
- Готовы, - прокричал один из вновь прибывших и махнул рукой вниз,
предупреждая , что сейчас будет бросать.
Стоявшие на земле кивнули. Трое на пожарной лестнице дружно взялись за
моток и сбросили его. Кабель летел, корчась в воздухе чудовищной змеей; он
звучно ударил по рукам человека, подбежавшего, чтобы поймать. Человек
вскрикнул от боли, но кабель не выпустил, поднял его высоко над головой и натянул
изо всех сил, так, чтобы конец состыковался с кабелем, уже прикрепленным к
ограде сада. Его товарищ быстро прибил спущенный сверху провод к стене.
Черный трос пересекал улицу над головами пешеходов, спускался под крутым углом.
Трое на железной лестнице наклонились, следя за торопливой работой своих
товарищей. Внизу один принялся сращивать два куска многожильного провода.
Покончив с этим, он открыл инструментальный ящик и вынул два пузырька.
Встряхнул , откупорил один и уронил несколько капель на сплетение проводов. Затем
пришел черед второго пузырька. Две жидкости встретились, и химическая реакция
была довольно бурной. Он отступил на шаг, держа пузырек вытянутой рукой и
продолжая капать, и закрыл глаза. От быстро разогревающегося металла шел
едкий дым.
При смешении двух веществ кроме ядовитых испарений выделялось тепло, в
достаточном количестве, чтобы сплавить жилы друг с другом. Когда металл
подостыл, двое обмотали сплавленные провода лоскутами ткани, откупорили банку
густой битумной краски, щедро намазали, сверху обернули фольгой.
Люди на пожарной лестнице увиденным были удовлетворены. Они вернулись на
крышу, чтобы исчезнуть в городе быстро и без следа, как исчезает дым на
ветру.
И везде на прямой линии между Грисским меандром и Вороном творились
подобные дела. Мужчины и женщины скрытно пробирались по шипящим и журчащим
туннелям канализации. В некоторых группах проводниками были знатоки подземелий:
инженеры, рабочие-сантехники, воры. Все были хорошо экипированы: карты,
фонари, пистолеты и четкие инструкции. Некоторые несли тяжелые мотки кабеля.
Группами по десять, а то и больше человек эти прихожане пробирались
назначенным маршрутом. Когда заканчивалась одна бухта, подсоединяли следующий кусок
кабеля и шли дальше. Не обошлось без непредвиденных задержек, группы теряли
друг друга, случайно забредая в зоны смертельного риска, где обитали гулы или
укрывались бандиты. Но, вовремя спохватившись, монтажники негромко окликали
своих товарищей и возвращались на их голоса.
Когда две группы встречались, наконец, на каком-нибудь перекрестке
туннелей, они сращивали два больших куска кабеля с помощью холодной или горячей
или чародейской сварки. После чего кабель крепился к толстым трубам, что
протянулись во все концы канализации.
Сделав дело, группа рассеивалась, исчезала. Кое-где бригада рабочих
выбиралась на поверхность земли и протягивала кабель по задворкам, по лестницам из
отсыревшего кирпича, по крышам, по заполненным народом улицам, где их
деятельность казалась совершенно рутинной и никакого интереса к себе не
вызывала . Бригада встречала другую бригаду, отрезки кабелей сращивались, прихожане
разбредались. Учитывая, что некоторые группы, особенно в подземелье, могут
заблудиться и не попасть в места встречи, Совет конструкций разместил по
маршруту запасные бригады с бухтами кабеля. Они ждали приказа действовать.
Но все шло по плану. Без проблем не обходилось: незначительные отклонения
от маршрута, потерянное время, краткая паника. Но ни одна бригада не
заблудилась окончательно, все пришли куда надо. Запасные работники не понадобились.
По всему городу была раскинута огромная сеть.
Матово-черная змеиная кожа лежала в фекальной жиже, на мхах и гнилых
бумагах, в жестком кустарнике, на усыпанных строительным мусором пустырях, на
тропинках одичалых кошек и на игровых площадках ребятни.
Кабель целеустремленно, как рыба на нерест, продвигался к цели, торил себе
дорожку сквозь жаркий город, к высоченному монолиту в центре Нью-Кробюзона.
Лишь изредка он незначительно отклонялся от прямого курса, огибая
какое-нибудь препятствие.
На западе солнце тонуло за холмами, делая их величаво-зловещими. Но где им
тягаться с хаотическим величием вокзала на Затерянной улице. По всей его
невероятной громаде мерцали огни, и он, точно дары, принимал освещенные поезда.
Штырь боевым копьем пронзал облака, но и он был ничто по сравнению с вокзалом
- маленький бетонный придаток к печально знаменитой исполинской постройке.
Кабель, нигде не прерываясь, тянулся к вокзалу, поднимаясь ввысь и падая,
повторяя абрис Нью-Кробюзона.
Западная сторона вокзала смотрела на площадь Биль-Сантум. Та была полна
народа, повозки и пешеходы постоянно кружили вокруг парковых насаждений в ее
центре. Среди этой пышной зелени голосили, зазывая зрителей и клиентов,
жонглеры , фокусники и владельцы конюшен. Жизнерадостные граждане будто не
замечали монументального сооружения, господствовавшего над местностью. Разве что
любовались фасадом, когда на него падали лучи низкого солнца и он превращался
в ярчайший калейдоскоп: лепнина и крашеное дерево становились розовыми,
кирпичи кроваво-красными, железные балки приобретали роскошный глянец. Улица
Биль-Сантум ныряла в высоченную арку, соединявшую основное здание вокзала со
Штырем.
Вокзал не был обособлен. Краями он срастался с другими постройками, гряды
башенок сходили с его спины в город, теряясь среди обыкновенных домов.
Бетонные стенные панели вдруг превращались в уродливые борта каналов. Пять
железнодорожных путей протягивались сквозь широкие арки и уходили за крыши;
вокзальные кирпичи поддерживали их, образуя тропу над улицами. Сама Затерянная
улица представляла собой длинный узкий проход, отходивший перпендикулярно от
площади Биль-Сантум и затем, петляя, тянувшийся на восток, к Гидду. Никто не
знал, чем она так прославилась, что ее именем назвали вокзал. Булыжная
мостовая - дома не слишком запущены, но и не в идеальном состоянии. Возможно,
раньше эта улица служила северной границей вокзала, но не выдержала его
напора . Сооружение неуклонно расползалось, и его этажи перебрались через узкую
улицу, а дальше строение уступами шло под уклон, образуя террасу севернее
улицы Биль-Сантум. Отдельные участки Затерянной улицы лежали под открытым
небом, в других местах были закрыты длинными навесами; кирпичные арки испещрены
горгульями и решетками из дерева и чугуна. Здесь, в тени вокзального
подбрюшья, Затерянная улица всегда была освещена газовыми фонарями, оставаясь
жилой. Под темным архитектурным небом ютились семьи, жители ходили на работу и
обратно, целыми днями не выбираясь из тени.
Сверху часто доносился топот тяжелых сапог. Фасад вокзала и большая часть
его крыши находились под наблюдением. Частная охрана, иностранные солдаты и
милиция. Кто в мундире, а кто и в штатском для маскировки, стражи
патрулировали у фасада и на курганах из шифера и кирпича, защищали банки и магазины,
посольства и госучреждения, расположенные на этажах вокзала. Охранники
проходили установленными маршрутами, проникали в башни, поднимались и спускались
по винтовым железным лестницам, миновали мансардные окна и пересекали садики
на плоских крышах, посещали нижние уступы вокзальной кровли, смотрели оттуда
вниз, на площадь, на укромные уголки вокзала, на гигантский город. Но дальше
к востоку, к тыльной стене вокзала, испещренной сотней торговых проходов и
вспомогательных пристроек, режим охраны не был столь жестким и упорядоченным.
Здесь громада сооружения была темнее. Когда опускалось солнце, вокзал бросал
исполинскую тень на широкую ленту Ворона.
В некотором отдалении от самой большой центральной постройки между
вокзалами на Затерянной улице и Гидд проходила Правая линия через скопление
административных зданий, давным-давно выжженных пожаром. Сооружения от огня не
пострадали, но фирма, занимавшая их, обанкротилась. С тех пор помещения
пустовали уже доброе десятилетие, ими не брезговали разве что бродяги, нечуткие к
стоящему до сих пор запаху гари.
Два с лишним часа мучительно медленного продвижения, и наконец Айзек с Яга-
реком очутились возле выгорелой раковины, с радостью укрылись внутри. Они
уложили Андрея, но связали его по рукам и ногам, вставили кляп, не дожидаясь,
пока проснется. Затем заморили червячка принесенной с собой едой и устроились
в тишине и темноте ждать. Небо было светлым, но в их укрытии царил сумрак -
вокзал отбрасывал густую тень. До заката осталось чуть больше часа.
Разговаривали шепотом. Проснулся Андрей, замычал, бросая на своих мучителей
полные ужаса и мольбы взгляды, и Айзек посмотрел на него, но был слишком
измотан и расстроен, чтобы испытывать угрызения совести.
В семь часов за дверью со вздувшейся пузырями краской раздался шорох,
вполне различимый на фоне обычного шума Ворона. Айзек вынул кремневый пистолет и
знаком велел Ягареку помалкивать.
Пришла Дерхан, очень усталая, лицо в пыли и копоти. Затаив дыхание, шагнула
через порох1 и затворила дверь за собой, а затем, бессильно привалившись к
ней, выдохнула, и это было похоже на рыдание. Через секунду она оттолкнулась
от двери и шагнула вперед, схватила руку Айзека, затем Ягарека. Шепотом они
обменялись приветствиями.
- Кажется, за этим домом кто-то наблюдает, - встревожено сообщила Дерхан. -
Стоит напротив, под навесом табачной лавки, и на нем зеленый плащ. Лица не
разглядела.
Айзек и Ягарек напряглись. Гаруда скользнул к окну и приник птичьим глазом
к дырочке в ставне. Изучил видимый отрезок улицы.
- Там никого, - сказал он ровным голосом. Подошла Дерхан, тоже посмотрела в
отверстие.
- Может, он и ни при чем, - сказала она, - но этажом-двумя выше я бы себя
чувствовала поспокойнее. Если кто сунется, услышим и успеем что-нибудь
предпринять .
Идти теперь было куда легче. Плачущий Андрей шел сам, Айзек держал его на
мушке, не боясь чужих глаз. Они поднялись по лестничным маршам, оставив на
закопченных ступеньках отпечатки подошв. На верхнем этаже в оконных проемах
не было ни стекла, ни дерева, и можно было легко держать под наблюдением
узкие шиферные скаты. Они подождали до темноты. Потом замерцали оранжевые
газовые фонари. Ягарек пролез в окно и легко спрыгнул на замшелую кладку. Прошел
пять футов к гребню из крыш, соединявшему горстку зданий с Правой линией и
вокзалом на Затерянной улице, который высился на западе, испятнанный
гроздьями огней - громадное земное созвездие. На фоне горизонта силуэт Ягарека был
нечеток.
Он рассматривал панораму из дымовых труб и косых крыш, за ним же самим
никто не наблюдал. Ягарек повернулся к темному окну, дал остальным знак
следовать за ним.
Андрей был стар и неуклюж, ему трудно было идти по узеньким дорожкам,
которые предпочитали его похитители. Даже пятифутовые провалы он перепрыгивать не
мох1. Айзек и Дерхан ему помогали: одна поддерживала или беспощадно тащила за
собой, а другой целился в голову. Разумеется, путы с его рук и ног сняли,
чтобы мог ходить и лазать, но кляп остался на месте, глушил стоны и рыдания.
Андрей был растерян и жалок, точно неприкаянная душа в окрестностях ада, с
каждым мучительным шагом приближающаяся к своему неизбежному концу.
Четверка продвигалась по крышам параллельно Правой линии. Мимо них в обе
стороны проходили железные поезда, взревывали и выбрасывали огромные клубы
жирного дыма в сумеречный свет, а три человека и один гаруда медленно шли
вперед, к вокзалу.
Вскоре рельеф изменился. Крутые скаты уступили кирпичной кладке; то и дело
приходилось работать руками, огибая препятствия по узким уступам вдоль стен с
окнами, проползая на корточках через широкие отверстия в стенах и
спускаясь-поднимаясь по коротким лестницам, обвивавшим коренастые башни. Кирпич
гудел - где-то в недрах этих сооружений работали механизмы.
Айзек и его товарищи уже не видели впереди крыши вокзала, она была над
ними. Они миновали нечеткую границу, где кончались террасированные улицы и
начинались подножия вокзала. Они старались не лазать, а огибать кирпичные вы-
ступы и пробираться случайными коридорами.
Айзек нервничал, все чаще озирался. Справа за низким горизонтом крыш и
дымовых труб мостовая была не видна.
- Тише и осторожней, - прошептал он, - тут охрана может быть.
На северо-востоке виднелся прорезающий станцию изгиб. Когда подошли ближе,
это оказалась улица, полускрытая постройками. Айзек показал на нее и
прошептал:
- Вот она, Затерянная улица.
Впереди, невдалеке, она пересекалась с Цефалической дорогой, по которой они
недавно шли.
- Там - место сбора, - шепнул Айзек. - Яг, ты не проверишь?
Гаруда отбежал прочь, к тыльной стене высокого здания, стоявшего в
нескольких ярдах. Покрытый ржавчиной водосток доставал до земли - чем не лестница
для гаруды.
Айзек и Дерхан медленно двинулись вперед, подталкивая Андрея стволами
пистолетов . Когда достигли перекрестка, уселись, приготовились ждать.
Айзек посмотрел в небо, там лишь высокие облака были еще освещены солнцем.
Опустил голову, встретил жалкий молящий взгляд Андрея. Со всех сторон уже
доносились ночные звуки города.
- Это еще не кошмары, - прошептал Айзек и посмотрел на Дерхан. Протянул
руку ладонью кверху, словно проверял, нет ли дождя. - Ничего не чувствую. Они
еще не вылетели.
- Может, раны зализывают? - мрачно предположила она. - Может, и не вылетят
сегодня. - Ее глаза стрельнули в Андрея. - И тогда все это бесполезно.
- Прилетят, обещаю. - Айзек не желал даже думать о том, что их затея может
окончиться неудачей.
Некоторое время они молчали. Айзек и Дерхан одновременно поймали себя на
том, что следят за Андреем. Он медленно дышал, взгляд метался, страх
превратился в парализующий фон. «Можно вынуть кляп, - подумал Айзек, - и старик не
закричит. Но может заговорить ...»
Кляп остался на месте.
А потом что-то скребнуло поблизости. Айзек и Дерхан спокойно, но быстро
подняли пистолеты. Над кирпичной стенкой появилась пернатая голова Ягарека, и
его товарищи опустили оружие. Гаруда двинулся к ним по растресканной
плоскости крыши. На плече он нес моток кабеля. Его шатало от тяжести, он чуть не
упал в объятья Айзека.
- Ну что? - шепнул тот, поддерживая гаруду. - Нас ждут?
- Они уже сердились, - ответил Ягарек. - Вышли из канализации час назад, а
то и больше. И боялись, что нас поймали или убили. Это - последний кабель.
Он бросил моток себе под ноги. Провод был покрыт тонким слоем резины. Айзек
опустился на колени, прикинул: футов шестьдесят провода. Дерхан, держа на
мушке Андрея, тоже посмотрела на кабель.
- Подсоединен? - спросила она. - Сработает?
- Не знаю, - шепнул Айзек. - Ничего нельзя обещать, пока я не соберу цепь.
Он поднял конец кабеля, перекинул через плечо.
- Это не совсем то, на что я рассчитывал, - сказал он. - Лучше было бы
добраться до центра вокзала.
Он огляделся, пожевал губами.
«Это неважно, - подумал Айзек. - Я выбрал вокзал, чтобы уйти со свалки,
уйти от Совета, пока... пока он не предал».
Но в душе все же оставалось желание проникнуть в самое сердце вокзала, как
будто там, в его кирпичах, была заключена некая могущественная сила.
Айзек показал на юго-восток, на крутые и почти горизонтальные скаты - будто
ступенчатая пирамида венчала громадную плоскую стену из грязного бетона. Са-
мый верхний скат заканчивался футах в сорока от Айзека и его спутников, и он
надеялся, что дальше - ровная площадка. Исполинская Г-образная шиферная стена
продолжалась кверху, поднимаясь почти на шестьдесят футов, обнимая
гипотетическую площадку с двух сторон.
- Нам туда, - превозмогая сомнения, сказал Айзек.
Глава 50
Пройдя полдороги по уступчатой крыше, Айзек и его спутники кое-кого
потревожили .
Вдруг раздался хриплый пьяный голос. Айзек и Дерхан дружно схватились за
пистолеты, но это оказался пьяный оборванец - возник перед ними, точно
материализовался из воздуха, и, двигаясь совершенно не по-человечески, убежал
вниз. Только взметнулись его лохмотья.
Затем стали попадаться на глаза и другие обитатели вокзальной крыши. В
потайных двориках мерцали костерки, возле них угадывались темные силуэты
голодных бродяг; в закутках возле старых шпилей спали, свернувшись клубочком,
другие оборванцы. Мир отверженных, мир чужих. Крошечное бродячее племя горцев. И
совершенно иная экология.
Высоко над головами обитателей крыш в небе проплывали пузатые воздушные
корабли - бесшумные хищники. В ночном облаке зигзагами продвигались грязные
пятна света и тьмы.
К большому облегчению Айзека, вершина шиферного холма оказалась и впрямь
горизонтальной, около пятнадцати квадратных футов - достаточно просторно. Он
махнул пистолетом, разрешая Андрею сесть, и тот сразу обмяк, медленно
опустился в углу, сгорбился, поджал ноги, охватил руками лодыжки.
- Яг, ты тут посторожи, - сказал Айзек.
Ягарек бросил последний виток кабеля и стал часовым на краю маленькой
площадки, озирая изломанный горизонт. Айзек зашатался под весом всего мешка,
положил его и стал вынимать аппаратуру.
Три зеркальных шлема - один он надел. Второй взяла себе Дерхан, третий
передала Ягареку. Четыре аналитических вычислителя, каждый величиной с большую
пишмашинку. Две изрядные химикомагические батареи. Третья батарея, метазавод-
ная, хеприйского производства. Несколько соединительных кабелей, два больших
коммуникативных шлема, таких же, как тот, с помощью которого Совет
конструкций и Айзек поймали мотылька. Факелы. Черный порох и пули. Стопка программных
карт. Несколько трансформаторов и волшебных преобразователей. Контуры весьма
загадочного предназначения, из меди и сплава олова со свинцом. Миниатюрные
моторы и динамо-машины.
Все - видавшее виды. В выбоинах, трещинах, грязи. Печальное зрелище. Самый
настоящий хлам.
Айзек опустился на корточки перед грудой вещей и занялся приготовлениями.
Голова его покачивалась под тяжестью шлема. Он соединил два вычислителя,
получилась мощная сеть. Затем приступил к гораздо более сложной задаче сборке
остального хлама в работоспособный контур.
Подсоединил к моторам провода, другие их концы - к большей вычислительной
машинке. Во второй машинке покопался, чуть изменил настройки. Клапаны теперь
будут работать не только на блокирование или пропуск информации, они смогут
задерживать «грязь», ошибки, мутные потоки кризисной математики.
Айзек воткнул штырьки в гнезда, соединив кризисную машину с динамо и
устройствами для преобразования загадочной энергии в другую, не менее
загадочную, форму. Вскоре по всей тесной площадке раскинулась импровизированная
цепь.
Напоследок он вынул из мешка невзрачную самодельную коробочку из черной
жести, величиной с туфлю. Взялся за конец кабеля, того, что уходил к огромной
сети, созданной прихожанами на полосе длиной в две мили, от вокзала до
огромного тайного разума, царившего на свалке Грисского меандра. Айзек быстро
распрямил концы жил у среза и воткнул их в гнезда черной коробочки и посмотрел
на Дерхан, которая следила за его движениями, держа пистолет направленным на
Андрея.
- Прерыватель, - объяснил Айзек. - Этот клапан будет пропускать ток только
в одну сторону. Я отрезал Совет от нас. - Он похлопал по корпусу кризисной
машины.
Дерхан медленно кивнула.
Уже почти совсем стемнело. Айзек, глядя на Дерхан, мрачно добавил,
подключая последние элементы:
- Нельзя допустить, чтобы эта штуковина заполучила кризисную машину.
Помнишь , что она говорила? Аватара - выловленный из реки труп. Черта с два! Это
живое тело... Да, безмозглое, но сердце бьется, легкие работают. Совет
конструкций вылущил у человека мозги, пока тот еще дышал, иначе бы он просто
сгнил. Может, кто-нибудь из его чокнутой паствы собой пожертвовал,
добровольно, а может, и нет. В любом случае, Совет без всяких колебаний прикончит
человека или нечеловека, если. . . сочтет это целесообразным. Нет у него ни
чувств, ни морали, - продолжал Айзек, втискивая неподатливую железку. - Это
просто... считающий рассудок. Дебет-кредит... Вдобавок он пытается себя
оптимизировать . И ради усиления своей власти пойдет на все. Будет нам врать,
будет убивать. - Айзек на миг оторвался от работы и взглянул на Дерхан. - Я
теперь понял, зачем ему нужна кризисная машина, ведь не случайно Совет о ней
так часто заговаривал. Вот поэтому-то я и запасся им. - Айзек похлопал по
прерывателю. - Если б я напрямик подключил Совет, он бы получил обратную
связь, смог бы контролировать кризисную машину. Сам он пока такую штуковину
сконструировать не способен. Спорим на что угодно - только ради этого мы ему
и понадобились. Ди, Яг, вы знаете, что может эта вещица. Конечно, это всего
лишь модель, но она худо-бедно работает. А представьте, Совет увидит ее в
действии, да вдобавок - изнутри, изучит ее устройство, найдет и устранит
неполадки, сделает все по уму? Представляете, на что он тогда будет способен?
На все! - Айзек помолчал, возясь с проводами. - Кризис - повсюду. И если
машина способна обнаружить поле, если способна его сфокусировать, отвести в
заданном направлении, то это означает всемогущество! Моя-то модель барахлит
из-за математики - каждую задачу для вычислителя приходится выражать языком
формул, для того и нужны программные карты. А чертов Совет думает
математически ! Все только через формулы выражает. Если этот ублюдок присосется к
кризисной машине, его прихожане перестанут быть психами. Вы в курсе, что они его
называют Богом-машиной? Ну, так вот, они будут правы.
Все трое помолчали. Андрей беспомощно таращился, он не понял ин единого
слова. Айзек попытался вообразить существование города под властью Совета,
представить, как Совет подключается к маленькой машине, как монтирует новые,
большие, увеличивая их число в геометрической прогрессии, питая их
собственной чародейской, электрохимической и паровой энергией. В недрах свалки стучат
чудовищные клапаны, меняя ткань реальности эффективнее, чем фильеры Ткача, -
и все это по воле огромного холодного разума, не способного чувствовать,
умеющего только вычислять и капризного, как ребенок.
Айзек пощупал прерыватель, осторожно встряхнул, мысленно помолился о том,
чтобы устройство сработало как надо.
Он тяжело вздохнул и взял толстую стопку напечатанных Советом программных
карт. Скептически пробежал глазами кривой машинописный текст Совет
пользовался изношенным принтером.
- Десяти еще нет вроде? - спросил он. Дерхан кивнула. - И в воздухе
по-прежнему ничего такого? Значит, к вылету мотыльков мы должны успеть. - Он
опустил глаза и передвинул рычажок на одной из двух химических батарей.
Внутри смешались реактивы, но кипения почти не было слышно. А затем вдруг
защелкали клапаны, загудели выходные сигналы - пошел ток. Собранный на крыше
механизм ожил.
- Пока только считает, - нервно кивнул Айзек на гудящую кризисную машину, -
не обрабатывает данные. Сейчас введу команды.
Он аккуратно вставлял программные карты в аналитические машины. Большая
часть карт досталась кризисной машине, но и вспомогательные вычислительные
цепи, подключенные с помощью коротких проводов, не остались без инструкций.
Айзек проверял каждую карту, заглядывал в свои бумаги, делал быстрые
расчеты , прежде чем вставить карту в считыватель.
Машины стрекотали узкими шестеренками, которые скользили по картам,
попадали зубцами в тщательно прорезанные отверстия, перегружали информацию в свои
аналоговые мозги. Айзек терпеливо дожидался щелчка, означавшего, что
обработка данных успешно завершена, вынимал карту и вставлял следующую.
Попутно он писал понятные только ему каракули на истрепанных листах бумаги
и учащенно дышал.
Вдруг зарядил дождь - огромные капли густой и теплой, как гной, воды
посыпались с неба. Свинцовые дождевые тучи ускорили приход ночной мглы. Айзек
захлопотал быстрее, собственные пальцы показались ему вдруг слишком большими,
слишком неловкими.
Его охватывала вялость, какая-то тяжесть легла на душу, усталость начала
проникать в плоть и кость. Будто нечто сверхъестественное, тайное накатывало
изнутри; клубящаяся черная туча поднялась из глубины разума.
- Айзек, надо бы поспешить, - сказала дрогнувшим голосом Дерхан. - Уже
начинается !
Вместе с дождем на них обрушился рой кошмарных чувств.
- Проснулись и вылетели, - с ужасом добавила Дерхан. - На охоту. Побыстрей,
Айзек!
Айзек молча кивнул, продолжая свою работу, тряся головой, словно пытался
вытряхнуть из нее липкий страх. Где этот чертов Ткач?
- На нас смотрят сверху, - вдруг заявил Ягарек. - Какой-то бездомный. Не
шевелится.
Айзек, не отрываясь от дела, прошептал:
- Возьми мой пистолет, отпугни бродягу, если к нам сунется.
А пальцы его все двигались. Нажимали на пронумерованные клавиши, запихивали
в пазы неподатливые карты.
- Уже почти готово, - шептал он. - Еще чуть-чуть осталось.
Между тем усиливалось чувство давящей ночи, бурлящих в сознании дурных
снов.
- Айзек... - шепнула Дерхан и кивком указала на Андрея.
Тот впал в страшный полусон-полуистерику, он стонал и метался, глаза были
открыты, но затянуты мутной пеленой.
- Готово! - воскликнул Айзек и отступил на шаг.
Но вскоре его торжество растаяло.
- Нам нужен Ткач, - сказал он. - Обещал, что будет здесь. Без него у нас
ничего не получится.
Оставалось только ждать.
А зловоние извращенных сонных фантазий крепло, с разных сторон доносились
вскрики, это спящие страдальцы изливали свой страх или, напротив, бросали
вызов неосознаваемой угрозе. Дождь лил все пуще, на бетонной площадке уже
образовались лужи. Айзек спохватился, кое-как накрыл грязным мешком самые важные
детали кризисного контура. Ягарек обозревал поблескивающие влагой скаты. Ко-
гда его мозг переполнился жуткими грезами и реальность тоже стала казаться
страшной, он повернулся кругом и стал смотреть в зеркала на шлеме. Нельзя
было упускать из поля зрения застывший внизу смутный силуэт.
Айзек и Дерхан подтащили Андрея поближе к контуру. Причем снова они
действовали с грубой осторожностью, как будто заботились о его здоровье. Дерхан
держала старика под прицелом, Айзек же вновь связал его по рукам и ногам,
закрепил на голове коммуникативный шлем. В лицо Андрею он не глядел. Шлем уже
был отлажен. Он имел не только выходной раструб на макушке, но и три входных
контакта, один для соединения с другим шлемом, второй был несколькими
проводами связан с вычислительными мозгами и генераторами кризисной машины. Айзек
быстро протер третий вход, удалив грязную дождевую воду, и воткнул в него
толстый провод, что выходил из черного прерывателя, от которого тянулся на
юг, к реке, к Совету конструкций, массивный кабель.
Ток из аналитического мозга Совета через прерыватель пойдет на шлем Андрея.
- Вот так, вот так, - напряженно бормотал Айзек. - Теперь нам нужен только
этот чертов Ткач.
Еще полчаса дождя и нарастающих кошмаров, и наконец зарябил, замутился
воздух над крышами, и раздался напевный монолог Ткача.
. . . КАК ВЫ И Я ПРИБЫЛ В ГОРЛО ШИРОКОЙ ВОРОНКИ В УЗЕЛ НА ГОРОДСКОЙ
ПАУТИНЕ... - говорил неземной голос в черепе у каждого. Огромный паук легко
выскочил из воздушного завихрения и, приплясывая, поблескивая хитином,
двинулся к поджидавшим его. Рядом с Ткачом они казались лилипутами.
Из груди Айзека вырвался то ли кашель, то ли вскрик. На самом деле это был
резкий стон облегчения. А душа ушла в пятки. Ткач внушал благоговейный ужас.
- Ткач! - воскликнул Айзек. - Помоги нам!
И протянул призраку-великану третий коммуникативный шлем.
Андрей поднял голову и отшатнулся в пароксизме ужаса, глаза выпучились от
притока крови, его вырвало. В следующий миг он уже неистово извивался и
дергался, нечеловеческий ужас гнал его за край площадки. Дерхан поймала старика,
резко остановила. На ее пистолет он уже не обращал внимания, он вообще не
видел никого и ничего, кроме громадного паука, что высился над ним как каланча
и наблюдал, медлительно, важно поворачивая голову.
Удерживать старика было легко, его гниющие мышцы были дряблы и
сопротивлялись слабо. Дерхан потащила его назад.
Айзек на них не смотрел. Он застыл в молящей позе, протягивая Ткачу шлем.
- Надо надеть, - сказал он. - Сейчас же. Надень, пожалуйста. И мы их всех
выловим. Ты обещал нам помочь, ты хотел починить паутину... Пожалуйста...
По твердому покрову Ткача барабанил дождь, и брызги тут же с громким
шипением испарялись. Ткач, как часто бывало, заговорил слабым шепотом. Айзек,
Дерхан и Ягарек, как ни вслушивались, не поняли ничего.
Он забрал шлем гладкими человеческими руками и аккуратно водрузил на
членистую голову.
Айзек закрыл глаза в радостном изнеможении.
Через секунду снова открыл.
- Пристегни, - попросил он.
Пальцы паука двигались элегантно, как у портного.
. . . БУДЕШЬ ЛИ ТЫ ЩЕКОТАТЬ И ОБМАНЫВАТЬ... - бормотал он, - ... БУДЕТ ЛИ ТВОЙ
ВОЗБУЖДЕННЫЙ МЕТАЛЛ ИСПУСКАТЬ ПСЕВДОМЫСЛЬ ЧТО ПОДНИМЕТСЯ СКВОЗЬ ЭФИР
МИРИАДАМИ ЛОПАЮЩИХСЯ ПУЗЫРЬКОВ О МОЙ МАЛЕНЬКИЙ ЛУКАВЫЙ ИСКУСНИК. . .
Наконец последняя застежка щелкнула под грозной челюстью. И Айзек нажал на
выключатели, открывая клапаны на шлеме Андрея, и один за другим передвинул
рычажки, включив на полную мощность аналитические вычислители и кризисную
машину , и отошел.
По механизмам, разложенным на бетонной площадке, побежали необыкновенные
токи. Все затаили дыхание; казалось, даже ливень сделал паузу.
На стыках замелькали искры самых разных, самых дивных цветов. Прочертилась
тугая дуга энергии, она вошла в тело Андрея, сделав его мышцы совершенно
жесткими . На мгновение его окружил нестабильный нимб. Лицо исказилось
изумлением и болью. Точно парализованные, Айзек, Дерхан и Ягарек смотрели на старика.
Батареи гнали по сложной цепи большие стаи заряженных частиц, энергия и
обработанная информация взаимодействовали в хитрых петлях обратной связи, на фем-
тоскопическом уровне разворачивалось сверхскоростное действо.
Приступил к выполнению своей задачи коммуникативный шлем, он улавливал
выделения Андреева разума, усиливал их и фокусировал в поток мыслеформ и таума-
турхюнов. Они со скоростью света пробегали по контуру и направлялись к
воронке , бесшумно выпускавшей их в эфир.
Но были они уже не такими, как на входе. Контур успевал их обработать,
прочесть , перевести на язык математических символов.
А еще через бесконечно малую долю времени в цепь ворвались два других
потока.
Сначала - эмиссия Ткача, пройдя через надетый им шлем. Чуть позже ток
Совета конструкций заискрил по дрянному кабелю, найденному на свалке, протянутому
по улицам, подземельям и крышам, - и вошел через клапан в шлем Андрея.
Айзек видел, как мотыльки раскатывают и сворачивают языки, наугад хлещут
ими по телу Ткача. Все оно испускает волны психической энергии, сообразил
Айзек . Но эта энергия не такая, как у других разумных рас. Мотыльки жадно
лизали и чувствовали вкус... но не получали пищи.
Ткач думал, испуская бесконечным потоком острую, но непостижимую тревогу.
Сознание его не имело слоев. У паука не было эго, контролирующего низшие
функции, не было коры головного мозга, «заземлявшей» мысли. Ткачу не снились
сны по ночам, он не получал посланий из дальних уголков сознания, и рассудку
его не требовалась регулярная чистка от накопленного ментального мусора. Для
Ткача сознание и сны были одним целым. Ткачу снилось, что он пребывает в
сознании , а сознание - это его сон. Не рассудок, но бездонный котел, в котором
варятся образы, желания, мысли и эмоции.
Для мотыльков это было подобно шипучему напитку - восхитительному,
пьянящему, но пустому, невещественному, бескалорийному. Такими снами они питаться не
могли.
И вот сознание Ткача мощным селем хлынуло по проводам в моторы. А сразу
вслед за ним - поток частиц из мозга Совета конструкций.
Разум Совета работал с леденящей точностью, ничего общего с породившим его
анархическим вирусом. Идеи очищались от всего лишнего, проходя множество
фильтров, работавших по принципу «да-нет». Бездушный процесс этот не
осложнялся желаниями или страстями. Воля к существованию и росту, и никакой
психологии . Сознание созерцательное и бескрайнее, при необходимости - жестокое.
Для мотыльков Совет конструкций оставался невидимкой, поскольку имел разум,
но не имел подсознания. И разум этот был лишен всякого вкуса или запаха -
некалорийная, неусваиваемая пища. Как зола.
Со свалки по медным проводам в машину Айзека поступали команды, Совет
стремился получить ответную информацию, стремился взять под контроль кризисную
машину. Но прерыватель был надежен. Поток частиц двигался только в одну
сторону . И усваивался, проходя через аналитический вычислитель.
Вскоре нужные параметры были достигнуты. Сквозь клапаны прошла череда
команд . Через одну седьмую секунды началась стремительная обработка данных.
Машина изучила первую входящую переменную, х , психическую подпись Андрея. Два
вспомогательных приказа пронеслись по шлангам и проводам одновременно.
«Смоделировать форму входящего у», - гласил первый, и машины математически
отобразили необыкновенный психический ток от Ткача. «Смоделировать форму входя-
щего z», - и той же процедуре подверглись мощные волны мозга Совета
конструкций. Аналитические вычислители вынесли за скобки масштаб исходящего сигнала и
сосредоточились на парадигмах, на формах.
Две линии программирования снова собрались в тройной порядок: удвоенная
волноформа входящего икс с введенными игрек и зет.
Это были исключительно сложные команды. Они были рассчитаны на мощнейшие
вычислительные машины, предоставленные Советом конструкций, на сложность его
программных карт. Математико-аналитические психокарты - пусть упрощенные,
пусть несовершенные - стали шаблонами. Машина сравнила их друг с другом.
Разум Андрея, подобно разуму любого здорового человека, любого здорового
водяного, хепри или какта, представлял собой постоянно конвульсирующее
диалектическое единство сознания и подсознания, где подавлялись или
перенаправлялись сны и желания, где подсознательное бесконечно воссоздавалось
противоречивым , отвергающим рационализм эго. И так далее, и тому подобное. Будучи
многоуровневой, нестабильной, постоянно самообновляющейся совокупностью,
сознание Андрея совсем не походило на холодное логическое мышление Совета, на
поэтизированное мировосприятие Ткача. Поступающий в моторы икс не был похож
на игрек и не был похож на зет.
Но, учтя структуру разума, учтя поток подсознания, определив долю
рационального и воображаемого, долю самомаксимизирующегося анализа и
эмоционального заряда, вычислительные машины пришли к выводу, что икс равен игрек плюс
зет.
Психочародейские машины выполняли введенные в них команды. Они сложили
игрек и зет. Создали удвоенную волновую форму икса и прокачали ее через выход
на шлеме Андрея.
Потоки заряженных частиц, что поступали на шлем от Совета и от Ткача,
сложились в одну огромную величину. Сны Ткача и вычисления Совета смешались,
подражая Андрееву сознанию и подсознанию, подражая действующему человеческому
разуму.
Новые ингредиенты были на огромное число порядков сильней жалких эманации
Андрея. И вот мощнейшая струя ударила из воронки на шлеме в небо.
Прошло чуть более трети секунды после включения контура; сложившиеся игрек
и зет устремились на выход, образовался новый набор условий, и заработала
кризисная машина. Она использовала нестабильные категории кризисной
математики, а также убедительное видение объективной категоризации. Ее дедуктивный
метод был холистическим, всеобъемлющим и непостоянным.
Когда выделения разумов Совета и Ткача заместили собой поток сознания
Андрея, на кризисную машину пошла та же информация, что и на вычислители,
которые приступили к работе первыми. Она быстро проверила сделанные ими
вычисления и изучила новый поток. Проходя через этот сверхсложный трубчатый разум,
сразу проявила себя серьезная аномалия. Одними сугубо арифметическими
функциями других машин вскрыть ее не удалось бы.
Форма анализируемых потоков информации представляла собой не просто сумму
составных частей. Игрек и зет были объединенными, связанными целыми, и, что
самое важное, под стать им был икс, разум Андрея, базисная точка всей модели.
Слои подсознания в иксе зависели друг от друга, это были соприкасающиеся
шестеренки в моторе самоподдерживающегося сознания. То, что арифметически
видится как рационализм плюс сны, на самом деле одно целое, его составные части
неразделимы.
Игрек и зет - это вовсе не полумодели икса. Они качественно иные.
Машина применила к первоначальной операции строгую кризисную логику.
Математическая команда создала совершенный арифметический аналог исходного кода
от разнородного материала, и аналог этот был идентичен своему оригиналу, и в
то же время радикально отличался от него.
Через три пятых секунды после того, как заработала цепь, кризисная машина
пришла разом к двум выводам: х = у + z и х !=y + z. Происходящая операция
отнюдь не была стабильной, она была парадоксальной, не самоподдерживающейся;
в ней применялась логика, разрывающая себя на части.
Этот процесс, начиная от самых первых принципов анализа, моделирования и
конверсии, был весь пронизан кризисом.
И тотчас раскрылся неистощимый источник кризисной энергии. И ее можно было
отводить. Метафазные поршни давили, толкали, прогоняли отмеренные порции ко-
роткоживущей энергии через усилители и преобразователи. Содрогались и
вибрировали вспомогательные контуры. Кризисная машина заурчала как динамо,
затрещала от напряжения, отправляя на выход сложные заряды квазивольтажа.
По внутренностям кризисной машины прошла финальная команда, в двоичной
форме. «Пустить энергию по каналу, - требовала она, - и усилить на выходе».
Через секунду с небольшим после того, как энергия пошла по проводам и
механизмам, невероятный, парадоксальный поток объединенных сознаний Ткача и
Совета ударил из проводящего шлема Андрея.
Его же собственные эманации двинулись по петле обратной связи; аналоговые и
кризисная машины проверяли их и сравнивали с потоком у + z. He найдя
выпускного клапана, она все равно стала протекать наружу, выстреливать крошечными
дугами волшебной плазмы. Невидимые ее капли падали на искаженное лицо Андрея,
смешивались с потоком объединенных эмиссий Ткача и Совета.
Это столь же мощное, сколь и нестабильное сознание гигантскими порциями
вырывалось из боков шлема. Растущий столб психических волн и частиц устремился
с вокзальной крыши в небо. Он был незрим, но Айзек, Дерхан и Ягарек ощущали
его, по коже шел зуд, шестое и седьмое чувства били тревогу.
Андрея дергало и корчило небывалыми токами. Дерхан отвернулась, испытывая
вину пополам с отвращением.
Ткач пританцовывал на ногах-шпильках, бормотал и постукивал по шлему.
- Приманка! - хрипло выкрикнул Ягарек и отступил от потока энергии.
- Это только начало! - воскликнул Айзек, перекрывая шум дождя.
Кризисная машина гудела и нагревалась, посылала волны преобразованного тока
по надежно изолированным проводам к Андрею, а тот катался по бетону и
складывался, как перочинный нож, в приступах ужаса и боли. Машина качала энергию из
нестабильной ситуации и уже в преобразованном виде соединяла с потоками
эманации Ткача и Совета, а то, что получалось, добавочно усиливала.
Образовалась петля обратной связи. Искусственный поток окреп, уподобясь
мощной крепостной башне на хрупком фундаменте; чем больше масса, тем меньше
устойчивость. Парадоксальная онтология потока с его усилением становилась все
менее стабильной. Кризис усугубился. Экспоненциально выросла преобразующая
способность машины, она теперь еще значительней усиливала поток; и вновь
обострился кризис...
У Айзека еще пуще зачесалась кожа. В черепе звучала протяжная нота,
нарастающий вой, как будто рядом стремительно раскручивался шкив взбесившегося
механизма. Айзек морщился.
... НУ И НУ ОКАЗЫВАЕТСЯ НИЧТОЖНЫЙ СГУСТОК СЛИЗИ МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛЕЗЕН НО
УРАЗУМЕЙТЕ ЧТО ОН НЕРАЗУМЕН... - мурлыкал Ткач. - . . . ОДИН И ОДИН В ОДИН НЕ
СКЛАДЫВАЮТСЯ ЭТО ОДИН И ДВА РАЗОМ ПОБЕДИМ ЛИ МЫ ТЕПЕРЬ КАК ВОЛНУЮЩЕ. . .
Андрей корчился под темным дождем, как пытаемый на дыбе, через его голову
проходила и изливалась в небо энергия, все больше и больше, - невидимая, но
ощутимая. Айзек, Дерхан и Ягарек отступили от мечущегося бедняги, насколько
позволила маленькая площадка. У них открывались и закрывались поры, волосы и
перья становились дыбом.
Кризисная петля удерживалась, мощность излучения нарастала, и вот оно уже
почти видимо: двухсотфутовый мерцающий столб потревоженного эфира, в нем
слегка искривляется свет звезд и аэростатов.
Айзеку чудилось, будто у него гниют десны, будто зубы норовят выскочить из
челюстей, а Ткач восхищенно приплясывал. В эфире зажегся исполинский маяк.
Поднялась огромная, стремительно растущая энергетическая колонна. Фальшивое
сознание, поддельный разум. Он распухал, он жирел, он увеличивался по жуткой
кривой роста. Невероятное, чудовищное знамение несуществующего бога...
А в Нью-Кробюзоне свыше девятисот лучших городских коммуникаторов и магов
вдруг замерли, повернувшись к Ворону, на их лицах отразились сомнения и
смутная тревога. Самые чуткие схватились за голову и застонали от необъяснимой
боли.
Двести семь принялись бормотать бессмысленные сочетания нумерологических
кодов и цветистые стихи, у ста пятидесяти пяти началось сильное кровотечение
из носа. В двух случаях это закончилось смертью.
Одиннадцать государственных служащих высыпали из мастерской на верху Штыря
и, пытаясь остановить носовыми платками и салфетками кровь из носа и ушей,
побежали к конторе Элизы Стем-Фулькер. Но сказать они могли только одно:
«Вокзал на Затерянной улице!», как идиоты, несколько минут повторяли одно и то
же министру внутренних дел и мэру, оказавшимся в ее кабинете. Тряслись от
возбуждения, кривили губы, брызгали кровью на дорогие костюмы начальников.
- Вокзал на Затерянной улице!
А тем временем вдалеке, над широкими пустыми у лицами Хнума, над кривым
абрисом гряды храмовых башен Барской поймы, над рекой у Кургана Святого Джаббе-
ра и нищенскими кварталами Каменной раковины, пролетали существа, описать
которых не так-то просто. Вялые взмахи крыльев, слюнная капель с языков...
Мотыльки искали себе поживу.
Они были голодны, они торопились восстановить запас сил, подготовить свои
тела к размножению. А для этого надо охотиться.
Их разделяли мили. Каждый летел над отдельным квадрантом города.
И вдруг все четверо повернули головы. Это были совершенно одинаковые
движения.
Мотыльки забили сложными крыльями, сбрасывая скорость, и вот уже почти
застыли в воздухе. Четыре влажных языка чутко прощупывали пустоту. А вдали, над
архитектурным горизонтом с провалами, заполненными мерцанием грязного света,
на окраине центрального скопления зданий, поднималась колонна, и от нее шел
потрясающий запах. Он волновал, он заставлял мотыльков неистово бить
крыльями.
Другие городские запахи мгновенно рассеялись, превратились в ничто. Зато
этот, желанный, с поразительной быстротой удвоил свою интенсивность, довел до
исступления, до безумия, и хищники один за другим запищали-заблеяли в алчном
восторге.
С разных концов города, с разных сторон света приближались к одной точке
четверо голодных хищников.
На миниатюрном пульте имелась короткая шеренга лампочек. Айзек двинулся к
пульту, пригибаясь, словно хотел нырнуть под энергетический столб, растущий
из черепа Андрея. Старик все так же дергался, корчился на бетоне. Айзек
старался не смотреть на него. Глядел на пульт, на игру светлячков.
- Похоже, это Совет конструкций, - сказал он, перекрывая глухой шум
дождя. - Пытается блокировку обойти, но вряд ли получится. Для него это слишком
примитивно. - Айзек похлопал по прерывателю. - Такому сложному разуму тут
нечего взять под контроль. - Айзек представил, какая идет борьба в проводах, в
фемтоскопических закоулках.
Он посмотрел вверх. Ткач ни на кого не обращал внимания, он в сложном ритме
барабанил по скользкому бетону ногами, глухой голос звучал непрерывно, слов
не разобрать. Дерхан с тоскливым отвращением смотрела на Андрея. Голова ее
слегка дергалась вперед-назад, как будто доходили энергетические волны.
Шевелились губы - она беззвучно говорила.
«Не умирай! - подумал Айзек, в волнении глядя, как искажается лицо
несчастного старика под воздействием загадочной обратной реакции. - Ты не можешь
сейчас умереть. Ты должен продержаться».
Стоявший Ягарек вдруг показал вдаль.
- Изменили курс, - хрипло сообщил он.
На полпути к окраине города развернулись три дирижабля. И это произошло не
случайно.
Человеческий глаз едва различал эти воздушные суда, они казались темными
пятнами в ночном небе, помеченными навигационными огнями. Но было ясно,
теперь они движутся сходящимися курсами, грозно приближаясь к вокзалу на
Затерянной улице.
- По нашу душу, - вздохнул Айзек. Страха он не чувствовал, только
напряжение. И тяжелую печаль. - Проклятье! Еще десять-пятнадцать минут, и будут
здесь. Остается только надеяться, что мотыльки проворнее.
- Нет, нет! - Ягарек, склонив голову набок, замахал руками, требуя, чтобы
все умолкли.
Айзек и Дерхан замерли. Ткач не прекратил своего монолога, но значительно
сбавил тон. Лишь бы только он не исчез, устав ждать. Тогда конец
сконструированному Айзеком псевдоразуму. Вокруг них воздух морщился, трескался, как
больная кожа. Мощь невероятного сгустка энергии продолжала расти.
Ягарек напряженно вслушивался в шум дождя.
- Приближаются люди, - сообщил он обеспокоено.
Отточенным движением он выдернул из-за поясного ремня хлыст. В тот же миг
на левой ладони заплясал длинный нож, заиграл отблесками натриевых ламп.
Ягарек снова стал воином и охотником.
Айзек выпрямился и достал кремневый пистолет, поспешно убедился, что он
заряжен, подсыпал на полку пороха, прикрывая оружие от дождя. Нащупал мешочек с
пулями и пороховой рог. Заметил, что сердце бьется лишь чуть-чуть быстрей,
чем обычно.
Рядом готовилась Дерхан. Вынула два пистолета, осмотрела. Взгляд ее был
бесстрастен.
Сорока футами ниже, на другой площадке, появился маленький отряд бойцов в
темных мундирах. Бряцая оружием, они опасливо пробегали между архитектурными
выступами.
«Примерно дюжина», - прикинул Айзек.
Лица были невидимы под светоотражающими шлемами. Наборные доспехи хлопали
по телам. Знаков различия не разобрать. Наступающие растягивались в цепь,
чтобы под разными углами взобраться на площадку, с которой начинался
энергетический столб.
- О Джаббер! - проглотил комок в горле Айзек. - Нам каюк.
«Пять минут, - в отчаянии подумал он. - Это все, что нам нужно. Проклятые
мотыльки не могут устоять перед таким соблазном. Они уже летят! Что ж вы,
гады, не могли явиться чуть позже?»
А дирижабли все приближались, медленно, но неуклонно.
Милиционеры уже достигли края шиферного холма. Они лезли вверх, пригибаясь,
прячась за дымовыми трубами и мансардными окнами. Айзек отступил от кромки
площадки, чтобы не маячить перед нападающими. А Ткач вел пальцем по воде,
оставляя след - полосу сухого обожженного бетона. Он рисовал геометрические
узоры и цветы и что-то шептал. Андрей бился в спазмах, его глаза лезли из
орбит.
- Мать-перемать! - в отчаянии и гневе вскричал Айзек.
- Некогда болтать, драться надо. - Дерхан легла и осторожно глянула вниз,
за край площадки.
Натренированные милиционеры уже находились в опасной близости. Она
прицелилась и выстрелила с левой. Раздался хлопок - казалось, звук выстрела был
приглушен дождем.
Ближайший милиционер, забравшийся почти на середину ската, пошатнулся -
пуля угодила в броневой нагрудник и рикошетом отлетела во мглу. Несколько
мгновений он балансировал, но сумел вернуть устойчивость. Как только он
успокоился и снова шагнул вперед, Дерхан выстрелила из второго пистолета.
Лицевая пластина брызнула кровавыми блестящими осколками. Кусок затылка
отлетел вместе с комьями мозга. Лишь на секунду задержалось его лицо,
изумленный взгляд в обрамлении зеркальных зубцов, струя крови из дыры над правым
глазом; а затем убитый повалился вниз, даже казалось, будто не упал, а
прыгнул, как спортсмен-ныряльщик, элегантно пролетел двадцать футов и громко
ударился о бетон под шиферным скатом.
Ликующий вопль Дерхан закончился посулом:
- Сдохните, свиньи!
Она отскочила назад, грянул нестройный залп, выше и ниже нее брызнуло
бетонное и кирпичное крошево.
Айзек рядом с ней упал на четвереньки, посмотрел ей в лицо. Может,
показалось? Ливень все-таки. А может, она и правда плакала от злости.
Дерхан откатилась от края площадки и стала перезаряжать пистолеты.
Заметила , что на нее смотрит Айзек.
- Ты хоть что-нибудь сделай! - крикнула ему. Ягарек держался подальше от
ската, но через каждые пять-шесть секунд вытягивал шею и поднимался на
цыпочках, выглядывал, ждал, когда люди окажутся в пределах досягаемости его бича.
Айзек прополз вперед, высунулся. Противник уже близко, продвигается
осторожно , прячется за каждый выступ. Но все же приближается ужасающе быстро.
Айзек прицелился, выстрелил. Пуля ударила в шифер, красиво осыпав осколками
идущего впереди милиционера.
- Проклятье! - тихо выругался Айзек и отпрянул, чтобы перезарядить
пистолет.
Он упал духом, уже не сомневаясь в поражении. Слишком много людей, слишком
быстро идут. Как только поднимутся, Айзек окажется у них на виду. Если Ткач
придет на выручку, мотыльки потеряют приманку и улетят. Можно уложить еще
двух-трех милиционеров, но сбежать не удастся.
Андрей дергался, выгибался, тщился разорвать веревки. У Айзека звенели
глазные нервы; выбросы энергии продолжали опалять эфир.
А воздушные корабли все ближе. Айзек рискнул приподняться над краем
площадки, посмотреть вниз. Внизу, на изломанном шиферно-кирпичном рельефе,
проснулись и метались пьяницы и попрошайки, как перепуганные зверьки, спеша
убраться подальше от перестрелки.
Ягарек каркнул по-вороньи и показал ножом. За милицейской цепью, на пологом
«отроге» крыши, по которому недавно прошли Айзек и его спутники, кто-то
выскользнул из тени - будто призрак появился ниоткуда. Его ниспадающий
складками плащ играл отливами бутылочного стекла. Из вытянутой руки с грохотом
вылетел яркий огонь. И еще раз, и еще. . . Айзек увидел, как на середине ската
вздрогнул милиционер, а потом завалился навзничь, кубарем покатился вниз.
Пока он падал, зашатались и сорвались еще двое. Один был убит наповал - когда
он остановился на уступе, дождевая лужа под ним окрасилась кровью. Другой
проехал несколько футов, держась за сломанные ребра; из шлема рвался страшный
визг.
Айзек не верил своим глазам.
- Кто это, мать твою? - крикнул он. - Что тут творится?
А внизу темный доброжелатель укрылся в нагромождении теней. Наверное, чтобы
перезарядить оружие.
На скате милиционеры замерли. Командир скороговоркой отдавал неразборчивые
команды. Было ясно, что бойцы растеряны и напуганы.
Дерхан вглядывалась во мглу.
- Да благословят тебя боги! - прокричала она с изумлением и надеждой и
снова выстрелила с левой руки, но пуля громко ударилась в кирпич.
Тридцатью футами ниже все еще кричал раненый, пытаясь снять шлем. Отряд
разделился. Один человек бросился за кирпичное укрытие и прицелился в
темноту, где укрылся незнакомец. Еще несколько начали спускаться с явным
намерением зачистить свой тыл. Остальные полезли дальше вверх, удвоив скорость.
Когда две маленькие группы разошлись по скользкой крыше на приличное
расстояние, снова появился темный силуэт и снова с необыкновенной быстротой
прозвучало несколько выстрелов.
«Наверное, у него многозарядный пистолет», - подумал удивленный Айзек, и
тут же увидел, как двое милиционеров, почти добравшиеся до верха, скорчились
и закричали, а затем покатились вниз. Айзек сообразил, что находящийся внизу
помощник не пытается остановить тех, кто двинулся к нему, а защищает
маленькую платформу, с поразительной меткостью снимая подступающих к ней
милиционеров.
Сейчас на него дружно бросятся с разных сторон, и он вряд ли сможет
устоять .
Наверху милиция замерла под градом пуль. Но Айзек видел, что вторая группа
уже покинула скат и, кое-как держа строй, устремилась к тени, где опять
укрылся убийца.
В десяти футах ниже Айзека милиционеры возобновили наступление. Он опять
выстрелил, попал, но пуля не пробила доспех. Грянул пистолет Дерхан. Человек,
изготовившийся к стрельбе, взвизгнул и уронил ружье, и оно с шумом поехало
вниз.
Со всей быстротой, на какую был способен, Айзек перезарядил оружие. Глянул
на свою аппаратуру. Андрей скорчился под стеной, дрожит, все лицо в слюне. В
голове Айзека пульсировала боль, это шли волны психической энергии. Он
посмотрел в небо.
«Ну, летите же! - подумал он. - Скорей, скорей!»
Перезарядив пистолет, попытался высмотреть внизу таинственного помощника. И
чуть не закричал от страха за него, когда четверо крепких, вооруженных до
зубов милиционеров бросились в тень, где спрятался незнакомец.
Но тут же кто-то стремительно метнулся им навстречу, прыгая из тени в тень,
с потрясающей легкостью уклоняясь от пуль. Бестолковый нестройный залп - и
как только бойцы опустились на колено и принялись перезаряжать, незнакомец в
плаще возник из мрака и остановился в нескольких шагах перед ними.
Айзек видел его со спины, в холодном свете флогистонного фонаря. Лица
разглядеть не мог - незнакомец смотрел на милиционеров. Плащ был ветхий, в
заплатах . В левой руке Айзек заметил короткоствольный пистолет. Блеснули
безликие маски, все четверо милиционеров застыли на миг - вероятно, в
растерянности. И тут что-то вытянулось из правой руки незнакомца. Что именно, Айзеку
рассмотреть не удавалось, пока человек не поднял руку. Рукав упал, и оружие
появилось целиком.
Медленно раскрылись и сомкнулись массивные зазубренные лезвия. Ножницы! Из
локтя выступал уродливый узловатый хитин, поблескивали изогнутые черные
лезвия . У человека была не своя рука, а биопротез с огромной клешней насекомого.
«Переделанный», - догадался Айзек.
В тот же миг Айзек с Дерхан дружно ахнули и выкрикнули имя нежданного
пособника :
- Джек-Полмолитвы!
Полмолитвы, легендарный беглец, легко шагал к четырем милицейским. Они
торопливо завозились с ружьями, насаживая блестящие штыки.
Полмолитвы подскочил к ним с быстротой и грацией балерины, клацнул
переделанной конечностью и так же непринужденно отпрянул. Один из милиционеров
упал, кровь хлестала из его рассеченной шеи. Джек снова полускрылся в тени.
Внимание Айзека отвлек милиционер, появившийся пятью футами ниже, прямо
перед ним. Айзек торопливо выстрелил и промахнулся, но что-то вжикнуло над его
головой и с огромной силой ударило по чужому шлему. Милиционер покачнулся, а
от второго удара упал. Ягарек быстро смотал тяжелый бич, изготовился к новому
взмаху.
- Ну, летите же, летите! - кричал в небо Айзек. Массивные воздушные корабли
уже нависали над ним, снижались - вот-вот атакуют. Дерхан каждый свой выстрел
сопровождала дерзким криком. Полмолитвы кружил вокруг противников,
наскакивал , увечил и снова растворялся во мгле.
Ягарек замер в боевой стойке, в руках дрожали бич и кинжал. Милиционеры
наступали , но уже медленно, они боялись, осторожничали, ждали подкрепления,
прикрытия с тыла.
Монолог Ткача зазвучал вдруг громче, из шепота в затылке Айзека превратился
в голос, что прокрадывался через плоть и кость, заполнял мозг.
... НЕ ОНИ ЛИ НЕ ОНИ ЛИ ЭТО ТЕ ГАДКИЕ МУЧИТЕЛИ ТЕ НАДОЕДЛИВЫЕ ВАМПИРЫ ЧТО
ПЬЮТ КРОВЬ МИРОВОЙ ПАУТИНЫ НЕ ОНИ ЛИ ЛЕТЯТ НЕ ОНИ ЛИ ПИЩАТ СТРЕМЯСЬ К ПОТОКУ
СЛАДКОЙ ПИЩИ О СКОЛЬ ЖЕ ОСТРА БУДЕТ ИЗЖОГА. . .
Айзек, беззвучно крича, смотрел вверх. Он слышал трепет, осязал натиск
потревоженного воздуха.
Приманка действовала, выброс рукотворных волн мозга, от которых у него
дрожал позвоночник, не ослабевал, а звук приближался, он бешено вибрировал между
материей и эфиром. Сквозь восходящие потоки теплого воздуха прорывался
блистающий щиток; два одинаково меняющих форму крыла несли на себе стремительно
меняющиеся узоры. Завитые конечности, органические шипастые выросты дрожали -
тварь предвкушала поживу.
Тяжелое членистое тело спускалось по спирали, победно скользило впритирку к
колонне пылающего эфира. Язык мотылька неистово слизывал пьянящий мозговой
ликер.
Айзек, оцепенело глядя в небо, увидел второй силуэт, а затем и третий.
Черные пятна на черном фоне. Один мотылек поднырнул по крутой дуге прямо под
громоздкий, неуклюжий воздушный корабль, держа курс на источник ряби, идущей
по ткани города, на источник волн мозга. Милиционеры на крыше воспользовались
этим моментом, чтобы возобновить атаку, и грохот пистолетов Дерхан привел
Айзека в чувство, напомнил об опасности. Он обернулся - Ягарек стоял в хищной
позе, пригнувшись, кнут раскручивался, устремлялся полудрессированной мамбой
к милиционеру, чья голова появилась над краем площадки. Вот он обвил шею.
Тотчас Ягарек с силой дернул на себя, и противник ударился лбом о мокрый
шифер.
Молниеносным движением Ягарек освободил кнут, а милиционер, кашляя, хватая
воздух ртом, покатился прочь.
Айзек завозился с громоздким пистолетом. Высунулся посмотреть: двое
нападавших на Джека-Полмолитвы умирали, из огромных ран хлестала кровь. Третий,
шатаясь, отступал, держался за рассеченное бедро. Четвертого и самого
Полмолитвы не видать.
Повсюду над низким шиферно-кирпичным холмом звучали крики растерянных,
испуганных милиционеров. Но паника паникой, а дисциплина дисциплиной.
Понукаемые командиром, они медленно, но верно сближались с противником.
- Удержите их, - крикнул Айзек. - Мотыльки летят!
Три мотылька снижались по переплетающимся спиральным траекториям, вокруг
массивной энергетической стелы, растущей из шлема Андрея. Внизу на площадке
приплясывал Ткач, но хищники его не замечали. Ничего не замечали, кроме
корчащегося Андрея - источника невероятного наслаждения, что вертикально било в
небо. Они были вне себя от азарта. Вокруг торчали водонапорные башни и
кирпичные зубцы, как будто Нью-Кробюзон тянул к мотылькам руки, но они и сами
один за другим спускались в городской нимб, сложенный из многих газовых
огней.
И тут по телам прошли слабые волны беспокойства. Что-то не так с окружающим
запахом! Но он был так крепок, он так пьянил, что мотыльки не могли
остановить своего головокружительного приближения.
Дерхан выкрикнула ругательство. Ягарек бросился к ней и ловко взмахнул
кнутом, заставив напавшего на нее милиционера крутнуться и потерять равновесие.
Айзек выстрелил в падающего, услышал, как тот крякнул от боли, как пуля
разорвала плечевую мышцу.
Воздушные суда были почти над головами обороняющихся. Дерхан сидела на
бетоне и часто моргала. Ей забило глаза кирпичной пылью - пуля попала в стену
рядом с головой. На крышах осталось пятеро милиционеров, и они медленно,
крадучись приближались.
Последняя насекомья тень устремлялась к городским крышам с юго-востока. Она
прочертила громадную букву «S» в воздухе, поднырнув под воздушный рельс
Каминного вертела, и снова взмыла, оседлав восходящие потоки, в горячее ночное
небо, направляясь к вокзалу.
- Все здесь, - прошептал Айзек.
Он неловко перезарядил пистолет, просыпав порох, и посмотрел вверх. Глаза
полезли из орбит. Приближался первый мотылек. Вот он в ста футах... в
шестидесяти. .. и вдруг - в двадцати... в десяти! Айзек в ужасе таращился на
чудовище. Увидел хваткие обезьяньи лапы и зубчатый хвост, громадную пасть и
щелкающие зубы, глазницы с короткими стебельками - точно личинки мух лезут из
гнилых ран - и сотню отростков, хлещущих, тянущихся, складывающихся и
прячущихся , каждый - на свой манер... И крылья - необыкновенные, опасные,
изменчивые , с непредсказуемо бегущими по ним волнами диковинных красок.
Айзек смотрел прямо на мотылька, забыв о зеркалах перед глазами. Но
мотыльку не было дела до Айзека. На долгий миг Айзек замер, нахлынули ужасные
воспоминания .
Мотылек пронесся мимо, и сильная волна воздуха, отброшенная им, взъерошила
волосы человеку, встопорщила на нем одежду.
Существо тянуло вперед многочисленные цепкие конечности. Выпрастывало
громадный язык, брызгало слюной, верещало от вожделения. Призраком из кошмарного
сна опустилось оно на Андрея, схватило его, спеша выпить до дна.
Язык скользил по телу, нырял в отверстия, покрывал густой пахучей слюной.
Тут же другой мотылек, резко накренясь в воздухе, налетел на первого, и
началась драка за обладание стариковским телом.
Андрей корчился, ничего не соображая; его мышцы реагировали на мощнейший
абсурдный стимул. Поток, излучаемый разумами Ткача и Совета, рвался из его
черепа.
Кризисная машина трещала от напряжения. Она жутко раскалилась - поршни едва
выдерживали напор кризисной энергии. Падающие дождевые капли сразу
превращались в пар. Уже снижался третий мотылек, а борьба за псевдоразум,
обретающийся в шлеме Андрея, еще не завершилась. Гневным конвульсивным движением первый
мотылек отшвырнул на несколько футов второго, а тому хоть бы что - с
вожделением протянул к Андрею язык, стал лизать затылок.
Первый мотылек погрузил язык в слюнявый рот Андрея, но тут же с
тошнотворным чавкающим звуком вынул и принялся искать другое отверстие. Нашел
маленькую трубку на шлеме, через которую исходил все усиливающийся ток. Хищник
ввинтил язык в отверстие и запищал от восторга.
Под слоями плоти вибрировал череп. Искусственные волны мозга попадали в
горло и, невидимые, рвались изо рта. Жаркая струя высококалорийной
псевдомысли все била и била в брюхо мотылька, и его желудок, не привычный к такому
изобилию, переполнился в секунды.
Мотылек попал в капкан и высвободиться из него уже не мох1. Он чуял
опасность, но не в силах был встревожиться по-настоящему, не мох1 думать ни о чем,
кроме чарующего, пьянящего потока пищи. Он не мог отвлечься от убийственного
наслаждения. С такой же бессмысленной одержимостью ночная бабочка бьется в
стекло, ищет путь к смертоносному пламени.
Мотылек приносил себя в жертву собственной алчности, погружался в
стремительный поток энергии. У него раздулся желудок, затрещал хитин. Его затопило
могучей волной психических эманации.
Огромная обожравшаяся тварь замерла, а в следующий миг раздался
тошнотворный хлопок - лопнули брюхо и череп. Полетели в разные стороны клочья шкуры,
куски потрохов и мозга, хлестнули две струи ихора. И брызнул из большущих дыр
в туловище недопереваренный мысленный нектар.
Хищник опрокинулся навзничь, рухнул поперек бесчувственного тела Андрея и
забился в смертных конвульсиях.
Айзек заревел от восторга, плохо веря собственным глазам. Про Андрея он в
этот миг забыл.
Дерхан и Ягарек резко обернулись, посмотрели на мертвого мотылька.
- Готов! - торжествующе воскликнула Дерхан, а Ягарек поддержал ее
улюлюканьем удачливого охотника.
Внизу остановились милиционеры, они не видели произошедшего и, услышав
вопли ликования, растерялись еще больше.
Второй мотылек уже карабкался по телу своего павшего родича, он лизал и
сосал. Гудела и трещала кризисная машина. Андрей по-прежнему корчился под
дождем, не сознавая, что с ним творится. «Приманка» все так же шла мощным
потоком, и мотылек тянулся к ней.
Появился третий хищник, неистово бьющие крылья разметывали дождевую влагу.
Завис на долю секунды, учуяв мертвого собрата. Но запах поразительных
эманации Ткача и Совета был неодолимым соблазном. И мотылек двинулся вперед прямо
по слизи, прямо по внутренностям павшего предшественника.
Но второй мотылек оказался ловчее. Он уже нашел воронку на шлеме, и язык
мерзкой вампирьей пуповиной срастил Андрея с тварью.
Мотылек сосал, лакал, глотал. Насыщался и упивался и сгорал от желания. Он,
как и первый мотылек, угодил в западню. И не мог сопротивляться энергии,
которая уже прожигала дыру в стенке его желудка. Он пищал и отрыгивал, сгустки
нематериального корма возвращались по пищеводу и наталкивались на встречный
поток нектара. И ком рос, душил, и вскоре мягкая кожа на горле растянулась до
предела и лопнула... Хлынул ихор, но мотылек, даже умирая, не прекращал пить
из шлема. Мощь энергии была слишком велика, она уничтожила мотылька с такой
же быстротой, с какой его собственное неразбавленное молоко уничтожало
человека . Мозг чудовища раздулся гигантским кровавым пузырем и лопнул. Мотылек
повалился, язык, сокращаясь, оставляя мерзкий след, пополз обратно в пасть.
Айзек снова взревел, увидев, как третий мотылек отшвырнул бьющегося в
судорогах сестробрата и принялся за еду.
Милиция преодолевала последний скат крыши перед площадкой. Ягарек двигался
в смертельном танце, свистел и щелкал его кнут, враги отшатывались и падали,
уклонялись от ударов, опасливо прятались за дымовыми трубами.
Дерхан поймала на мушку ставшего перед ней милиционера, но порох на полке
никак не воспламенялся. Она выругалась и вытянула руку, стараясь удерживать
на прицеле лицо врага. Тот шагнул вперед. Порох наконец вспыхнул, но пуля
прошла над головой. Милиционер резко присел и поскользнулся на гладком
шифере.
Айзек поднял оружие и выстрелил, когда противник уже вставал. Пуля вошла в
затылок. Неприятель дернулся, шлем громко ударился о шифер.
Айзек потянулся за рогом с порохом, но тут же понял, что перезарядить не
успеет. Последняя горстка милиционеров кинулась в лобовую. Они дожидались,
когда Айзек выстрелит.
- Ди, назад! - крикнул он и отошел от края площадки.
Один милиционер свалился от удара кнутом по ногам, но других это не
смутило , и Ягареку пришлось отступить. Дерхан, Ягарек и Айзек пятились к центру
площадки и в отчаянии озирались, искали оружие.
Айзек наступил на членистую конечность погибшего мотылька. За его спиной
третий мотылек повизгивал и похрюкивал от наслаждения. Он уже добрался до
Андреева шлема. Айзек обернулся на эти звуки, и тут рвануло. По шиферным плитам
зашлепали куски мокрых внутренностей. Пришел конец и третьему монстру.
Айзек посмотрел на темный, величиной с медведя, силуэт распластанного на
крыше мотылька. Тот раскинул крылья, радиально растопырил конечности тела; из
разорванной грудной клетки сочилась жижа. Ткач с поистине детским
любопытством наклонился и потрогал чутким пальцем экзоскелет мертвого хищника.
Андрей еще шевелился, сучил ногами. Мотыльки его не выпили, но сверхмощный
поток искусственного мышления, клокотавший под шлемом, вымыл из него все
силы. Мозг - ошеломленный, перепуганный, пойманный в страшную петлю обратной
связи кризисной машины - все еще действовал. Конвульсии затихали, тело,
перенесшее сверхнапряжение, расслаблялось. Рот снова и снова раскрывался в
зевоте, стремясь очиститься от густой пахнущей гнилью слюны.
А над ним последний мотылек снижался по спирали, стремясь добраться до
шлема, источника сладчайшей энергии. Он планировал на распахнутых крыльях,
падал , как смертельное оружие, с небес. Последним явившийся на пир, он тянулся
к наивкуснейшему блюду всеми своими жуткими конечностями.
В футе от водосточного желоба милиционер-командир замер и что-то крикнул
своим подчиненным - Айзек разобрал только слово «Ткач». А затем милиционер
выстрелил в Айзека. Тот прыгнул в сторону. Крякнул от радости, сообразив, что
остался невредим, схватил гаечный ключ в лежащей под ногами россыпи
инструментов и запустил его в зеркальный шлем противника...
Окружающий воздух вдруг заколебался, у Айзека до дрожи напрягся желудок. Он
торопливо оглянулся. Дерхан пятилась от края площадки, лицо было искажено
невыразимым ужасом. Она тоже непонимающе озиралась. Левая рука Ягарека,
нетвердо державшая нож, была прижата к голове, правая, с кнутом, висела неподвижно.
Ткач поднял голову и забормотал.
Милицейская пуля угодила Андрею в грудь, кровь ленивыми толчками била через
круглое отверстие, растекалась по животу, марая и без того грязную одежду.
Лицо старика было бледным, глаза закрыты.
Айзек закричал и бросился к нему, схватил за безвольную руку.
Структура волн Андреева мозга изменилась. Моторы, сочетавшие эманации
разумов Совета конструкций и Ткача, засбоили, утрачивая свой шаблон. Андрей был
стар, его тело источила болезнь, мозг окостенел от сгущенной энергии снов. Но
хотя пуля вошла под сердце, он прожил еще секунд десять.
Айзек сидел на корточках, держа руку Андрея. Тот дышал, изо рта шла кровь.
Когда прекратился пульс и лицо в абсурдном громоздком шлеме свела последняя
судорога, Айзек стиснул зубы в отчаянии. Умирая, Андрей напряг пальцы, сжал
кисть Айзека, как будто прощал ему все.
- Я виноват, но я должен был это сделать... - полуобморочно подумал Айзек.
А за его спиной Ткач рисовал на бетоне, залитом дождевой водой и телесными
жидкостями мотыльков. Ягарек и Дерхан звали Айзека, а милиция уже забиралась
на площадку. Футах в шестидесяти или семидесяти над горизонтальным участком
крыши раздутой акулой завис дирижабль. Из его брюха вылетел бесформенный ком.
Распрямляясь, веревки устремились к шиферному рельефу.
Разум Андрея погас, как разбитая лампа. Информация, идущая через
аналитические машины, в тот же миг утратила всякий смысл. Сочетание волн Ткача и
Совета конструкций сделалось бесструктурным, их пропорции теперь хаотически
менялись. Цепь уже ничего не моделировала, из Андреева шлема по-прежнему била
струя, но она несла лишь мутную энергию, скопление случайных частиц и волн,
никакого интереса для мотылька не представляющих. Кризис прекратился.
Уплотненная смесь разных психических волн стала всего лишь суммой слагаемых. Исчез
парадокс, пропало напряжение. Огромное поле кризисной энергии перестало
существовать .
Раскаленные шестерни кризисной машины резко остановились. С оглушительным
грохотом выплеснулась огромная порция психической энергии.
Айзек, Дерхан. Ягарек и милиционеры, находившиеся в тридцати футах от
кризисной машины, закричали от боли. Такое чувство, будто из-под ярких солнечных
лучей тебя бросили в кромешную мглу. Айзек выпустил руку Андрея, и она
медленно упала на мокрый бетон.
На небольшой высоте в жарком сыром воздухе витал последний мотылек.
Охваченный смятением, он бил крыльями не в двух, как обычная птица, а в четырех
направлениях, слал во все стороны спиралевидные вихри. Его терзали сомнения.
Поток соблазнительнейшей, вкуснейшей энергии пропал. А вместе с ним исчез
безумный азарт, исчез всеподчиняющий голод.
Язык выстреливал и прятался в пасти, дрожали глазные стебельки. Внизу
осталась горстка разумов, но мотылек обнаружил хаотически кипящее сознание Ткача
и вспомнил недавно пережитую боль. И запищал от страха и ярости, изогнул шею
назад, обнажил чудовищные зубы.
А затем пришел запах его сородичей. Ошибиться было невозможно. Тварь
закружилась от потрясения, учуяв труп - нет, два, три! Его братья, все до одного,
погибли! Раздавлены, растерзаны, выпотрошены...
Мотылек обезумел от горя. Он верещал на сверхвысоких частотах и
акробатически кувыркался. Рассылал жалкие призывы к общению, эхолоцировал других
мотыльков . Все тщетно! Он остался в полном одиночестве.
Мотылек полетел прочь от крыши вокзала на Затерянной улице, от поля боя, на
котором остались его сестробратья, от памяти о невероятном блазнящем запахе,
от Ворона, от клешней Ткача, от пузатых дирижаблей, от тени Штыря...
Полетел туда, где соединялись две реки. Мотылек искал убежище. Ему нужна
была передышка.
Глава 51
Потрепанный отряд милиции оправился от растерянности, бойцы снова стали
подниматься, чтобы заглянуть на площадку, где укрывались Айзек, Дерхан и
Ягарек . Но теперь милиционеры вели себя очень осторожно.
Три выстрела не заставили себя ждать. Одна пуля сбросила милиционера в
темную пустоту, он летел без крика и выбил своей тяжестью окно четырьмя этажами
ниже. Двое других поспешили спрятаться среди кирпично-каменной кладки.
Айзек поднял голову: двадцатью футами выше на уступе показался смутный
силуэт.
- Это снова Полмолитвы! - воскликнул Айзек. - Как он туда попал, что он
делает?
- Идем, - отрывисто сказала Дерхан. - Пора уходить.
Стоило милиционеру выпрямиться и глянуть на площадку, Джек посылал в него
пулю. О наступлении нельзя было и думать. Деморализованные милиционеры стре-
ляли в ответ, но пули, выпущенные трясущимися руками, не достигали цели.
А невдалеке, за ближайшей грядой крыш и окон, с дирижабля спускались темные
пятна. Высаживался десант. Бойцы покачивались в воздухе на карабинах,
пристегнутых к доспехам. Моторы на борту дирижабля ровно выдавали трос.
- Он нам время дает, а почему - одни боги знают, - сказала Дерхан,
подступая к Айзеку, хватая его за одежду. - Скоро у него заряды кончатся, а эти
ублюдки, - махнула она вниз, на затаившихся милиционеров, - не спецы. Местные
топтуны, их послали, потому что они ближе всех к нам оказались. Вот те, что
сверху спускаются, это крутые ребята. Надо уходить.
Айзек посмотрел вниз и двинулся было к краю площадки, но сразу заметил,
справа и слева, засевших милиционеров. Затрещали выстрелы, брызнуло шиферное
крошево. Айзек вскрикнул от страха, а в следующий миг понял, что это
Полмолитвы пытается расчистить ему дорогу.
Но - не удалось. Милиционеры не покинули своих позиций. Они ждали.
- Твою мать! - сплюнул Айзек.
Нагнувшись, он выдернул контакт из Андреева шлема, отсоединил Совет
конструкций, все еще упорно пытавшийся обойти блокировку и завладеть управлением
кризисной машины.
Когда Айзек сорвал контакт, вспять по проводу, на искусственный мозг
Совета, отправился страшный спазм - немалая порция энергии не успела покинуть
контур.
- Забери барахло, - крикнул Айзек Ягареку и показал на залитые кровью
мотыльков и кислотным дождем машины.
Гаруда поспешно опустился на колено и распахнул горловину мешка.
- Ткач! - окликнул Айзек и на негнущихся ногах двинулся к гиганту.
По пути он оглядывался, опасаясь, что какой-нибудь рьяный милиционер
рискнет сократить дистанцию, чтобы выстрелить наверняка. Сквозь шум дождя
раздавался скрежет шипованных подошв по крыше. Видимо, противник и в самом деле
пытался приблизиться.
- Ткач! - Айзек хлопнул ладонями перед необыкновенным пауком.
Фасеточные глаза встретили его взгляд. Ткач еще не снял шлема, соединенного
с головой Андрея. Паук перебирал в пальцах внутренности мотылька. Айзек
глянул на груду трупов. Крылья успели поблекнуть, потускнеть, рисунок исчез
напрочь .
- Ткач, мы должны уходить, - зашептал Айзек. Но паук тихо перебил:
. . .Я УТОМЛЕН Я СТАРЕЮ Я УЖЕ НЕ ТОТ ЧТО ПРЕЖДЕ. . . ТЫ ДЕЙСТВУЕШЬ ОЧЕНЬ ТОНКО
МНЕ ЭТО НРАВИТСЯ НО ЭТОТ ФОНТАН ФАНТАЗМОВ ИЗ МОЕЙ ДУШИ ВЫЗВАЛ МЕЛАНХОЛИЮ ДАЖЕ
ЭТИМ ПРОЖОРЛИВЫМ БЫЛО ПРИСУЩЕ У30Р0ТВ0РЕНИЕ. . . МОЖЕТ БЫТЬ Я СЛИШКОМ ПОСПЕШНО
СУДИЛ МОЖЕТ БЫТЬ Я ОШИБАЛСЯ... Я НЕ УВЕРЕН ЧТО НАДО ТАКИМ БЫТЬ И ВПРЕДЬ. . .
Он протянул к лицу Айзека пригоршню влажно лоснящихся потрохов и стал
неторопливо рвать их на куски.
- Ткач, уверяю тебя, - с горячностью зачастил Айзек, - мы все сделали
правильно . Мы спасли город. И он тебе пригодится. Чтобы судить, чтобы ткать. Но
теперь пора уходить. И нужно, чтобы ты нам помог. Прошу, унеси нас отсюда.
- Айзек, - шепнула Дерхан и кивнула на дирижабль. - Не знаю, что это за
мусора , но - не милиция, точно.
Айзек посмотрел на десантников - и глаза полезли на лоб от изумления.
К нему уверенно продвигался взвод необычных металлических солдат. По
доспехам скользил свет, играл на выступах холодными сполохами. Каждый казался
статуей, изваянной скрупулезным до маниакальности мастером. Мощные толчки
гидравлической энергии позволяли солдатам шагать и взмахивать руками, шипящие
поршни несли их к площадке на крыше. С их затылков лучился отраженный свет.
- Что за козлы? - придушенным голосом спросил Айзек.
Ткач перебил. Он заговорил вдруг громко и твердо:
... ТЫ УБЕЖДАЕШЬ МЕНЯ В ТОМ ЧТО Я ПРАВ... НО ВЗГЛЯНИ НА ЭТИ ХИТРОСПЛЕТЕНИЯ
НА ЭТИ УЗОРЫ. . . ТО ЧТО РАЗОРВАНО МЕРТВЫМИ МЫ МОЖЕМ ЗАШТОПАТЬ МЫ МОЖЕМ
ЗАЛАТАТЬ МЫ МОЖЕМ ПОПРАВИТЬ. . .
Туловище возбужденного Ткача задвигалось вверх-вниз, он уставился в темное
небо. Плавным движением снял шлем с головы и небрежно бросил в темноту. Айзек
не услышал, как шлем упал.
... ОН БЕЖИТ И ПРЯЧЕТСЯ И ПРЯЧЕТ. . . НАДО НАЙТИ ГНЕЗДО БЕДНОГО ИСПУГАННОГО
ЧУДОВИЩА. . . НАДО РАЗДАВИТЬ ЕГО КАК БРАТЬЕВ ПРЕЖДЕ ЧЕМ ОН ПРОГРЫЗЕТ ДЫРЫ В
НЕБЕ И ПО НИМ УТЕКУТ КРАСКИ ВСЕГО ГОРОДА ПОНЕСЕМСЯ ЖЕ ПО ДЛИННЫМ ТРЕЩИНАМ
МИРОВОЙ ПАУТИНЫ ТУДА ГДЕ НАЧИНАЮТСЯ ЭТИ РАЗРЫВЫ И НАЙДЕМ ЛОГОВО. . .
Опасно кренясь, он двинулся вперед. Казалось, еще чуть-чуть, и рухнет. Как
нежный отец, он распахнул объятия, сгреб Айзека в охапку и без малейшего
труда поднял. Айзек скорчился от страха в этой чудовищной холодной хватке.
«Только не перекуси меня! - подумал он в панике. - Не разрежь пополам!»
Милиционеры на крыше, увидев эту сцену, оцепенели от ужаса.
Высоченный, как башня, паук бочком двигался вправо-влево, держа под мышкой
Айзека, будто упитанного ребенка. Шаги его по влажному бетону и смоле были
уверенны и так быстры, что не уследить. Вдобавок он то и дело нырял в
соседние измерения.
И вот он остановился перед Ягареком. Гаруда взмахнул мешком с торопливо
собранными деталями, закинул себе на спину. Ягарек с благодарностью отдался во
власть пляшущего безумного бога, обвил свободной рукой гладкое сужение между
головой и животом Ткача.
...ДЕРЖИТЕСЬ КРЕПЧЕ МАЛЫШИ МЫ ПОПРОБУЕМ НАЙТИ ВЫХОД ОТСЮДА... - пропел
Ткач.
Между тем необыкновенная пехота приближалась, преодолевая небольшой подъем.
Механические органы шипели и клацали. Удивительные бойцы прошли мимо
деморализованных милиционеров - те были потрясены, увидев человеческие лица на
затылках железных воинов.
Дерхан тоже посмотрела на них, тяжело сглотнула и поспешила к Ткачу,
который стоял, раскинув человеческие руки. Айзек и Ягарек уместились в сгибах
боевых конечностей, суча ногами в поисках опоры на широкой спине паука.
- Не вздумай снова что-нибудь отрезать, - процедила Дерхан, скользнув
ладонью по рубцу на голове. Она спрятала пистолеты в кобуры и бросилась в
страшные объятия Ткача.
Над крышей вокзала появился второй дирижабль, с него тоже были сброшены
тросы. Взвод переделанных спустился на площадку, венчавшую сооружение, и без
промедления построился в боевой порядок. Милиционеры, обливаясь холодным
потом и ничего не понимая, смотрели на них. Переделанные солдаты Попурри без
задержки достигли последнего кирпичного уступа, лишь на миг дрогнули, увидев
мельтешащего на площадке гигантского паука, несущего, точно кукол, на спине
сразу троих.
Солдаты Попурри медленно двинулись дальше. Их бесстрастные стальные лица
блестели от дождевой влаги. Тяжелыми ногами переделанные раздавили забытые на
крыше машины.
Внезапно Ткач стремглав кинулся вперед, к ближайшему милиционеру. Тот
завизжал от ужаса и боли, когда его потащили за голову. Как он ни брыкался, как
ни вырывался, Ткач прижал его к груди, словно баюкающий младенца отец.
. . .МЫ ВЫНУЖДЕНЫ ПРОСТИТЬСЯ ТАК КАК ДОЛЖНЫ ПРОДОЛЖИТЬ ОХОТУ. . . - прошептал
Ткач, обращаясь ко всем, кто мог его слышать. После чего бочком отступил от
края площадки и исчез.
Две-три секунды на крыше был слышен только унылый шорох дождя. Сверху
Полмолитвы выпустил напоследок несколько пуль, заставив рассеяться людей и
переделанных. Когда же они высунули головы из укрытий, стрельба не возобновилась,
Джек исчез. А Ткач и его спутники тоже скрылись без следа, точно сгинули.
Мотылек рвался сквозь воздушные течения. От страха и отчаяния он совершенно
обезумел. Снова и снова его крики, в самых разных диапазонах, разлетались по
самым разным измерениям. Ответа не было, и это прибавляло смятения и паники.
Но томительный голод, несмотря ни на что, вновь давал себя знать. Мотылек
остался рабом своего аппетита.
Внизу по городу текла Ржавчина, ее баржи и лодки казались грязными
созвездиями во мгле. Мотылек сбавил скорость, закружил по спирали. По лику
Нью-Кробюзона медленно растягивался жгут грязного дыма, перечеркивал его
карандашным грифелем. Это поздний состав шел на восток по Правой линии, через
Гидд и Баргестов мост, над водой к Лудовой залежи и узловой станции Седим.
Мотылек пронесся над Ладмидом, спикировал над крышами университетского
факультета , чуть взмыл над крышей Сорочьей церкви, что в Соленом репейнике.
Помчался дальше, подгоняемый голодом, страхом и одиночеством. Пока не
насытится, не будет ему покоя.
Внезапно мотылек увидел внизу и узнал рисунок из света и мглы. И
почувствовал притяжение. За железнодорожными путями из старых ветхих кварталов
Костяного города вздымались в ночную мглу Ребра колоссальными арками цвета
слоновой кости. Мотылек вспомнил странное влияние этих старых костей, из-за
которых Костяной город стал местом опасным, куда лучше не соваться, где воздушные
потоки ведут себя непредсказуемо и ядовитые волны загрязняют эфир. Образы
далеких дней, жадно впитанные с молоком, не стерлись. Здесь он познал
сладчайший вкус молока. Здесь железы его были опростаны досуха, здесь губы детеныша
жадно теребили его сосок...
Мотыльку было безумно страшно. Он искал облегчения. Он мечтал о гнезде, где
можно отлежаться, зализать раны. Он мечтал о чем-нибудь знакомом, где он
сможет позаботиться о себе и где о нем позаботятся. Он вспомнил, как жил в
плену , под необычным светом специальных ламп. Здесь его не обижали. Совсем
напротив - здесь за ним ухаживали заботливые няньки. Кормили, мыли. Вот оно,
убежище.
И мотылек, голодный, жаждущий исцеления и покоя, преодолел свой страх перед
Ребрами. Он полетел на юг, выбрасывая язык в поисках полузабытых небесных
маршрутов, высматривая темное здание в узком переулке, залитую гудроном
террасу непонятного предназначения, откуда он уполз несколько недель назад.
Боязливо выписывая круги над опасным городом, мотылек потихоньку
приближался к своему дому.
Айзеку казалось, будто он проспал несколько суток. Он с удовольствием
потянулся, и от этого движения все его тело неприятно заскользило вперед-назад.
Он услышал ужасный крик.
Айзек замер. Воспоминания обрушились лавиной. Он сообразил, где находится.
В руках у Ткача.
Мгновенно вспомнив все, что этому предшествовало, Айзек содрогнулся.
Ткач легко ступал по мировой паутине, прыгал по нитям метареальности, что
соединяли каждое мгновение с другими.
Айзек вспомнил тот умопомрачительный шок, ту охватившую все его существо
тошноту, когда глазам впервые открылась эта невероятная картина.
Нет, в этот раз он ни за что не разлепит веки. Он услышал бормотание Ягаре-
ка и тихую ругань Дерхан. Но для него это были не звуки, а нечто вроде
обрывков шелка, которые проскальзывали в череп и постепенно приобретали четкость.
Был и еще один голос, обрывочная какофония яркой ткани, и эта ткань визжала
от ужаса.
Кто бы это мог быть?
Паук несся по упругим нитям вдоль зоны повреждения и потенциального
повреждения - где мотылек прошел однажды, там он пройдет и вновь. Ткач скрылся в
норе, в темной воронке из связей, что пронизывали ткань этого сложного
измерения и снова выходили в город.
Айзек почувствовал щекой дуновение воздуха. Почувствовал под собой
древесину. Он проснулся. Открыл глаза. Болела голова. Он посмотрел вверх. Шея уже
вновь привыкала к тяжести шлема, никуда не девшегося с головы. Даже зеркала
чудесным образом остались невредимы.
Он лежал в снопе лунных лучей на тесном, пыльном чердаке. В щели между
половицами, между досками стен просачивались звуки.
Дерхан и Ягарек тоже приходили в себя, медленно приподнимались на локтях,
трясли головами. Спохватившись, Дерхан вскинула руку к виску. Второе ухо
осталось нетронутым.
Айзек и у себя проверил - порядок.
Ткач маячил в углу комнаты. Вдруг он шагнул вперед, и Айзек разглядел
позади него милиционера. Казалось, тот в параличе. Он сидел, привалившись к стене
лопатками, и слегка дрожал. Гладкая лицевая пластина свалилась с головы.
Ружье лежало на бедрах. У Айзека от страха екнуло сердце. Но вскоре он заметил
необычный для оружия блеск. Великолепная, хоть и бесполезная, стеклянная
модель кремневого ружья.
. . . ЭТО МОЖЕТ СТАТЬ УБЕЖИЩЕМ ДЛЯ БЕГЛОГО КРЫЛАТОГО... - Голос Звучал глухо,
как будто путешествие по плоскостям мировой паутины отняло у Ткача все
силы. - . . .ВЗГЛЯНИТЕ НА МОЕГО ЗЕРКАЛЬНОГО ЧЕЛОВЕКА НА ТОВАРИЩА ДЕТСКИХ ИГР НА
ДРУЖКА МОЕГО... МЫ С НИМ НА ВРЕМЯ ПОКИНЕМ МЕСТО ОТДЫХА МОТЫЛЬКА-ВАМПИРА МЕСТО
ГДЕ ОН СЛОЖИТ СВОИ КРЫЛЬЯ И БУДЕТ ОТЪЕДАТЬСЯ Я ПОИГРАЮ В КРЕСТИКИ-НОЛИКИ СО
СТЕКЛЯННЫМ СТРЕЛКОМ...
Ткач отступил в угол комнаты и резко сел на пол. Блеснула рука-нож,
задвигалась с невероятной скоростью, начертала на досках возле ноги неподвижного
милиционера решетку из девяти клеток.
Вырезав крест в угловой клетке, Ткач замер, что-то бормоча. Айзек, Дерхан и
Ягарек поплелись в центр комнаты.
- Я думал, он просто нас уносит, - проворчал Айзек. - А он шел следом за
мотыльком, который прячется где-то здесь...
- Надо добраться до гада, - решительно проговорила Дерхан. - Мы уже почти
всех прикончили, нужно и этого.
- С пустыми руками? - буркнул Айзек. - У нас, кроме шлемов, ничего не
осталось. Мы даже не знаем, где прячется тварь.
- Значит, надо, чтобы Ткач нам помог, - решила Дерхан.
Но все уговоры ничего не дали.
Огромный паук будто и не слышал. Что-то шептал и не шевелился, как будто
терпеливо ждал, когда полуживого милиционера перестанет бить нервная дрожь.
Наконец Айзек и его товарищи оставили свои попытки и отошли.
- Надо отсюда убираться, - сказала вдруг Дерхан.
Айзек посмотрел ей в глаза и, помедлив, кивнул. Подошел к окну, выглянул.
- Непонятно, где мы, - сказал он через несколько секунд. - Улицы как
улицы. .. - Так и не сумев высмотреть ориентир, устало покачал головой и вернулся
к Дерхан. - Ди, ты права. Нам здесь делать нечего.
Ягарек беззвучно вышел из комнатки в тускло освещенный коридор. Там
тщательно осмотрелся. Слева стена была наклонной - скат крыши. Справа - два
проема , а дальше коридор сворачивал вправо и исчезал в сумраке.
Ягарек крался вперед пригнувшись, на корточках. Не оглядываясь, дал знак
следовать за ним. Дерхан и Айзек пошли вслед, направляя во мглу пистолеты,
заряженные сырым, ненадежным порохом. Другого все равно не было...
У первой же двери Ягарек задержался и прижал к ней пернатую голову. Послу-
шал, затем очень медленно отворил. Приблизились Дерхан и Айзек, заглянули в
неосвещенную кладовку.
- Есть тут что-нибудь полезное для нас? - прошептал Айзек.
Но на полках не было ничего, кроме пыльных бутылок и сгнивших от старости
щеток.
Возле второй двери Ягарек махнул Айзеку и Дерхан, чтобы не шевелились. На
этот раз он прислушивался дольше. Дверь была хлипкая, но заперта на несколько
задвижек, и Ягарек со всеми справился без труда. Вот гаруда медленно нажал на
дверь, просунул голову в образовавшуюся щель и замер на очень долгое, как
показалось Айзеку и Дерхан, время.
Наконец он отстранился от двери, обернулся и тихо сказал:
- Айзек, идти должен ты.
Айзек нахмурился, шагнул вперед, сердце забилось чаще.
«Что это? - подумал он. - Что происходит?» И тотчас где-то в глубине разума
раздался голос, ответивший, что его ждет. Но Айзек не прислушался - а вдруг
ответ ошибочный?
Он отстранил Ягарека и, поколебавшись на пороге, шагнул в комнату. Она
оказалась большой, квадратной, освещена тремя масляными лампами и тонкими
жгутами газового света, проникавшими с улицы через грязное оконце. В темном углу,
спиной к двери, а лицом к чудовищной скульптуре, на коленях стояла Лин.
Айзек закричал. Это был звериный рев, и он рос, набирал силу, а Ягарек
махал руками, просил, чтобы Айзек замолк, но тот не слушал. Лин вздрогнула и
повернулась на звук. Увидев Айзека, задрожала.
Он, спотыкаясь о мусор, побежал к ней. Когда приблизился, снова закричал,
на этот раз от горя - увидел, что с ней сделали.
Все тело было покрыто ожогами и порезами, следами безжалостного насилия,
следами пыток. Ее били по спине. Рубашка превратилась в лохмотья. Груди
перекрещены узкими шрамами. На животе и бедрах пятна ушибов.
Но когда Айзек разглядел ее голову, вздрагивающего скарабея, он едва не
упал в обморок.
Исчезли крылья. Он и раньше об этом знал, с тех пор как получил письмо, но
увидеть воочию эти трепещущие лохматые обрывки было выше его сил. На панцире
трещины и вмятины, кое-где видна нежная плоть. Фасеточный глаз раздавлен,
незряч . Средняя головоножка справа и задняя слева вырваны с мясом.
Айзек упал на колени и обнял ее, прижал к себе.
Она была такая тонкая, хрупкая, израненная. Она дрожала, прикасаясь к нему.
Напрягалась всем телом, словно не могла поверить, что это он, настоящий.
Может быть, сейчас исчезнет, может быть, это просто новая изощренная пытка.
Айзек обнимал ее и плакал. Чувствовал кожей ее тонкие кости.
- Я бы раньше пришел, - простонал он жалко. - Пришел бы, но думал, что ты
умерла.
Она чуть отстранилась, чтобы можно было жестикулировать.
«Ждала тебя, люблю тебя, - хаотически показала Лин. - Помоги мне, спаси,
забери отсюда, он не даст мне умереть, пока...»
Только сейчас Айзек поднял взгляд на скульптуру, возвышавшуюся за спиной
Лин, скульптуру, на которую в миг его появления она лила хеприйскую слюну.
Невероятная, разноцветная, жуткая калейдоскопическая фигура. Образ будто по
кошмарам собран; руки, ноги, глаза - в самых диких сочетаниях. Она была почти
закончена, только на месте головы - гладкий каркас и провал там, где,
вероятно , должно находиться плечо.
Айзек охнул и снова посмотрел на Лин. Лемюэль был прав: Попурри - циничный
убийца, и любой другой пленник на месте Лин погиб бы. Но необычный талант Лин
стимулировал его тщеславие, его чудовищное стремление к величию, его
эгоцентрические грезы. И Лемюэль об этом не знал.
Попурри не хотел, чтобы изваяние осталось недоделанным.
Вошли Дерхан и Ягарек. Когда Дерхан увидела Лин, закричала, как только что
Айзек, подбежала и обняла обоих, плача и улыбаясь.
К ним робко приблизился Ягарек.
Шепотом Айзек вновь и вновь оправдывался, мол, думал, что ее уже нет, иначе
обязательно поспешил бы на выручку.
«Заставлял меня работать и бил, и пытал, издевался», - вяло жестикулировала
Лин - у нее не осталось сил на эмоции.
Ягарек хотел что-то сказать, но вдруг резко повернул голову. Из коридора
явственно звучал топот бегущих ног.
Айзек застыл, удерживая в объятиях Лин. Дерхан отстранилась от них, вынула
пистолеты и повернулась к двери. Ягарек прижался к стене в тени статуи,
изготовив к бою свернутый кольцами кнут.
Дверь с треском распахнулась, ударилась о стену. Перед ними стоял Попурри.
Виднелся он не отчетливо - уродливый силуэт на фоне покрашенной в черное
стены коридора, целый куст разнообразных конечностей, ходячий лоскутный ковер из
чужих органов. У Айзека даже челюсть отвисла, до того он был изумлен.
Глядя на это существо с козлиными, птичьими и собачьими ногами, с гроздьями
щупальцев и шишек из мускульной ткани, с композитными костями и вывернутой
наизнанку кожей, он понял, что Лин ничуть не фантазировала, а лепила статую с
натуры.
Лин, увидев своего работодателя, обмякла от страха и воспоминаний о
перенесенной боли. В Айзеке заклокотал гнев.
Попурри отступил на шаг и повернулся в ту сторону, откуда пришел.
- Охрана! - выкрикнул невидимым ртом. - Сейчас же сюда! . . - А затем
недоброй скороговоркой: - Гримнебулин! Все-таки явился! Разве ты не получил мое
письмо? Не придал особого значения, да? - И Попурри шагнул в слабо освещенную
комнату.
Дерхан выстрелила с обеих рук. Пули пробили шкуру (частью - мех, частью -
костяная броня). Попурри зашатался у самого порога на многочисленных ногах,
заревел от боли. Но рев превратился в зловещий смех.
- Слишком много внутренних органов, шлюха ты бесполезная, - заявил он. -
Меня очень трудно убить.
Дерхан в бешенстве сплюнула и бочком сместилась к стене. Айзек смотрел на
Попурри, видел зубы, скрежещущие в нескольких ртах. Задрожал пол, это бежали
по коридору вызванные охранники.
Вот они появились в дверном проеме позади Попурри, оружие на изготовку,
ждут приказа. У Айзека засосало под ложечкой - не было лиц у этих людей.
Черепа сплошь обтянуты кожей. «Переделанные», обморочно подумал он. Только для
какой задачи? И тут он заметил у них сзади, за шлемами, зеркала.
У него брови полезли на лоб. Он сообразил, что видит не лица вовсе, а
затылки. Головы повернуты на сто восемьдесят градусов, то есть эти люди
идеально приспособлены для обращения с мотыльками.
У Попурри выпрямилась, указывая на Лин, конечность - уродливое членистое,
усеянное присосками щупальце.
- Мерзкая сука! Давай, заканчивай работу, иначе - сама знаешь, что будет.
И тут Айзек с совершенно звериным ревом оттолкнул Лин в сторону. Из ее тела
ударили струйки пряного пара - тревога, страх. Она пыталась удержать Айзека
руками, умоляла остаться с нею, но он, охваченный бешенством и раскаянием,
бросился к Попурри.
Ответом ему был нечленораздельный вопль - враг принял вызов.
Внезапно раздался грохот, в комнату брызнули тысячи осколков стекла. И
потекла кровь, и зазвучали проклятия.
Айзек застыл посреди комнаты, Попурри - перед ним. Охранники засуетились,
выкрикивая друг другу приказы. Айзек посмотрел вверх, в зеркала, находящиеся
перед его глазами.
Позади него стоял последний мотылек - точно портрет в раме, в оконном
переплете с оставшимися плоскими стеклянными зубьями. Стекло падало с его шкуры,
подобно каплям вязкой жидкости. У Айзека душа ушла в пятки.
Мотылек был огромен и ужасен. Он стоял полусогнувшись рядом с пробитым
окном, несколько чудовищных конечностей вцепились в половицы. Массивный, как
горилла, невероятно сильный, он казался совершенно неуязвимым. Гипнотические
крылья его были распахнуты, по ним бежали узоры - точно негативные
изображения фейерверка.
Попурри увидел огромного зверя - и потерял разум. Россыпью немигающих глаз
он смотрел на крылья. Позади него возбужденно шумели, размахивали оружием
солдаты.
Ягарек и Дерхан стояли возле чудовища, спиной к стене. Айзек видел их в
зеркала. Оба от неожиданности опешили, но узоры им были не видны, поэтому они
остались в сознании.
А между мотыльком и Айзеком распростерлась на досках и битом стекле Лин.
- Лин! - закричал Айзек. - Не оборачивайся! Назад не смотри! Ползи ко мне!
Лин обмерла, узнав в его голосе страх. Увидела, как он неуклюже тянется
назад, осторожно движется спиной вперед, к ней. И очень медленно поползла
навстречу .
А позади раздалось тихое звериное шипение.
Мотылек был настроен агрессивно, но при этом робел. Чувствовал, что его
окружают разумы, улавливал движение со всех сторон и тревожился. Он еще не
оправился после бойни, которую устроили его родичам. Он сильно нервничал - одно
из шипастых щупальцев хлестало по земле, точно хвост.
Один разум - тот, чей обладатель находился прямо перед мотыльком, - угодил
в плен. Но - только один. А ведь мотылек распахнул крылья во всю ширь. . .
Странно. Столько врагов перед ним - он размахивает крыльями, гипнотизирует,
силится подчинить себе их разумы, вытолкнуть кошмары из глубин подсознания -
и ничего не выходит. Они сопротивляются.
И мотылек не на шутку струхнул.
Позади Попурри его охрана пришла в крайнюю растерянность. Солдаты пытались
пробраться в комнату, но он точно окаменел на пороге, стоя на многочисленных
ногах - ни наклонить, ни сдвинуть.
И напряженно смотрел скопищем глаз на крылья мотылька.
За его спиной находились пятеро переделанных. Специально обученных и
экипированных для защиты от мотыльков, на случай их бегства. Кроме стрелкового
оружия, у троих были огнеметы. У четвертого баллон с фемтокоррозивом, у
пятого - электромагический шипомет. Но они не видели цели.
Солдаты перекрикивались друг с другом, пытались что-нибудь придумать. Но не
получалось. Глядели в зеркала и в промежутках между конечностями Попурри
видели огромного хищного мотылька - и это зрелище вызывало страх. Айзек
протянул руку назад.
- Лин, сюда! - шептал он. - И не оглядывайся.
Происходящее напоминало ему детскую игру в привидения. Только сейчас было
страшно по-настоящему.
Позади мотылька Ягарек и Дерхан осторожно двинулись навстречу друг другу.
Тварь заверещала, уловив движение, оглянулась, но повернуться не рискнула -
перед ней было много разумных существ.
Лин послушно ползла к Айзеку, цепляясь клешнями за половицы. Когда
оставалось совсем немного, заколебалась, увидев Попурри, который оцепенело
таращился перед собой. Она не понимала, что происходит. Но тот, кто превратил
Попурри в истукана, был позади нее. Про мотыльков она ничего не знала.
Видя, что Лин в замешательстве, Айзек закричал:
- Не останавливайся!
Лин была художником и делала осязаемые вещи. Видимые вещи. Скульптуру,
которую можно с удовольствием потрогать. На которую можно полюбоваться.
Она обожала краски и светотени, ее очаровывали линии и фигуры, негативные и
позитивные пространства.
И она очень долго просидела на чердаке взаперти. Кто-нибудь другой на ее
месте не подчинился бы приказу, не стал бы доделывать огромную статую
Попурри . Не могло быть сомнений, что наградой исполнителю заказа будет смерть. Но
Лин не разбила статую и даже не предпочла бездействие. Все, что было в ней,
всю свою творческую энергию она перелила в это монолитное и страшное
произведение искусства. А Попурри знал, что так и будет.
Для нее это было единственным выходом, единственным способом самовыражения.
Единственным способом самообмана, если на то пошло. Отгороженная от мира,
лишенная красок, светотеней и форм, она сосредоточилась на страхе и боли; она
сделалась одержимой.
А теперь в ее чердачной тюрьме происходило что-то необыкновенное.
О мотыльках она не знала ничего. Приказ не оглядываться был ей знаком по
легендам и имел смысл только в переносном значении. Наверное, Айзек имел в
виду «поспеши», или «не сомневайся во мне», или что-нибудь в этом роде. Да,
наверняка его команда всего лишь эмоциональный призыв.
Лин была художником. И, пережив унижения и пытки, заключение и отчаяние,
она поняла только одно: сзади происходит нечто невероятное, и от этого
зрелища глаз оторвать невозможно. Не одну неделю она провела в унылом сумраке, в
убогой комнатушке с голыми тусклыми стенами. Она истосковалась по красоте.
Поколебавшись, она все-таки повернула голову, посмотрела назад.
Айзек и Дерхан закричали в ужасе, из горла Ягарека вырвалось придушенное
карканье.
Единственным уцелевшим глазом Лин увидела распростершего крылья призрака и
испытала благоговейный страх. А затем ее жвала судорожно пощелкали и умолкли.
Все...
Она лежала на полу, голова была повернута влево, глаза бессмысленно
таращились на огромного зверя. На беготню красок.
Айзек взвыл и опустился на корточки. Неуклюже водя руками у себя за спиной,
он пытался нащупать, схватить Лин.
Мотылек выпростал пучок скользких щупальцев и потянул ее к себе. Раскрылась
огромная слюнявая пасть, будто ворота в кромешный ад. По лицу Лин потекла
вязкая жижа, остро пахнущая лимонной цедрой.
Айзек пытался нашарить ее руку, неотрывно глядя в зеркала на мотылька. У
того выскользнул язык из вонючего горла, шлепнул по ее скарабею. Айзек снова
и снова кричал, надсаживая легкие, но остановить чудовище не мог.
Длинный язык, сплошь покрытый слюной, пробрался меж непослушных челюстей
Лин.
На крики взбешенного и перепуганного Айзека отреагировали двое
переделанных, застрявших между дверными косяками и туловищем Попурри. Они изловчились
пальнуть из кремневых пистолетов. Один промахнулся, но другой всадил пулю в
грудь мотылька. Раздалось сердитое шипение, из пробоины вытекло немного
жидкости - вот и все. Такое оружие против мотылька не годилось.
Двое выстреливших закричали, призывая на помощь своих товарищей, и
маленький отряд принялся слаженными, размеренными толчками отпихивать Попурри.
Айзек отчаянно пытался нащупать руку Лин. У мотылька раздувалось и
сокращалось горло. Он делал огромные глотки.
Ягарек схватил масляную лампу, стоявшую у ног скульптуры, быстро прикинул
ее вес. Другой рукой, правой, поднял кнут.
- Айзек, хватай ее! - велел Ягарек.
Мотылек уже прижимал хрупкое тело Лин к своему животу. А пальцы Айзека
сомкнулись вокруг ее запястья. Он сжал изо всех сил, но как ни пытался ее
освободить , плача и ругаясь, - не получалось.
Ягарек швырнул в затылок мотыльку зажженную масляную лампу. Разбилось
стекло, брызги раскаленного масла упали на кожу. По черепу мотылька поползли
голубые огоньки.
Хищник заверещал, замельтешили конечности, пытаясь сбить пламя, задергалась
от боли голова. Ягарек изо всех сил ударил кнутом. Тот звучно приложился к
темной коже, обвил в несколько витков шею.
Ягарек тотчас дернул на себя кнутовище, напряг все свои тонкие, но крепкие
мышцы, уперся в пол пятками.
А цепкие огоньки все жалили, пекли. Кнут перехватил горло, мотылек не мог
глотать, не мог дышать.
Голова моталась на длинной шее, из горла рвался придушенный писк, язык
распух и выскользнул изо рта Лин. Сгустки сознания, которое мотылек пытался
выпить , застряли у него в горле. Он в ужасе, в отчаянии схватился за кнут. Он
вертелся, дергался, махал лапами...
Айзек держался за хрупкое запястье Лин, тянул ее на себя. А мотылек
корчился в чудовищном танце. Вот он выпустил Лин из дергающихся в судороге лап. Они
вцепились в кнут, безуспешно пытаясь оторвать его от горла. Айзек потерял
равновесие, упал вместе с Лин на пол и пополз от бешено сопротивляющейся
твари.
И тут мотылек, наконец, сложил крылья, отвернулся от двери. С Попурри
моментально спали чары. Но прежде чем к нему вернулась способность соображать,
он обмяк, наклонился, тяжело рухнул на пол. Охранники, спотыкаясь о его ноги,
устремились в комнату.
Оглушительно барабаня лапами по половицам, мотылек развернулся, кнутовище
вылетело из ладони Ягарека, ссадив ему кожу. Он потерял равновесие и
повалился навзничь, к Дерхан, - что и спасло его. Смертоносные конечности мотылька
рассекли пустоту.
А Попурри уже встал. Торопливо засеменил прочь от зверя, в коридор.
- Убейте проклятую тварь! - вопил он.
Мотылек панически кружился посреди комнаты. Пятеро переделанных сгрудились
у двери, они целились, глядя в зеркала.
Из огнеметов вылетели три струи пылающего газа, уперлись в шкуру мотылька.
Затрещал хитин, вскипела пузырями и полопалась кожа. Хищник пытался верещать,
но кнут не давал. Прямо в морду корчащейся твари угодила изрядная порция
кислоты , она денатурировала белки и плавила экзоскелет.
Кислота и огонь не пощадили и кнута, его остатки отлетели от крутящегося
мотылька, и тот наконец обрел способность дышать и голосить.
Он визжал от страшных мук под новыми залпами огнеметов и кислотного насоса.
Он вслепую бросился на атакующих.
Пятый охранник вонзил в него стрелы темной энергии, она рассеялась по
поверхности , опаляя без жара. Тварь снова завизжала, но не остановилась.
Выглядела она страшно: настоящий шквал огня, кислотных брызг и переломанных
костей.
Пятеро переделанных отступили перед обезумевшим чудовищем, выскочили следом
за Попурри в коридор. Трескучий погребальный костер ударился в стену, поджег
ее. Мельтешили конечности - тварь пыталась найти выход.
Наконец ей это удалось, она прорвалась в коридор, но и там трещал огонь,
летели брызги кислоты и электромагические стрелы.
Несколько долгих секунд Дерхан, Ягарек и Айзек оцепенело смотрели в дверной
проем. Скрывшаяся там тварь верещала, наполняя коридор жаром, освещая его
сполохами.
Потом Айзек моргнул и посмотрел на Лин, которую держал в объятиях. Она была
в глубоком обмороке. Он покачал ее и зашептал:
- Лин, мы уходим...
Ягарек быстро подошел к окну и посмотрел на улицу, лежащую пятью этажами
ниже. Возле окна к стене лепился невысокий кирпичный столб - дымоход. Рядом
уходила вниз кривая водосточная труба. Гаруда вскочил на подоконник и
потянулся к трубе, подергал на пробу. Выдержит.
- Айзек, неси ее сюда, - велела Дерхан.
Айзек поднял Лин - до чего же легкая, в чем только душа держится! - и
быстро пошел к окну. Он не сводил глаз с нее, и вдруг на его лице появилась
экстатическая улыбка. Айзек закусил нижнюю губу и заплакал.
Снаружи, в коридоре, слабо пищал мотылек.
- Ди, смотри! - прошептал Айзек. У Лин беспорядочно дергались руки. - Она
говорит! Она поправится!
Дерхан вгляделась, пытаясь расшифровать жесты.
Айзек напряженно наблюдал, качая головой.
- Она без сознания, это просто случайный набор слов. Но - это слова! Мы
прибыли вовремя...
Обрадованная донельзя, Дерхан улыбнулась, крепко поцеловала Айзека в щеку,
ласково погладила Лин по разбитому скарабею.
- Надо вынести ее, - тихо сказала она.
Айзек выглянул в окно, из которого уже вылез Ягарек. Гаруда был в
нескольких футах, держался за узкий кирпичный выступ.
- Давай ее мне и лезь сам, - дернул вверх головой Ягарек.
Восточный край длинного ската крыши над террасой здания Попурри упирался в
дом, стоявший на противоположной стороне улицы. Улица эта шла на юг, и высота
ее зданий постепенно снижалась в этом направлении. А вокруг раскинулись крыши
Костяного города, вознесенный над землей искусственный ландшафт, шиферная
мозаика над опасными улицами. Смыкающиеся кровли уходили во тьму на мили, от
Ребер до холма Мог и дальше.
А последний мотылек, заживо пожираемый огнем и кислотой, расстрелянный
зарядами таинственной энергии, до сих пор был жив. Удивительно крепким было это
существо. И обладало способностью исцеляться с ужасающей быстротой.
Окажись он под открытым небом, подпрыгнул бы и раскинул израненные крылья и
скрылся бы в небесах. Его бы не удержали ни боль, ни прожженные в хитине и
шкуре громадные дыры. Кувыркаясь в облаках, он бы сбил огонь, очистился от
кислоты.
А если бы выжила его семья, если бы он знал, что сможет вернуться к
родичам, снова отправиться на охоту вместе с ними, он бы не так сильно
перепугался. Если бы расправа с сестробратьями произошла не у него на глазах, мотылек
не обезумел бы от гнева и страха и не забрался бы еще дальше в ловушку.
Но он был один. И, оказавшись среди кирпичных стен, в клаустрофобической
тесноте, он распахнул крылья - но взлететь не смог. Со всех сторон на него
набрасывалась убийственная, бесконечная боль. Выстрелы огнеметов следовали
один за другим - слишком часто, не успеешь заживить раны.
Безумной шаровой молнией он пронесся по коридору конторы Попурри. До
последнего своего мига размахивал конечностями с зазубренными когтями и шипами,
пытался кого-нибудь поймать. Упал, чуть-чуть не добравшись до лестницы.
Попурри и переделанные, стоявшие на середине марша, смотрели на мотылька с
ужасом. И молили богов, чтобы все на этом и кончилось, чтобы он не поднялся,
не дополз до ступенек, не покатился на них огненным шаром.
Он и не пошевелился. Он был мертв.
Когда Попурри убедился в этом, он послал своих мужчин и женщин вниз, за
мокрыми полотенцами и одеялами - пожар надо было ликвидировать в зародыше.
Огонь погасили за двадцать минут. Стропила и доски на чердаке растрескались
и закоптились, на полу остались следы мотылька - широкие пятна обугленного
дерева, вздувшаяся пузырями краска. Сам дымящийся труп мотылька лежал около
лестницы - неузнаваемая груда плоти и кости. Жар скрутил мускулы хищника,
придал им форму еще нелепее, чем была при его жизни.
- Гримнебулин и его сволочные приятели сбежали, - заключил Попурри. -
Разыскать. Где бы ни прятались - найти! Выследить! Схватить! Что стоите?
Действуйте !
Несложно было определить, каким путем они ускользнули - через окно на
крышу. Впрочем, на крыше они могли выбрать почти любое направление. Люди
Попурри , придя в замешательство, беспомощно переглядывались.
- А ну, шевелись, мразь переделанная! - взревел Попурри. - Поймать их,
доставить ко мне!
Запуганные им люди, какты и водяной покинули чердачное логово, отправились
на поиски. Они строили бессмысленные планы, они бегали в Эхову трясину и Лад-
ми д, в Паутинное дерево и на холм Мог, и добрались до самой Худой стороны,
побывали за рекой в Барсучьей топи, в Восточном Гидде, в Грисской пади,
Темной стороне и Селитре.
Наверное, они тысячу раз пробегали мимо Айзека и его товарищей.
Но укромных местечек в Нью-Кробюзоне были не тысячи - сотни тысяч. Куда
больше, чем людей, которые нуждались в укрытиях. У помощников Попурри не было
ни малейшего шанса на успех.
В такие ночи, когда дождь и свет уличных фонарей размывает все контуры,
город превращается в палимпсест клонящихся под ветром деревьев, звуков, древних
руин, мглы, катакомб, жилых кварталов, гостиниц, пустырей, огней, кабаков и
клоак. Город превращается в одно сплошное укрытие.
И помощники Попурри в страхе вернулись домой - с пустыми руками.
Попурри рвал и метал. А великолепная - но незавершенная - статуя ярила его
еще больше. Переделанные обыскивали здание - вдруг да осталась какая-нибудь
ниточка.
В крайней комнате на чердаке обнаружили милиционера, одиноко сидящего у
стены. Он был в коме. На коленях у него лежало очень красивое стеклянное
ружье. Рядом на полу были начерчены квадраты, под крестики-нолики.
Крестики выиграли. В три хода.
• * *
Мы бежим и прячемся. Как от охотника - вирмы. Но на этот раз нам легко и
радостно. Мы знаем, что победили.
Айзек несет на руках Лин, только изредка, если дорога трудна, взваливает ее
на плечо. Мы убегаем. Мы убегаем так, как будто мы - призраки. Настороженные
и веселые. Труднопроходимая местность на востоке города нас не смущает. Мы
перелезаем через низкие ограды и пересекаем узкие полосы двориков, неряшливые
садики с яблонями-мутантами, чахлой ежевикой, сомнительного происхождения
компостом, грязью и сломанными игрушками.
Иногда мрачным делается лицо Дерхан, и она что-то шепчет. Она думает об
Андрее, но трудно раскаиваться этой ночью, пусть даже и есть в чем каяться. Да,
это грустное обстоятельство, но под темным дождем, над городскими огнями,
разнородными, как растения в садах, трудно не ловить взгляды друг друга,
трудно не улыбаться или не каркать потихоньку от радости.
Мотыльков больше нет. Да, цена их смерти ужасно высока. Может быть, цена их
смерти - это ад для нас. Но сегодня, добравшись до лачуги на крыше большого
здания в Пинкоде, вдали от воздушных рельсов, чуть к северу от железной доро-
ги и от грязи и убожества станции Темная вода, мы торжествуем.
Утренние газеты полны страшных пророчеств. «Скандал» и «Вестник» намекают,
что будут приняты очень суровые меры.
Дерхан долго спала, теперь она сидит в сторонке, печаль и чувство вины,
наконец, вырвались из-под спуда. Лин шевелится - и когда она в сознании, и
когда в бреду. Айзек делит и ест украденные нами продукты и не отходит от Лин,
хлопочет над нею. И удивленно говорит о Джеке-Полмолитвы.
Он возится с помятыми, побитыми деталями кризисной машины, цокает языком и
кусает губы. Но обещает привести механизм в порядок. Никаких проблем.
Ради этого-то я и живу, об этом-то я и мечтаю.
Получить, наконец, свободу! Летать! Он читает, глядя через мое плечо,
краденые газеты. Налицо кризисная ситуация, и милиции предоставлены чрезвычайные
полномочия, узнаем мы. Отпуска отменены, милиционеры сидят по казармам. В
правительстве обсуждают ограничение гражданских прав и введение военного
положения .
Но в течение этого бурного дня дерьмо, грязные отбросы, сонный яд мотыльков
медленно тонут в эфире, уходят в землю. Кажется, я чувствую это, лежа под
полусгнившими досками; мерзость оседает потихоньку вокруг меня, разлагаемая
дневным светом. Падает грязным снегом сквозь плоскости, пронизавшие город,
через слои материи и квазиматерии, рассеивается, уходит из нашего мира.
А когда наступает ночь, кошмары уже не завладевают нами.
И, словно тихое рыдание, дружный выдох облегчения и расслабления звучит по
всему городу. С черного запада приходит волна успокоения, прокатывается от
Галлмарча и Дымной излучины до Большой петли, до Шека и Барсучьей топи, до
Ладмида и холма Мог, до Травяной отмены.
За этой волной на город набегает очищающий сонный прилив. Граждане
Нью-Кробюзона крепко спят: на пропахших мочой соломенных тюфяках в Ручейной
стороне и в трущобах, на пышных перинах в Хнуме. Спят поодиночке и прижимаясь
друг к дружке. Но городская жизнь, разумеется, не делает паузы, поэтому не
простаивают ночные смены в доках, не смолкают машины на мельницах и в
литейных цехах. Пронзают мглу окрики сторожей и патрульных. Вышли, как обычно, на
промысел шлюхи. Совершаются преступления - насилие не провалилось, как
ядовитая одурь.
Но зато фантомы больше не мучат спящих и бодрствующих. У города остались
только его собственные страхи.
Я уже и позабыл, какое это удовольствие - обыкновенная ночь. Когда меня
будит солнце, оказывается, что разум ясен, голова не болит.
Мы свободны.
Все сегодняшние статьи - о конце «летнего кошмара», или «сонной болезни»,
или «ночного проклятия». Разные газеты называют по-разному.
Мы читаем и смеемся. Мы - это Дерхан, Айзек и я. Восторг - везде, он
осязаем. Город вернулся к прежней жизни. Преобразился.
Мы ждем, когда очнется Лин, когда она придет в чувство.
Но она все еще без сознания.
Весь первый день она проспала, крепко держась за Айзека; разбудить ее было
невозможно. Теперь она свободна... и может спать без страха.
Но сегодня она просыпается и медленно садится.
Головоножки слегка подрагивают, шевелятся жвалы. Лин проголодалась, и мы
находим среди краденых припасов фрукты. Она завтракает.
За едой переводит нетвердый взгляд с меня на Дерхан, с Дерхан - на Айзека.
Он держит ее за бедра, что-то ей шепчет. Но слишком тихо - мне не расслышать.
Она дергает головой, как ребенок. Каждое ее движение сопровождается
спазматической дрожью.
Она поднимает руки и начинает жестикулировать. Айзек внимательно следит за
ее неловкими, сбивчивыми манипуляциями, и лицо искажается в горьком отчаянии.
Дерхан тоже понимает жесты, у нее брови лезут на лоб.
Айзек качает головой, с трудом переводя:
- Утром... пищи... согреться. - Он сбивается. - Насекомое... путешествие...
счастье...
Она не может есть. Челюсти сводит судорогой, и они разрезают плод надвое.
Или внезапно расслабляются, и еда падает на пол. Лин трясется от изнеможения,
мотает головой, выпускает струйки пара - Айзек говорит, что это хеприйские
слезы.
Он успокаивает ее, держит перед ней яблоко, помогает укусить, стирает с
лица сок. «Страшно, - показывает она, и Айзек, поколебавшись, переводит. -
Ум.. . устала. .. много слюны. . . статуя Попурри...»
Она трясется в ужасе, глядя перед собой. Айзек шепчет ласковые слова,
успокаивая . Дерхан беспомощно смотрит, не вмешиваясь.
«Одна», - возбужденно показывает Лин и выпускает струйку едкого пара. Что
это означает, для нас загадка. «Чудовище. . . обжигать. . . переделанный». Она
озирается. «Яблоко!» - переводит Айзек следующий ее жест.
Яблоко.
Айзек подносит плод к ее рту, кормит. Двигается она совершенно как ребенок.
Приходит вечер, и она снова засыпает глубоким сном. Айзек и Дерхан
совещаются , и Айзек приходит в ярость, кричит и плачет.
- Она поправится! - кричит он, показывая на Лин, которая ворочается во
сне. - Она от усталости и от побоев едва живая! Ничего удивительного, что ум
в расстройстве!
Но она не поправится. И Айзек это знает.
Мы вырвали ее из лап мотылька, когда он успел отчасти сделать свое черное
дело. Половину ее мыслей, половину снов высосал проклятый вампир. Потом все
похищенное было сожжено его желудочными соками и людьми Попурри.
Лин просыпается счастливая, оживленно говорит всякую бессмыслицу на языке
жестов, пытается встать и не может, падает, плачет, химически смеется.
Щелкает жвалами, пачкается. Как младенец.
Лин беспомощна. Искалечена. Детский смех и взрослые грезы. Речь необычна и
непостижима. Жесты сложны, неловки и инфантильны.
Айзек тяжело переживает.
Мы перебираемся на другую крышу. Нас тревожили звуки снизу. У Лин - приступ
раздражения, потому что мы не понимаем потока ее бессвязных слов. Она топает
по шиферу, бьет Айзека слабыми руками. Показывает жестами грязные
оскорбления, пытается прогнать нас пинками.
Мы усмиряем ее, спеленываем, уносим.
Идем по ночам. Опасаемся милиции и людей Попурри. Сторонимся и конструкций,
способных донести Совету. Не упускаем из виду ни одного резкого движения, ни
одного косого взгляда. Мы не можем никому доверять. Нам приходится жить в
глухих закутах, в вечной полумгле. Что нам нужно, крадем или покупаем в
бакалейных лавчонках, которые открыты круглосуточно. Любой подозрительный взгляд,
любой крик, внезапный топот копыт или каблуков, шипение поршней конструкции
вызывает у нас страх.
В Нью-Кробюзоне мы - самая желанная дичь. Это честь для нас. Сомнительная,
но честь.
Лин хочет красильных ягод. Так интерпретировал Айзек сбивчивые движения ее
челюстей, пульсацию ее железы (зрелище неприятное, но и возбуждающее). Дерхан
соглашается сходить. Она тоже любит Лин.
Потом не один час они тратят на маскировку. С помощью воды, масла, сажи,
разномастных лохмотьев, пищепродуктов и остатков красок изменяют облик Дерхан
до неузнаваемости. У нее теперь прямые антрацитово-черные волосы и складчатый
шрам на лице. Она горбится и скалится - очень похожа на бродяжку.
Дерхан уходит, и мы с Айзеком в страхе ждем час за часом. Почти все время
молчим.
Лин ведет свой бестолковый монолог, Айзек пытается жестикулировать в ответ.
Успокаивает ее, водит руками, медленно, словно обращается к ребенку. Но ведь
она, получается, наполовину взрослая, и такое обращение приводит ее в ярость.
Она пытается отойти от Айзека и падает, не в силах совладать с собственным
телом, она в ужасе. Айзек помогает: усаживает ее, кормит, массирует покрытые
синяками и ссадинами напряженные плечи.
Наконец возвращается Дерхан, и мы с Айзеком шумно переводим дух. Ей удалось
добыть несколько кусков пасты и полную горсть разных ягод. Цвета насыщенные,
яркие.
- Я думала, добрался проклятый Совет до нас, - говорит она. - За мной вроде
бы увязалась какая-то конструкция. Пришлось, чтобы оторваться, делать крюк
через Кинкен.
Следили за ней или нет, нам остается только догадываться. Лин
разволновалась , у нее дрожат сяжки и головоножки. Она поддевает пальцем комок белой
пасты, пытается есть, но дрожит, роняет. Айзек с ней очень ласков, запихивает
аккуратно пасту ей в рот, старается делать это ненавязчиво, мол, ты сама ешь,
а я тут ни при чем.
Чтобы разжеванная паста добралась до железы, требуется несколько минут.
Пока мы ждем, Айзек подносит на ладони к лицу Лин несколько красильных ягод. Не
сразу, но она дает понять, что готова съесть их. Мы молчим. Лин тщательно
жует и глотает. Мы смотрим на нее.
Наконец набухает железа. Мы подаемся вперед, нам хочется посмотреть, что
сделает Лин.
Она раскрывает губы железы и выталкивает сгусток хеприйской слюны.
Взволнованно машет руками. Появляются все новые и новые комки; бесформенные, белые,
они падают на пол.
Затем выбегает тоненькая струйка цветной слюны. И все.
Дерхан отворачивается. Айзек просто убит: я ни разу в жизни не видел, чтобы
человек так плакал.
Снаружи, за стенами нашей грязной лачуги, раскинулся город - к нему
вернулись наглость и бесстрашие. До нас ему нет дела. Он - неблагодарен.
На этой неделе днем уже не так жарко - лето ненадолго ослабло. Налетает
ветер с побережья, с эстуария Большого Вара и Железной бухты. Ежедневно
прибывают небольшие караваны судов. Они выстраиваются в очередь на реке к востоку
от нас, ждут погрузки и разгрузки. Это торговые суда из Кохнида и Теша,
плавучие фабрики из Миршока, каперы из Фай-Вадисо - почтенные и законопослушные,
не то что в открытом море. Перед солнцем, точно пчелы, роятся облака. Город
живет как ни в чем не бывало. Он забыл про свои недавние беды. Вернее, он
лишь смутно помнит, что недавно ему плохо спалось. Только и всего.
Я вижу небо. Через окружающие нас кривые доски пробивается свет. Как бы мне
хотелось сейчас быть подальше отсюда.
Я могу вернуть ощущение ветра, ощущение плотного воздуха подо мной. Как
хочется посмотреть с высоты на этот дом, на эту улицу.
Я вижу небо. Между кривыми деревянными досками вокруг пролегли полоски
света. Как же был бы я рад, оказавшись далеко отсюда. Можно вызвать ощущение
ветра, ощущение плотного воздуха под собой. Взглянуть бы сверху на это
здание , на эту улицу. . . Ах, если б ничто не держало меня здесь, ах, если бы я
снова мог взлететь, презрев земное притяжение...
А Лин все жестикулирует.
«Страшно... страшно! - переводит заплаканный Айзек, следя за ее руками. -
Моча и мать... пища... крылья... радость. Страшно. Страшно».
ЧАСТЬ VII.
ПРИГОВОР
Глава 52
- Надо уходить, - быстро проговорила Дерхан.
Айзек тупо уставился на нее. Он кормил Лин, а та беспокойно корчилась и
ерзала, сама не знала, чего хочет. Жестикулировала, но осмысленные знаки
переходили в простые движения. Он счищал с ее рубашки фруктовые объедки.
Айзек кивнул и опустил взгляд.
- Каждый раз, когда мы выходим, нам страшно, - продолжала Дерхан таким
тоном, будто убеждала его, несогласного; упрямство, вина, изнеможение, чувство
собственной беспомощности - все это отражалось на ее лице. - Каждый раз,
когда мимо проходит какой-нибудь автомат, мы думаем: все, Совет конструкций нас
засек. При виде любого мужчины, любой женщины, даже ксения мы обмираем. А
вдруг это милиционер? Или прикормленный Попурри вор? - Она опустилась на
колени. - Айзек, я так жить не могу. - Посмотрела на Лин, очень медленно
растянула губы в улыбке и закрыла глаза. И прошептала: - Мы ее отсюда унесем.
Будем за ней ухаживать. Здесь нам больше нечего делать. Если останемся, нас
очень скоро кто-нибудь обнаружит. Не хочу сидеть сложа руки и ждать конца.
Айзек кивнул. Он очень старался собраться с мыслями.
- У меня... есть одно обязательство, - тихо произнес он.
Он почесал подбородок - сквозь рыхлую, вялую кожу пробивалась щетина,
зудело сильно. В окна задувал ветер. Здание в Пинкоде с незапамятных времен было
заселено наркоманами и плесневым грибком. Айзек, Дерхан и Ягарек
расположились на верхнем этаже. В комнате, где они сейчас находились, было два окна,
друг против друга: с видом на улицу и с видом на захламленный дворик. Внизу
сквозь выветренный бетон пробивалась сорная растительность.
Айзек и его товарищи всякий раз, приходя в дом, наглухо запирали двери. А
выходили в основном по ночам, переодевшись, скрытничая. Иногда - как
незадолго до этого разговора Ягарек - покидали свое убежище при свете дня. Делали
это только по серьезной причине, когда откладывать выход было нельзя.
Всех замучила клаустрофобия. Они освободили город - и теперь не могут
ходить по нему под солнцем. Думать об этом было невыносимо.
- Я знаю о твоем обязательстве. - Дерхан смотрела на кое-как соединенные
детали кризисной машины. Накануне Айзек счистил с них грязь.
- Ягарек, - кивнул он. - Я перед ним в долгу. Я обещал.
Дерхан опустила голову и сглотнула, затем снова посмотрела на него, тоже
кивнула:
- Долго еще?
Айзек не выдержал ее взгляда, отвернулся, быстро пожал плечами.
- Перегорело несколько проводов, - уклончиво ответил он и поудобнее устроил
Лин у себя на груди. - Когда включилась обратная связь, некоторые части не
выдержали перегрузки, расплавились... Придется ночью выйти, разыскать парочку
переходников... и динамо-машину. Все остальное и так бы починил, но нужны
инструменты .
- Но ведь с каждой новой кражей увеличивается... риск.
Айзек вновь пожал плечами, на сей раз медленно:
- А что поделаешь? Денег же нет. Скоро понадобится новая батарейка или
что-нибудь еще. Но самая большая проблема - с расчетами. Все остальное так,
механика... Но чтобы машина заработала и чтобы на выходе было то, что надо,
требуется уравнения решать... А это чертовски трудно. Вот и придется мне еще
раз сходить к Совету. - Он закрыл глаза и прислонил голову к стене. -
Необходимо вывести формулы, - спокойно проговорил он. - Чтобы летать. Вот с этим я
и пойду к Совету. Запусти в небо Яга - и он окажется в кризисе, под угрозой
падения. Подключись к этому кризису, сфокусируй его, направь, куда тебе надо,
а Яг пускай летает, качает для тебя энергию и все такое. Думаю, получится, -
кивнул он своим мыслям. - Самое главное тут - математика...
- И долго? - тихо повторила Дерхан.
Айзек нахмурился:
- Неделя-другая... Может, больше.
Дерхан покачала головой и ничего не сказала.
- Ди, я в долгу перед ним! - задрожал голос у Айзека. - Сколько раз обещал,
и он... - Хотел сказать «вырвал Лин из лап мотылька», но осекся. Подумал
вдруг: «А надо ли было это делать?»
Нахлынула тоска. Айзек погрузился в молчание. «Я совершил величайшее
открытие, подобного не было уже несколько веков, - подумал он зло, - и теперь
вынужден постоянно прятаться».
Он погладил Лин по панцирю скарабея, и она стала показывать, что ей нужны
рыба, сахар и прохлада.
- Я понимаю, Айзек, - вздохнула Дерхан. - Яг это заслужил. Но мы не можем
так долго ждать. Надо идти.
- Я сделаю все, что смогу, - пообещал Айзек, - но я должен ему помочь.
Постараюсь управиться побыстрей.
Дерхан ничего другого не оставалось, как согласиться. Бросить Лин и Айзека
она не могла. И упрекать его - тоже. Пусть он честно соблюдет договор,
исполнит мечту Ягарека.
Она вдруг остро ощутила дурной запах и тоску, заполнявшие комнатушку.
Пробормотала несколько слов насчет того, что надо пройтись вдоль реки,
проверить, все ли нормально, и направилась к выходу. Айзек невесело улыбался,
провожая ее взглядом.
- Ты уж поосторожнее, - сказал он, хотя предостерегать не было
необходимости.
Он сидел, прислонясь к грязной стене спиной, баюкал Лин.
Через некоторое время почувствовал, как она расслабилась, заснула. Он
уложил ее на пол, встал, подошел к окну, глянул на запруженную народом у лицу.
Как называется улица, он не знал. Она была широка, обсажена деревьями;
молодые , они, все как одно, лучились надеждой выжить.
Невдалеке улицу перегородила повозка, получился тупик. Рядом вели жаркий
спор человек и водяной; два запуганных тягловых осла низко опустили головы,
стараясь быть незаметными. Перед неподвижными колесами возникла ватажка
детей, они носились, пинали сшитый из лоскутов мяч; лохмотья за их спинами
взметывались, как крылья.
Четверо мальчишек толкнули одного из двух детей водяных. Толстый ребенок
упал на четвереньки, закричал. Кто-то из уличных мальцов бросил камень.
Тотчас же спор был забыт. Несколько секунд водяной наливался злобой, потом
бросился к мальчишкам, отнял мяч.
Еще дальше по улице, через несколько парадных от здания, где находился
Айзек, на стене выводила мелом какой-то знак молодая женщина. Незнакомый
угловатый символ, наверное ведьмовской талисман. На крыльце сидели двое стариков,
они бросали кости, с хохотом обсуждали результаты. Здание было запущенное,
все в птичьем помете; тротуар - просмоленный, сплошь в заполненных водой
выбоинах . В чаду носились грачи и голуби, обжившие тысячи дымовых труб.
До слуха Айзека долетали обрывки разговоров:
- ...И вот она говорит: целый стивер - это за что же?
- ...Мотор запорол, но ведь он всегда был ублюдком...
- Больше ни слова об этом...
- В следующий вротник, и она сперла целый кристалл...
- ...дикий, ну просто охренительно дикий...
- ...память? О ком?
«Об Андрее», - ни с того ни с сего подумал Айзек.
И снова прислушался.
Звучали и другие речи на улице. Некоторыми языками он не владел. Узнал пер-
рикийский и феллидский и сложные модуляции низкого цимекского.
Уходить не хотелось.
Айзек вздохнул и отвернулся от окна. Спящая Лин ворочалась на полу. Он
посмотрел, как ее груди шевелятся, снова и снова раздвигают полы рваной
рубашки. Юбка задралась на бедра. Он закрыл глаза.
С тех пор как удалось вернуть Лин, Айзек дважды прижимал к себе ее теплое
тело, и пенис его дважды бывал тверд, жаждал любви. Айзек гладил ее крутые
бедра, запускал ладонь между раздвинутых ног. Сонливость с него как ветром
сдувало, он испытывал возбуждение и открывал глаза, чтобы видеть ее, чтобы
видеть, как она шевелится под ним, просыпаясь. Он забыл о том, что поблизости
спят Дерхан и Ягарек. Он дышал на нее и говорил ласковые слова, говорил
недвусмысленно , что хочет с нею сделать. И в ужасе отстранялся, когда она
начинала показывать жестами всякий вздор, - вспоминал, что с нею случилось.
Она потерлась о него и замерла, потерлась снова (точно капризная собачонка,
подумалось ему), и стало ясно: она возбуждена и в полном смятении. Айзек
будто на две половины разорвался - одна, похотливая, требовала продолжать, а
вторая под тяжестью горя теряла всякое желание.
Лин казалась разочарованной и оскорбленной. Но вдруг она ласково, счастливо
обняла его. И тут же скрутилась клубочком. Айзек почуял запах ее выделений.
Он понял, что ее снова клонит в сон.
Айзек снова выглянул в окно. Подумал о Рудгуттере и его присных. Подумал о
жутком господине Попурри. Вспомнил холодный аналитический ум Совета
конструкций, которого обманул с помощью своего агрегата. Вспомнил вспышки ярости,
споры, отданные и полученные приказы... Чего только не было на этой неделе.
Айзек подошел к кризисной машине, быстро осмотрел, убедился, что все в
порядке . Сел, положил на колено лист бумаги, стал записывать на нем вычисления.
Того, что Совет конструкций сможет самостоятельно изготовить аналог
кризисной машины, Айзек не боялся. Ни спроектировать, ни параметры рассчитать.
Айзек совершил интуитивное открытие, оно пришло к нему так нежданно и так
естественно, что он несколько часов не мог осознать случившегося. К Совету
конструкций озарение не придет никогда, ему не создать фундаментальной модели,
концептуальной основы машины. Даже записи Айзека будут для него совершенно
бесполезны - как и для любого непосвященного читателя.
Айзек устроился возле окна, чтобы работать в снопе солнечных лучей.
Как всегда, в небе патрулировали серые дирижабли. Казалось, они ведут себя
беспокойно.
День выдался великолепный. Снова и снова налетал морской ветер, освежая
небо.
В нескольких кварталах от Айзека наслаждались солнцем Ягарек и Дерхан, они
старались не думать об опасности. Избегали бурно спорящих горожан, шли в
основном по людным улицам.
Небо кишело птицами и вирмами. Многие крылатые существа сидели на
контрфорсах и минаретах, теснились на пологих крышах милицейских башен и на опорах,
покрывали их белым пометом. Живыми спиралями кружились вокруг башен
Корабельной пустоши и полупустых остовов в Расплевах. Стаи проносились над Вороном,
вились в сложном узоре воздуха, что стоял над вокзалом на Затерянной улице.
Над слоями шифера граяли вздорные галки, проносились над низкими скатами
кровель , над гудроном вокзальных задворков, пикировали к бетонной площадке, чуть
возвышавшейся над шеренгой испещренных окнами крыш. Их помет сыпался на отмы-
тую недавно поверхность, белые кляксы ложились на темные пятна, оставленные
едким чистящим средством.
Вокруг Штыря и парламента тоже роились крылатые создания. Изъяны выблекших,
растрескавшихся Ребер медленно усугублялись на солнце. Птицы ненадолго
садились на огромные костяные стрелы и тотчас срывались с места, искали себе
пристанища в других краях Костяного города, легко и плавно проскальзывали над
крышей дочерна закопченной мансарды, где господин Попурри буйствовал перед
незавершенной статуей, казавшейся издевательским шаржем на него.
Чайки и бакланы летели следом за мусорными баржами и рыбацкими судами над
Большим Варом и Варом, иногда падали, чтобы схватить среди отбросов
что-нибудь органическое. И круто сворачивали, улетали прочь - искать поживу
на свалках Худой стороны, на рыбном рынке в Пелорусских полях. Иногда
садились на растрескавшийся, покрытый водорослями кабель, что выбирался из реки
возле Каминного вертела. Рылись в мусорных кучах Каменной раковины, хватали
полуживых тварей, ползающих по свалке Грисского меандра. Под ними вибрировала
земля, потайные провода гудели в считанных дюймах под поверхностью сорного
грунта.
Над трущобами Кургана Святого Джаббера взмыло в воздух существо, которое
было покрупней любой птицы. Оно стало планировать на огромной высоте. Для
него кварталы внизу превратились в пестрое, с преобладанием серого цвета и
цвета хаки, пятно - похоже на экзотическую плесень. Существо с легкостью
пронеслось над аэростатами; лететь ему помогал порывистый ветер, теплый от дневного
солнца. Оно уверенно продвигалось на восток, пересекая центр города, где
расходились лепестками цветка пять воздушных рельсов.
Над Шеком ватаги вирмов упражнялись в примитивной воздушной акробатике.
Незамеченный ими, таинственный летун преспокойно проплыл мимо.
Он не спешил. Судя по томным, расслабленным движениям, он в любой момент
мог развить вдесятеро большую скорость. Он пересек Ржавчину и начал долгий
спуск, пролетая над поездами Правой линии, ненадолго оседлывая их жаркие
выбросы, а затем двинулся на восток, заскользил с никем не оцененным величавым
изяществом, направляясь к шиферному покрову, без труда пробираясь в лабиринте
теплых воздушных потоков над частоколом больших и малых дымовых труб.
Он сделал вираж к исполинским цилиндрическим газгольдерам Эховой трясины,
полетел по дуге назад, нырнул под слой потревоженного воздуха и круто
снизился к станции Мог, пулей пронесся под воздушными рельсами, исчез среди крыш
Пинкода.
Айзек был погружен в свои вычисления.
Через каждые пять-шесть минут он поглядывал на Лин - она во сне корчилась,
как беспомощная личинка, и шевелила руками. Глаза у него были потухшими - и
казалось, они вообще никогда в жизни не светились.
В середине дня, когда он успел проработать часа полтора, со двора донесся
какой-то стук. Через полминуты кто-то затопал по лестнице.
Айзек замер. Он надеялся, что шаги прекратятся, что это пришел к себе один
из здешних наркоманов. Но топот продолжался. Вот неизвестный целеустремленно
преодолел последние два замусоренных марша и остановился возле двери.
Айзек не дышал. Сердце колотилось в тревоге. Он заозирался в поисках
пистолета.
В дверь постучали. Айзек не сказал ни слова. Через несколько секунд
пришедший постучал снова - несильно, но размеренно и настойчиво. И опять. Айзек,
стараясь двигаться беззвучно, приблизился к двери. Заметил, как еще пуще
завозилась потревоженная стуком Лин.
За дверью раздался голос - высокий и скрипучий, нечеловеческий, знакомый.
Айзек ни слова не разобрал, но тотчас потянулся к двери. Его объял гнев, и он
был готов к неприятностям. «Рудгуттер прислал бы целую роту, - подумал он,
кладя ладонь на дверную ручку. - А это какой-нибудь наркот-попрошайка». И
хотя сам тому не верил, он уже понял, что это не милиция и не люди Попурри.
Он распахнул дверь.
Перед ним на неосвещенной лестничной площадке, чуть наклонившись вперед,
стоял гаруда. Гладкое оперение в крапинах, как сухая листва, кривой клюв
блестит и похож на экзотическое оружие.
Айзек вмиг сообразил, что это не Ягарек. У этого был нимб из поднятых
крыльев - огромных, величавых; оперение коричневое, с рыжеватым отливом.
Айзек уже и забыть успел, как выглядят неискалеченные гаруды.
Он почти тотчас понял, что произошло. Понял интуитивно - мысль не успела
оформиться, структурироваться. Просто догадался, и все.
Через долю секунды вслед за догадкой пришло огромное сомнение, пришли
тревога и любопытство. Целый сонм вопросов.
- Кто ты такой?! - рявкнул Айзек. - Какого черта тебе здесь надо? Как меня
нашел?
Ответы пришли незваными. Айзек попятился от порога - он не хотел их
услышать .
- Грим... неб... лин... - Гаруде нелегко далось это слово. Говорил он так,
будто вызывал демона.
Айзек махнул рукой, веля проходить в комнатку. Затворил дверь, подпер ее
спинкой стула.
Гаруда прошел в центр комнаты, где солнечный свет нарисовал на полу
квадрат. Айзек настороженно следил за гостем. На нем, кроме пыльной набедренной
повязки, не было никакой одежды. Оперение темнее, чем у Ягарека. И у Ягарека
не было пятен на голове. Движения пришельца были донельзя скупыми - мелкие,
резкие, с паузами, в течение которых он напоминал статую. Склонив голову
набок , он долго смотрел на Лин.
Наконец Айзек вздохнул, и гаруда перевел взгляд на него.
- Ты кто? - повторил Айзек. - И как сумел меня найти? - Свою догадку он
высказать не решился. - Отвечай, твою мать!
Так они и стояли друг против друга - мускулистый гладкоперый гаруда и
плотного сложения, даже толстый человек. У гаруды от солнца блестели перья. Айзек
вдруг почувствовал усталость. Вместе с гарудой в комнату вошло ощущение
чего-то неизбежного, предчувствие финала. И за это Айзек возненавидел гостя.
- Я Каръучай, - сказал тот. Цимекские интонации у него звучали явственней,
чем у Ягарека; трудно воспринимать на слух. - Каръучай Сухтухк
Вайдж-хин-хи-хи. Конкретная Индивидуальность Каръучай Очень-Очень Уважаемая.
Айзек молча ждал.
- Как ты меня разыскал? - все-таки спросил он, не дождавшись продолжения.
- За мной. . . долгий путь, Гримнеб. . . лин, - сказал Каръучай. - Я - яхдж-
хур. . . охотник. Много дней охочусь. И в пути, и здесь. Сейчас я охочусь с. . .
золотом и бумажными деньгами.. . Моя дичь оставляет след слухов... и
воспоминаний .
- Поверить не могу, что ты нас нашел, - резко выдохнул Айзек. Он боролся с
назойливым предчувствием финала, зло гнал от себя тревогу. - Если ты сумел,
чертова милиция и подавно сможет, а тогда...
Он нервно прошелся вперед-назад, опустился на колени возле Лин, ласково
погладил ее.
- Я здесь ради правосудия, - сообщил Каръучай, и Айзек, уже раскрывший было
рот, смолчал. Ему стало душно. - Шанкелл, - сказал Каръучай. - Скудное море.
Миршок.
«Я слышал об этом маршруте, - зло подумал Айзек. - Мог бы и не говорить».
- И охота... охота на протяжении тысяч миль. Поиски правосудия.
Обуреваемый гневом и печалью, Айзек проговорил:
- Ягарек - мой друг.
Каръучай продолжал так, будто его и не перебивали:
- Когда стало известно, что он сбежал после. . . суда. . . меня выбрали, чтобы
идти за ним...
- И чего же ты хочешь? - спросил Айзек. - Что собираешься сделать с ним?
Еще что-нибудь ему отрезать?
- Мне нужен не Ягарек, - ответил Каръучай. - Мне нужен ты.
Айзек в полной растерянности глядел на него.
- Это от тебя зависит. . . чтобы исполнился приговор... - безжалостно
продолжал Каръучай.
Айзек не мог произнести ни слова.
- Твое имя впервые мне попалось в Миршоке, - сказал Каръучай. - Оно было в
списке. А потом здесь, в этом городе, оно встречалось мне снова и снова,
пока ... пока не стало важнее всех других. Ягарек... Вы с Ягареком связаны. Люди
шептались... о твоей научной работе. О летающих чудовищах и волшебных
машинах . Я знаю: Ягарек нашел то, что искал. Ради чего он преодолел тысячи миль.
Гримнебулин, ты не должен препятствовать исполнению приговора. Я здесь, чтобы
просить тебя... не делай этого... Что произошло, то произошло, - продолжал
гаруда. - Он был осужден и наказан. И с этим - все. Но мы не думали. . . мы не
знали, что он может... найти способ... уклониться от наказания. Я здесь для
того чтобы просить тебя: не помогай ему в этом.
- Ягарек - мой друг, - твердо сказал Айзек. - Он пришел ко мне, он работал
на меня. И был щедр. Когда дела пошли плохо. . . когда все осложнилось и стало
опасно... он был смел и помогал мне... помогал нам. Он стал частью кое-чего
очень важного. И я ему обязан жизнью. - Он посмотрел на Лин и отвел взгляд. -
Он много раз приходил на выручку. Он мог умереть, ты ведь знаешь об этом. Мог
- но остался жить, и без него... вряд ли у меня бы получилось без его помощи.
Айзек говорил тихо. Но слова его были полны искренности и страсти. «Что он
совершил?»
- Что он совершил? - обречено спросил Айзек.
- Он виновен, - спокойно отвечал гость, - в краже выбора, в преступлении
второй степени тяжести, в злодеянии, усугубленном крайним неуважением.
- Это как понимать! - взревел Айзек. - Что натворил Ягарек? Какая еще кража
выбора? Для меня это абракадабра!
- Гримнебулин, это единственный поступок, считающийся у нас нарушением
закона, - монотонно, но уже с заметным раздражением сказал Каръучай. - Взять не
то, что можно... абстрагироваться от действительности, забыть, что ты - узел
в матрице, что у твоих поступков будут последствия... Мы не вправе выбирать
иное бытие. Что есть общество, как не способ, позволяющий всем... всем нам,
индивидуальностям, иметь выбор? - Каръучай пожал плечами и повел рукой вокруг
себя. - В твоем городе много говорят об индивидуальностях, но давят их,
загоняя в иерархии, пока их выбор не ограничивается тремя видами убожества. Наша
пустыня небогата, порой мы голодаем, страдаем от жажды. Но у нас ровно
столько вариантов выбора, сколько их вообще существует. Нельзя только забывать
себя, забывать о существовании своих товарищей, жить так, будто только ты один
- индивидуальность... И воровать пищу, и отнимать у другого шанс съесть ее, и
лгать о добыче, и лишать другого возможности получить ее, и впадать в
бешенство, и нападать без причины, и оставлять другого без выбора: получать раны
или жить в страхе... Дитя, укравшее плащ того, кого любит, чтобы пахнуть
ночью, крадет возможность носить плащ, но это же с уважением делается, с
излишком уважения... Иные кражи и уважения не требуют для смягчения вины. Убить не
на войне, не ради самозащиты, а ради убийства - это крайнее неуважение, ведь
ты не только отнимаешь выбор на сей момент: умирать другому или жить, но
отнимаешь его на все остальное время. Выбор порождает выбор... если ты позволя-
ешь чужому выбору жить, другой может предпочесть охоту на рыбу в соляном
болоте, или игру в кости, или дубление шкур, или сочинение стихов, или тушение
мяса. . . и одной-единственной кражей ты лишаешь его всех этих вариантов
выбора. Это не что иное, как преступление высшей степени тяжести. И все кражи
выбора отнимают у будущего, а не только у настоящего...
- Что натворил Ягарек?! - вскричал Айзек, и Лин проснулась, ее руки нервно
затрепетали. - Что значит «кража выбора второй степени тяжести»?
- Ты бы назвал это изнасилованием, - бесстрастно отозвался Каръучай.
«Ах, вот как! Я бы назвал это изнасилованием?» - подумал с закипающей
иронией Айзек, но поток злого презрения не мог утопить в себе страха.
«Я бы назвал это изнасилованием...»
Воображение Айзека заработало. Немедленно. Подобное деяние подразумевало
смутную, туманную жестокость, таящуюся в мозгу гаруды («Он что, бил ее?
Удерживал против ее воли? А она? Проклинала его, отбивалась?») . Но зато Айзек
сразу ясно определил все «украденные» Ягареком варианты выбора, все
уничтоженные им возможности. Возможность не заниматься сексом, не подвергаться
побоям . Возможность не беременеть. Ну а если... а если забеременела?
Возможность не делать аборт? Не иметь ребенка?
Возможность относиться к Ягареку с уважением? У Айзека зашевелились губы, и
Каръучай поспешил опередить:
- Он украл мой выбор.
Айзеку понадобилось несколько секунд - смехотворно большой срок, - чтобы
понять смысл услышанного. А затем он ахнул и уставился на собеседницу,
впервые заметив изящные изгибы узорчатых грудей, таких же бесполезных, как и
оперение райской птицы. Хотел что-нибудь сказать, но язык не слушался. Мозг
тоже : завладевшие Айзеком чувства не давали себя выразить словами.
Он все-таки забормотал нелепое:
- Прости... очень сочувствую... думал, что ты судебный пристав... или
милиционер. . .
- У нас нет ни милиционеров, ни приставов, - ответила она.
- Яг - насильник, подумать только... - прошептал он.
Каръучай отрицательно пощелкала клювом.
- Яг - вор. Он украл выбор, - ровным голосом возразила она.
- Он тебя изнасиловал...
Но Каръучай снова защелкала.
- Он отнял у меня шанс. Гримнебулин, в привычных тебе юридических терминах
этого не выразить. - Похоже, она уже была немного раздражена.
Айзек хотел заговорить, беспомощно помотал головой и снова попробовал
представить совершенное Ягареком преступление.
- Тебе этого не перевести на свой язык, - повторила Каръучай. - Даже не
пытайся, Гримнебулин. Я читала книги про городские законы, про то, как у вас
принято поступать, - объясняла она, и модуляции ее голоса, значение пауз
между словами были совершенно непонятны для Айзека. - Это ты можешь назвать его
деяние изнасилованием, я - не могу. Для меня это слово ничего не значит. Он
украл мой выбор, и за это был осужден. Наказание суровое, но Ягарек заслужил
его. Много было краж выбора менее тяжких. Таких же, как это, - мало. А более
тяжких вообще единицы. Случалось, преступления, совсем не похожие на
совершенное Ягареком, карались столь же сурово. Некоторые из них для тебя и не
преступления вовсе... Преступление - это лишение выбора. Ваши суды и законы,
что разделяют по половому признаку, по степени сакральности... Для них
индивидуальность - это всего лишь сформулированная абстракция, ее матричная
природа не рассматривается вовсе... Вам этого не понять, не выразить никакими
словами. И не гляди на меня глазами, какие должны быть у жертвы... Когда
вернется Ягарек, я попрошу тебя не подменять приговор Ягарека твоим собственным
приговором. Он украл выбор, совершил преступление второй степени тяжести. И
был осужден. Племя проголосовало. И с этим - все.
«Все? - подумал Айзек. - Этого достаточно? Это конец?»
Каръучай видела, что его разрывают сомнения. Лин звала Айзека, хлопала себя
ладонями по телу, как неуклюжее и капризное дитя. Он поспешил опуститься
рядом с ней на колени, успокоить. Она нервно зажестикулировала, Айзек - в
ответ , как будто ее слова имели смысл. Наконец Лин затихла, прижалась к нему, в
беспокойстве глядя на Каръучай, которая смотрела немигающими глазами.
- Будешь ли ты уважать наш приговор? - спокойно спросила Каръучай.
Айзек, хлопоча с Лин, бросил взгляд на гостью и сразу отвернулся.
Не дождавшись отклика, Каръучай повторила вопрос. Айзек был в полной
растерянности .
- Не знаю...
Он повернулся к уснувшей Лин. Прижался к ней, потер себе лоб. Несколько
минут стояло молчание, затем Каръучай прекратила быстро расхаживать по комнате
и произнесла его имя.
Айзек вздрогнул, словно успел позабыть о ее присутствии.
- Я сейчас уйду. Еще раз тебя прошу: не презирай наше правосудие. Пусть
наказание свершится.
Она отодвинула от двери стул и вышла. Когти зацокали по ступенькам.
Айзек сидел и гладил Лин по радужному панцирю со следами побоев - трещинами
и вмятинами. Он думал о Ягареке.
«Тебе этого не перевести», - сказала Каръучай. Но почему она так уверена в
этом?
Он представил, как лежит, трепеща в ярости крыльями, придавленная Ягареком
Каръучай. Он что, оружием ей угрожал? Ножом? Или кнутом своим любимым?
«Да пошли они! - вдруг подумал он, глядя на детали мотора. - Не обязан я
уважать их законы... Свободу узникам! Вот чего всегда требовал "Буйный
бродяга" ...»
Но цимекские гаруды не похожи на граждан Нью-Кробюзона. У них вроде нет
магистров, нет судов и карательных фабрик, нет карьеров и свалок, где ютятся
переделанные, нет милиционеров и политиков. Боссы преступных кланов не
подмяли под себя справедливость.
Во всяком случае, по сведениям, которыми располагал Айзек. «Племя
проголосовало», - сказала Каръучай.
Правда ли то, о чем она сообщила? Меняет ли это что-нибудь?
В Нью-Кробюзоне кара за преступление всегда предназначена для кого-то. Она
всегда присуждается в чьих-то интересах. Правда ли, что в Цимеке дело обстоит
иначе? Если да, то становится ли от этого преступление более тяжким?
Что, насильник-гаруда хуже насильника-человека? «Да кто я такой, чтобы
судить?» - разозлился внезапно Айзек и устремился к машине. Схватился за бумаги
с расчетами, чтобы продолжать работу, - но миг спустя его вновь охватила
сильнейшая, до головокружения, растерянность. «Кто я такой, чтобы судить?»
Он медленно опустил бумаги.
Глянул на ноги Лин. Раны на них почти исцелились. Но в памяти, будто только
что увиденные, остались яркие, страшные, непристойные узоры на нижней части
живота и внутренних сторонах бедер.
Лин завозилась, проснулась, прижалась к нему в страхе, и Айзек стиснул
зубы, чтобы не думать о случившемся с ней. Он думал о случившемся с Каръучай.
«Дело не в изнасиловании», - говорила она.
Но задача эта - не думать - оказалась непосильной. За мыслью о Ягареке
следовала мысль о Каръучай, за мыслью о ней - мысль о Лин.
«К черту все!» - решил он.
Если поверить Каръучай на слово, то сомневаться в правильности приговора
нельзя. Не может Айзек решить, уважает он правосудие гаруд или нет. Слишком
мало знает, чтобы делать выводы. Обстоятельства преступления ему неизвестны.
Поэтому будет вполне естественно, разумно и правильно, если он останется при
своих.
Он - ученый, а ученый ничего не должен с легкостью принимать на веру. И он
дружит с Ягареком. Вот что главное.
Неужели он лишит друга возможности летать только потому, что это запрещено
чужим законом?
Он вспомнил, как Ягарек пробрался в Оранжерею.
Как сражался с милицией.
Он вспомнил, как захлестнулся кнут Ягарека на шее мотылька, и тот,
придушенный, выпустил Лин из своих лап.
Но когда подумал о Каръучай, о том, что Ягарек с ней сделал, в мозгу опять
зажглось слово «изнасилование». И снова пришли мысли о Лин, обо всем, что с
ней, возможно, сделали, и снова в Айзеке заклокотал гнев.
Он пытался освободиться от этих дум.
Он пытался размышлять о чем-нибудь другом. Но не получалось.
Айзек беспомощно обмяк, с уст сорвался стон изнеможения. Что бы ни натворил
Ягарек, отвернуться от него - все равно, что выдать цимекскому правосудию. И
даже если бы Айзек ясно понимал, в чем заключается преступление друга, и сам
осуждал его, разве смог бы заглушить в себе голос совести?
Что, если не спешить с помощью? Это ничего не изменит. Рано или поздно
Айзек поможет Ягареку взлететь, и это будет означать, что Айзек счел поступок
гаруды оправданным.
«А ведь я так не считаю!» - сказал он себе с отвращением и злостью.
Он медленно сложил бумаги с незаконченными расчетами, с выведенными кривым
почерком формулами и спрятал их за пазухой.
Когда вернулась Дерхан, солнце висело низко, небо было в кровавых пятнах
облаков. На частый условный стук Айзек отворил дверь. Дерхан прошла мимо него
в комнату.
- День просто чудный, - печально сказала она. - Я разведала по-тихому все
вокруг, есть кое-какие идеи...
Она повернулась к Айзеку и сразу умолкла.
На его темном, покрытом шрамами лице было необычное выражение: сложная
смесь надежды, возбуждения и крайней беспомощности. Как будто у Айзека не
осталось ни капли сил. Он ерзал, словно по нему ползали муравьи. На нем был
длинный нищенский плащ. У двери стоял мешок, набитый чем-то тяжелым,
угловатым. «Кризисную машину разобрал», - сообразила она. Комната без разложенных
по полу деталей казалась совершенно пустой.
Дерхан ахнула, увидев, что Айзек завернул Лин в грязное, дырявое одеяло.
Лин нервно хваталась за его края, жестами говорила всякую чушь. Заметив
Дерхан , радостно дернулась.
- Пошли, - глухо, напряженно произнес Айзек.
- Ты о чем? - рассердилась Дерхан. - Что происходит, Айзек? Где Ягарек? Что
на тебя нашло?
- Ди. . . - прошептал Айзек и взял ее за руки, и у нее закружилась голова,
столь сильным было его волнение. - Я прошу тебя, идем. Яг до сих пор не
вернулся . Я это ему оставил.
Он вынул из кармана записку и швырнул на пол.
Дерхан хотела что-то сказать, но Айзек замотал головой:
- Я не могу... не хочу... не буду больше работать для Яга. Ди... я
расторгаю договор с ним. Я тебе все объясню потом, обязательно, но сейчас надо
уйти. Ты была права, здесь нельзя оставаться. - Он махнул рукой на окно, за
которым шумела вечерняя улица. - За нами гоняется правительство и главный ганг-
стер континента. . . и Совет конструкций. . . - Он легонько встряхнул ее руки. -
Пошли. Втроем... Надо убираться.
- Айзек, что случилось? - упрямо повторила она и тоже встряхнула его
руки. - А ну, выкладывай.
Он отвел взгляд на секунду и снова посмотрел ей в глаза:
- У меня был гость...
Дерхан охнула, у нее округлились глаза. Но он медленно покачал головой,
мол, это не то, о чем ты подумала.
- Нездешний, из Цимека. - Айзек закрыл глаза и сглотнул. - Я теперь знаю,
что там совершил Ягарек. - Он помолчал; в течение паузы на лицо Дерхан
вернулось холодное спокойствие, - и знаю, за что он наказан. Ди, нас здесь больше
ничто не держит. Я тебе все объясню. . . клянусь, все! Но - по пути. Тут нам
уже нечего делать.
Несколько дней им владела крайняя апатия. От тягостных раздумий отвлекала
только кризисная математика да еще исступленная, изнурительная забота о Лин.
И только сейчас он вдруг снова осознал, насколько опасно их положение. Оценил
спокойствие и выдержку Дерхан. И понял, что надо уходить.
- Вот же черт... - тихо проговорила она. - Вы с ним считанные месяцы, но вы
- друзья. . . Что, разве не так? Мы же не можем просто бросить его? - Дерхан
посмотрела в глаза Айзеку и изменилась в лице. - Что, неужели... так плохо?
Так плохо, что все остальное уже не считается?
Айзек смежил веки.
- Нет... да. Все не так просто. Я по пути расскажу. Не буду я ему помогать!
Не буду, и все. Не могу, Ди, не могу! И видеть его не могу! Не хочу! Так что
нечего нам здесь делать. Надо уходить.
«Нам и в самом деле надо уходить», - подумал он.
Дерхан спорила, но недолго и не горячо. Даже пока отговаривала его, уложила
в небольшой мешок свою одежду, записную книжку. На оставленной Айзеком
бумажке добавила от себя, не разворачивая ее: «Мы встретимся. Прости, что так
неожиданно исчезли. Ты знаешь, как выбраться из города. Ты знаешь, что делать».
Она помедлила, размышляя, стоит ли прощаться, а затем написала просто:
«Дерхан» . И положила бумажку на пол.
Накинула шаль, позволила черным волосам разлиться, точно нефть, по плечам.
Шаль терла рубец на месте пропавшего уха. Дерхан выглянула в окно, за которым
уже сгустился сумрак, отвернулась и бережно обняла одной рукой Лин, чтобы
помочь ей идти.
Втроем они медленно спустились по лестнице.
- В Дымной излучине есть одна шайка, - сказала Дерхан. - Баржевики. Они нас
на юг отвезут, вопросов задавать не будут.
- К черту! - буркнул Айзек, зыркая из-под капюшона.
Они стояли на улице, в том месте, где недавно повозка служила воротами
игравшим в мяч детям. Теплый вечерний воздух полнился запахами. С параллельной
улицы доносились обрывки громких споров и истерический хохот. Бакалейщики,
домохозяйки, лудильщики, мелкие жулики болтали у перекрестков. Искрили лампы,
питаемые сотней разных видов топлива и тока. Из-за матового стекла
выплескивалось пламя самых разных цветов.
- Не годится, - пояснил Айзек. - Не надо нам в глубь материка. Давай к
морю ... в Паутинное дерево. Пошли в доки.
И они побрели на юг, затем на запад. Пробрались между Соленым репейником и
холмом Мог; необычная троица всем бросалась в глаза. Высокий, грузный нищий
со скрытым под капюшоном лицом, яркой внешности черноволосая женщина и
закутанная в плащ калека с неуверенной, спазматической поступью, поддерживаемая и
ведомая спутниками.
Каждая конструкция, минуя их, резко поворачивала голову. Айзек и Дерхан не
поднимали глаз, если переговаривались, то шепотом и кратко. Только проходя
под воздушными рельсами, поглядывали вверх, как будто их могли опознать с
большой высоты милиционеры. С агрессивного вида мужчинами и женщинами,
бездельничавшими у входов в здания, путники старались не встречаться взглядами.
Часто ловили себя на том, что идут, затаив дыхание, - поэтому идти было
тяжело . Мышцы дрожали от адреналина.
То и дело они оглядывались на ходу, стараясь все фиксировать, словно не
глаза у них, а камеры. Айзек замечал лохмотья оперных афиш на стенах, витки
колючей проволоки, обсаженный битым стеклом бетон, арки ветки, что отходила
от Правой линии, пролегая над Сантером и Костяным городом, и тянулась к
Паутинному дереву.
Он посмотрел на возвышавшиеся справа колоссальные Ребра и постарался в
точности запомнить их очертания.
И с каждым шагом слабела душная хватка города.
Они уже чувствовали, как спадает его тяжесть. Просветлело в голове, отлегло
от сердца.
Чуть ниже облаков за ними лениво плыло темное пятнышко. Когда их курс стал
понятен, оно развернулось и сделало несколько головокружительных витков в
воздухе. А потом, прекратив заниматься воздушной акробатикой, понеслось
прочь, за черту города.
Появились звезды, Айзек шепотом попрощался с «Часами и петухом», с Пряным
базаром и Корабельной пустошью, со своими друзьями.
Воздух не свежел. Трое беглецов продвигались на юг, тем же курсом, что и
поезда, по широкой равнине, застроенной промышленными сооружениями.
Расползшиеся с пустырей сорняки росли на бетоне, цепляясь за ноги и провоцируя на
брань пешеходов, что еще заполняли ночной город. Айзек и Дерхан провели Лин
через окраины Эховой трясины и Паутинного дерева, к югу, к реке.
Впереди лежал Большой Вар. Река изящно играла отсветами неоновых и газовых
фонарей, ее грязь пряталась под бликами. Доки были забиты высокими кораблями
с зарифленными тяжелыми парусами, пароходами, сливающими потихоньку в воду
радужный мазут, торговыми судами, чьи бурлаки, скучающие морские вирмы,
жевали свои массивные уздечки; шаткими плавучими платформами с кранами и паровыми
молотами. Все это были гости Нью-Кробюзона, остановившиеся на одну ночь.
• * *
В моем родном Цимеке маленьких спутников луны называют комарами. А здесь, в
Нью-Кробюзоне, - дочерьми.
Комната полнится светом луны и ее дочерей. Но если не считать этого света,
она пуста. Я долго стоял посреди нее, держа в руке записку от Айзека.
Через несколько секунд я перечитаю ее снова.
Еще на лестнице я услышал пустоту гниющего дома. Слишком подолгу в нем
живет эхо. Еще до того как прикоснулся к двери, понял, что никого не увижу на
чердаке.
Меня не было здесь несколько часов. Я искал в городе кажущуюся, зыбкую
свободу.
Я бродил по очаровательным садам Собек-Круса, проходил сквозь облака
жужжащих насекомых, мимо искусственных прудов с откормленными птицами. Нашел руины
монастыря, ракушку, гордо стоящую в центре парка. Здесь вандалы-романтики
вырезали на древнем камне свои имена.
Маленькое это сооружение брошено за тысячу лет до основания Нью-Кробюзона.
Умер бог, которому оно служило.
Все же кое-кто приходит ночью почтить божественного призрака.
Сегодня я побывал в Шумных холмах. Увидел Мертвяцкий брод. Постоял перед
серой стеной в Барачном селе, прочитал все граффити на ветхой шкуре мертвой
фабрики.
Я вел себя глупо. Рисковал почем зря. Не прятался. Я был почти пьян от
крошечного глотка свободы и мечтал напиться ею вдосталь.
Когда, наконец, уже ночью, вернулся на этот пустой, брошенный чердак, я
узнал о жестоком предательстве Айзека.
Какая подлость! Какое надругательство над верой!
Я снова познал измену. Что мне жалкие оправдания Дерхан - это всего лишь
сахарная пудра поверх яда. В словах заключено такое напряжение, что кажется,
они ползут и корчатся как черви. Я даже вижу, как пишущего Айзека раздирают
чувства. Нежелание лгать. Гнев и стыд. Искреннее раскаяние. Стремление быть
объективным. И дружба - как он ее понимает.
«... Сегодня у меня побывала гостья...» - прочитал я. И дальше: «... в этих
обстоятельствах...»
В этих обстоятельствах. В этих обстоятельствах я бросаю тебя и бегу. Я
отойду в сторону, я буду судить тебя. Я оставлю тебя наедине с твоим позором,
я узнаю, что прячется у тебя в душе, я пройду мимо и не помогу тебе.
«...Не собираюсь спрашивать: ЛЛКак ты мог"», - прочел я и вдруг ослаб. В
прямом смысле слова ослаб - как при обмороке или тошноте. Или при близости
смерти.
И я не сдержал крика. Потому что не мог, да и не хотел. Вопли мои звучали
все громче и надрывней, из глубин памяти вынырнул боевой клич, я вспомнил,
как мое племя рыскало в поисках охотничьей добычи или воинских трофеев. В
голове зазвучали погребальные причитания и крики для изгнания духов. Но то, что
исторгалось из моего горла, не имело ничего общего с прошлым. То был голос
моей боли. Голос одиночества, унижения и стыда.
Она мне сказала «нет». В то лето на нее притязал Сажин, а поскольку то был
его год обзаведения семьей, она сказала ему «да». Она хотела сделать ему
подарок, создать пару только с ним.
Мне же сказала, что я не гожусь, что я должен немедленно уйти. Проявить
уважение к ней - оставить в покое.
То было трудное, некрасивое совокупление. Силами она лишь чуточку уступала
мне. Очень не скоро я сумел ее одолеть. Ежесекундно она вонзала в меня когти
и зубы, яростно била. Но справиться со мной не смогла.
Я был в ярости. Меня обуревали похоть и ревность. Я избил ее и изнасиловал,
когда она перестал шевелиться.
Гнев ее был ужасен. Гнев ее не был похож ни на что. И он заставил меня
понять , что же я наделал.
С того злосчастного дня я окутан позором. Почти сразу поползли слухи. Они
сгущались вокруг меня; они свинцовой тяжестью ложились на мои крылья.
Приговор стаи был единодушным. Я не стал отрицать обвинения. Не скажу, что
такая идея не приходила мне в голову. Просто глубокое отвращение к себе
заставило от нее отказаться.
Я принял свою кару как должное.
Я понимал, что это правильное решение. Даже выказал достоинство, толику
гордости, пройдя меж избранными исполнителями приговора. Но двигался я
медленно , на меня давил тяжелейший балласт - это чтобы не сбежал, не улетел. Но
все же я прошел без запинок, не задавая вопросов.
Нет, я все-таки остановился - когда увидел колья, которые пришпилят меня к
спекшейся земле.
Последние двадцать футов меня тащили. К сухому ложу реки Призрак. И на
каждом шагу я корчился, отбивался. Я молил о прощении, которого не был достоин.
Дело происходило в миле от стойбища, но я уверен, что племя слышало каждый
мой крик.
Распятый крестообразно, я лежал животом в пыли, и надо мной ползло солнце.
Я дергал за веревки, пока не отнялись напрочь руки и ноги.
Палачи - пятеро с каждой стороны - держали мои огромные крылья. Как ни
тщился, как ни бился, я не мох1 высвободить их, чтобы проломить ими черепа
мучителей. Глядел вверх и видел пильщика, своего родича, красноперого
Сант джхуарра.
Пыль, песок, пекло. И гуляющий по руслу переменчивый ветер. Все это я
запомнил на всю жизнь.
Как запомнил прикосновение металла. Необыкновенное чувство вторжения в свое
тело, чудовищное ерзанье зубчатого лезвия. Многажды оно оросилось моей
кровью, многажды было вынуто из раны и вытерто, чтобы обагриться вновь. Еще я
помню, как терпел в полуобмороке, когда обнаженную плоть, рассеченные нервы
обдувало горячим воздухом. Помню тихое и страшное потрескивание костей.
Помню, как мои вопли перемежались рвотой, как рот мой очищался и я мох1 глотнуть
воздуха, чтобы закричать вновь. Я почувствовал себя вдруг почти невесомым - и
в следующий миг понял почему. Чужие руки подняли с земли мое крыло, обрезок
кости нырнул обратно в рану, мелькнула ужасная мясная бахрома, а затем культи
были покрыты целебной мазью и забинтованы чистой тканью, и Сан'джхуарр
медленно ходил возле моей головы. И еще было предчувствие - нет, пугающее
знание, - что все это обязательно повторится.
Я ни разу не усомнился в справедливости приговора. Не усомнился, даже когда
сбежал, чтобы вновь найти путь в небо. Мне было стыдно вдвойне: как калеке и
как преступнику, укравшему выбор и потерявшему уважение. Даже втройне - ведь
я не смог вынести заслуженную кару.
Я не в силах жить без полета. На земле я просто мертвец.
Письмо Айзека я спрятал в кармане рваного плаща, даже не прочитав
безжалостного - и жалкого - прощания. Испытывал ли я презрение к предавшему другу?
Трудно сказать.
Трудно сказать, как бы я сам поступил на его месте.
Я вышел из комнаты, спустился по лестнице.
Через несколько улиц от дома, в Соленом репейнике, над восточной частью
города возвышался пятнадцатиэтажный дом-башня. Парадная дверь была не заперта.
Выход на плоскую крышу, где я уже побывал, тоже открыт.
Я добрался туда быстро. Правда, шел как во сне. Прохожие оглядывались на
меня. Ведь я не надел капюшон. Мне было уже все равно. Однако никто не
попытался меня остановить.
Пока я добирался до верха гигантского здания, на двух лестничных площадках
жильцы чуть приотворяли двери, и я с хлипкой лестницы видел глаза. Лиц в
темноте рассмотреть не мог. Однако и здесь меня не пробовали задержать.
И вот я на крыше. В ста пятидесяти футах от земли. В Нью-Кробюзоне хватает
построек и повыше. Но здесь достаточно высоко, чтобы бетон-
но-каменно-кирпичный рельеф внизу казался морем, из которого торчит одинокая
скала.
Я иду мимо россыпей щебенки, мимо кострищ, мимо брошенного бродягами и
незаконными жильцами мусора. Сегодня на этой крыше никого, кроме меня.
Крышу окаймляет кирпичная стена пятифутовой высоты. Я опираюсь на нее и
гляжу вниз.
Все, что вижу, я узнаю.
Вон там мерцает купол Оранжереи, мазок грязного света между двумя
башнями-газгольдерами. Всего лишь в миле - сцепившиеся друг с другом Ребра, под
ними карликами - железнодорожные пути и приземистые дома. Темные купы
деревьев рассыпаны по городу. И везде кругом - огни. Всех мыслимых цветов и
оттенков .
Я вижу реки. В шести минутах полета - Ржавчина. Я простираю к ней руки.
Ветер неистов. Воздух жив. Я закрываю глаза.
Я могу с абсолютной четкостью вообразить свой полет. Вот я резко
отталкиваюсь ногами; вот крылья загребают воздух и с легкостью отбрасывают его к
востоку. Сильный рывок - и я подхвачен восходящим течением, оно взрыхляет
оперение, крылья распластываются, я парю, плыву, скольжу по спирали над огромным
городом. Сверху он выглядит совершенно иначе. Потайные садики восхитительны;
кажется, будто темным кирпичам как-то удалось стряхнуть с себя грязь.
Каждое здание превращается в гнездо. Весь город перестает быть достойным
уважения - его воздух загрязнен донельзя, его постройки разбросаны без
всякого смысла, по чьей-то нелепой прихоти. Здания правительства и милиции
обернулись помпезными термитниками. Мимо тусклых пятен трущоб хочется пролететь
побыстрей, не мои это заботы - грязь, нищета, деградация, ютящиеся в тенях
архитектурного ландшафта.
Я чувствую, как ветер раздвигает мои перья. Вызывающе налетает на меня.
Мне уже не быть калекой, прикованным к земле червем, бескрылой птицей.
Пришел конец пародии на существование. Надежда спасла меня.
Как хорошо удалось вообразить последний полет, стремительное и элегантное
кружение в воздухе! Я будто наяву ощутил, как ветер, точно сбежавшая
любовница , вернулся ко мне.
Бери меня, ветер!
Я опираюсь грудью на стену, гляжу не на громоздящиеся постройки, а выше, в
небо.
Время оцепенело. Я не шевелюсь. Стоит мертвая тишина. Город и небо словно
окоченели.
Я медленно расчесываю пальцами оперение. Раздвигаю, взъерошиваю, нагибаю до
хруста перья. Открываю глаза. Пальцы успели сомкнуться, зажав жесткие
стебельки и смазанные жиром волокна на щеках. Клюв крепко сжат - я не закричу.
Спустя несколько часов, глухой ночью я спускаюсь по мглистой лестнице и
выхожу из дома.
По безлюдной улице грохочет одинокий экипаж, вскоре смолкает, и больше - ни
звука. На другой стороне улицы - фонарь, бежевый свет льется из-под жестяного
колпака.
Я вижу темный силуэт в световом конусе. Затененного капюшоном лица не
разглядеть .
Тот, кто ждал меня, делает шаг в мою сторону.
Медленно машет рукой. За долю секунды я успеваю вспомнить всех своих
врагов. Но тут же понимаю, что этот человек машет клешней-ножницами.
Странно - я совсем не удивляюсь. Джек-Полмолитвы снова и снова протягивает
и сгибает в локте переделанную руку. Манит меня.
Зазывает в свой город.
Я иду на слабый свет. Когда приближаюсь к Джеку, он вздрагивает, разглядев
меня. Опять же ничего удивительного - я вполне сознаю, как жутко выгляжу.
Лицо - в крови из многих ранок, оставшихся от вырванных с кровью перьев.
Обломки самых цепких стебельков напоминают щетину. Окруженные голой, грязной кожей
глаза болезненно блестят. По вискам, затылку расползлись кровавые дорожки.
Ноги мои вновь стреножены лентами грязной и ветхой ткани - это чтобы укрыть
чудовищную разницу между человечьими и птичьими конечностями. Граничившая с
чешуйчатой кожей бахрома перьев удалена. Иду осторожно, потому что больно
шагать - в паху я тоже выщипал все перья. Я пытался сломать клюв - не вышло.
В своем новом обличье я замираю невдалеке от Джека.
Полмолитвы не слишком долго стоит столбом.
Вот он снова плавным взмахом подзывает меня...
Щедрое предложение. Но я вынужден отказаться. Он предлагает мне полмира.
Предлагает такую же, как у него, ублюдочную, маргинальную жизнь. Предлагает
разделить с ним полный противоречий город. Вместе с ним ходить в крестовые
походы и вершить анархическое возмездие. Подобно ему, отпирать любые двери.
Беглый переделанный. Никто. Он здесь чужой.
Он ломает Нью-Кробюзон, пытается сделать из него новый город, спасти его от
себя самого.
Он видит перед собой такое же полураздавленное полусущество, такой же
изнуренный реликт, как он сам. Он видит перед собой того, кто может плечом к
плечу с ним сражаться в невероятной битве, того, кто не способен жить ни в одном
мире. Он видит парадоксальную птицу - не способную летать. И предлагает мне
выход, путь в его одиночество, в царство его величия и ничтожества.
Да, он щедр, - но я отказываюсь. Не мой город.
Не моя это война.
Мне не по пути с этим миром-полукровкой, с его сверхъестественной борьбой
за выживание. Мне бы местечко попроще найти.
Джек-Полмолитвы ошибся на мой счет.
Я больше не тот бескрылый гаруда. Тот умер, у меня новая жизнь. Я уже не
полусущество, не злосчастное ничтожество.
Я вырвал из кожи обманчивые перья, сделал ее гладкой, и без этой птичьей
личины я стал похож на обычного горожанина. У меня остался только один мир, и
в нем я смогу прожить добропорядочно.
Жестами поблагодарив Джека и попрощавшись с ним, я отворачиваюсь и иду от
тусклого фонаря на восток, к университетскому городку, к станции Ладмид. Иду
сквозь мой чертог, состоящий из кирпичей, бетона и смолы, из базаров и
рельсов , из залитых серным светом улиц. Я хочу спать, и надо отыскать ночлег в
этом городе, - в моем городе, где я могу жить добропорядочной жизнью.
Я ухожу в простор Нью-Кробюзона, этого величайшего сростка архитектуры и
истории, этого сложнейшего конгломерата денег и трущоб, этого языческого
божества на паровой тяге. Я ухожу в город, который стал моим. Я - не птица и не
гаруда. Не жалкая помесь.
Я - человек.
Электроника
быстрый малошумящии предусилитель
Д. Ю. Акимов, Ю. К. Акимов, А. А. Богдзель, А. Г. Коваленко, Д. В. Матвеев
Описан предусилитель со временем нарастания и спада ^2.5 не.
Уровень шума, приведенного ко входу, на выходе согласованного с
обеих сторон передающего кабеля 50 Ом составляет 20 мкВ при
коэффициенте усиления 7.5. Восемь таких предусилителей размещены в
блоке размером 8x16x4 см.
Цель данной работы - построение блока компактных малошумящих предусилителей
для быстрых фотоумножителей, имеющих относительно небольшой коэффициент
усиления (105-10б) и используемых для регистрации сцинтилляции и
электролюминесценции в жидкоксеноновой камере [1]. В физической задаче требовалось
определять количество и распределение во времени заряда, поступающего с
фотоумножителей , в широком динамическом диапазоне.
Продолжительность сцинтилляции в жидком ксеноне составляет ^500 не. При
этом в отдельных событиях число фотоэлектронов бывает небольшим, и их
необходимо регистрировать поштучно. В таких случаях важно свести к минимуму число
наложений импульсов друг на друга, т.е. импульсы на выходе предусилителя
должны быть, по возможности, короткими. Использовались ф.э.у. Hamamatsu
R7400U-06, длительность импульсов которых в основании (по паспортным данным)
составляет ^2.5 не. В цепи связи предусилителя с ф.э.у. импульс несколько
удлиняется, и можно принять, что на вход предусилителя поступают импульсы с
временами нарастания tR и спада tF , равными ^1.5 не.
Минимальный шум и максимальный диапазон линейного усиления легче всего
получить на дискретных транзисторах. Однако этот вариант оказывается слишком
громоздким при числе каналов усиления в одном блоке >8, поэтому
привлекательным является использование микросхем высокочастотных операционных усилителей.
Так, малошумящий операционный усилитель ОРА643Р производства фирмы Burr Brown
имеет полосу пропускания 200 МГц при коэффициенте усиления К = 5. По
паспортным данным ОРА643Р должен обеспечивать выходной ток до 60 мА и благодаря
малому выходному сопротивлению может быть подключен к передающему 50-омному
кабелю без существенной потери амплитуды импульсов.
Нами был выполнен усилитель на двух таких микросхемах с суммарным
коэффициентом усиления К ^ 50, время нарастания импульсов на выходе которого
составило ^4 не. Однако отношение сигнал/шум в нем оказалось почти в два раза хуже,
чем в усилителе, построенном на дискретных высокочастотных транзисторах,
имеющем примерно те же значения tR и К. Одной из причин этого ухудшения может
быть то, что операционный усилитель является дифференциальным, и в нем шумы
двух входных транзисторов квадратично складываются. А нами использовался один
вход.
Рис. 1. Принципиальная схема предусилителя. Ml - ОРА643Р; Т1 -
КТ399, Т2 - КТ363; Д1-Д5 - КД521 А.
Исходя из результатов измерений, удачным вариантом быстрого усилителя с
минимальным уровнем шумов и малым выходным сопротивлением представляется
комбинация из одного транзисторного каскада и микросхемы ОРА643Р. Принципиальная
схема такого усилителя приведена на рис. 1. Первый каскад выполнен на двух
высокочастотных транзисторах и является преобразователем тока в напряжение
[2]. Цепочка из двух диодов на входе служит для предохранения транзисторов от
пробоя при появлении высокого напряжения на входе. Корректирующая емкость
Скор повышает усиление на высоких частотах, и ее величина (^10-20 пФ),
зависящая от особенностей конкретной монтажной схемы, подбирается
экспериментально.
На операционный усилитель импульсы, а также шумы поступают усиленными в 3
раза, и вклад его собственного шума становится уже незначительным. Вместе оба
каскада усиливают импульсы в 15 раз. Линейность усиления сохраняется до
значения амплитуды сигнала на выходе операционного усилителя 2.8 В, что
соответствует его выходному току ^40 мА в импульсе. При передаче импульсов на
осциллограф по кабелю, согласованному с обеих сторон, их амплитуда, как и уровень
шума, уменьшаются в два раза.
Для усиления импульсов электролюминесценции длительностью ^1 мкс в схеме
использованы достаточно большие переходные емкости. Постоянная времени
(экспоненциального) спада плоской вершины составила 130 мкс.
1/,мВ
Юг
Полоса частот 1.7 кГц-132 МГц
Рис. 2. Расчетная амплитудно-частотная характеристика.
£/,мВ
-10
Выходной импульс
Время спада 2.5 не
0 10 20 30 40
Рис. 3. Расчетная переходная характеристика.
50
Г, не
Амплитудно-частотная характеристика предусилителя (см. рис. 2) , полученная
при помощи программы моделирования PSPICE, имеет широкое плато и 30%-ный (3
дБ) спад при частоте fb = 132 МГц. Значение верхней границы полосы пропуска-
ния fb было оценено также из частотного спектра шумов предусилителя,
измеренного путем быстрого преобразования Фурье на цифровом осциллографе LeCroy
LT344, обладающем полосой пропускания и частотой оцифровки, равными 500 МГц.
С увеличением частоты до 125 МГц шумы заметно возрастали, а затем происходило
их уменьшение, что в достаточной мере согласуется со значением fb, которое
дает моделирование. С помощью амплитудно-частотной характеристики (рис. 2)
можно получить переходную характеристику, приведенную на рис. 3. Как видно из
этого рисунка, при подаче на вход предусилителя импульса прямоугольной формы
времена нарастания tR и спада tF выходного импульса должны составить 2.5 не
при уровне от 10 до 90% от его амплитуды А.
Экспериментально форма импульса на выходе предусилителя наблюдалась на
экране осциллографа LeCroy LT344 при освещении ф.э.у. R7400U-06 слабыми
световыми вспышками, вырывающими из фотокатода в основном отдельные электроны. На
рис. 4а показана осциллограмма таких усиленных импульсов. Вверху изображен
одиночный импульс, а внизу - результат усреднения по 1000 импульсам. Оба
импульса выглядят как равнобедренный треугольник с основанием Т = 7.5 не и
высотой А ^ 10 мВ. Заряд на входе предусилителя, выраженный в количестве
электронов, составит N = 0. 5AT/RKe = 6»105, где R = 50 Ом; К = 7.5 - коэффициент
усиления предусилителя; е = 1.6«Ю-19 Кл - заряд электрона. Полученное
значение вполне соответствует паспорт ному коэффициенту усиления ф.э.у. R74OOU-06b
является дополнительным подтверждением того, что на рис. 4а показаны однофо-
тоэлектронные импульсы.
Л)
V
XI
V
V
k j i
rvi
W7-
111 j
|_yJ
IHWW
uJU^
WPP
ДйЩмм|
•WflP
ljJij»|^L..A.^J..^1. '""•
1 i
шщ*
1 1 1 1
F
IWVTVUP
1 1 1 1
LUjjyL
Щ9Щ
1 1 1 1
m^
ЩЩ
111 \
mm
Рис. 4. Однофотоэлектронный импульс с ф.э.у. R7400U-06 на выходе
предусилителя: а - развертка 10 не/деление (верхний луч -
однократная развертка, нижний - усреднение по 1000 импульсам) , б -
развертка 1 мке/деление (верхний луч - однократная развертка,
нижний - усреднение по 134 импульсам).
В импульсе, приведенном на рис. 4а, интервал времени между уровнями 0.1А и
О.9А равен 3 не. Если учесть длительность входного импульса и конечную полосу
пропускания осциллографа, то собственно для предусилителя получим tR ** tp **
2.5 не, т.е. то же значение, что и при моделировании.
Осциллограмма для тех же усиленных однофотоэлектронных импульсов, но только
при более медленной развертке, показана на рис. 46. Эта осциллограмма
иллюстрирует ровную шумовую дорожку, которая при усреднении практически исчезает,
что свидетельствует о статистическом характере распределения шумов и
отсутствии помех. Кроме предусилителя, вклад в суммарный шум U^ привносит и сам
цифровой осциллограф, что наблюдалось при отключенном питании предусилителя. Шум
осциллографа (Uo оказался того же порядка, что и шум на выходе предусилителя
UA. По программе, заложенной в самом осциллографе, были получены
среднеквадратичные значения Us и Uo. В предположении, что эти величины связаны между
собой соотношением U^2 = UA2 + Uo2, был найден шум предусилителя, равный VuA2.
Приведенный к его входу шум составил около 30 мкВ при подключенном
фотоумножителе и 20 мкВ - с открытым входом.
Предусилитель собран из сравнительно небольшого количества деталей, что
позволило разместить восемь таких предусилителей в блоке размером 8x16x4 см и
поместить этот блок непосредственно на выходе жидкоксеноновой камеры.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Akimov D.Yu., Bewick A., Danilov M. et al. // Sources and Detection of
Dark Matter and Dark Energy in the Universe / Ed. by D. Cline. Berlin
...Tokio: Springer, 2001. P. 461.
2. Акимов Ю.К., Тюников В.К. // ПТЭ. 1992. №2. С. 150.
СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
О. В. Козырева, В. В. Чубаров
Система позволяет регистрировать с высокой точностью в стробируемом режиме
сигналы оптических приемников, как от непрерывных, так и от импульсных
источников света вплоть до наносекундного диапазона. Основой системы является
высокоскоростной стробируемый зарядовый 12-битный а.ц.п. интегрального типа
AD7893AN-2 с максимальной частотой преобразования 117 кГц.
Принципиальная схема системы регистрации приведена на рисунке. Сигналы с
фотоприемника различной полярности подаются на входы высокочастотного
измерительного усилителя, собранного на базе микросхемы AD8002 с полосой единичного
усиления 600 МГц. Усиление может регулироваться плавно или дискретно в
диапазоне 1-10 изменением сопротивления R. Коэффициента усиления К = 10 достаточно
для регистрации одного фотоэлектрона ф.э.у.
С помощью различных перестановок DIP-переключателей обеспечивается работа
системы в следующих режимах:
• регистрация положительных импульсов от оптических приемников (включены
Л, J2) ;
• регистрация отрицательных импульсов (J3, J4);
• внешний запуск системы по положительному фронту (J5, J6);
• внешний запуск системы по отрицательному фронту (У7);
• регистрация постоянного сигнала (J8).
В последнем режиме частота дискретизации непрерывного сигнала определяется
элементами R3, R4, СЗ таймера МЗ.
В нашем варианте системы введена фиксированная задержка строба а.ц.п.,
обеспечиваемая элементами Rl, C1 микросхемы М2-1, необходимая для
синхронизации блока управления затвором лазера с модуляцией добротности. Однако она
может варьироваться в широких пределах в зависимости от практического
применения системы регистрации. Длительность строба, формируемая микросхемой М2-2
(постоянная времени R2C2), может изменяться до нескольких микросекунд, но не
должна быть меньше 50 не.
После запуска системы внешним сигналом (или от внутреннего генератора)
синхронно с оптическим сигналом формируется строб на М5, где сигнал
интегрируется, оцифровывается и заносится в регистр памяти. По окончании преобразования
данных в микросхеме М5 через параллельный порт IBM PC подается сигнал,
запускающий режим считывания информации, после чего IBM PC выдает асинхронную
последовательность импульсов на М5, по фронтам которых М5 передает 12 бит
информации из регистра памяти. Программное обеспечение MS DOS позволяет
проводить обмен информацией в таком режиме с частотой до 50 кГц. Ввиду
многозадачности операционной системы Windows при работе под Windows 95/98 частота
обмена для данного программного обеспечения, как показывают эксперименты, не
превышает 1 кГц. Эта частота может быть повышена за счет выбора процессора PC и
создания специальной программы-драйвера для LPT-порта. Тем не менее, при
работе с невысокими частотами обмена (до 1 кГц) созданное программное
обеспечение позволяет применять любые компьютеры, совместимые с IBM PC.
В нашем варианте система используется на установке как с НАГ: Nd3+-лазером
с модуляцией добротности, так и с N2-лазером и состоит из двух каналов
регистрации оптических сигналов (сигналов флуоресценции и комбинационного
рассеяния воды). Индивидуальное сетевое питание на базе стандартного трансформатора
ТПК-2 и малогабаритность платы (ее размер 100x35 мм) позволяют разместить
каждый из каналов регистрации в тубусе ф.э.у., что значительно улучшает
помехозащищенность системы регистрации при работе блоков питания мощных лазеров.
I'-
Вход>-
i:*
± fr r
M
2-1
*i 0
Зк
Q
Iх c,
6+5
Af,
в
R
Q
I
R2
+5
270 k
IOOh-t
110k
M,
+5
|^ 2U =tlOOH
Q'
2k
W5
-o+5
At
J7
G
Q
M
П
3.3 н
Ik
6+5
M*
П
Qif-
IOOh
I
91k
5
10 0.1
+tn
10 н
-L i +5
LPT-порт
IBM PC
PO/PE
DATA 1
ERROR
Принципиальная схема системы регистрации. Ml - AD8002; М2, Мб -
К555АГЗ; МЗ - 1006ВИ1; М4, М7 - LM317; М5 - AD7893AN-2; М8 -
LM337; Д - КД906Б.
Отметим, что использование LPT-порта и разработанного программного
обеспечения позволяет увеличить количество каналов одновременной регистрации до
восьми. При соответствующей синхронизации возможно использование восьми
каналов для регистрации в режиме Boxcar с минимальным временным разрешением 50
не.
Химичка
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ'
ВОССТАНОВЛЕНИЕ
НИТРОСТИРОЛОВ
Литийалюмогидридом
Суспензия 60 г ЛАГ в 500 мл безводного ТТФ была помещена под инертной
атмосферой , размешивалась магнитно, и нагрета к температуре кипения. Тогда был
добавлен, капля по капле, 56 г 2,5-dimethoxy-beta-nitrostyrene растворенный в
Все прописи взяты из интернета. Возможно, не все они работоспособны, они не
проверялись , а только редактировались при помещении в журнал.
ТГФ, и реакционная смесь была поддержана в кипении 36 ч. После охлаждения к
комнатной температуре, избыток гидрида был разрушен 40 мл ИПС и 50 мл 15 %
NaOH. Дополнительно 100 мл ТГФ потребовалось для легкого перемешивания, и
дополнительно 150 мл Н20 было необходимо для полного преобразования алюминиевых
солей к свободной, белой, фильтруемой консистенции. Эта твердь была удалена
фильтрованием, и фильтрат промыт дополнительным ТГФ. Объединенные фильтрат и
промывки были освобождены от растворителя под вакуумом, и остаток, растворен
разб. H2S04. Промывание 3x75 мл СН2С12 удалило большинство цвета, и водная
фаза была сделана основной водным NaOH и повторно экстрагировано 3x100 мл
СН2С12. Удаление растворителя уступило 39.2 г бледного янтарного масла,
которое было дистиллированно. Фракция, кипящая в 80-100 °С в 0.4 mm/Hg весила
24.8 г и была водно-белой. Как свободное основание, этот амин был подходящ
для большинства дальнейших синтетических шагов, но в этой форме он быстро
поглощал углекислый газ на воздухе. Так что он был преобразован в гидрохлорид-
ную соль растворением в 6 объемах ИПСА, нейтрализацией концентрированной НС1,
и добавлением достаточного безводного Et20, чтобы произвести постоянное
помутнение. Кристаллы 2,5-диметоксифенэтиламина гидрохлорида (2С-Н) были
спонтанно сформированы и удалены фильтрованием, промыты Et20, и высушены на
воздухе. Т. пл. была 138-139 °С.
Было взято 30 мл сушенного натрием ТГФа, в него было насыпано 1.2 г ЛАГа и
смесь приведена к рефлюксу. Далее через ОХ примерно в течение 5 минут (как
только переставало сильно кипеть, добавлялась новая порция) туда был прилит
раствор 1 г ф2нп в 6 мл ТГФа, и остаток раствора был смыт с ОХ небольшим
количеством ТГФа. Сразу же после прибавления было засечено время, и смесь была
охлаждена через 30 мин. Затем туда был по каплям прибавлен 1 мл воды, затем
раствор 0.5 г КОН в 10 мл воды. После чего смесь была отфильтрована, и осадок
на фильтре промыт небольшим количеством ТГФа. Далее ТГФ был отогнан,
оставшееся маслице залито водой и экстрагировано дважды бензолом. После этого
известной всем процедурой с солянкой и выпаривания получилось 740 мг амфа
гидрохлорида , по цвету розоватого.
Борогидридом натрия
и алюминием
Эта реакция протекает она в две стадии, первая - восстановление
нитростирола до соответствующего нитроэтана борогидридом натрия в метаноле. Вторая -
восстановление нитроэтана в амин каталитическим переносным гидрированием
(используется палладиевый катализатор, однако скелетный никель тоже годится для
гидрирования). Обе реакции протекают с высокими выходами.
1. Sodium borohydride reduction of 2,5-dimethoxynitrostyrene
а) Оригинал
Into a dry 2L RBF flask equipped with a stir bar was added 400mL of
anhydrous ethanol(If you can't get anhydrous ethanol, use anhydrous IPA. DO NOT
USE METHANOL!!!). The rxn was cooled to 0C in an ice/water bath and 36.2g of
sodium borohydride was added(slight H2 evolution). A pressure-equalized
addition funnel was charged with a pre-made saturated solution of 50g 2,5-
dimethoxynitrostyrene in THF (about 600mL) and attached to the flask. A piece
of tubing was attached to the top of the addition funnel and run outside to
vent the hydrogen that is will evolve during the course of the reaction.
While maintaining the ice/water bath, slowly(reaction is exothermic, so go
slowly) all of the bright yellow nitrostyrene solution(refill the addition
funnel if necessary) was added to the sodium borohydride solution over the
course of ^90 min (Note: gas will evolve over the course of the addition. It
is H2. Be careful). After the addition is complete, the rxn was allowed to
stir for an additional 10 min and then poured into a 4L erlenmeyer containing
1L of H20 and a 3" stir bar (H2 evolution) . While stirring, 250mL GAA (Heavy
H2 evolution) was carefully added (one could use 400 mL 31.45% HC1) . The
quenched reaction mixture was divided into three portions. In a 2L sep
funnel, each portion was combined with 500mL Et20(or toluene) and 500mL brine.
The funnel was shaken and the aqueous(bottom) layer was discarded. The organ-
ics were washed with 3 additional 500mL portions of brine. This was repeated
with the other two portions. The organics were combined, dried over MgS04,
filtered and the solvent evaporated to give a clear yellow oil. Yield - 47.Og
of crude 2,5-dimethoxynitroethane
б) Усовершенствованный
вариант (без ТГФ)
In a two-neck 250ml rb flask with a egg shaped stirbar containing 40ml
EtOAc and 10ml denaturated EtOH(l), 3.63g (95mmol)NaBH4 is added in one
portion. The flask is immersed in a 10 deg С cooling bath. A 4-bulb Allihn
condenser (2), with cold tap water running through it, is inserted in the central
neck and a thermometer in the side neck. Let the temperature drop to 15 deg С
and start add 5g(24mmol)2,5-dimethoxy-beta-nitrostyene in 0.5g portions to
the borohydride suspension. Keep the temperature between 20 and 30 deg С
during the addition, which takes some 15 minutes. When all nitrostyrene has been
added allow the reaction mixture stir for another 20 minutes.
Add 50ml cold water to the reaction mixture and stir for a couple of
minutes. Transfer the mixture to a 500ml separation funnel and remove the bottom
aquoeous layer(3). Add another 50ml portion of cold water, shake, allow to
separate and remove bottom layer. Add a third portion of 25ml cold water and
dropwise 50% aq. acetic acid untill gas evolution ceases. One might need to
shake it now and then to bring the aqueous layer in contact with some
borohydride still remaining on the walls. When no more gas is evolved add 50ml
brine, shake, let separate and remove the bottom layer. Now you will have a
bright yellow solution of the phenylnitroalkane in some wet EtOAc, dry with
some MgS04 and strip off the solvent to give a yellow oil. Yield 4.94g(98%)
1-(2,5-dimethoxyphenyl)-2-nitroethane, purity 97%(HPLC).
Notes:
(1) If possible choose ethanol not denaturated with ketones. However the
small content of acetone, MEK or other ketones does not interfer with the
reaction sine they are reduced before the nitrostyrene is added. The ketone
content in regular denaturated ethanol is normally between 4-5%. If the only
option is a ketone denaturation, calculate how much borohydride will be
consumed and make the necessary correction.
(2) The reason for using a condenser is to minimise the loss of solvent
carried along by the evolved hydrogen.
(3) This solution contains quite a bit of unreacted borohydride. Donr't just
throw it down the drain. Kill the borohydride with some aq. acid first.
This method has been used up to 0.2 mol scale without complications.
2. Catalytic Transfer Hydrogenation of Crude 2,5-dimethoxynitroethane
The crude product of the previous step was dissolved in 400mL MeOH and
placed in a IL RBF equipped with a stir bar. In a separate beaker away from
all combustible materials, lg of 10% Pd/C was carefully wetted down with MeOH
and the resulting slurry transferred to the rxn flask. To the rxn flask was
added 62g ammonium formate. The flask was equipped with a reflux condensor, a
piece of tubing was attached to the top of the condensor, and the end of the
tubing was submenged in a container of water (this works to exclude 02 from
the rxn while allowing the evolving C02 to escape) . The rxn was gently re-
fluxed for 24 hr.(C02 evolution), cooled, filtered through celite to remove
the Pd/C, and the solvent evaporated. The residue was taken up in 150 mL of
Et20 (or toluene) and 300 mL of H20 and the pH adjusted to >12 with 20% NaOH.
The mixture was transfered to a sep funnel, shaken, and separated. The
aqueous layer was extracted with 2 x 100 mL portions of Et20 (or toluene) . The
combined organics were dried over MgS04, filtered, and gassed with НС1 (2CH x
HC1 is partially soluble in DCM, so donft gas in that solvent). The resulting
white crystalline solids were filtered, washed with Et20, and allowed to air
dry to give 2CH Hydrochloride. Yield - 43.8g (94%) of 2CH Hydrochloride
Примечание:
Полученный в шаге 1 фенилнитроэтан может также быть восстановлен в амин
алюминиевой амальгамой или цинком в серной кислоте. Весьма вероятно, что
каталитическое гидрирование на никеле Урушибары также сработает хорошо.
До оксимов хлоридом олова и
алюминиевой амальгамой
Эта реакция до сих пор почти не опробована, главным образом потому, что
существуют проверенные работающие методы, которые всех удовлетворяют. Однако
эта двухстадийная процедура обещает большие выходы. Особенно учитывая, что
она работает и на нитростиролах, и на нитроалкенах.
Сначала нитростирол восстанавливается в оксим гидратом хлорида олова
(последний легко приготовить самому, растворив олово в соляной к-те) в среде
этилацетата или ацетона. Или же реакция проводится в щелочной среде - в этом
случае вместо хлорида олова можно взять гидроксид (щелочной метод работает
только для нитропропенов)
Нужно отметить, что полученный оксим не обязательно восстанавливать в амин,
а можно и гидролизовать в кетон (если речь идёт о восстановлении фенилнитро-
пропенов), который стандартными методами переводится в амин.
Затем полученный оксим восстанавливается любым из известных способов до
амина. Наиболее простым способом является алюминиевая амальгама, возможно
также каталитическое гидрирование и восстановление цинковой пылью в ледянке.
1. Восстановление в оксим
а) В кислой среде
The synthesis of 9-anthracenylacetaldoxime is representative of the
procedure employed. 9-(omega-nitrovinyl) anthracene (1.25 gr, 5 mmol) , SnCl2'2H20
(2.25 gr, 10 mmol) and ethyl acetate (25 mL) were placed in a 50 mL erlen-
meyer flask and the mixture stirred at room temperature. A mildly exothermic
reaction ensued which was accompanied by the gradual disappearance of the
yellow coloration (nitroalkene). The reaction mixture was carefully poured
into ice water and the solution was made slightly basic (pH 7-8) by addition
of 5% aqeous sodium bicarbonate. The product was extracted into ether, washed
with brine, dried (Na2S04) and the solvent removed under reduced presure to
yield essentially pure 9-anthracenylacetaldoxime, mp 177-80f (1.05 gr, 90%).
б) В щелочной среде.
The following procedure is representative: a sodium stannite solution was
prepared by addition of aqeous sodium hydroxide (50 mmol, 2 gr in 15 ml of
water) to aqeous stannous chloride (5 mmol, 1.12 gr in 15 ml water); the
initially formed precipitate dissolved to form a clear solution. This solution
was gradually added to the beta-nitrostyrene derivative (2 mmol, in 10 ml
THF) at room temperature; a mildly exothermic reaction ensued. The reaction
mixture was stirred for the specified time, saturated brine solution added,
the product extracted into ether, (3x45 ml) and the worked up in the susual
manner. Essentially pure product were obtained.
R
CH=C-N02
1
/ \
|0|
W-R2
i
1
Rl
R Rl
CH3 H
CH3 Br
CH3 OEt
R2
H
H
OEt
->
R
CH2-C=N0H
1
/Л
|0|
W-R2
i
1
Rl
time (min)
25
40
90
Yield (as isolated,
82
84
71
%)
2. Восстановление в амин
а) Алюминиевой амальгамой2
То a solution of the oxime (24.6 mg, 0.521 mmol) in 10% H20-THF (30ml) were
added aluminum amalgam, which was prepared from 0.25g of granular aluminum
and 2% HgCl2 (0.1ml) in 10% H20-THF (0.5ml). The reaction mixture was stirred
for 3h at room temperature. 3ml cone ЫаНСОз was added, and the reaction
mixture was filtered and the filter cake washed with ethyl acetate. The filtrate
was diluted with water and extracted with ethyl acetate. The extracts was
washed with brine, dried over MgS04 and concentrated in vacuo to give 20.34
mg (85%) of the desired amine as an oil. [Rh: The oxime they reduce here is a
2 JACS 111, 6228 (1989)
large indole derivative. Use less solvent with smaller molecules at a larger
scale. ]
б) Алюминиевая амальгамой
2 ,3-Dimethoxy,4,5-Methylenedioxy-Amphetamine-2,hydrogen chloride
7g of oxime was dissolved in 150mls dry THF and poured over activated lOg
HD reynolds Al [9] followed by 18g GAA. It was allowed to react with mag
stirring at RT overnight. In morning rxn was basifiied with 50% NaOH, and top
THF layer was seperated, and stripped of solvent under low vac. The residue
was dissolved in a portion of 2M HCl with much shaking. This was basiied and
extracted with 150mls toluene, which was also stripped of solvent under low
vac on a water bath. The residue being taken up in 50mls acetone, and gassed
with dry HCl yeilding 3.75g of the title compound with a MP of 178-180C
3) Цинковой пылью3
At room temperature with stirring, Zinc dust (74 mg) was added to a
solution of the oxime (44mg, 0.185 mmol) in 2 ml glacial acetic acid. Stirring
was continued for another 15 minutes. The reaction mixture was then filtered
through a sintered glass funnel with suction. The filtrate was concentrated
under vacuum to afford the amine as an oil (37mg, 0.166 mmol, 90% yield).
Алюминиевой
амальгамой
Метод этот быстрый и грязный, его единственный, но огромный недостаток
состоит в смешном выходе - всего 30-35% (хотя для восстановления нитроалканов -
например, после восстановления двойной связи борогидридом натрия, а также для
восстановления нитроспиртов, он даёт весьма высокие выходы, по отзывам
практиков) . Как бы то ни было, вот он:
I made a mix of 11 grams of thick aluminium (from a tart recipier) cut in
small pieces about 2x10mm, and 9 grams of noraml kitchen aluminium foil in
2x2cm. In the other hand, warmed 100ml of 96% ethanol and 100ml of acetic
acid couldnft dissolve 10 g nitrostyrene. Addition of 30ml of water
precipitated more nitrostyrene. Aluminium was amalgamated a la Shulgin. The warmed
suspension was poured in the flask containing the aluminium amalgam, and im-
mediatly started a super exhotermic reaction that thrown out some solution
and aluminium. The ethanol was boiling, and there was also a lot of acetic
acid smell. I thought I lost the reaction, but in five minutes, the rxn could
be controlled with cold water. More alcohol was added, but a part of product
was lost. Temp was about 60-80°C. Sometimes the rxn was heated a bit in warm
water to activate it. A great part of aluminium didnft react.
Next day I made one of the worst workups ever in this kind of rxns. While
filtering, 600 ml of water tap came into the flask. I washed the cake with
water because the amine was in the acetate form (yes, sure), so I ended with
more than 1 liter of solution. To avoid amine losts, H2S04 was added and the
3 JOC 57, 6324 (1992)
solution concentrated till 150 ml, washed, basified and extracted (Aluminium
hydroxides appeared and made the things more difficult) . Evaporating of the
solvent gave the characteristic fish-like smell of amines, and as the solvent
was evaporated, the amine carbonate appeared. I converted it to the sulphate
salt, because sulphate is probably less soluble than hydrochloride (easier to
purify) and easier to make. To the brown amine salt, the solution was added
dropwise to a 50% ethanolic solution of H2S04. Crystals began to form,
whereupon I added acetone and filtered and washed with acetone three times to give
2.4 grams of yelloish 2C-H sulphate. Having errors and hazards, not really
bad. Probably the best work up is the classical one, basify, filter . . . But
doing things properly this one may be is not bad, and the main problem was
that a bit of product was thrown out and the aluminium want react completely,
may be is better to keep HgCl2 in the reaction.
Электролитическое
В старой литературе, до того, как был открыт алюмогидрид лития, этот способ
восстановления нитростиролов был самым предпочитаемым, если не единственным.
Основная трудность в электролитических реакциях вообще - это нахождение
мембраны. Мембрана представляет из себя некоторую перегородку, которая не
позволяет смешиваться двум жидкостям - на аноде и на катоде, но всё же
пропускает через себя электрический ток (который переносится сквозь неё ионами
воды) .
Electrolytic reduction ape rat li^, from 1933, K.H.SIotta and G.Szyszlta, "On bpta-Phenyl-ettiyl-amine^
®
5 »
111 < ■ ■ i«
-*-t
h
i
i
Fig,l
В качестве кухонной мембраны предлагались и телячьи кишки, и презервативы,
и пористые горшки для цветов - ни одна из них не работала. Ещё один предло-
женный вариант - сделать мембрану из смеси гипса с серебрянкой (пропорции?) и
затем растворить алюминий щёлочью, создав тем самым необходимую пористость.
Но он не был испробован. В общем, конкурс на мембраны до сих пор открыт.
Сама же процедура следующая:
A) Equipment for electrolytic reduction
An anode cell (Z) - a porous cell of Haldenwanger porcellain4 - was placed
in a filter assembly of 500 ccm (F) volume. The anode had measurements of
75mm x 160mm with a 70mm wide glazed edge that prevented the drawing-up and
smearing of the liquid to be reduced.
To the anode cell was added a solution of 25ccm concentrated sulfuric acid
in 175ccm water. The anode used was lead or carbon rod and was enclosed in a
tightly wound, glass spiral cooler. The water in this was conducted to the
outer container to help cool the inner tube. By regulating the cooling water
it was possible to keep the whole reduction solutionfor the first six hours
at 20 degrees Celsius. In the last hours the temperature was allowed to rise
to 40 degrees Celsius, to get a nearly quantitative course of the reduction.
The outer container contained a cathode (K) - a lead sheet (200mm x 90mm x
2mm), which before each experiment was coated electrolytically using diluted
sulfuric acid, with lead superoxide.
B) Reduction
A solution of 30g 3,4,5-trimethoxy-beta-nitrostyrene in lOOccm glacial
acetic acid and lOOccm ethanol was mixed with 50ccm concentrated hydrochloric
acid and added to the cathode container. The anode cell was filled with
dilute sulfuric acid to the outer level of the cathode cell. Now a current of 5
to 6 amps was passed through the equipment for 12 hours, so that the current
density was about 3 amps.
After the finished reduction, the contents of the cathode cell was filtered
and dried under vacuum. The remainder was then dissolved in ЗООсст water. Any
remaining unchanged nitrostyrene was removed by twice shaking it out with
ethyl acetate. The ester in the solution was then removed by shaking out once
with diethyl ether.
The liquid thus obtained of chloride of mescaline was then put in a
separating funnel which had ether added. The amine was freed with a cold
concentrated solution of lOOg technical sodium hydroxide. The solution obtained,
after extracting four times with ether, was dried with calcium carbonate and
the amine precipitated with dry hydrochloric acid gas.
After twice dissolving in absolute, dry, non-denatured alcohol, completely
pure mescalin hydrochlorid*xH20 was obtained as white leafs with a melting
point of 184 degrees Celsius and a yield of 24g (77.3%)
Каталитическим
гидрированием
Как типичный пример, описано получение 3,4-метилендиоксиФЭА.
В колбу, оборудованной магнитной мешалкой были помещены 3,4-метилендиокси-
бете-нитростирол (0.500 г, 2.59 ммоль), палладий на угле 5 % (К-тип) 0.533 г,
4 Это разновидность фарфора, из нее выпускаются и плитки для облицовки. Возможно,
можно заменить отшлифованной пластиной из отбитого от старого унитаза куска.
0.26 ммоль Pd) , 12 М. НС1 (0.5 мл), и этанол (10 мл). Реакционная смесь была
перемешана при 0 °С 3 часа под водородной атмосферой (1 атм) . Катализатор был
удален фильтрованием через целит, и раствор промыт СН2С12 (3x20 мл) . Водный
слой был нейтрализован водным раствором аммиака (28 %, 5 мл) и экстрагирован
СН2С12 (4x20 мл). Объединенные органические слои были высушены Na2S04.
Испарение растворителя дало 0.303 г продукта, или 71 %.
Палладиевой чернью в
уксусной/серной кислоте
Суспензия 15 г палладиевой черни в 175 мл АсОН была насыщена Н2 при
энергичном встряхивании в течение 30 мин. Затем 7.5 мл конц. H2S04 (d = 1.84) в
25 мл АсОН были добавлены, насыщение Н2 было продолжено ещё 15 мин. После
того , как катализатор насыщен, с одновременной подачей Н2, была добавленная
суспензия 25 г 2-окси-З-метокси-нитростирола в 75 мл АсОН маленькими порциями
в течение 3 часов. После поглощения расчетного количества Н2 - реакция
завершена. От фильтрата, после удаления Pd, был отогнан растворитель, прозрачный
остаток обрабатывают 50 мл этилацетата и фильтруют. Сульфат был растворен в
минимальных количествах воды (25 мл) , и подщелочен водн. NH3, выпадающее
основание отфильтровано и высушено на воздухе. Выход 2-окси-З-метокси-
фенэтиламина 16.4 г. (76%), т. пл. 112 °С.
Цинковой
амальгамой
К суспензии 1.5 г 5-бромо-1,3- диметокси-нитростирола в 20 мл водного МеОН
(1:1) было добавлено 4.5 г. НС1 (d = 1.19) и 0.3 мл 5% водного р-ра HgCl2.
При перемешивании это было восстановлено 5 граммами Zn пыли, предварительно
амальгамированной 0.3 мл 5% р-ра HgCl2, добавляя Zn порциями при 30-35 °С в
течение 30 мин. После завершения добавления, реакция была нагрета к 45-50 °С
и сохранялась при этой темературе при перемешивании в течение 30 мин. Затем
непрореагировавший Zn был удален, фильтрат подщелочён 10 % NaOH, пока весь
выпадающий Zn(О)2 не растворяется. Ликвор был экстрагирован толуолом (3x50
мл) , растворитель отогнан в вакууме, остаток растворен в 10 мл СН3ОН и
обработан насыщенным р-ром пикриновой кислоты - выход пикрата 2.0 г, 83 %.
Цинком в
соляной
кислоте
1. Восстановление
"по советскому патенту"
Я закончил 10 граммовое восстановление с Zn HC1, проведя все шаги обработки
чтобы избежать любой примеси NaCl в конечном продукте. Отношение Zn/нитро-
производное - 6:1 по массе, и выход - 5.77 г 2СН хлоргидрата, 56 %
(максимальный результат с этим же соотношением цинка к нитростиролу был 70 %).
Был подготовлен раствор 12 мл воды, 36 мл метанола и 8 мл 36 % HCL. После
охлаждения до комнатной температуры было добавлено 10 граммов 2,5 диметокси-
нитростирола, максимально измельченного в кофемолке. Далее в течение 2 часов
и 20 минут при помешивании было добавлено 60 граммов цинковой пыли и 210 мл
НС1, удерживая температуру в пределах 25-30 °С с помощью водяной бани,
прибавляя лед когда это необходимо.
Было прибавлено:
• 5 граммов Zn - 16 мл НС1
• 5 граммов - 16 мл
• 5 граммов - 16 мл
• 5 граммов - 18 мл,
пока все не было добавлено.
Время прибавления было рассчитано на 2 часа, но контроль температуры
увеличил это время.
Цинк был в форме пыли, но попадались и кусочки, поэтому он также был
измельчен. После этого он имел вид светлой пудры. Идея состояла в том, чтобы
удерживать концентрацию в хорошем диапазоне, так что я действительно добавлял
2.5 грамма и 8 мл НС1 в начале и затем 2.5 грамма и 9 мл до конца.
Реакцию продолжали перемешивать еще 6 часов, и наконец немного нерастворен-
ного цинка (комплекс?) осталось в прозрачном растворе очень светло-желтого
цвета.
Реакционная смесь была профильтрована, и колба и фильтр промыли 3x5 мл
воды. После этого смесь пробовали промыть дихлорметаном, но его плотность была
подобна и это не сработало, мы использовали 2x20 толуола, но толуол не
работал, дихлорметан растворяется в побочных продуктах.
Обработка заключается в прибавлении с охлаждением охлажденного NaOH 25 %,
пока все не растворится, или по крайней мере большая часть гидроокисей (лучше
прибавлять раствор охлажденного NaOH при охлаждении, но только если вы не
получили пасту и мешалка не работает), затем экстрагируйте 3x15% от объема эфир
/ толуол, промойте 25 % NaOH (50 % объема), насыщенным раствором NaCl и
сушите экстракты. Испарите излишек растворителя и насыщайте НС1.
У меня была идея относительно осаждения гидроокисей прибавлением метанола,
но это не сработало с приемлемым его количеством, так что я провел более
сложную обработку с частичным испарением метанола и эмульсий...
Эмульсии были отделены и разрушены с помощью 25% NaOH.
Реакция, как она есть, работает, и может быть хороша для домашних количеств
2СН. Проведя ее у вас будет приблизительно 170 мл или больше раствора
основания и 60 мл или больше растворителя на грамм нитропроизводного.
Реакция работает с простой водой, но она пенится, спирт предотвращает это и
делает реакцию более изящной, но я не знаю, оказывает ли он влияние на выходы
(более или менее).
Я сделал различные испытания в различных кислотных средах в присутствии и
отсутствии спирта и с 3-4 граммами цинка на грамм нитропроизводного, и выход
был 30-36 % в партиях по 3-4 грамма нитропроизводного (это означает, что
выходы вероятно не точны, такие количества очень малы для моих рук), но я
проводил свой первый опыт с большим количеством цинка, и в нем выход выше. Цинк
дешев, и вероятно, при добавлении большего количество цинка мы будем иметь
большие выходы, но с тяжелой последующей обработкой. Вероятно, если мы
пробуем пример 1 из патента, мы можем получить очень хороший выход, там отношение
11:1. Избыток Н2 6:1 Zn - 4.84, в то время как в Al/Hg восстановительном ами-
нировании 50 А1:100 К - 5.13. Избыток - это нормально, даже большее
количество цинка было бы приемлемо, но мы имеем проблему обработки.
Верное направление улучшения реакции - уменьшать количество цинка, но я не
знаю, возможно ли это, патент говорит о 4-х замещенных нитропроизводных, с
возможными ОСН3 заместителями в 2,3 позициях. Может быть 2,5 диметоксинитро-
стирол не настолько реактивный. Это область для исследований, я не был
удачлив с этим в этих первых попытках.
Другой путь состоит в том, чтобы найти сокращенный способ обработки, и
может быть 25 % NH3 стал бы хорошей идеей, но работа с NH3 ужасна. Мы можем
испарять начальный раствор, но я не уверен относительно того, что произойдет с
концентрацией НС1, она формирует азеотроп с водой при 20 % крепости, и
выпаривая раствор (я делал так в другие разы) имел конечную температуру
приблизительно 60 °С с аспиратором, может быть слишком много, если мы имеем 20 % НС1.
Кроме того, мы все еще должны растворить все гидроокиси цинка. Другая идея
которую я пробовал и которая, казалось, работала - использование метанольной
H2S04, соли цинка не очень растворимы в кислом растворе, и могут быть
отфильтрованы, в то время как сульфат амина растворим. Я сделал это в очень
малой порции и, подщелочив, я видел плавающий амин с его характерным запахом,
это работает.
Я пробовал на этом опыте уменьшить количество растворителя (спирт
предотвращает образование пены в начале) но тогда мы имеем плотный раствор в
котором дихлорметан не отделяется, и толуол не работает (эфир?).
Сокращение количества означает, что меньшее количество НС1 необходимо для
поддержания хорошей концентрацию и обработка меньше (около 2/3 частей от
первого) . Кажется, что реакция идет через некоторый комплекс с цинком, который
вступает в реакцию медленнее чем цинк непосредственно с НС1, вы можете
наблюдать это во второй половине прибавления, и существует также побочный продукт
- интермедиат, желто-оранжевое масло, которое является растворимым в системе,
добавляя большее количество цинка восстанавливает цвет реакции, так что
кажется, что это - промежуточное соединение, которое могло содержать цинк или
нет, и оно восстанавливается до амина. Я видел его в кислых промывных водах и
в кристаллизационной воде.
Реакция сначала оранжевая, затем изменяется к оранжево - коричневому,
коричнево - зеленому, зелено - серому, серому, и затем - суп этих серых
полутвердых тел, взаимодействующих с не очень интенсивным выделением Н2 в
прозрачном желтом растворе, который становится более прозрачным при последующем
добавлении цинка.
Я увидел, что с большим количеством НС1 реакция быстрее, и выходы более или
менее одинаковы. Реакция может быть проведена за 2 часа или около того с
конечной концентрацией 14-15 %, но вам придется нейтрализовать большее
количество кислоты.
А вот дальнейшие улучшения - оказывается, при использовании чистой
цинковой пудры выходы значительно улучшаются!
Ifm still playing around the Zn HC1 nitrostyrene reduction, and Ifve got
new results that make me reconsider my previuos especulations. I used the
first times a very cheap Zn with an unknown grade of purity and size, with
black color, and you know what I got, around a 55 % with an excess of 5.5:1
Zn:25DMNS.
As I want to make a standarized and reproductible procedure for this and
other compunds, I bought good Zn, 97 % and 80-200 micros (Ifm not absolutely
sure about this point, I read in the printed catalogue 80-200 mesh, and in
the web page 80-200 micros, and now it is not available, they have changed
this Zn with other more pure). This Zn is grey, not black, and itfs obvious
seeing it that the other one was quite bad.
I started my tests and got better results, but changing as well the
temperature of rxn, a 56 % with a 2.5:1 ratio around 6 С and same (57 %) at -5
C. I decided to check if temp was the reason and in micro test was not obvi-
ous that temp had nothing to do. Finally I decided to make a rxn with similar
conditions to the initial ones and this new Zn, and I got a 75 % yield. 20 gr
of nitro in 125 ml of methanol 75 of water and 35 of HC1, added 110 gr of Zn
and 440 ml of HC1.
I've had mechanical losses of product in the workup, becuase I made a 20 gr
rxn, and I had to extract 3.3 liters of concentrated NaOH solution, and I
have not adequate vessels, so I guess that is realistic to think in around a
80 % yield.
With this Zn the rxn behaves different, and I think now that my thoughts
about some Zn complex is bullshit. It is just Zn and HC1 reacting and
reducing the nitrostyrene.
This gives a new attractive to the procedure, altough it has the same
problems with workup, a 10 gr batch can be done in a 2 liters extraction using
strong NaOH solution (>30 %). Fine for 2CB.
I believe I have learned the lesson, bad chemicals, bad conclusions. I've
made the same mistake in other research.
2. Восстановление
по Леммингеру
К охлажденной льдом и перемешиваемой смеси 42 мл 35 НС1 и 42 мл этанола
были поочередно в маленьких частях добавлены 5.31 г 3,5-диметокси-4-аллилокси-
нитростирола (20 ммоль) и 16.5 г порошка цинка. Температура была поддержана
при 5 °С в течение этого добавления, которое заняло 75 мин. Смесь была тогда
перемешана 1 ч при температуре, медленно поднимающейся от 5 до 10 градусов С
и 2 ч при 10-12 °С. Тогда 12.5 мл 35% НС1 были добавлены к смеси в течение 1
ч при 10-15 С.
Затем в течение 1 ч дополнительно 3 г цинка были добавлены и перемешивание
было продолжено 1.5 ч при 15-20 °С. Смесь отфильтровали 12 ч позже и промыли
водой (23 мл) . Прозрачный фильтрат был экстрагирован дважды бензолом 23 мл,
чтобы удалить нещелочные примеси.
В водную фазу тогда медленно и с охлаждением добавили раствор 75 г NaOH в
125 мл воды; сначала выпавший Zn(OH)2 почти растворился. Амин был
экстрагирован четыре раза бензолом по 25 мл, объединенные экстракты бензола были
экстрагированы дважды водой (25 мл) и отфильтрованы. Прозрачный слегка желтый
фильтрат был упарен, чтобы удалить бензол и затем перегнан при 10 ммНд.
Выход - 4.05 г (85) %.
РАЗНОЕ
Каталитическое
гидрогенирование
нитроалканов
формиатом аммония
То a stirred suspension of an appropriate nitro compound (5 mmol) and 10%
Pd-C (0.2 - 0.3 g) [see Note] in dry methanol (10 mL) , anhydrous ammonium
formate was added (23 mmol) in a single portion. The resulting reaction
mixture (slightly exothermic and effervescent) was stirred at room temperature
for 3-40 min under argon, the catalyst was removed by filtration through a
celite pad and washed with dry methanol (10 mL).
The filtrate was evaporated either under reduced or at normal pressure. The
resulting residue was triturated with water (10 mL - 25 mL) , product was
extracted with an organic solvent (i.e. ether, DCM or chloroform) and dried
over Na2S04. The organic layer on evaporation gave the desired amino
derivative. Some products were directly converted into the HCl-salt with ethereal-
HC1 without evaporation of ether layer.
In most cases the reaction is over within 15-30 min with nitro-alkanes.
These results demonstrate a rapid versatile and selective reducing system for
wide variety of nitro-compounds in the presence of other functional groups
for e.g. -CN. > C=0, etc. Ammonium formate also has the advantages of being
readily available, inexpensive, stable and nontoxic and can be used in
conjunction with either Pd-C or Raney-Nickel catalysts. Moreover, it may be
added to the reaction in a single portion and products can be easily
separated from the reaction mixture. This procedure will therefore be of general
use for the preparation of amines specifically in cases where rapid mild
reduction is required.
Note:
Other catalysts can be used. Polymer supported Pd catalyst should work. Ra-
ney Ni often works and Urushibara Ni should work as well [but these are
untested] .
Восстановление
нитроалканов
гидразингидратом на
мелкодисперсном никеле
Первая стадия - как у Родиума, восстановление двойной связи. А вторая
стадия называется "Селективное восстановление -N02 группы гидразингидратом на
Никеле-Ренеяп (эта методика из какого то официального органикума):
В двугорлой колбе, оснащенной обратным холодильником, смешивают 1 моль мо-
нонитросоединения, 10-кратный объем растворителя и 2,5моль гидразин-гидрата.
Смесь нагревают до 30-40 °С и добавляют небольшими порциями Никель-Ренея (5-
10 процентов от массы нитросоединения). Реакция начинается с выделением
азота. При уменьшении выделения газа добавляется следующая порция катализатора.
После прекращения выделения азота, смесь кипятят с обратным холодильником
час. Катализатор отфильтровывают, растворитель отгоняют и полученное вещество
перегоняют на вакууме.
Каталитическое
восстановление нитрилов
гидразингидратом5
5 Восстановление нитрилов гидразингидратом в присутствии никеля Ренея. - Химическая
наука и промышленность , 1959,4, N2,281-28
0,016 моля 3-индолилацетонитрила растворяют в 50 мл спирта добавляют 0,5 г
скелетного никеля и небольшими порциями 48 мл гидразин гидрата при нагревании
примерно до 100 затем нагревают примерно 1 час до прекращения выделения
аммиака , фильтруют фильтрат упаривают в вакууме получают 2.4 г триптамина.
Выход 95%.
Восстановление
ос-оксиминокетонов
в амины
То a 3-neck 2 L flask is added 2.2 moles of dry HC1 to 1000 ml of dry
dimethyl formamide (DMF). To the flask is then added 272 grams (2 moles) of p-
hydroxyacetophenone all at once. Then, 296 ml grams (2.2 moles) of 90%
tertiary butyl nitrite is added very slowly so as to maintain the reaction medium
temperature at about 40.degree. C, which takes about 2 hours, after which
the reaction medium is stirred for an additional 3 hours while maintaining
the temperature at about 40.degree.-45.degree. C. The contents of the flask
are then poured into one liter of ice and extracted three times with 200 ml
of ethyl acetate.
About 200 ml of the crude, dry ethyl acetate solution is then added with
10.5 grams of 5% palladium/carbon catalyst to a reaction medium solution made
by combining 350 ml glacial acetic acid and 35 ml of concentrated sulfuric
acid. The reaction mixture is then placed in one liter autoclave reactor and
degassed 3 times with nitrogen gas, then 3 times with hydrogen gas, after
which the reactor is pressurized to 100 psig with hydrogen gas and the
reaction is monitored over a period of 7 hours as follows:
Time
(min.)
0
30
75
95
130
165
420
Temperature
(.degree.
44.8
37.2
35.0
33.0
31.0
29.4
23.9
C.)
Reactor
Pressure
(psig)
100
100
100
100
100
100
100
Surge V<
Pressure
(psig)
457
447
395
382
350
345
313
The reaction mixture from the reactor is then filtered to recover the
catalyst , and the filtrate is concentrated to recover Tyramine.H.sub.2 SO.sub.4
in 64% yield.
Восстановление этих соединений непосредственно в амин осуществляется, при
атмосферном давлении на 10% Pd/C в кипящей уксусной кислоте и муравьиной
кислотой в качестве донора.
Есть также все основания предположить, что способ этот сработает и на
никелевом катализаторе (т.к. механизм реакции состоит в том, что первоначально
оксииминокетон восстанавливается в аминоспирт, который дегидрируется в кислой
среде в аминоалкен, затем восстанавливаемый в алкиламин - все эти реакции
протекают и на никеле, и при обычном давлении), однако практически никто это-
го не опробовал. А пока не попробуешь, не узнаешь.
Если гидрирование вести в нейтральной среде, образуется аминоспирт, который
можно преобразовать в фенилоксазолин или катинон.
Существует также масса способов восстановления, каждый из которых
заслуживает того, чтобы быть исследованным - хотя большинство из них не
восстанавливает ОН-группу.
Замечательные открытия ещё впереди...
ФЭА из гидрокоричных
кислот (реакция Шмидта)
Получение 2-(м-хлорфенил)-этиламина.
Раствор 80 г м-хлоргидрокоричной к-ты в очищенном от тиофена абсолютном
бензоле нагревают с 300 мл конц. серной к-ты до 50 град. В этот раствор
вводят в течение 4 часов при перемешивании 40 г азида натрия и выдерживают
реакционную смесь примерно при 50 град, еще около часа. После этого смесь
охлаждают и выливают в лед. Суспензию сульфата амина затем подщелачивают при
охлаждении и экстрагируют эфиром. При перегонке (111-113 град. / 12 мм) получают
57.2 г (85%) указанного первичного амина.
Системы
ОСНОВЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
Манфред Шляйфер
5. РЕГУЛЯТОРЫ
ДИСКРЕТНОГО
ДЕЙСТВИЯ
5.1 Дискретные и
квази-непрерывные
регуляторы
Рассматривавшиеся ранее регуляторы непрерывного действия с П-, ПД-, И-, ПИ-
и ПИД-структурой могут формировать любое значение управляющего сигнала «у»
между 0 и 100 %. Это позволяет регулятору поддерживать регулируемую величину
«х» постоянно на уровне задающей величины «w».
Дискретные и квази-непрерывные регуляторы, в противоположность непрерывным,
не обладают непрерывным выходным сигналом, их выход может находиться лишь в
состояниях «Вкл.» и «Выкл».
Выходы этих регуляторов часто выполнены в виде реле, типовым решением
являются также полупроводниковые реле. Иногда такие регуляторы обладают также
логическими выходами.
Непрерывные
регуляторы
Дискретные
регуляторы
Квазинепрерывные
регуляторы
/тонкая шкала\
Ы РМГНЯ ПЯ 1
^i \sv\\ пси id j
Ч^^ (о...юо%) У
/грубая шкала^\
w\ Ksvw пси let j
\(0 Oder Ю0%)У
/тонкая шкала^ч
^l i РМГНЯПЯ 1
\^ (О...ЮО%) J
W
z£
-X
Непрер
ывный регуляторы
У
>- i
Компаратор с гистерезисом |
w
=£
-X
ж
, У
Квази-непрерывный регулятор
w
z£
-х
»->
Ключевой
каскад
У
Рисунок 35: Непрерывные, дискретные и квази-непрерывные регуляторы.
Регуляторы дискретного действия работают как компаратор с гистерезисом
(Рисунок 35): Они замыкают контакт до тех пор, пока не будет достигнуто заданное
значение. Затем контакт размыкается, и фактическое значение начинает падать.
Когда фактическое значение достигает уровня, равного заданному значению минус
установленный гистерезис, на объект снова подается мощность. Примером
дискретного регулятора является термостат.
Квази-непрерывные регуляторы можно представить в виде комбинации
непрерывного регулятора и ключевого каскада (Рисунок 35) : Непрерывный регулятор
вычисляет управляющий сигнал, как описано в главе 3 «Регуляторы непрерывного
действия». Ключевой каскад варьирует время включения выхода в соответствии с
вычисленным управляющим сигналом. Если такие регуляторы достаточно часто
переключаются, то достигается поведение при регулировании, практически
соответствующее поведению непрерывного регулятора.
В следующей главе мы рассмотрим дискретные и квази-непрерывные регуляторы,
обладающие одним двоичным выходом. Так как выход может находиться в двух
состояниях, регуляторы этого типа называют двухточечными.
5.2 Дискретный
двухточечный
регулятор
Дискретный двухточечный регулятор работает как термостат: Если фактическое
значение лежит ниже заданного, выход замыкается и нагреватель работает на
полную мощность. Когда достигнуто заданное значение, мощность устанавливается
на уровне 0 %. Когда через некоторое время фактическое значение снова падает
ниже уровня заданного значения минус разность уровней включения и выключения
(Xsd) , выход снова включается.
Двухточечный регулятор становится дискретным, если задается Хр, равное О
(чаще всего, это заводская установка). В этом случае учитывается заданное
Xsd.
Дискретные двухточечные регуляторы часто используются в форме термостата.
В двух следующих разделах мы рассмотрим, как дискретный двухточечный
регулятор ведет себя в случае объектов регулирования первого и более высокого
порядка .
1 У[%] |
100 -
—XSd—
1
т ▼
w
^ 1
w 1
X
Рисунок 3 6: Характеристика дискретного двухточечного регулятора.
5.2.1 Дискретный двухточечный
регулятор с объектом 1-го порядка
Когда дискретный двухточечный регулятор работает с объектом 1-го порядка,
нагрев включается при охлажденной установке. Так как имеется только один
накопитель энергии, то температура немедленно начинает расти (Рисунок 37). При
достижении заданного значения мощность уменьшается до 0 %, и фактическое
значение не успевает превысить заданное. Теоретически, фактическое значение
немедленно начинает снижаться, и через некоторое время оно достигает нижней
точки включения (заданное значение - разность уровней включения и
выключения) . Нагреватель снова включается, и фактическое значение опять начинает
возрастать...
X i
W
У i
Ун
i
1 1
/ Х
L
^*"*""-»^/
*Sd
т
ь, 1
t
►
t
Рисунок 37: Дискретный двухточечный регулятор с объектом 1-го порядка.
При работе с объектом 1-го порядка фактическое значение меняется в
диапазоне между уровнями включения и выключения - это лучший результат, которого
можно достигнуть при использовании дискретного регулятора.
Частота переключений тем выше, чем меньше разность уровней включения и
выключения, и чем быстрее объект регулирования.
5.2.2 Дискретный
двухточечный
регулятор с объектом
высшего порядка
При работе дискретного двухточечного регулятора с объектом высшего порядка,
нагрев включается при охлажденной установке. Поскольку здесь имеется
несколько накопителей энергии, регулируемая величина начнет возрастать лишь по
прошествии некоторого времени (накопители энергии должны быть сначала заряжены).
При достижении заданного значения мощность снижается до 0 %. Ввиду наличия
времени задержки фактическое значение успевает превысить заданное. Через
некоторое время фактическое значение начнет падать и достигнет нижнего уровня
включения. Нагреватель включится, но фактическое значение начнет расти с
задержкой (накопители энергии должны снова зарядиться).
X J
W
У *
Ун
i
Tu
L
/ X
~ ........^ ^...L. 1
X /\ XSd
1 4
w 1
! t
1 W 1
t
Рисунок 38: Регулятор с объектом высшего порядка.
При работе с объектом высшего порядка колебания фактического значения
оказываются больше, чем разность уровней включения и выключения. Поэтому, если у
термостата задана разность уровней включения и выключения, скажем, 5 К, то
фактическое значение может колебаться в диапазоне 10 К.
Вывод:
Регулирование при помощи дискретного регулятора, например, в форме
термостата не требует больших затрат. Использование этого типа регулирования имеет
смысл, когда результирующие колебания фактического значения не являются
помехой.
Двухточечные регуляторы в компактном исполнении чаще всего реализуются в
форме квазинепрерывных регуляторов (их конфигурация в виде дискретных
регуляторов применяется редко, иногда по неосведомленности).
Поведение таких регуляторов при работе с относительно инерционными
объектами регулирования соответствует поведению непрерывных регуляторов.
5.3 Квази-непрерывный
двухточечный регулятор:
пропорциональный регулятор
Квази-непрерывный регулятор состоит из непрерывного регулятора и ключевого
каскада. Если этот регулятор работает в режиме пропорционального регулятора,
его характеристика имеет вид, описанный в главе 3.1.1 «Зона пропорционального
регулирования».
1 У [%] '
1 "1ПП
1UU
L
Хр
i * w 1
<-\-+ w x
X
Рисунок 39: Зона пропорционального регулирования ква-
зи-непрерывного регулятора.
Квази-непрерывный регулятор, характеристика которого показана на Рисунке
39, формирует управляющий сигнал 100 % до тех пор, пока фактическое значение
не попадет в зону пропорционального регулирования (контакт реле замкнут все
время). Когда фактическое значение находится в зоне пропорционального
регулирования и приближается к заданному значению, формируется все меньший
управляющий сигнал.
Каким же образом можно почти непрерывно дозировать энергию при помощи
дискретного выхода?
В конечном счете, с временной точки зрения, нет различия между тем,
работает ли печь с током нагрева 50 %, или же полный ток течет через нагреватель в
течение половины времени. Квази-непрерывный регулятор меняет, вместо величины
своего выходного сигнала, его относительную длительность включения,
управляющий сигнал соответствует относительному времени включения.
Пример
У квази-непрерывного двухточечного регулятора с управляющим сигналом 43 %
выход включен 43 % времени и выключен 57 % времени.
Регулятор вычисляет управляющий сигнал в каждый момент времени. Мы же
должны ему сообщить, через какой временной интервал следует производить включения
и выключения. Сумма времени включения и выключения называется периодом
переключения Су.
а) Разные управляющие сигналы
У 4
Вкл
10
20
30
40
у = 50%
Cy=20s
50
t[s]
У '
Вкл
i
►
у = 25%
Cy=20s
0 5
20 25
40 45
t[s]
b) Один управляющий сигнал (у = 25%) при разных периодах включения m
У
Вкл
0
20
40
у = 25%
Су= 20s
t[s]
У
Вкл
R^y~H i-i i-i i-i
0 10 20 30 40
у = 25%
Су= 10s
t[s]
Рисунок 40: Разные управляющие сигналы и периоды переключения
На Рисунке 40 в верхней половине показан выходной сигнал регулятора при
управляющих сигналах 50 % и 25 %. Соответственно, регулятор включает выход в
течение 50 % и 25 % времени.
В нижней половине Рисунка 40 управляющий сигнал неизменен (25 %) при разных
периодах переключения. Во втором случае задан меньший период переключения (10
с) ; энергия дозируется более мелкими порциями и изменения между 0 и 100 %
приводят к меньшим колебаниям фактического значения.
Относительно периода переключения действует следующее правило: чем больше
период, тем вероятнее возникновение колебаний фактического значения. Су
следует выбирать настолько малым, чтобы либо не возникало колебаний фактического
значения, либо они лежали в допустимых для данного процесса пределах.
При механических переключателях следует задавать Су лишь настолько малым,
насколько это действительно необходимо, так как уменьшение Су негативно
сказывается на сроке службы реле и контакторов.
При использовании электронных выходов (например, ТЕХАС, твердотельные реле,
выход с открытым коллектором) Су можно задавать сколь возможно малым.
Пример оценки
срока службы реле
Пусть длительность периода переключения регулятора, используемого для
регулирования температуры, составляет Су =20 с. Примененное реле обладает сроком
службы контактов 1 млн. переключений.
При заданном Су получается три переключения в минуту, т.е. 180 / ч. Для 1
млн. переключений получается срок службы 5.555 часов = 231 день. Приняв
продолжительность эксплуатации 8ч/ день, получаем около 690 дней. Считая, что
в году около 230 рабочих дней, мы приходим к сроку службы около 3 лет.
Вычисление периода переключения для двухточечного регулятора должно
выполняться до оптимизации: Регулятор включают в ручном режиме и задают типичный
управляющий сигнал. Если при таком периоде переключения обнаруживаются
колебания фактического значения, производится уменьшение Су до тех пор, пока не
устанавливается устойчивое фактическое значение.
Указание: Может оказаться, что и при Су > 20 с будет достигнуто устойчивое
фактическое значение.
5.3.1 Поведение интегральной и
дифференциальной составляющих
квазинепрерывного
двухточечного регулятора
Поведение интегральной и дифференциальной составляющих определяется теми же
факторами, что и для непрерывного регулятора. Например, интегральная
составляющая увеличивает свой управляющий сигнал в течение времени, когда
регистрируется рассогласование. Но, в противоположность увеличению выходного сигнала,
интегральная составляющая увеличивает относительное время включения выхода.
Представим еще раз квази-непрерывный двухточечный регулятор как комбинацию
непрерывного регулятора и ключевого каскада:
W
1 х
ь.
W
Непрерывный
регулятор
Неп[
W
эерывный сигн<
'ПД/ПИ/ПИД
Ключевой
каскад
ал
ПС
У
W
Коммутационная
эследовательност
Объект
ъ
Рисунок 41. Квази-непрерывный регулятор как
комбинация непрерывного регулятора и ключевого каскада.
Структура регулятора может быть выбрана произвольной (П - ПИД). Далее
определяются соответствующий период Су параметры регулирования. На основании этих
настроек, установленного заданного значения и поведения фактического значения
регулятор определяет свой управляющий сигнал yR. После этого ключевой каскад
преобразует управляющий сигнал с учетом установленного Су в коммутационную
последовательность.
Пример
В показанном квази-непрерывном регуляторе непрерывный регулятор формирует
управляющий сигнал 50 %. Для ключевого каскада управляющий сигнал 50 %
означает относительную длительность включения, также равную 50 %. Допустим, что
Су составляет 10 с, тогда ключевой каскад включает и выключает выход на
периоды по 5 с. Если у двухточечного регулятора найдена хорошая настройка для
Су, то к его статической, интегральной и дифференциальной составляющей
относятся все утверждения, сделанные в главе 3 «Регуляторы непрерывного
действия» . Для этого регулятора можно также применять все методы оптимизации,
описанные в главе 4 «Замкнутый контур регулирования /оптимизация».
Минимальная
длительность
включения Тк
Некоторые исполнительные элементы ожидают, что на них подается управляющий
сигнал в течение не менее некоторого минимального времени. Это возможно,
например, при управлении газовой печью, где газ должен быть подожжен и затем
сожжен без остатка. В качестве другого примера можно упомянуть холодильную
машину, у которой есть минимальный период включения.
Для указанных приложений у некоторых регуляторов можно воспользоваться
параметром «минимальное время включения» (Тк) . Заводской установкой для него
является 0 с.
Если установить Тк > 0 с, то двоичный выход будет включаться не менее чем
на это время. Регулятор старается в дальнейшем придерживаться заданного
периода переключения Су, но Тк обладает для него приоритетом (Рисунок 42):
Пример: ^ = 20 с, Су = 100 с
a) Y = 20% i
Вкл
i
20 с
b) Y= 10% '
Вкл
i
2С
)с
100 с
1
100 с
20
0с
^ I
W 1
t
*
t
Рисунок 42: Выходной сигнал двухточечного регулятора при Тк =20 с.
На Рисунке 42 показан выходной сигнал двухточечного регулятора, когда
заданы Тк = 20 с и Су = 100 с. Даже при самых маленьких управляющих сигналах
регулятор включает свой выход не менее чем на 20 с.
На Рисунке 42а регулятор формирует управляющий сигнал 20 %: он замыкает
выход на 20 с и размыкает на 80 с (в этом случае удается соблюсти длительность
периода переключения 100 с).
На Рисунке 65Ь регулятор формирует управляющий сигнал 10 %: здесь он также
замыкает выход на 20 с. Чтобы достичь управляющего сигнала 10 %, ему прихо-
дится размыкать выход в девять раз дольше. В этом случае регулятор
увеличивает период переключения до 200 с.
5.4 Трехточечный
регулятор
Трехточечный регулятор можно упрощенно представить как параллельное
соединение двух отдельных регуляторов.
X W
W
Структура 1
Трехточечный
регулятор
w
Структура 2
Масло-
теплоноситель
1-й выход
нагрев
Объект
регулирования
2-й выход
охлаждение
Охлаждающая
жидкость
Рисунок 43: Устройство трехточечного регулятора.
С его помощью можно при выходе за нижний предел задающей величины включать
нагрев, а при выходе за ее верхний предел - охлаждение. В качестве другого
применения можно назвать увлажнение и удаление влаги из климатической камеры.
У регулятора каждому управляющему сигналу назначается свой выход: Так,
например, для нагревания часто используют 1-й выход, а для охлаждения - 2-й. Все
параметры, относящиеся к «регулятору нагревания», обозначаются индексом 1, а
для всех параметров «регулятора охлаждения» используется индекс 2.
Рассмотрим сначала, как ведет себя трехточечный регулятор, когда обе
структуры работают в дискретном режиме.
5.4.1 Дискретный
трехточечный
регулятор
Обе структуры работают в дискретном режиме, если Xpl и Хр2 заданы равными
0. В этом случае начинают играть роль заданные разности между уровнями
включения и выключения (Xsdl, Xsd2) (Рисунок 44):
у[%] 4
100
-100
х.
Sd1
27 28
X,
Sh"
30
w
32 33
x[°C]
X
Sd2
Рисунок 44: Характеристика дискретного регулятора с двумя выходами.
Рисунок 44 иллюстрирует принцип работы дискретного трехточечного регулятора
на конкретном примере: Для обеих разностей между уровнями включения и
выключения (Xsdl и Xsd2) заданы значения 1 К, заданное значение равно 30 °С. У
трехточечного регулятора, кроме этого, должен быть задан параметр «контактное
расстояние» Xsh (в примере 4 К) . Он предупреждает непрерывное переключение
между нагреванием и охлаждением (что было бы бесполезной тратой энергии).
Представим маленькое фактическое значение х (Рисунок 44): Управляющий
сигнал составляет 100 %, и нагревательный контакт замыкается. Фактическое
значение увеличивается, пока при 28 °С контакт не разомкнётся. Через некоторое
время происходит охлаждение. Когда фактическое значение оказывается ниже 27
°С, снова включается нагреватель. При необходимости нагрева и при
благоприятных условиях фактическое значение будет удерживаться в диапазоне Xsdl
(обоснование имеет в главе 5.2.1 «Дискретный двухточечный регулятор с объектом 1-
го порядка»).
Представим теперь, что ввиду более высокой окружающей температуры
фактическое значение будет повышаться. После того, как оно превысит 33 °С,
управляющий сигнал будет равен -100 % (замыкает контакт охлаждения). Холодильный
агрегат вызывает падение температуры, при 32 °С он выключается. При
необходимости охлаждения и при благоприятных условиях фактическое значение будет
удерживаться в диапазоне Xsd2.
Если конфигурируется трехточечный регулятор, то обе структуры должны
работать в квазинепрерывном режиме. Принцип действия мы объясним в следующей
главе.
5.4.2 Квази-непрерывный
трехточечный регулятор
Квази-непрерывный трехточечный регулятор, у которого оба выхода управляются
своим пропорциональным регулятором, можно также представить как соединение
двух связанных между собой квази-непрерывных регуляторов. Обе структуры
трехточечного регулятора настраиваются для работы в квази-непрерывном режиме при
помощи задания Хр > 0. После этого разность между уровнями включения и
выключения больше не используется. Длительность периода переключения можно свобод-
но конфигурировать для обеих структур. Контактное расстояние продолжает
оказывать влияние.
На Рисунке 45 показана характеристика квази-непрерывного трехточечного
регулятора, используемого для управления климатической камерой (оба отдельных
регулятора имеют П-структуру).
1 У[%] i
1 Л Г\Г\
IUU
-100 -
ХР1
Нагрев \
XSh
i i i i i ь. 1
I I I I I I4 I I I I I ^ 1
25 27 29 30 31 \ 33 х [°С]
i i | \ |
X W
n^ Охлаждение
ХР2 X
Рисунок 45: Характеристика квази-непрерывного трехточечного регулятора.
Как изображено на Рисунке 45, Xpl и Хр2 можно настраивать раздельно. Это
необходимо, так как передаточный коэффициент объекта управления для двух
управляющих сигналов, вообще говоря, будет различным. Так, например,
нагревание влияет на процесс совершенно иначе, нежели охлаждение (например, при
помощи вентилятора).
Рассмотрим принцип действия этого регулятора. Пусть фактическое значение
температуры в климатической камере равно 25 °С, регулирование включается.
Нагрев
Реле нагрева замыкает контакт, и начинается нагрев с управляющим сигналом
100 %, после чего фактическое значение возрастает. Управляющий сигнал
нагревателя, начиная с фактического значения 27 °С (достижение зоны
пропорционального регулирования), непрерывно уменьшается, реле с учетом заданного периода
переключения (Cyl) начинает замыкать и размыкать контакт, и период включения
становится все меньше. Рассогласование, а, следовательно, и управляющий
сигнал уменьшаются, пока не установится управляющий сигнал, поддерживающий
фактическое значение на постоянном уровне. Мы получим положительный управляющий
сигнал (например, управляющий сигнал 25 % при 28,5 °С).
Охлаждение
Пусть теперь начинает повышаться температура окружающей среды (возмущающее
воздействие), в результате чего внутреннее пространство климатической камеры
нагревается. Фактическое значение растет - после его попадания в интервал
контактного расстояния (29 °С) управляющий сигнал равен 0 %, не происходит ни
нагревания, ни охлаждения. Лишь после достижения температуры 31 °С реле
начинает замыкать и размыкать контакт охлаждения (управляющий сигнал становится
отрицательным). Рассогласование становится настолько большим, что
установившийся управляющий сигнал оказывается достаточным, чтобы поддерживать постоян-
ное фактическое значение.
У обоих регуляторов активирована П-структура, поэтому ни при нагреве, ни
при охлаждении регулятор не может обеспечить равенства фактического значения
заданному.
5.4.3 Поведение интегральной и
дифференциальной составляющих
квази-непрерывного
трехточечного регулятора
Если обе структуры регуляторы включены в режиме ПИД, то дополнительно
определяется поведение их интегральных и дифференциальных составляющих (Tnl, Тп2,
Tvl и Tv2).
Интегральная составляющая добивается равенства фактического значения
заданному, а дифференциальная составляющая противодействует изменению фактического
значения.
Пропорциональные составляющие активируются только вне интервала контактного
расстояния. Контактное расстояние отодвигает зоны пропорционального
регулирования друг от друга и предотвращает непрерывное переключение между
нагреванием и охлаждением.
Настройка контактного расстояния должна выполняться после оптимизации и
таким образом, чтобы не происходило нежелательного переключения между
нагреванием и охлаждением.
В Таблице 5 показано, какие параметры следует настраивать для трехточечного
регулятора, если обе структуры должны работать в дискретном или
квазинепрерывном режиме.
Таблица 5: Параметры т;
СТРУКТУРА
Дискретный
Квазинепрерывный
П
ПИ
ПИД
пд
И
рехточечного регулятора
ПАРАМЕТРЫ
Хр1=0
Хр2=0
Хр1;Хр2
Хр1;Хр2
Хр1;Хр2
Хр1;Хр2
-
-
-
Tnl;Тп2
Tnl;Тп2
-
Tnl;Тп2
-
-
-
Tvl;Tv2
Tvl;Tv2
-
-
Cyl;Cy2
Cyl;Cy2
Су1;Су2
Су1;Су2
Су1;Су2
Xsh
Xsh
Xsh
Xsh
Xsh
Xsh
Xdl;Xd2
-
-
-
-
-
У некоторых регуляторов можно также задавать минимальное время включения
(Tkl, Tk2).
Разумеется, структуры трехточечного регулятора можно произвольным образом
комбинировать. Структура 1 может, например, работать в ПИД-режиме, а
структура 2 - в ПИ-режиме. Кроме этого, 1-й выход регулятора может выдавать
непрерывный сигнал, а 2-й выход - дискретный. Это возможно, например, когда
происходит управление тиристорным силовым исполнительным элементом, и при помощи
контакта активируется холодильная установка.
5.5 Регуляторы для управления
исполнительными элементами
с серводвигателями
Такие элементы состоят из серводвигателя и собственно исполнительного
элемента, соединенных шпинделем. Исполнительными элементами часто являются
клапаны или заслонки. При наличии серводвигателей можно достаточно легко соби-
рать исполнительные элементы. При помощи двух цепей двигателя можно открывать
(левый ход) или закрывать (правый ход) исполнительный элемент.
Для управления исполнительными элементами с серводвигателями имеются
позиционные регуляторы, которые мы опишем в этой главе.
5.5.1 Трехточечный
ступенчатый регулятор
Трехточечный ступенчатый регулятор имеет два двоичных выхода для управления
исполнительным элементом с серводвигателем. На Рисунке 46 показан регулятор и
исполнительный элемент с серводвигателем в замкнутом контуре управления.
W
X
ь
W
W
Трехточечный
ступенчатый
регулятор
Газ—»
иткр
Закр
bs~
0
*v
—r^J
0
1^ У
=^>>-*м
Печь
Рисунок 4 6: Трехточечный ступенчатый регулятор и исполнительный
элемент с серводвигателем в замкнутом контуре управления.
Если реле регулятора замкнуло контакт, то клапан начинает открываться или
закрываться. Активация одного выхода блокирует другой выход. Если управления
не происходит, то, в отличие от обычного трехточечного регулятора, это не
означает , что управляющее воздействие составляет 0 %. В этом случае клапан
останавливается в текущем положении и, например, может быть при этом открыт на
60 %. Иногда пытаются управлять исполнительным элементом с серводвигателем
при помощи трехточечного регулятора. Это является ошибкой.
У трехточечного ступенчатого регулятора положение клапана соответствует
управляющему сигналу, который может находиться в диапазоне 0 ... 100 %.
Трехточечный ступенчатый регулятор постоянно контролирует фактическое и заданное
значение. На основе параметров регулирования в каждый момент времени он
вычисляет , на сколько процентов нужно открыть или закрыть клапан.
Пример
Трехточечный ступенчатый регулятор работает в режиме ПИ-структуры (Хр = 25
К, Тп = 120 с), продолжительность хода исполнительного элемента составляет 60
с. Фактическое и заданное значения равны 0 ° С. Затем устанавливают заданное
значение, равное 10 °С. Эти приводит к рассогласованию, равному 10 К.
В соответствии с параметрами регулирования, непрерывный регулятор скачком
увеличил бы управляющий сигнал до 40 % (пропорциональная составляющая,
Рисунок 47) и затем повышал бы его на основе времени отставания Тп = 120 с
(интегральная составляющая). Трехточечный ступенчатый регулятор тоже стремится к
тому, чтобы открыть клапан на 40 % и начать отрабатывать сигнал интегральной
составляющей. Однако клапан открывается с задержкой, так как он инерционен.
Чтобы сделать управление возможным, трехточечный ступенчатый регулятор должен
обладать информацией о том, сколь быстро работает клапан. Для этого служит
продолжительность хода исполнительного элемента ТТ (время, которое требуется
исполнительному элементу, чтобы из закрытого состояния полностью открыться
или наоборот). Продолжительность хода клапана на Рисунке 47 составляет 60 с.
У[%] А
100 -
80 -
60 -
40 -
20 -
— Управляющий сигнал на клапане
— Переходная характеристика непрерывного
регулятора с теми же параметрами
^t^^^ Параметры:
-.'-''/ Хр = 25К
\ / Тп = 120 с
! / Скачок = 10 К
! / ТТ = 60с
1 1 1 ► 1
60 120 180 \.\с\
Рисунок 47: Переходная характеристика
ступенчатого регулятора и сервоклапана.
системы из трехточечного
Трехточечный ступенчатый регулятор не обладает информацией о положении
исполнительного элемента. Поэтому можно задавать только структуры регулятора,
которые обладают интегральной составляющей (ПИ и ПИД).
Рассмотрим поведение трехточечного ступенчатого регулятора:
w/x [°C] i
к
w
Otkd ^^1
Зг
акр
('
1)
Ух
(2)
II 1 II 1
(3)
1
1 1 1
(4)
(5)
►
Не]
Рисунок 48: Поведение трехточечного ступенчатого
регулятора, структура ПИ.
На Рисунке 48 показаны заданное значение, фактическое значение и оба выхода
трехточечного ступенчатого регулятора: В момент времени (1) происходит
переход к новому заданному значению. Регулятор обнаруживает, что фактическое
значение лежит вне зоны пропорционального регулирования, он активирует выход
«Откр», по меньшей мере, до достижения зоны пропорционального регулирования
(клапан открыт на 100 %) . К моменту (2) фактическое значение достигает зоны
пропорционального регулирования. Пропорциональная составляющая уменьшает свой
сигнал, а интегральная составляющая увеличивает. Сначала уменьшение
пропорциональной составляющей примерно соответствует увеличению интегральной,
управляющий сигнал на клапане остается равным 100 %, никаких изменений не
происходит. В момент времени (3) регулятор вычисляет, что управляющий сигнал
следует уменьшить, и он начинает медленно закрывать клапан. В момент (4)
регулятор вычисляет, что необходимо увеличить управляющий сигнал на клапане. В
момент (5) фактическое значение достигает заданного, и дальше управление не
выполняется.
В отношении поведения при регулировании (П, И и Д) трехточечный ступенчатый
регулятор может рассматриваться как непрерывный регулятор.
Контактное
расстояние
Хотя трехточечный ступенчатый регулятор добился равенства фактического и
заданного значений, время от времени происходит управление исполнительным
элементом (открыть, закрыть, открыть и т.д.).
Если допустить, что фактическое значение лежит несколько ниже заданного, то
регулятор на короткое время даст сигнал закрытия исполнительного элемента.
Регулятор управляет исполнительным элементом в течение времени не менее
периода дискретизации (типичные значения для некоторых промышленных регуляторов
составляют 50...250 мс) . В результате короткого периода закрывания
фактическое значение уменьшается и оказывает ниже заданного. Регулятор снова выдает
управляющий сигнал в течение периода дискретизации, и фактическое значение
оказывается выше заданного и т.д.
Постоянного открывания и закрывания, сокращающего срок службы
исполнительных элементов, можно избежать, увеличивая контактное расстояние (Xsh).
Интервал контактного расстояния располагается симметрично вокруг заданного
значения. Если фактическое значение попадает в этот интервал, то управления
исполнительным элементом не происходит. Xsh задается после оптимизации регулятора,
и эта величина задается достаточно большой, чтобы не возникало длительного
попеременного открывания и закрывания. Но если выбрать слишком большое
контактное расстояние, то будет устанавливаться слишком большое рассогласование.
Ручной
режим
Так как трехточечный ступенчатый регулятор не знает фактического положения
исполнительного элемента, оказывается невозможным переместить исполнительный
элемент в положение, соответствующее управляющему сигналу, заданному в ручном
режиме. Когда схема переходит в ручной режим, то в первый момент управления
исполнительным элементом не происходит. Вручную можно лишь давать команду на
открывание или закрывание.
Концевой
выключатель
Для трехточечного ступенчатого выключателя вполне возможна следующая
ситуация: Запрашивается такое заданное значение, которое недостижимо на данной
установке . Ввиду интегральной составляющей регулятор будет постоянно давать
сигнал открывания исполнительного элемента, хотя тот уже открыт на 100 %.
Это приведет к бесполезной нагрузке на обмотку двигателя. Поэтому часто ис-
полнительные элементы с серводвигателем оборудуют концевым выключателем: Если
трехточечный ступенчатый выключатель дает команду открывания исполнительного
элемента, а тот уже открыт на 100 %, то концевой выключатель прерывает ток.
Существуют выключатель для обоих концевых положений. При использовании
самодельных исполнительных элементов рекомендуется оснащать их описанными
компонентами .
В Таблице 6 показаны регулировочные параметры трехточечного ступенчатого
регулятора:
Таблица 6: Регулировочные
параметры трехточечного ступенчатого
регулятора
Структура
Параметры
ПИ
Хр
Тп
-
тт
Xsh
пид
Хр
Тп
Tv
ТТ
Xsh
5.5.2 Позиционный
регулятор
Для управления исполнительными элементами с серводвигателями еще лучше
подходит позиционный регулятор, полное название которого «непрерывный регулятор
со встроенным позиционным регулятором для исполнительных элементов с
серводвигателем» . Если, например, один из регуляторов конфигурируется как
позиционных регулятор, то он обладает следующей структурой:
Сервоклапан
W
X
ь
W
непрерывный
регулятор
Ур
ьС
_ А
>►
к
Otkd —
1 >/
Позиционный ( м \
регулятор оакР A J
^v
—.
Газ
ь>, r>*J
w' \^^
Обратная связь по
управляющему воздействию
U у 1
^
Печь
Рисунок 49: Позиционный регулятор с сервоклапаном в
контуре регулирования.
Позиционный регулятор состоит из непрерывного регулятора, у которого можно
задавать любую из известных структур (П - ПИД) . Непрерывный регулятор
вычисляет на основе параметров регулирования, заданного и фактического значений
свой управляющий сигнал. Собственно позиционный регулятор добивается
отработки исполнительным элементом с серводвигателем величины управляющего сигнала,
формируемого непрерывным регулятором (например, открывания клапана на 80 %
при управляющем сигнале 80 %). Чтобы такая схема работала, необходимо наличие
у исполнительного элемента обратной связи по управляющему воздействию. Для
этого встраивают потенциометр, три вывода которого подключаются к входу 2
регулятора. На основании положения бегунка потенциометра регулятору становится
известным степень открытия клапана. Регулятор следует при этом сконфигуриро-
вать так, чтобы, например, вход 2 использовался для обратной связи по
управляющему воздействию. Пользуясь сигналом цепи обратной связи по управляющему
воздействия, позиционный регулятор добивается отработки заданного
управляющего сигнала. Встроенный регулятор не нуждается в оптимизации, параметры
регулирования настраиваются при задании продолжительности хода исполнительного
элемента.
У позиционного регулятора интервал контактного расстояния располагается
симметрично вокруг заданного значения, и пользователь должен задавать
достаточно большую величину контактного расстояния, чтобы не возникало
продолжительного попеременного открывания и закрывания.
При помощи позиционного регулятора достигается лучшее поведение системы при
регулировании, нежели при помощи трехточечного ступенчатого регулятора. Кроме
того, в ручном режиме можно задавать произвольную величину управляющего
сигнала , исполнительный элемент будет затем правильно позиционирован.
Для позиционного регулятора обратная связь по управляющему воздействию
необходима, иначе возможно лишь применение трехточечных ступенчатых
регуляторов.
Регулировочные параметры позиционного регулятора показаны в Таблице 7:
Таблица 7: Регулировочные параметры позиционного регулятора
Структура
Параметры
П
Хр
-
-
тт
Xsh
пд
Хр
-
Tv
ТТ
Xsh
И
-
Тп
-
ТТ
Xsh
ПИ
Хр
Тп
-
ТТ
Xsh
ПИД
Хр
Тп
Tv
ТТ
Xsh
6. СХЕМЫ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ
КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ
Вплоть до этой главы мы рассматривали неразветвленные контуры
регулирования. Влияние на объект оказывает в этом случае только управляющий сигнал
регулятора. Методы, рассматриваемые в данной главе, позволяют улучшить качество
регулирования или снизить стоимость системы регулирования.
6.1 Базовая
нагрузка
При подаче базовой нагрузки регулятор влияет только на часть управляющего
сигнала, тогда как его остаток подается на объект постоянно.
В примере на Рисунке 50 нагреватель 2 включен постоянно, а нагревателем 1
управляет регулятор.
При подаче базовой нагрузки исполнительный элемент управляет только частью
мощностью (можно выбрать элемент меньшего размера и сэкономить средства).
Кроме того, в случае двухточечного регулятора изменения сетевой нагрузки
становятся не столько большими.
Подача базовой нагрузки может также применяться, когда заданное значение на
объекте регулирования должно лежать в широком диапазоне. В качестве примера
можно взять промышленную печь, где заданные значения должны лежать в
диапазоне 200 ... 1000 °С. При малых заданных значениях возникает проблема, что
нагреватель выбран слишком мощным. При нагреве становится вероятным перерегули-
рование.
Решение: При малых заданных значениях отключается базовая нагрузка, а,
начиная с некоторого значения, она включается. Иногда базовая нагрузка
увеличивается ступенчато с ростом заданных значений. Этот метод имеет то
преимущество, что можно достигать любой рабочей точки с относительно большим
управляющим сигналом регулятора. Качество регулирования улучшается.
В некоторых случаях для нагревания требуется относительно большая мощность.
В силу хорошей изоляции для достижения равенства фактического и заданного
значений требуется относительно небольшой управляющий сигнал. Избыток
подаваемой мощности приводит к перерегулированию. Регуляторы ряда фирм при
больших рассогласованиях могут активировать дополнительную подачу мощности через
второй выход. Она снова отключается, когда рассогласование оказывается ниже
некоторого порогового значения. Равенство фактического и заданного значения
достигается при помощи первого выхода регулятора при подаче частичной
мощности.
>
N
L1
^ 1
и Ч
Уу^
К1
i
9
\
Г
R1
R2
Печь
Рисунок 50: Подача базовой нагрузки.
6.2 Режим разделения диапазона
В режиме разделения диапазона управляющий сигнал регулятора распределяется
между несколькими исполнительными элементами.
Причина этого может состоять в том, что один исполнительный элемент не
обеспечивает достаточную мощность, или же в установке необходимо экономить
энергию:
w
Выход 1
0...50%/4...20мА
Выход 2
50... 100%/4...20 мА
от градирни
клапан 1
охлаждение к
процессу
клапан 2
от холодильной машины
Рисунок 51: Режим разделения диапазона
В показанном фрагменте установки для некоторого процесса обеспечивается те-
плосъем. В данной установке теплосъем при помощи градирни оказывается
дешевле, чем при помощи холодильной машины.
Управляющий сигнал регулятора (0...100 %) распределяется между двумя
аналоговыми выходами: Если управляющий сигнал лежит между 0 и 50 %, то происходит
управление выходом 1 - 4...20 мА (клапан 1 - 0...100 %). Когда регулятор
вычисляет управляющий в диапазоне 50...100 %, то происходит управление выходом
2 - 4...20 мА (на выходе 1 поддерживается ток 20 мА).
6.3 Поддержание
возмущения на
постоянном уровне
Как было разъяснено в главе 2 «Объект регулирования», возмущения оказывают
влияние на регулируемую величину только тогда, когда они меняются. В
некоторых приложения имеется возможность поддерживать возмущение на постоянном
уровне:
w
Регулятор
Вспомогательный
1^41 регулятор
т
Объект
Рисунок 52: Поддержание возмущения на постоянном уровне.
На Рисунке 52 схематически показана печь, работающая на газе. Одним из
возмущений в этом случае является давление в подводящей магистрали газового
клапана. Если регулятор добился равенства фактического и заданного значений, то
при падении давления газа при найденном положении клапана произойдет
уменьшение фактического значения. Регулятор увеличит управляющий сигнал и снова
добьется равенства фактического и заданного значений.
При помощи вспомогательного регулятора можно поддерживать давление в
подводящей газовой магистрали на постоянном уровне. На вспомогательном регуляторе
устанавливается заданное значение, меньшее, чем минимальное ожидаемое
давление в газовой сети, и вспомогательный регулятор компенсирует колебания
давления. Поддержание давления на постоянном уровне в данном примере может
осуществляться при помощи редуктора.
6.4 Аддитивное и
мультипликативное
наложение возмущения
Если известно влияние возмущения на фактическое значение, то можно менять
управляющий сигнал регулятора в соответствии с возмущением. В принципе, можно
формировать дополнительный сигнал, пропорциональный возмущению (аддитивное
наложение возмущения) или менять весь управляющий сигнал пропорционально
возмущению (мультипликативное наложение возмущения).
При использовании этого метода не дожидаются, пока изменение возмущения
окажет свое влияние, а немедленно противодействуют ему изменением
управляющего сигнала.
6.4.1 Аддитивное
наложение возмущения
W
X
^
| ►
Регуляторе
У
Z /^
WKJ
\ ~7
ь
▼
Объект
<
> ►
Рисунок 53: Схема с аддитивным наложением возмущения.
Этот вид наложения возмущения используется, когда при изменении возмущения
должно происходить дополнительное увеличение или уменьшение управляющего
сигнала.
Принцип аддитивного наложения возмущения можно пояснить на следующем
примере:
Климатическая камера
W
х
—^
—►
Вход 2
_л
1
Ток
освещения
У
( ) Освещение
у
Pt100
Нагрев
Рисунок 54: Пример аддитивного наложения возмущения.
В показанном примере в климатической камере находятся высокочувствительные
пробы. Температура должна регулироваться очень точно, кроме того, происходит
управление освещением климатической камеры (для этого не используется
регулятор) .
Рассмотрим сначала систему без аддитивного наложения возмущения. В
климатической камере достигнуто равенство фактической температуры заданной, равной
37 °С. Мощность, выделяемая освещением во внутреннем пространстве камеры,
представляет собой возмущение. Если лампа неожиданно включается, то, помимо
нагревателя, она выделяет дополнительную энергию. Температура повышается,
например, до 40 °С и регулятор уменьшает свой управляющий сигнал, пока
температура в камере вновь не достигнет 37 °С.
Выброс фактического значения сокращается при помощи аддитивного наложения
возмущения: Ток, который протекает через цепь освещения, измеряется и после
преобразования (например, 1000:1) подается на выход 2 регулятора. Входной
сигнал масштабируется соответствующим образом, и регулятор использует его для
аддитивного наложения возмущения. Если происходит повышение тока освещения,
то управляющий сигнал регулятора уменьшается. Снижение мощности нагревателя
соответствует фактической мощности освещения. Таким образом, мощность системы
при включении освещения остается постоянной. Тем не менее, из-за наличия
звеньев с задержками, у фактического значения, произойдет выброс, но
рассогласование будет значительно меньше.
Необходимо помнить, что аддитивное наложение возмущения не является
ограничением управляющего сигнала.
Масштабирование входа 2 должно производиться так, чтобы при включении
освещения соответствующая разность вычиталась из управляющего сигнала.
Пример
Регулятор формирует управляющий сигнал 0...100 %, соответствующий мощности
0...1000 Вт. Освещение имеет суммарную мощность 100 Вт.
Трансформатор выдает при максимальной мощности освещения 5 мА.
Масштабирование выхода 2 в диапазоне 0...5 мА соответствует 0...-10 (при 5 мА
управляющий сигнал уменьшается на 10 %, при 0 мА не уменьшается).
Вывод:
Если при изменении возмущения необходимо прибавлять / вычитать
дополнительный управляющий сигнал, пропорциональный изменению возмущения, то
используется аддитивное наложение возмущения.
6.4.2 Мультипликативное
наложение возмущения
Мультипликативное наложение возмущения влияет на общий передаточный
коэффициент Кр и тем самым на общий управляющий сигнал. Если измеренное возмущение
меняет свое значение, то установленный на регуляторе коэффициент Кр'100%/Хр
меняется в том же отношении в диапазоне 0...100 %.
W
X
w
Z ^^^^
^-^б...100%
\ Регулятор
W
У
z
г
Объект
У
р
Рисунок 55: Схема с мультипликативным наложением возмущения.
Этот метод находит применение, когда при регулировании некоторого процесса
управляющий сигнал регулятора должен меняться в той же отношении, что и
возникающее возмущение.
В качестве примера можно привести нейтрализационную установку (Рисунок 56),
в которой сточные воды, содержащие щелочь, должны нейтрализоваться кислотой.
Регулируемой величиной является уровень рН, который должен находиться в
нейтральной области. Регулятор оказывает влияние на уровень рН, меняя приток
кислоты (у). Рассмотрим сначала принцип действия без мультипликативного
наложения возмущения: Регулятор достиг равенства фактического и заданного значений
при заданном расходе жидкости при управляющем сигнале 30 %. Теперь расход,
являющийся возмущением, поменялся, и количество сточных вод в единицу времени
удвоилось. Уровень рН увеличится, и регулятор должен увеличивать управляющий
сигнал до тех пор, пока регулируемая величина снова не достигнет заданного
значения. Это произойдет при управляющем сигнале 60 % (удвоенное количество
кислоты). Мы видим, что для того, чтобы регулируемая величина при прочих
равных условиях оставалась постоянной, управляющий сигнал должен быть
пропорционален возмущению.
Щелочные сточные воды □
1
W
W
X
м3/ч
Вход 2
Z
Регулятор J)
У
\
L
к
7
п |
Кислота
РН
Рисунок 56: Нейтрализационная установка.
Расходомер
4...20мА
0...60 м3/ч
Вх2
^
W
\0...100%
4...20мА\
Регу
Фактор 0... 100%
для управляющего
сигнала
пятор
Рисунок 57: Пример масштабирования выхода 2 (наложение возмущения)
Рассмотрим наш пример с мультипликативным наложением возмущения: Регулятор
добился равенства фактического и заданного значений, например, при
управляющем сигнале 30 %. Теперь расход, являющийся возмущением, удваивается.
Мультипликативное наложение возмущения приводит к тому, что передаточный
коэффициент (соответствующий общему передаточному коэффициенту, Рисунок 57) также
удваивается. Новый управляющий сигнал регулятора немедленно становится равным
60 %, и не возникает существенных рассогласований.
Масштабирование выхода 2 должно осуществляться так, чтобы при расходе
0...100 % формировался множитель 0...100 %: Если расходомер выдает сигнал по
току 4... 20 мА (0 ... 60 м3/ч) , то масштабирование должно составлять 0... 100 %.
Вычисленный регулятором управляющий сигнал должен при 60 м3/ч умножаться на
100 %, а, например, при 30 м3/ч на 50 %.
Вывод:
Если управляющий сигнал регулятора должен умножаться на множитель 0...100 %
(пропорционально возмущению), то применяется мультипликативное наложение.
6.5 Грубое/точное
регулирование
Если в потоке вещества необходимо регулировать некоторую величину, может
оказаться целесообразным при помощи «грубого регулятора» добиваться близости
фактического и заданного значений. Затем точный регулятор выполняет функцию
окончательного устранения рассогласования.
Примером может служить снова нейтрализационная установка, которая должна
добиться уровня рН в сточных водах, равного 7.
Грубый регулятор должен работать очень быстро, но не обязательно устранять
рассогласование. Поэтому в нем часто используется П- или ПД-структура.
Точный регулятор получает то же самое заданное значение и должен устранять
рассогласование, здесь часто применяется ПИД-структура.
Поток массы или энергии к.
> 1
к
Ь {
i
Г|
\ R1
эубый регулятор
%
^
г ,
^
у
>У2й
^
W"
)
I
т
/ R2
очный регулято
*2,
^
^
^
W'
г
р
Рисунок 58: Грубое/точное регулирование.
6.6 Каскадное
регулирование
При каскадном регулировании несколько контуров регулирования вкладываются
один в другой. Имеются, как минимум, 2 регулятора. Ведущий регулятора
является аналоговым регулятором, управляющий сигнал которого (yl) подается на
следящий регулятор. Следящий регулятор перенимает управляющий сигнал ведущего
регулятора, выполняет его нормирование и использует результат в качестве
заданного значения (wH) . Своим управляющим сигналом ведущий регулятор указывает
следящему регулятору, равенства какому значению он должен добиваться от
вспомогательного фактического значения (хн) .
На Рисунке 60 показана печь, в которой необходимо добиваться равенства
нескольких фактических значений нескольким заданным значениям. Температура
нагревательного стержня не должна превосходить 200 °С. Причиной этого может
являться то, что при более высоких температурах газ, имеющийся в печи,
возгорается и происходит взрыв.
Покажем на этом примере, как работает каскадное регулирования, и какие
преимущества оно дает.
Объект
R2
Нормирование
управляющего
сигнала
Wl
У1
Вспомогательный / следящий
регулятор
R1
w
Основной / ведущий регулятор
Рисунок 59: Каскадное регулирование,
Pt100 (температура печи)
Печь
Pt100 (нагревательный
стержень)
следящий
*Н
wH
У1
ведущий
w
Рисунок 60: Каскадное регулирование промышленной печи.
В этом примере ведущий регулятор отвечает за то, чтобы внутри печи было
обеспечено равенства фактического значения заданному. На этом регуляторе
устанавливается заданное значение температуры печи и вычисляется необходимый
управляющий сигнал: Выходной сигнал ведущего регулятора (в примере 4...20 мА/
0...100 %) подается на следящий регулятор (чаще всего на вход 2).
В следящем регуляторе выполняется нормирование управляющего сигнала: 4...20
мА или управляющий сигнал 0...100 % соответствуют заданному значению 0...200
°С для следящего регулятора. Если, например, ведущий регулятор выдает
управляющий сигнал 100 %, то для следящего регулятора это означает заданное
значение 200 °С (он добивается того, чтобы температура нагревательного стержня
была равна 200 °С) . Ведущий регулятор своим управляющим сигналом (0...100 %)
задает в конечном итоге температуру нагревательного стержня 0...200 °С. Эта
температура в данной установке никогда не превзойдет 200 °С.
В показанном примере каскадное регулирование обладает тем преимуществом,
что температура нагревательного стержня находится под контролем (никогда не
будет температуры > 200 °С). Существуют сходные приложения, в которых
необходимо предотвратить ситуацию, когда накопители энергии в процессе
регулирования чересчур часто заряжаются, что приводит к перерегулированию.
Кроме того, можно утверждать, что введение каскадного регулирования в целом
повышает управляемость системы регулирования, так как время задержки объекта
регулирования распределяется, как минимум, между двумя регуляторами.
Оптимизация
При оптимизации каскадного регулирования необходимо сначала оптимизировать
внутренний контур регулирования и только затем - внешний. В нашем примере это
означает следующее. Мы переводим ведущий регулятор в ручной режим и задаем
средний управляющий сигнал (например, 60 %).
Для следящего регулятора (работающего в автоматическом режиме) управляющий
сигнал 60 % означает заданное значение температуры нагревательного стержня
120 °С. Теперь мы можем применить для следящего регулятора процедуру
самооптимизации, описанную в главе 7.1.1 «Метод незатухающих колебаний». После
этого следящий регулятор будет оптимизирован. Теперь ведущий регулятор можно
снова переключить в автоматический режим и выполнить для него также процедуру
самооптимизации (следящий регулятор остается также в автоматическом режиме).
Структура
регулятора
От следящего регулятора требуется быстрое поведение. Поэтому для него чаще
всего выбирают П- или ПД-структуру. Будет ли в нашем примере при управляющем
сигнале 50 % действительно достигнута температура 100 °С или же, например, 95
°С, не имеет первостепенного значения. За точное регулирование отвечает
ведущий регулятор.
При использовании самооптимизации для следящего регулятора необходимо
помнить, что эта процедура чаще всего активирует ПИД-структуру. После
самооптимизации необходимо вручную переключиться на П- или ПД-структуру.
Для ведущего регулятора в большинстве случае используется ПИД-структура.
Для следящего регулятора необходимо, чтобы он обладал аналоговым входом (в
нашем примере вход должен масштабироваться на 4...20 мА / 0...200 °С). Должна
существовать возможность конфигурации этого входа для внешнего заданного
значения .
6.7 Регулирование
пропорции
Регуляторы пропорции применяются для управления горелками (регулирование
соотношения смеси газ / воздух), в технике аналитических измерений
(смешивание реагентов) и в технологии производственных процессов (производство
смесей) .
На Рисунке 61 регулятор пропорции меряет расход воздуха в подающей линии.
Измеренный расход воздуха умножается на заданное значение пропорции. В
результате получается заданное значение для расхода газа, которого должен
добиваться регулятор пропорции.
Чтобы можно было регулировать общий расход смеси, подводимой к горелке,
необходим второй регулятор (изображен со штриховкой). У ведущего регулятора
задается общий расход. Он, в соответствии с, например, увеличившимся заданным
значением, открывает воздушный клапан, регулятор пропорции регулирует подачу
газа в заданном соотношении. Цель регулирования достигнута, когда как общий
расход, так и пропорция отрегулированы.
Газ
Регулятор
пропорции
w2(± с)
Газ
х
i .
к горелке
i •
i /
1 .У
!\
I \
W
Ведущий регулятор
Рисунок 61: Регулирование пропорции.
Вместо общего расхода смеси ведущий регулятор часто напрямую регулирует
температуру печи. Если в данном примере устанавливается более высокое
заданное значение для температуры печи, то ведущий регулятор также открывает
воздушный клапан, а регулятор пропорции регулирует требуемое соотношение.
Оптимизация
регулятора пропорции
и ведущего регулятора
Сначала выполняется оптимизация регулятора пропорции. Ведущий регулятор
переводится в ручной режим, и на нем задается типичный управляющий сигнал
(например, 50 %). Воздушный клапан открывается наполовину, после этого можно
оптимизировать регулятор пропорции. В конкретном примере может возникнуть
трудность, состоящая в том, что при неблагоприятном отношении смеси газа и
воздуха не сможет произойти воспламенения.
Когда регулятор пропорции оптимизирован, можно снова переключить ведущий
регулятор в автоматический режим и выполнить его оптимизацию.
Примечание:
Некоторые регуляторы можно непосредственно конфигурировать как регуляторы
пропорции.
У таких регуляторов требуемое соотношение устанавливается в качестве
заданного значения.
Кроме этого, на дисплей выводится фактическое значение отношения смеси.
7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ФУНКЦИИ РЕГУЛЯТОРОВ
7.1 Самооптимизация
При помощи самооптимизации регуляторы определяют, помимо наилучших с их
точки зрения параметров регулирования, также дальнейшие величины, например,
длительность периода переключения у двух- и трехточечных регуляторов.
Почти во все компактные промышленные регуляторы встроена самооптимизация
методом незатухающих колебаний. Как мы увидим, эта методика неприменима для
некоторых особых процессов. Поэтому во многих приборах также реализован метод
самооптимизации по переходной характеристике. Оба метода будут описаны в
настоящей главе.
В обоих случаях регулятор идентифицирует объект регулирования и по его
свойствам вычисляет параметры регулирования. Поэтому оптимизация должна
выполняться при реальных условиях эксплуатации. Например, нельзя выполнять
оптимизацию для пустой закалочной печи, если в дальнейшем в ней должно
находиться 2.000 кг стали.
7.1.1 Метод
незатухающих
колебаний
При использовании метода незатухающих колебаний регулятор выдает
попеременно выходной сигнал 0 и 100 %. По реакции фактического значения он находит
наилучшие параметры регулирования:
W/X J
У '
Нагрев (ком- -
мутирующий
выход)
1 п
k w
вычисленная
1 ip>ilvlcl>i .
переключения /
/ х
{\^У
■Начало TUNE
L
(5) (6)|
(2)
(3)
V /\ (4)
\ /^ 1
Ч^/
^ 1
Конец TUNE t " 1
W' I
t |
Рисунок 62: Самооптимизация методом незатухающих колебаний.
Самооптимизацию в случае объекта, где регулируется температура, можно
начать в холодном состоянии. Важно, однако, чтобы было установлено типичное для
данной установки заданное значение.
Если, например, предполагаемое в дальнейшем заданное значение составляет
800 °С, то не имеет смысла выполнять самооптимизацию при 200 °С (объекта
регулирования при такой рабочей точке будет показывать иное поведение). В
данном примере перед началом самооптимизации следует установить заданное
значение около 800 °С.
Рассмотрим в деталях принцип действия процедуры самооптимизации (Рисунок
62) :
1. Установка находится в холодном состоянии, устанавливается типичное
заданное значение, и начинается самооптимизация. Регулятор выдает выходной
сигнал 100 %, и фактическое значение начинает возрастать.
2. Регулятор вычисляет прямую переключения. На ней выходной сигнал
изменяется до 0 %. В установке продолжает выделяться накопленное тепло. В
идеальном случае фактическое значение достигнет точно заданного значения,
прежде чем его направление изменения сменит знак.
3. Печь охлаждается, мощность снова меняется до 100 %.
4. Выход снова деактивируется.
5. Если фактическое значение снова достигает своего максимума, то
самооптимизация считается законченной. Регулятор перенимает найденные параметры
в активный набор параметров и доводит фактическое значение до
установленного заданного значения (6).
Примечание:
В целях безопасности следует всегда рассчитывать на то, что фактическое
значение в пике превысит заданное. Если это может повлечь за собой
повреждение установки или материалов, то при использовании этой процедуры необходима
осторожность (при самооптимизации по возможности следует устанавливать
небольшое заданное значение).
Можно также запустить процедуру самооптимизации, когда фактическое значение
находится вблизи заданного. В этом случае прямая переключения будет проходить
почти на уровне заданного значения, пик фактического значения в любом случае
будет превышать заданное значение.
Указанный метод оптимизации является стандартным для некоторых регуляторов,
и в большинстве случает он дает результаты от очень хороших до
удовлетворительных. В следующих случаях этот метод неприменим или дает плохие
результаты:
• Скачки управляющего сигнала 0 <--> 100 % недопустимы для процесса.
• Объект регулирования можно лишь с большим трудом заставить перейти в
режим колебаний (например, в случае хорошо изолированной печи).
• Фактическое значение ни в коем случае не должно превышать заданное. В
этих случаях можно воспользоваться методом переходной характеристики.
7.1.2 Метод
переходной
характеристики
Для метода переходной характеристики у регулятора задаются управляющий
сигнал состояния покоя и величина скачка. По реакции фактического значения на
скачок управляющего сигнала регулятор вычисляет наилучшие параметры
регулирования :
На Рисунке 63 показано, как этот метод работает, начиная с холодного
состояния. Устанавливается заданное значение для установки, и происходит запуск
процедуры самооптимизации. Регулятор формирует управляющий сигнал состояния
покоя (в примере 0 %) . При неспокойном поведении фактического значения регу-
лятор выжидает, пока оно не примет устойчивое значение. Затем происходит
повышение управляющего сигнала на заданную величину скачка, и фактическое
значение увеличивается. Регулятор ждет, пока фактическое значение не будет
нарастать с максимальной скоростью. В этот момент вычисляются параметры
регулирования, и после этого производится регулирование с этими параметрами.
у в состоянии
покоя
w/x ▲
величина
скачка
w
фактическое значение с
максимальным наклоном
начало скачок конец
Рисунок 63: Самооптимизация по методу переходной характеристики.
Управляющий
сигнал у
у в состоянии
покоя (45%)
Фактическое
значение х [°С]
200
▲
Величина
скачка Г|
20% \\
▲ ; |
! w !
ь,
W
t
---^
►
t
(1)
начало
(2) (3)
скачок конец
Рисунок 64: Запуск процедуры самооптимизации во время эксплуатации.
Как указано в главе 7.1.1 «Метод незатухающих колебаний», этот метод может
применяться в тех случаях, когда в процессе самооптимизации фактическое
значение не должно превышать некоторого порога.
В этом случае регулятор переключается в ручной режим, и задается
управляющий сигнал, при котором фактическое значение оказывается ниже критического
диапазона (необходимо дождаться завершения процессов выравнивания). Допустим,
что мы нашли, что управляющий сигнал должен составлять 65 % при фактическом
значении 200 °С.
Минимальная величина скачка равна 10 %. Оптимизация работает тем точнее,
чем больший скачок будет выбран. В нашем примере мы задаем управляющий сигнал
покоя, равный 45 %, и величину скачка 20 %.
На Рисунке 64 показаны условия в течение самооптимизации. В момент (1)
регулятор переводится в автоматический режим, и происходит запуск
самооптимизации. Регулятор меняет управляющий сигнал до уровня 45 %, и фактическое
значение начинает убывать. Когда регулируемая величина достигает устойчивого
значения, происходит повышение управляющего сигнала на величину скачка (20%)
(2). Когда регулятор определяет, что достигнута максимальная скорость
изменения фактического значения, он вычисляет параметры регулирования, являющиеся с
его точки зрения наилучшими, и с этими параметрами добивается равенства
фактического значения заданному (здесь 200 °С).
7.1.3 Дальнейшие сведения
о методах оптимизации
Метод незатухающих колебаний может применяться для всех регуляторов,
допускающих конфигурирование (непрерывные, двухточечные, трехточечные,
трехточечные ступенчатые и позиционные регуляторы).
Это относится и к методу переходной характеристики, с той оговоркой, что
для трехточечных ступенчатых регуляторов он может применяться лишь при
определенных условиях. Управляющий сигнал покоя может быть задан только равным 0
%, а величина скачка - только 100 %. Это находит свое обоснование в том, что
трехточечный ступенчатый регулятор не обладает сведениями о фактическом
положении клапана, см. главу 5.5.1 «Трехточечный ступенчатый регулятор».
При использовании обоих методов, какая бы структура регулятора не была
задана, он всегда переключается в режим ПИД и, соответственно этому, вычисляет
Хр, Тп и Tv.
Имеются два исключения:
Если перед оптимизацией происходит переключение на ПИ-структуру, эта
настройка остается, и регулятор выполняет самооптимизацию как ПИ-регулятор.
Причина этого состоит в том, что дифференциальная составляющая делает
некоторые объекты неустойчивыми. Если об объекте известно, что он подвержен такой
неустойчивости (это имеет место, например, для объектов с регулированием
давления или расхода жидкости), то перед самооптимизацией можно активировать ПИ-
структуру. Если регулятор распознает объект первого порядка, то он также
переключается на ПИ-структуру.
Помимо параметров регулирования для ПИД-структуры, регулятор вычисляет
период переключения в случае двух- и трехточечных регуляторов. Далее он
определяет параметры фильтра для входа фактического значения. В случае
трехточечных, трехточечных ступенчатых и позиционных регуляторов пользователю
необходимо затем вручную задать контактное расстояние, см. главу 5.4 «Трехточечный
регулятор» и следующие страницы.
Чтобы при самооптимизации найти период переключения, близкий к
оптимальному, например, для нагревательного и охладительного агрегата, необходимо
сконфигурировать у регулятора типы выходов.
Возможны следующие типы выходов регулятора:
• Реле: Период переключения задается столь коротким, сколь это
действительно необходимо. Реле должны работать в максимально щадящем режиме.
• Полупроводники + логика: Период переключения задается как можно короче
(выход будет переключаться очень часто).
• Аналоговый выход
7.2 Функция рампы
Если пользователь меняет заданное значение, то переход к новому заданному
значению осуществляется скачком. Такое скачкообразное изменение, - например,
заданного значения температуры - является недопустимым для некоторых
процессов:
• Определенные материалы должны медленно нагреваться или охлаждаться.
• Если происходит переход к более высокому заданному значению, то мощность
нагрева меняется от малой величины, например, до 100 %. По этой причине
вблизи нагревателя возникает сильный нагрев, который может вызвать
разрушение обрабатываемого материала. Кроме этого, в области процесса
возникают большие разности (градиенты) температуры, что неблагоприятно
воздействует на некоторые материалы.
Если активирована функция рампы, то переход к новым заданным значениям
происходит не скачком, а в виде линейного хода. Наклон рампы, например, в
Кельвин / минута, можно конфигурировать на регуляторе.
w/x [°С]
w2 100 4-
w1 30
(1)
(2)
Заданное значение
Фактическое значение
Рисунок 65: Функция рампы.
На Рисунке 65 показано, как действует функция рампы у многих регуляторов:
, Регулятор включают. Фактическое значение в установке равно малой величине.
На регуляторе устанавливается заданное значение 30 °С. Функция рампы
сначала устанавливает заданное значение равным текущему фактическому, и затем
с заданной крутизной заданное значение меняется в направлении 30 °С.
, Пользователь устанавливает заданное значение, равное 100 °С, и оно
начинает расти с заданным в конфигурации наклоном.
, Линейный ход остановлен (это можно делать при помощи специального
двоичного входа).
, Линейный ход продолжается (например, двоичный вход с функцией «Остановка
линейного хода» был открыт) и достигает нового заданного значения 100 °С.
5. Происходит перебой подачи питания, фактическое значение падает.
6. Напряжение питание восстановлено. В качестве заданного значения снова
принимается текущее фактическое значение. Заданное значение снова растет до
100 °С с наклоном, определенным пользователем.
ОЦЕНКА СЛОЖНОСТИ ШКОЛЬНОГО КУРСА ФИЗИКИ
Майер Р.В.
Проблема оценки объективной сложности того или иного элемента учебного
материала (ЭУМ) имеет большое практическое значение. Следует понимать, что
объективная или историческая сложность вопроса зависит от трудности осознания
тех или иных идей, проведения умозаключений, математических выкладок и
выполнения соответствующих научных экспериментов, и никак не связана со
сложностью изложения этого вопроса в том или ином учебнике физики. Понятно, что
субъективные трудности, которые испытывает учащийся при изучении той или иной
темы, зависят:
1) от объективной сложности анализируемых экспериментов и теорий;
2) от уровня требований учителя (сложности изложения этих вопросов в
учебнике) ;
3) от индивидуальных способностей учащегося абстрактно мыслить, проводить
качественные рассуждения и математические преобразования.
Человеческая цивилизация, наука, культура, технология в целом развиваются
поступательно от простого к сложному. Поэтому возникновению таких сложных
теорий, как теория относительности или теория сверхпроводимости
предшествовало открытие более простых истин: рычаг1, плавание тел, механика Ньютона, моле-
кулярно-кинетическая теория, теория электромагнитных волн и т.д. Это не
случайно : данный путь развития физической науки обусловлен особенностями
восприятия человеком окружающего мира, а также закономерностями развития техники и
технологии. Совершенствование техники физического эксперимента привело к
установлению новых фактов и стимулировало появление новых более сложных
теоретических моделей. Очевидно, что теория относительности Эйнштейна объективно
сложнее механики Галилея-Ньютона, хотя бы потому, что для ее открытия
человечеству пришлось пройти существенно больший путь в познании окружающего мира.
Выдвижение новых идей, построение новых теорий потребовало установления новых
фактов, экспериментальной проверки тех или иных положений. Возможности
экспериментальной физики расширялись по мере развития техники и технологии,
которая в среднем тоже развивалась поступательно от простого к сложному.
Установлено, что развитие науки и техники было неравномерным: количество
ученых, школ, университетов, научных журналов, книг и другие показатели
уровня развития науки возрастали по экспоненциальному закону: сначала медленно, а
затем все быстрее и быстрее. Допустим, что все ученые в мире работают над
одной проблемой, а количество изменяется по закону N = N0exp(At). Проблема
оказывается решенной в момент Т. Ее сложность пропорциональна количеству
затраченных человеко-часов:
= pv
*а="оеЛТ-^ = еАВеАТ-еАВ. ™e еАВ-щ
А А А
о
Второе слагаемое остается постоянным, его можно отбросить. Отсюда следует,
что объективная сложность элемента знания (ЭЗ) связана со временем открытия
этого ЭЗ экспоненциальным законом: S = ехр(А(Т + В) ) , где Т измеряется в
годах, а коэффициенты А и В зависят от выбора шкалы. Мысль о том, что
сложность элемента научного знания связана с годом его установления указанным
выше или аналогичным образом, высказывалась профессором Майером В.В. более
десятка лет назад. Им также было замечено, что "при всех имеющихся различиях
между процессами познания исследователя и ученика, овладевающими знаниями,
глубокое сходство состоит в том, что и в первом, и во втором случае процесс
идет по общей схеме научного познания" [1, с. 28].
Современный курс физики включает в себя знания, установленные со времен
Аристотеля (300 лет до н.э.) до 2000 года. Пусть объективная сложность теории
Аристотеля, для которой Т = -300 равна 1 усл.ед. Сложность открытия (не важно
какого именно), совершенного в 2000 году (Т = 2000), будем считать равной
100. Из уравнения 1 = ехр(А(-300 + В)) следует, что В = 300 лет. Коэффициент
А находится из уравнения 100 = ехр(А(2000 + 300)). Решая его, получаем: А =
1п100/2300 = 0,002002248... год-1. Понимая приблизительный характер
установленного соотношения, округлим А и В до одной значащей цифры. В результате
получим, что объективную сложность элемента учебного материала удобно
рассчитывать по формуле: S = ехр(0,002(Т + 300)). В этом случае сложность S = 100
усл. ед. соответствует открытию, состоявшемуся примерно в 2005 году.
С целью оценки сложности различных тем школьного курса физики нами были
проанализированы два учебника физики за 10 и 11 классы [2, 3], в которых
представлены все основные вопросы курса. Для каждой темы был составлен список
входящих в нее элементов знаний (факты, законы, принципы, теории) с указанием
года их установления или открытия закона и по приведенной выше формуле опре-
делена объективная сложность. Кроме того, исходя из страницы учебника, на
которой упоминается данный ЭУМ, было установлено его время изучения t,
отсчитываемое от начала 10 класса. Для учебников 10 и 11 классов использовались
формулы: t = nc,pp,io/Nio или t = 1 + nCTp,ii/Nii соответственно. Здесь пстрдол пстр,и ~~
номер страницы учебника за 10 или 11 класс, на которой рассмотрен ЭУМ, Ni0,
N11 ~ общее количество страниц в этих учебниках. При этом момент изучения t (в
годах) изменяется в интервале от 0 до 2 лет. Результаты сведены в таблицу 1.
Таблица 1. Сложность различных тем школьного курса физики (10 и 11 кл.)
Элемент знания
Год
открытия
Страница
учебника
Момент
изучения
Объективная
сложность
Средняя
сложность
МЕХАНИКА
Классический закон сложения
скростеи
Падение тел, опыт Галилея
Законы Ньютона
Принцип относительности
Галилея
Закон всемирного тяготения
Опыт Кавендиша, определение
G
Закон Гука, упругие
деформации
1590
1590
1666
1600
1667
1798
1670
27
38
65
73
79
83
90
0,063
0,098
0,184
0,209
0,228
0,241
0,263
43,8
43,8
51,0
50,6
51,1
66,4
51,4
51,2
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
Основы МКТ
Броуновское движение
Постоянная Больцмана
Шкала Кельвина
Опыт Штерна
Уравнение
Менделеева-Клапейрона
Закон Бойля-Мариотта
Закон Гей-Люссака
Закон Шарля
Закон сохранения энергии
(Майер)
Второе начало термодинамики
(Клаузиус)
Цикл Карно
1740
1827
1885
1880
1920
1870
1670
1830
1787
1850
1870
1824
145
147
168
167
171
176
178
179
180
205
211
220
0,437
0,443
0,509
0,506
0,519
0,535
0,541
0,544
0,547
0,627
0,646
0,675
59,1
70,4
79,0
78,3
84,8
76,7
51,4
70,8
65,0
73,7
76,7
70,0
71,3
ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Электризация, электрометр
Два вида электричества
Закон сохранения заряда
Закон Кулона
Электрическое поле (Фарадей)
Электроемкость
Электрический ток (Вольта)
Закон Ома
Закон Джоуля-Ленца
1750
1734
1843
1785
1831
1746
1795
1826
1840
230
230
231
233
241
261
271
275
279
0,706
0,706
0,709
0,715
0,741
0,804
0,835
0,848
0,861
60,3
58,4
72,7
64,7
71,0
60,0
66,0
70,2
72,2
66,2
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
Электронная проводимость
металлов |
Сверхпроводимость
Транзистор |
Полупроводники (Браун) |
Ток в вакууме
Открытие электролиза
Получение плазмы
Электронно-вакуумный диод,
ЭЛТ
1915
1911
1940
1906
1895
1832
1879
1930
289
292
301
295
305
309
315
303
0,892
0,902
0,930
0,911
0,943
0,956
0,975
0,937
83,9
83,2
88,2
82,4
80,6
71,1
78,1
86,5
81,8
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
Магнитное взаимодействие
токов
Сила Лоренца
Гипотеза Ампера
Электро-магнитн. индукция
(Фарадей)
Вихревое поле (Максвелл)
Трансформатор
1820
1900
1820
1831
1865
1878
11
17
20
27
34
107
1,025
1,044
1,054
1,076
1,098
1,330
69,4
81,5
69,4
71,0
75,9
77,9
74,2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Электромагнитные волны
(Максвелл)
Опыты Герца с ЭМ волнами
Радио Попова
Принципы радиосвязи
Телевидение
1865
1886
1896
1910
1930
131
135
139
143
151
1,406
1,419
1,432
1,444
1,470
75,9
79,2
80,8
83,1
86,5
81,1
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ И ВОЛНОВАЯ ОПТИКА
Теория света (Гюйгенс)
Теория света (Ньютона)
Измерение скорости света (Ре-
мер)
Измерение скорости света (Фи-
зо)
Закон преломления
Дисперсия
Опыт Юнга (интерференция)
Кольца Ньютона
(интерференция)
Опыты Френеля (диффракция)
1666
1666
1676
1849
1626
1666
1802
1670
1810
161
162
158
159
164
184
197
191
198
1,506
1,505
1,492
1,495
1,511
1,575
1,616
1,597
1,619
51,0
51,0
52,0
73,6
47,1
51,0
67,0
51,4
68,0
56,9
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Специальная теория
относительности
Опыт Майкельсона-Морли
Постулаты СТО
Следствия СТО
1910
1881
1910
| 1910
214
213
214
218
1,670
1,667
1,670
1,683
83,1
78,4
83,1
83,1
81,9
КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
Спектрометр
Рентгеновские лучи
Гипотеза Планка
Теория фотоэффекта (Эйнштейн)
Гипотеза де-Бройля
1860
1895
1900
1905
| 1923
229
235
241
245
248
1,717
1,737
1,756
1,768
1,778
75,2
80,6
81,5
82,3
85,3
Опыт Лебедева
Опыт Резерфорда
Постулаты Бора
Серия Бальмера
Лазер
Счетчик Гейгера
Камера Вильсона
Пузырьковая камера
Радиоактивность
Теория радиоактивности
Апьфачастицы
Превращен ядер
Открытие нейтрона
Протон-нейтроная модель ядра
Деление ядер
Цепная ядерная реакция
Ядерная бомба
Элементарные частицы
Позитроны, античастицы
Гипотеза о кварках
Антигелий
1900
1911
1913
1885
1954
1908
1912
1952
1896
1898
1920
1919
1932
1932
1938
1942
1945
1900
1945
1964
1969
251
256
260
262
265
270
271
272
274
274
277
284
285
287
292
299
302
310
310
313
314
1,787
1,803
1,816
1,822
1,832
1,848
1,851
1,854
1,860
1,860
1,870
1,892
1,895
1,902
1,917
1,940
1,949
1,975
1,975
1,984
1,987
81,5
83,3
83,6
79,0
90,7
82,8
83,4
90,4
80,8
81,1
84,8
84,6
86,8
86,8
87,9
88,6
89,1
81,5
89,1
92,6
93,5
О
50
80
S
Механика
(51)
Молекулярная физика
и термодинамика
(71)
Электростатика
(66)
Цепи постоянного тока
10 класс
Электрич. ток в различных средах (85)
Магнитное поле
Электромагнитная
индукция
(74)
11 класс
Электромагнитные волны (81) \
Оптика
(57)
Основы СТО (83)
Квантовая теория.
Атомная и ядерная физика
(85)
Рис. 1. Объективная сложность различных вопросов курса физики.
По представленным в таблице данным можно построить диаграмму, показывающую,
как изменяется сложность изучаемого материала с течением времени (10 - 11
классы). Видно, что сложность S изменяется не монотонно, но в среднем
возрастает, что соответствует принципу ЛЛот простого к сложномулл. Полученные
результаты позволяют утверждать, что, например, механика объективно проще, чем
молекулярная физика и электродинамика, а явления квантовой физики существенно
сложнее большинства оптических явлений.
К тем же выводам можно прийти, анализируя распределение ЭУМ на плоскости
"сложность S - время изучения в школе Ь" (рис. 2). В целом точки усредняются
возрастающей кривой; провал в середине 11 класса соответствует оптическим
явлениям, изучение которых начинается с анализа самых древних взглядов на
природу света. Рассмотренные выше соображения, а также другие работы,
представленные на сайте "Информатика и физическое образование" [4], позволяют оценить
объективную сложность различных вопросов школьного курса физики.
100
90
80
70
60
50
40
I6
•
10
кл.
•
1
*
•
ш
А
шк*
0
j
•
•
llXA.
/ :А
*• •/*
ШЛ
¥•
™
t
[
2
Рис. 2. Распределение ЭУМ на плоскости сложность - время изучения.
Литература
Разумовский В.Г., Майер В. В. Физика в школе. Научный метод познания и
обучение. - М.: Гуманитар, изд. центр ВЛАДОС, 2004 - 463 с.
Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений /
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Соцкий. - М.: Просвещение, 2004.- 336 с.
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учеб. для 11 кл . общеобразоват.
учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. - М.: Просвещение, 2004. - 336 с.
Сайт "Информатика и физическое образование" [Электронный ресурс]: URL:
http://maier-rv.glazov.net (дата обращения 28.10.2013).
Разное
ПИВОВАРНЯ НА БАЛКОНЕ
(хроника событий)
alexandrebrew
10/16/06
Движимый отдельными личными слабостями, как то: чадолюбие (нельзя же
любимых чад оставлять по воскресеньям без завтрака, обеда и ужина), не побоюсь
этих правдивых слов - склонностью к умеренному (чаще всего) употреблению пива
и, конечно, чем я, несомненно, горжусь, некоторой смекалкой, решил отвоевать
у суровой сибирской природы несколько квадратных метров на собственном
балконе и построить там пивоварню. До полной готовности пока далеко, но уже есть,
чем гордиться. Закончены общестроительные работы: стены из стекла и пластика,
пол из газобетона и ламината, отопление (теплый пол). Возведен также
некоторый шкаф, предмет моей особой гордости, с тремя отделениями, холодильным
агрегатом, нагревательными ТЭНами (гибкими для холодильных витрин) и
электронным управлением из 3-х двух канальных регуляторов (охлаждение / нагрев). Пока
вся технология ещё не переехала в это чудесное место, но все пивное хозяйств
потихоньку уже здесь собралось.
Вдали (снимок слева) виднеется еще один предмет гордости - бродильная
емкость с коническим основанием. В «большом», промышленном пивоварении, такие
агрегаты получили название цилиндро-конических танков (ЦКТ). Для домашнего
пивоварения вполне уместно название «мини-ЦКТ», на этом основании позвольте в
дальнейшем использовать этот вариант названия без дополнительных комментари-
ев. Объем ЦКТ показанного на фото всего 36 литров. Но этого вполне
достаточно для личных нужд. Реально я готовлю меньший объем пива - около 24 литров.
Предваряя возможные вопросы, сразу хочу сообщить, что этот аппарат
отечественного производства, был куплен по случаю в Самаре. Насколько я знаю, больше
они не выпускаются.
Несколько слов о достоинствах подобного оборудования. Нержавеющая сталь,
при правильном уходе, практически вечный материал, что представляет
определенную ценность само по себе. Полированную сталь (с обеих сторон) очень
удобно мыть, что немаловажно для пивоварения. Материал устойчив к любым
дезинфицирующим средствам, воздействию которых периодически подвергается пивной
инвентарь . Ферментер имеет два крана. Нижний кран служит для слива дрожжей. Это
удобно. Те из читателей, кто знаком с технологией домашнего пивоварения,
легко увидят в наличии такого устройства возможность не переливать пиво на
вторичное брожение. Верхний кран предназначен для слива готового продукта. (Не
хватает только крана или люка на крышке для задания дрожжей, но это
поправимо) .
Далее, шкаф-холодильник в полный рост (снимок справа). Даже маленькие
отделения (вверху и внизу) довольно просторные.
Легко встает 30 л КЕГ и штук 50-60 бутылок. Холод (если он нужен) подается
вентилятором из нижнего (самого холодного) отсека, в котором установлен
испаритель холодильного агрегата. Воздуховоды прямоугольного сечения спрятаны в
правой стенке и соединяют верхнее и среднее отделения с нижним (по два
воздуховода на отделение для циркуляции). Нагрев осуществляется гибкими ТЭНами
(используются против отпотевания и обмерзания холодильных витрин). Мощность
ТЭНов Вт 25, по-моему. Вот так и поддерживается нужная температура либо на-
греванием, либо охлаждением. Автоматика позволяет поддерживать температуру с
точностью до 0,1 градуса Цельсия. Так что шкаф этот не только холодильник, но
еще и нагреватель, проще говоря - термостат.
Средний отсек спроектирован так, чтобы вставал конический ферментер из
нержавейки (тот который на первом фото). Сейчас в отделении два Битера на
карбонизации (по смешанной технологии из экстракта и зерна для запаха, без
глюкозы и сахара).
Справа видны два вентилятора (канальные, круглые, диаметр 100 мм, 220 В) .
Они и подают холодный воздух из нижней камеры. Наличие двух вентиляторов
момент принципиальный. Таким образом, удается создать циркуляцию и в
охлаждаемой камере, и в нижней - холодной, что крайне важно, в частности для
предотвращения обмерзания испарителя. Охлаждение ферментера во время брожения летом
и нагрев в морозы, важны с целью поддержания оптимальной для работы дрожжей
температуры. Замечу, что одна из стенок шкафа (правая) - уличная. При морозах
от - 20 зимой никакого дополнительного охлаждения не требуется, нужен только
нагрев.
В нижнем отделении легко поддерживать любую температуру от нуля градусов и
выше. В настоящий момент, к сожалению, там осталось очень мало пива. Это
отделение удобно для лагерирования готового продукта, если оно необходимо.
Справа можно видеть испаритель (затопленного типа от морозилки «Стинол»),
обдув устроен против тока фреона двумя вентиляторами. Справа внизу под
испарителем видны выходы трех (всего их четыре) воздуховодов ведущих в верхние
камеры.
Это моторное отделение. Там, за стенкой: компрессор (от морозильной камеры
«Бирюса», конденсатор и приборы - терморегуляторы («Овен», 2ТРМ1Б-Д.ТС.Р: Д -
означает крепление на DIN рейку, ТС - тип датчика - термопреобразователь
сопротивления медный, Р - встроенное электромагнитное выходное реле).
Три прибора включают либо охлаждение, либо нагрев в каждой камере отдельно.
В нижней камере для охлаждения используется холодильный агрегат. Верхние
камеры охлаждаются вентиляторами, которые «гоняют» воздух из холодного нижнего
отделения (менее 5°С) наверх. Если температура в нижнем отделении при этом
повышается - то включается компрессор, так что верхняя камера обязательно
остынет до нужной температуры не нагревая нижнюю выше установленной.
Если температура упадет ниже требуемой, включается нагрев с помощью гибкого
ТЭНа. Зимой в верхних отделениях работают в основном эти приборы.
Температурный датчик в каждой камере имеет длину провода 1 м, что позволяет установить
его в любое место. Таким образом, можно легко контролировать, например,
температуру стенки ферментера во время брожения.
Вот в таком бачке (см. ниже) я делаю попытки осахарить ячменный (и другой)
солод. Впереди большой и красивый прибор (биметаллический термометр). Что он
показывает, я понять ни как не могу, вот уже год (это, видимо, является
особенность данного конкретного прибора и ни коим образом не относиться к другим
представителям славного племени биметаллических термометров). Я не буду
описывать здесь устройство симпатичного синего термобака, модернизированного для
нужд домашнего пивоварения (надеюсь, что в последствии мне удастся описать
более совершенный прибор). Равно как не буду останавливаться на английском
методе1 приготовления пивного сусла из соложеного зерна, для осуществления
которого данный бак и предназначен - эта тема требует отдельного обсуждения.
1 Домашняя лаборатория №1 за 2007 г.
10/22/06
За прошедшее время продвинулся в области системы нагрева кастрюль.
Отчаявшись подобрать нагреватель большой мощности и найти приличный бачок литров на
30, я пошел другим путем. Купил в дополнение к имеющейся 10 л кастрюле еще
одну на 16 л и завел на балконе две плитки. Второй мешочек для хмеля еще не
сшил, правда, но это вполне осуществимо.
Для нагрева я использую индукционные плитки. Они имеют мощность около 2
кВт. Бак (35 л) с 24 л воды греют со скоростью 1 градус в минуту. Мне
нравиться, ничего не подгорает, есть дискретная регулировка, таймер - очень
удобно, поставил на 10 мин и точно не забудешь выключить. Купил по совету
коллеги - домашнего пивовара.
Оказалось, что эти плитки греют только кастрюли, которые я приобрел
специально для пивоварения - 10 и 16 л (на фото) , 35 л (будет представлена ниже)
с дном типа «сэндвич». Другие домашние кастрюли (тоже, кстати, с сэндвичем)
эти плитки не распознают как пригодные для нагрева. Вот такие «пивные»
устройства. Поэтому для другой посуды: скороварки, стеклянных колб, я был
вынужден приобрести обычную небольшую плитку на 1500 Ватт.
Как показывает опыт коллег, если бак имеет дно такой же толщины, как и
стенки ^1,2 мм, то индукционная печка греет локальное пятно ^15 см в диаметре
при этом дно выгибается пузырём. Баки с толстым дном-сэндвичем нагреваются
равномерно по всей поверхности дна, что обеспечивает довольно высокую
скорость нагрева. Бак аналогичной емкости с тонким дном нагревается медленнее
градус/1,5-2 минуты при прочих равных условиях.
Замечу, что сейчас (2009 г) на обеих индукционных плитках стоят баки 35 л,
один - заторно-фильтровальный, второй - сусловарочный. 16 л кастрюля
переехала на плитку 1500 Вт - в ней я нагреваю промывочную воду. 10 л кастрюля почти
не используется. Мешочков для хмеля теперь имеется гораздо больше чем два.
10/31/06
В связи с прокладкой водопровода, снял крышку с моторно-приборного отсека
своего холодильного шкафа. Вот фотография. Слева направо: конденсатор, сзади
имеется вентилятор для принудительного охлаждения прокачиваемого через
устройство фреона; компрессор от морозилки «Бирюса», серийный номер «160» -
«сердце» холодильного агрегата; блок управления - «мозг» шкафа, сверху можно
увидеть ряд электромагнитных реле, которые управляют различными устройствами
(включают / выключают вентиляторы, ТЭНы, холодильный агрегат), чуть ниже, с
красными индикаторными панелями, приборы-терморегуляторы.
iirtftfiiiMii" ~ .«лУ&З
11/01/06
Меня часто спрашивают, сколько времени ушло на постройку. Довольно много.
Балкон начал утеплять в прошлом году. На общестроительные работы
финансирование шло по статье - ремонт квартиры. То, что там будет пивоварня, я даже
вначале не думал особенно, вариант рассматривался наряду с другими: цветы,
культурный досуг и пр.
Конструкцию холодильного шкафа задумал в магазине при фирме занимающейся
монтажом и обслуживанием холодильной техники. Поговорил, поспрашивал. Потом
пошел в фирму по автоматике. Там помогли подобрать терморегуляторы, реле.
Холодильный агрегат спаяли и заправили фреоном профессионалы. Стоимость
компонентов примерно такая: простой компрессор для Бирюсы в районе 1300 рублей,
конденсатор - 1000, приборы (двухканальные измерители-регуляторы ОВЕН)
обошлись по 2000 с копейками. Есть подобного типа импортные агрегаты. Можно даже
купить с интерфейсом для компьютерного управления, можно приспособить еще
что-то. Я использовал двухканальные приборы - для того, чтобы включать либо
нагрев, либо охлаждение, в зависимости от показания датчика. (Эту идею также
подсказали специалисты, они обслуживают подобные термостаты в аптеках).
Прибора три, так как все три камеры холодильника имеют автономное управление.
Время на постройку тратиться и сейчас. Не провел сразу воду, теперь вот
соображаю, как не испортить дизайн помещения, а главное панель моторного
отсека, кухня как раз в той стороне, а ближайшая вода там.
11/02/06
Прокладка водопровода планируется исключительно для целей охлаждения
горячего сусла. Ну, может быть, ополоснуть что-то. Мойку на балконе ставить
негде. Так что для этой цели будут использоваться: кухня (для мелких
компонентов) и душевая кабина (для баков, ЦКТ и КЕГ) . Просверлил в стене за моторным
отделением два отверстия (1 час грохота перфоратора и готово, оказалось, что
балкон от кухни отделяет двойная плита, примерно 0,5 м бетона). Собираюсь на
выходных положить пару пластиковых труб на 16 мм. Для циркуляции воды в
змеевике охладителя этого будет достаточно. Было желание обзавестись фреоновым
охладителем, как в ресторане под стойкой, но пока решил обойтись водой.
Мощный фреоновый охладитель штука затратная и громоздкая. Создание собственной
конструкции, органично вписывающейся в небольшую кубатуру, потребует затрат
многих сил, времени и денег не малого количества, так как теплообменники не
очень-то поддаются расчетам, нужно экспериментировать и с первого раза может
не получиться.
11/04/06
В пивоварне появилась вода! 14 м пластиковой трубы, 7 м шланга (где не смог
проложить трубу) и немного терпения. Осталось только прорезать красивую
дырочку в передней панели агрегатного отсека.
Хочу пояснить - две трубы это не горячая и холодная, а подача холодной и
слив в канализацию. Вверху можно разглядеть кран с ручкой ориентированной
перпендикулярно трубам (см. снимок ниже). Это регулятор подачи. Такие ставят
на радиаторы отопления. Штука очень полезная для тонкой настройки циркуляции
при охлаждении сусла. Сам охладитель (на этом фото, к сожалению, только его
часть) можно увидеть справа. Это устройство на английский манер часто
именуемое чиллером, представляет собой спираль из медной трубы, которая начинается
и заканчивается шаровыми кранами (краны - это не обязательно, я их использую
потому что мне так удобнее, чтобы из охладителя случайно не проливалась вода
во время его перемещения с места на место и хранения) . К одному из кранов
подключается шланг подачи водопроводной воды, к другому - слив в канализацию.
Кранов достаточно много, главное не нужно забывать при погружении спирали в
горячее сусло открывать те краны, которые расположены на пути в канализацию
расширяющейся при нагревании воды. Охладитель описанного типа называется
«погружным» . Использовать его довольно удобно, дезинфицируется он в кипящем
сусле, работает довольно быстро (минут 15) . Но есть и некоторые недостатки.
При извлечении охладителя из бака сусло стекает со спирали и нужно обладать
некоторой ловкостью, а главное свободным местом в пивоварне, чтобы куда-то
поставить это истекающее сладкой и липкой жидкостью устройство. Охлажденное
таким образом сусло неизбежно соприкасается с окружающим воздухом (тем самым
существует риск заражения), а также требуется хоть и небольшое, но все же
дополнительное время для осуществления охлаждения.
Устройство другого типа - противоточный охладитель, избавлено от подобных
недостатков. Охлаждение сусла происходит во время перекачки из сусловарочного
бака в ферментер, контакта с внешней средой никакого. Внутреннюю, пивную,
трубку, конечно, нужно тщательно промывать и дезинфицировать. Но как мы
увидим ниже, это может быть совершенно необременительным делом.
У многих пивоваров возникает вопрос расхода воды при использовании
охладителей, так как сейчас многие имеют водяные счетчики в квартирах. В настоящий
момент я начал эксперимент. Поставил чиллер в ванну. Пустил воду как обычно.
Через 15 мин. (среднее время охлаждения бака с суслом) пойду смотреть,
сколько в ванне воды.
Ну, вот теперь точно установлено, что через охладитель за 15 мин проходит
примерно 1/3 ванны воды. Когда я охлаждал бак без помощи дополнительных
устройств, прямо в ванне, приходилось наливать гораздо больше, для того чтобы
бочка как минимум на 2/3 была погружена в холодную воду. Ванна у меня самая
обычная, чугунная 1,6 метра. Чиллер представляет собой спираль, свернутую из
15 метров отожженной медной трубы на пол дюйма.
11/07/06
В процессе варки пива происходит испарение жидкости, иногда довольно
интенсивное , надо сказать. Если не применять каких то неординарных мер на
«застекленном» балконе, то вся испарившаяся из баков вода будет на стенах, стеклах и
потолке.
Эта проблема пока не решена до конца, потому что строительство еще не
закончено . Пока выручает большая форточка, которая расположена непосредственно
за плитками с кастрюлями. Во время кипячения весь пар вытягивает. Но есть
проблема - в морозы будет холодно. Поэтому заготовлено кухонное вытяжное
устройство и подобрана заслонка типа «бабочка» (по-моему, так называется).
Вверху стеклопакеты маленькие. Аккуратно вынимается один из них, и ставиться
сэндвич-панель с соответствующим отверстием, чуть ниже устанавливает вытяжка.
Вот так примерно. Но пока это в планах.
11/12/06
Хочется продемонстрировать один из рабочих моментов. Пивоварня-балкон в
действии, дверь закрыта, горит УФ лампа и охлаждается сусло в пластиковом
баке с насосом.
Жизнь в доме идет своим чередом. Пивоварение ни кому не мешает. Все, и УФ
лампу, и воду для охлаждения можно выключить, не заходя на балкон. Потом,
когда сусло остынет, а дрожжи поднимутся в специальном стаканчике на кухне,
останется лишь залить их в ферментер.
Что неприглядного можно найти на этой довольно благостной на первый взгляд
картинке. Внушает опасения три момента. Первое, опытные домашние пивовары
обычно прикрывают неплотно закрытый крышкой ферментер стерильной тканью,
например проглаженным горячим утюгом полотенцем. Отсутствие такой детали на
приведенном фото может резать кому-то глаз. Однако не стоит забывать об
ультрафиолетовой лампе, которая действует эффективнее полотенца.
Второе, эта самая ультрафиолетовая лампа, теоретически может вызвать эффект
засветки пива. Известно, что под действием именно такого света от
ароматических молекул хмеля может отделиться короткий фрагмент, вызывающий весьма
неприятные вкусовые ощущения (кошачий вкус). Однако в этом конкретном случае
вкуса засвеченного пива в готовом продукте не обнаружилось. Необходимо
отметить , что процесс засветки обратим. То есть если убрать источник света, то
вкус пива постепенно нормализуется.
Третье, опытный пивовар обязательно обратит внимание на то обстоятельство,
что горячее сусло охлаждается в пластиковой бочке. Здесь имеется два
настораживающих момента. Первый касается перелива горячего сусла из сусловарочнои
кастрюли в показанную на фото бочку - в этом случае возможно нежелательное
окисление будущего пива. Второй - взаимодействие горячей жидкости с пластиком
емкости. Окисление можно минимизировать - переливая новую порцию сусла под
слой уже перелитого. Второй момент более настораживающий. Если пластик
емкости содержит какой-нибудь не очень полезный для здоровья компонент, (например
пластификатор), который может переходить в горячее сусло, это может повредить
пивовару впоследствии. В данном случае перелив осуществлялся мерным стаканом
из поликарбоната (2л) с ручкой. Очень удобная вещь. С ее помощью можно
аккуратно зачерпнуть из кастрюли, опуская стакан в жидкое сусло, и вылить в
другую посуду - точно также по возможности полностью погружая стакан в жидкость.
Такая техника если не исключает окисление горячего сусла совсем, то сводит
его к минимуму.
Перечитывая эти записи спустя два года, хочу сказать, что замечание про
тряпочку представляется очень полезным - проглаженное горячим утюгом кухонное
полотенце все же более доступная в доме вещь, чем ультрафиолетовая лампа.
11/13/06
Как выяснилось в последнее время, многие пивовары, у которых нет чиллера,
весьма часто заливают горячее сусло в пластиковый ферментер... И вроде бы, все
живы и здоровы.
11/21/06
Однако люди, разбирающиеся в химии, утверждают, что подобные манипуляции с
пластиком опасны для здоровья. Композиции, из которых ведра-ферментеры
делаются , содержат целую кучу «приятных» компонентов. И самые опасные из них -
пластификаторы, которые легко мигрируют в содержимое. Почувствовать эти
вещества на вкус вряд ли удастся, а вот удар по печени получить очень легко.
Пластификаторы это тяжелые (жирные) эфиры, в воде растворяются плохо, но все же...
02/22/07
Пивоварня на балконе и строится и работает одновременно. Вот некоторые
новые усовершенствования. Это вытяжка.
Устроено все просто. Вместо верхнего стекла установлена сэндвич-панель с
отверстием нужного диаметра. Снаружи стоит клапан, предотвращающий попадание
воды и птичек. Внутри два клапана: «бабочка» и заслонка с ручным управлением
(на фото виден кончик ручки). Далее гофрированная труба (видно очень хорошо)
и вытяжка со своим бортовым вентилятором и прочим.
Это полка для бутылок.
А это предмет отдельной гордости - ультрафиолетовая лампа рециркулятор -
убивает микробов в воздухе и что немаловажно, этот прибор в процессе
эксплуатации не наносит вреда здоровью человека - можно спокойно работать рядом со
включенным устройством.
Внутри прибора находиться источник бактерицидного ультрафиолетового
излучения (УФ) мощностью 15 Вт и вентилятор производительностью 20 куб м в час. УФ
излучение не покидает пределы корпуса прибора и не оказывает вредного
воздействия на зрение, например. Лампа также имеет фильтр «вырезающий» часть
спектра, который «вырабатывает» озон, опасный в больших дозах для человека.
Воздух, проходя через прибор, получает дозу УФ излучения 2700 Дж/м3. Для
уничтожения, например, 99,9% одноклеточных грибов Candida albicans - вредителей
пива, нужно всего 717 Дж/м3.
А это лампа облучатель - убивает микробов, и в воздухе и на поверхностях
(пол, стол, предметы оборудования, и т.д.), ее нельзя включать в присутствии
человека. Лампа может оказать пагубное влияние на зрение, если не
использовать специальные защитные очки.
\
Чистота это одно из главных условий. Многие серьезные дефекты вкуса пива
могут быть обусловлены заражениями. Причем эти дефекты чаще всего не исчезают
в процессе созревания напитка, а наоборот усиливаются со временем. Для того
чтобы предотвратить это достаточно самых элементарных мер дезинфекции
оборудования соприкасающегося с будущим пивом, а также простых устройств и не
очень больших доз ультрафиолетового облучения окружающего воздуха. Поэтому я
постарался обустроить свою пивоварню показанным выше антимикробным
оборудованием. Пренебрежение вопросами дезинфекции может сильно повредить будущему
пиву. Высококачественные компоненты, предусмотренные утонченной рецептурой:
ароматный хмель, сложный состав солодовой засыпи, дефицитные культуры
дрожжей , все это может быть затрачено напрасно. Дикие собратья культурных дрожжей
в изобилии обитающие в квартире пивовара, другие микроорганизмы легко могут
внести свою лепту и существенно испортить вкус напитка.
Однако красота тоже важна в работе - это ллдизайнерское" оформление насоса
(на переднем плане) - я им качаю и пиво, и сусло, и другие растворы,
необходимость в которых возникает при дезинфекции оборудования.
Обзавелся, наконец, сусловарочным баком из нержавейки. Теперь горячий
экстракт остывает в окружении стали. Туда не проникает УФ излучение и всякая
всячина из пищевого пластика. Может быть, еще чиллер покрыть хромом? Но не
советуют.
03/18/07
Как вы думаете, что это на следующем снимке?
Молчите! Вы не можете этого знать, это пульт управления пивоварней!
А это, соответственно, контроллер!
Зачем все это, спросите Вы? А вот зачем:
1. Теперь УФ лампой можно управлять не выходя на балкон, ведь балкон и
квартиру разделяет толстый стеклопакет, прозрачный для ИК излучения пульта и
не прозрачный для жесткого (бактерицидного) и среднего УФ.
2. Можно включать и выключать насос для перекачки охлажденного сусла в
ферментер .
3. Можно открыть электромагнитные клапаны (эта опция не реализована, пока).
Таким образом, учитывая то, что выключать охлаждение дистанционно (кран в
кухне) можно уже давно, все процессы по зарядке ферментера суслом можно
делать абсолютно в стерильных условиях без присутствия человека!
Все правильно Вы спросите, А дрожжи? Над этим сейчас работает научно-
техническая мысль!
Кое-кому из домашних пивоваров написанное выше показалось совершенно
неоправданной затеей. Однако в 2009 году я с удовольствием продолжаю пользоваться
пультом управления для включения и выключения ультрафиолетовых ламп,
например, и жалею что в распоряжении маловато кнопок - всего три.
05/18/07
Постройка успешно продвигается, кое-что встало на колеса.
На этом поддоне (поверх контейнера)
24 бутылки свободно катаются по пивоварне вот на таких колесах.
Имеется еще одна очень полезная вещь с колесами - подставка для баков и
КЕГ. В условиях компактной пивоварни часто возникает необходимость перемещать
предметы с места на место. Поверьте, что катать на тележке тяжелый и горячий
бак из нержавейки да еще с чиллером внутри гораздо удобнее, чем таскать его в
руках. Точно также и 30 литровый КЕГ, наполненный водой из фильтра обратного
осмоса, комфортнее прикатить от места фильтрования воды на кухне к месту
приготовления пива. На фото, правда, показан пластиковый бак, но это не умаляет
значения конструкции. (К 2009 году эта подставка обрела более качественные и
надежные колеса).
Отверстие в баке предназначено для установки крана. Это особая забота
пивовара. Вне всякого сомнения, краны способны упростить процесс перелива пива из
одной емкости в другую, позволяют включить в технологический процесс
различные полезные устройства: насос, противоточный охладитель. Но краны требуют к
себе самого пристального внимания, ибо содержат внутренние полости, в которых
непременно задерживается сусло или пиво. Если эти остатки не будут удалены
самым тщательным образом, кран превращается в рассадник микроорганизмов-
вредителей. Для качественной очистки иногда требуется разборка. В любом
случае шаровые краны нужно промывать после применения проточной водой в
полузакрытом / открытом состоянии, чтобы тщательно очистить внутреннюю полость.
Дезинфицировать такие краны необходимо точно в таком же положении -
полуоткрытом. Хранить краны в спирте или другом дезинфицирующем средстве нет особой
необходимости. Правильная мойка более разумный путь. С удалением остатков
сусла и пива хорошо справляются средства для посудомоечных машин. Для этого
краны или другие предметы необходимо замочить горячим раствором такого
препарата, а еще лучше прокипятить в нем.
05/18/07
Начну экскурс в новинки из области тонких измерений с рефрактометра.
Это прибор Belligham + Stanley Ltd. Серии E-Line, делает поправку к
температуре окружающей среды от 10 до 30 градусов Цельсия. Больше не нужно, так
как капля горячего затора не сможет сильно нагреть прибор.
Напомню, что рефрактометр в пивоварении служит для измерения содержания
сахара. Причем для его работы требуется ровно одна капля жидкости. Смотришь в
окуляр и считываешь показания. Диоптрии настраиваются, так что очки не нужны.
Как это выгодно отличается от процесса измерения гидрометром! Не надо сливать
целый стакан будущего пива (потом этого стакана может не хватить), остужать
образец или мерить температуру для корректировки показаний, ждать пока выйдет
газ, мучительно крутить длинный стакан, чтобы сквозь пену разглядеть риски на
шкале прибора и напряженно думать, что там, 1019 или 1018! Всего этого не
нужно, если есть рефрактометр.
Справедливости ради необходимо отметить, что при измерении Сахаров
реального сусла граница между темным и светлым полем в окуляре рефрактометра, как
правило, оказывается размыта. Так что определить ее положение а,
следовательно , и точное содержание Сахаров сложно. Однако неоспоримым преимуществом
этого прибора остается сверхмалый расход сусла. Порой это раскрывает новые
горизонты. Например, при промывке дробины важно вовремя остановиться.
Рефрактометр позволяет совершать измерения содержания сахара в промывочной воде
практически в непрерывном режиме. Что в принципе невозможно с помощью
гидрометра. Я, совершенно не напрягаясь сверх меры, проделывал десятки измерений.
Тем более что заняться пивовару во время промывки особенно и нечем.
Хочу немного развлечь публику измерениями (любителей и знатоков этого дела
естественно). Я сделал раствор глюкозы (9,6 г) в воде (151,2 г) (все
измерения веса сделаны весами OHAUS SPU 401 - см. ниже).
Как нетрудно посчитать концентрация раствора 6%. Что же показал гидрометр?
Примерно 1019, с учетом температуры раствора 25 градусов это 1020
(корректировка показаний проведена с помощью программы ProMash), что дает около 5
градусов плато. Но концентрация раствора 6% (Интересно, что же такое плато?)
Хотя, может быть, гидрометр показал 1018 или 1020, что дает разброс от 4,8 до
5,3. Я померил воду, в которой делался раствор. Оказалось 099 при 20 градусах
Цельсия. Т.е. видимо гидрометр дает искаженные на +1 данные, прибавим и
получим 1019 или с учетом разброса плюс минус одно деление 1019-1021, что в
градусах плато дает 5,18-5,67. Т.е. 6% все равно не попадает в этот интервал!?
Проверил с сахаром (раствор 6,63%). Получилось 1023 при 25 градусах с
поправкой 1024, плюс 1 на которую врет гидрометр 1025 или 6,3 плато, тоже
неувязка . Рефрактометр показал 6,5-6,6 Brix, что совсем неплохо. Однако,
учитывая сложный состав Сахаров сусла (глюкозы там немного, сахарозы еще меньше)
ожидать точного совпадения показаний приборов и реального содержания,
вероятно , не стоит.
Совместное же использование двух приборов позволяет в некоторых измерениях
добиться высокой точности. Калькулятор ProMash позволяет по финальным
показаниям гидрометра и рефрактометра рассчитать содержание в пиве спирта, Сахаров
и даже его начальную плотность.
Провел эксперимент для проверки точности показаний приборов в «сложной»
ситуации смеси воды, сахара и спирта. Взял 148 г воды и померил ее
рефрактометром и гидрометром, оба показали отсутствие сахара, что не удивительно.
Добавил 10 г сахара, (получилась 6,31% весовое содержание). Гидрометр показал
1023 и ProMash, соответственно, посчитала плато 5,93. Рефрактометр показал
6,3 Brix (очень точно). Добавил туда же 10 грамм спирта (98%), концентрация
(весовая) 6,18%. Гидрометр показал - 1011, рефрактометр - 8,2 Brix. ProMash
посчитала: 5,95% - спирт, 5,43% - сахар. Вывод: спирт вроде посчитан очень
неплохо. «Остаточный экстракт» хуже. Ошибка в процентах. Представляю, что
могут показать приборы в реальном пиве. Но не стоит огорчаться - пивовара
больше всего интересуют две вещи: как выбродило пиво, и какова его крепость.
Можно ожидать, что эти цифры будут достаточно точными.
06/06/07
А это еще один предмет из нержавейки, но полностью готовый к эксплуатации в
условиях балконной пивоварни и довольно эстетичный на вид.
С краном.
Внутри погружной чиллер, который немного сменил конструкцию и приобрел
крышку из нержавеющей стали.
И не верьте никому, кто скажет, что в баках и крышках отверстия можно
сделать только одним сверлом. Необходим еще один незаменимый в этом случае
инструмент - развертка.
11
г
Совсем забыл рассказать о дальнейшей судьбе пластиковых ферментеров. Один
из них пока планирую использовать как емкость для чистой воды (например, для
ополаскивания после дезинфекции), второй, как резервную бродильную емкость
(т.е. по прямому назначению), если нужно будет увеличить выпуск продукта, и в
качестве разливочной емкости. Некоторые пивовары считают, что праймер лучше
смешивать со всем объемом пива для равномерного его распределения по бутылкам
во время розлива. Однако это сопряжено с лишним переливом и соответственно с
лишней и ненужной аэрацией пива. Особенно во время перемешивания.
В 2009 году пластиковые ведра благополучно пребывают в гараже. Праймер я не
смешиваю с пивом, я его даже не добавляю. Продукт после главного брожения (с
хорошими верховыми дрожжами 3 дня) и оседания основной массы дрожжей (3 дня)
перекачивается в бочонок типа КЕГ. В нем при температуре брожения происходит
частичная карбонизация за счет Сахаров сусла и создается избыточное давление
около 0.3 бара (еще 3-5 дней). Когда-то я был расстроен тем обстоятельством,
что мой ферментер не держит эти самые 0.3 бара, но это оказалось совершенно
напрасным переживанием. Затем давление в бочке поднимается до 1 бара с
помощью внешнего источника С02 и включается охлаждение до требуемой температуры.
Примерно неделя уходит на то, чтобы осели белки холодной коагуляции (при 3
градусах Цельсия). Они удаляются из бочки с первой кружкой пива. Все, можно
наслаждаться.
06/06/07
Считаю необходимым еще раз сказать несколько слов о технологии погружения
чиллера снабженного кранами в горячее сусло. В первую очередь нужно
прикрутить сливной шланг и открыть сливной кран на чиллере. Только после этого
можно опускать, иначе вода, которая осталась в медной трубе (воду из чиллера я
не выливаю, поэтому и использую краны, чтобы не бежало при переноске)
вследствие неизбежного теплового расширения «найдет» какое-нибудь весьма
неожиданное место и непременно потечет прямиком в пиво, я это уже проходил.
Конструкция чиллера с крышкой представляется вполне надежной. Краны сверху
прикручены на бронзовые фитинги с уплотнительной лентой, поэтому если будет
небольшая утечка после прикручивания подводного шланга, вся вода останется на
крышке, ее будет сразу видно и гайку можно подтянуть, а воду убрать. Под
крышкой медная трубка соединена с фитингами цанговым соединением. У меня в
доме таких соединений очень много и они, если затянуты хорошо, в обычных
условиях не пропускают воду совершенно.
06/16/07
Сегодня засомневался я в надежности этих самых цанговых соединений на
чиллере, которые в результате технических и дизайнерских манипуляций оказались
под крышкой сусловарочного бака. Соответственно появился риск попадания в
пиво воды из водопровода, питающего чиллер. Охладители разного рода, согласно
Кунце, могут стать источником заражения пива исключительно из-за такого рода
протечек.
Разобрал всю конструкцию - снял краны и крышку (см. фото выше) . Затем
собрал, но без крышки и произвел погружение в кипяток. Что удалось выяснить?
Степень нагрева обоих цанговых соединений довольно заметно различается. То,
которое венчает участок трубы охладителя идущего с самого дна емкости,
нагревается очень быстро и заметно сильнее соединения, которым заканчивается
верхний виток чиллера. Это не удивительно, так как в первом случае над
поверхностью кипятка находиться всего 5-10 см медной трубы, а во втором - пара
верхних витков спирали. Считается, что для дезинфекции чиллер достаточно просто
погрузить в горячее сусло. Как видно это не совсем верная идея. Охладитель
нужно некоторое время кипятить в баке с суслом вот тогда нагреются достаточно
сильно и верхние витки.
Если подать охлаждающую воду сразу после погружения чиллера в бак с
кипятком, на одной из цанг (более горячей), появляется капля воды, причем на
резьбовом соединении, и сразу исчезает. Если всю конструкцию «покипятить» немного
и открыть кран подачи на чиллере - не выдавливает ни капли. Так что буду
ставить назад крышку и эксплуатировать агрегат в таком режиме. Хотя для пущей
безопасности, фитинги с резьбой конечно лучше припаять к медной трубе.
06/06/07
Есть на балконе еще один объект, некоторые полезные особенности которого
пока небыли достаточно освещены в этой теме. Речь идет о среднем отделении
холодильного шкафа предназначенного для размещения бродильной емкости.
Постепенно шкаф приобрел вторую специализацию - место для опытов по разведению
чистых культур пивных дрожжей. Там получила почти постоянную прописку лампа
рециркулятор (для уничтожения любого случайно оказавшегося в воздухе микроба)
и, для предварительной дезинфекции поверхностей и воздуха, еще одна УФ лампа
излучатель.
Появились вот такие перчатки. К сожалению не фирменные гиполоновые по 300
долларов за пару, а склеенные из толстых хозяйственных, но все же. (После
того как удастся найти более длинные экземпляры, в склейке необходимость
отпадет) .
Возможно, специально я бы не стал строить такой шкаф, но в плане
дальнейшего развития готового отделения, это не составило чрезмерно больших трудов.
Как можно прочитать в книгах, разведением пивных дрожжей лучше всего
заниматься в чистоте и при полном отсутствии сквозняков. Еще лучше предварительно
обработать рабочее место спиртом и облучить бактерицидным ультрафиолетом.
Такое место у меня в квартире теперь есть - оно как раз изображено на фото.
Перчатки и стекло в дверке, помогут защитить будущие чистые культуры от
дыхания и другого неблагоприятного воздействия пивовара.
О баках, кранах и
резиновых прокладках
Однако до практических успехов в области селекции пивных дрожжей еще
далеко . Обратимся к более обыденным вещам. Это кран, который я только что снял с
сусловарочного бака.
^оо°°
Я решил использовать полностью съемные краны. Практика показывает, что
такую конструкцию проще мыть. Бак с отверстием отдельно, кран отдельно. Очень
неудобно иметь дело с различными трубочками, припаянными к емкости. Трешь
изнутри ершиком, и не знаешь, где там еще что-то осталось. У моего ЦКТ такая
трубочка имеется, да еще с переменным внутреннем сечением. Приведенная на
фото конструкция очень быстро устанавливается и снимается, причем голыми руками
(в перчатках). Кран, большая шайба и резиновая прокладка (с утолщением вокруг
отверстия) находятся снаружи бака, медная шайба (чтобы не царапать бак) и
контргайка - внутри. Кран и контргайка с шайбой ополаскиваются водой и могут
храниться в спирте (или перед использованием дезинфицироваться тем или иным
способом). На мой взгляд, очень удобно и безопасно.
Может возникнуть вопрос, как плоская медная шайба примыкает к вогнутой
поверхности бака? Достаточно хорошо. Ее назначение находиться между стенкой,
которую не желательно царапать и контргайкой, которая может эту стенку
поцарапать . Очень плотно ложится внешняя прокладка, которая прижимается шайбой
большого диаметра и обеспечивает герметичность всей конструкции.
06/07/07
Рассказать бы кому, где и как я добываю резиновые прокладки для установки
кранов! В магазинах и на базарах очень редко можно встретить резиновые кольца
которые бы надевались на полудюймовую трубную резьбу. Я буду очень благодарен
за любые подсказки в этом направлении. Хоть самому начинай разведение. По
этой причине я не мору сказать, что показанная выше прокладка - идеальный
вариант , но держит.
Для установки показанного выше крана обязательно наличие отверстия в
посуде . Я долго смотрел на свой бак, и мне было жалко его сверлить. Потом я
подумал : вот это просто хороший бак, а с отверстием для крана это будет
прекрасное пивное оборудование. (Замечу в скобках, что баки с кранами в
специализированных фирмах, стоят гораздо дороже баков без кранов, причем разница в цене
превышает стоимость хорошего крана из нержавейки). Главное аккуратно
проделать все операции. Я начал тренироваться с крышки. У меня их две, поэтому
фактор нервозности был снят. Отверстие я сверлил в четыре приема. Сначала
тонким сверлом (3-4 мм). Нержавейка на низких оборотах дрели сверлиться
хорошо. Потом толстым сверлом (я нашел на 20,9 мм). Потом, когда сверло
заклинивает в отверстии, подтачивал круглым напильником и доводил отверстие до
идеального состояния разверткой (инструмент, похожий на сверло, но слегка
конической формы с прямыми режущими боковыми кромками).
Еще два слова о прокладках. Есть, пардон, для унитаза такие системы с
поплавком. Их можно найти в соответствующих магазинах. Вот на этих устройствах
можно обнаружить подходящие по внутреннему диаметру резиновые кольца. Я это
обнаружил случайно. Причем у себя дома. Когда-то купил такую запчасть, а она
не подошла к моей смывной системе.
Найденные с большим трудом прокладки я испытывал на пластиковой бочке.
Держали воду не все. Вначале я подбирал такой вариант, чтобы можно было затянуть
соединение руками в перчатках (из соображений стерильности, не будешь же
гаечные ключи еще дезинфицировать) . Но от этой идеи пришлось отказаться.
Инструментом действовать проще, а главное надежнее.
Вчера вот вскипятил полбака воды. Под краном обнаружил одну маленькую
капельку. Видимо капнуло с крышки. С прокладками нужно быть внимательным,
особенно с толстыми. Приходиться подтягивать. (При нагревании бака резина
делается мягче и может возникнуть протечка).
Как-то мне посчастливилось купить десяток тонких резиновых колец походящего
внутреннего диаметра. Жалею, что не купил больше, опять пропали. Такими
пользоваться гораздо удобнее: проще затягивать - хорошо держат, не нужны шайбы
большого диаметра - достаточно гайки.
06/07/07
Кое-что о
ферментере
Это агрегат, показанный на самой первой фотографии - маленький цилиндро-ко-
нический танк (ЦКТ) объемом 36 литров. Подобный ферментер, как и пластиковая
бочка, служит для брожения будущего пива. Однако в отличие от упомянутой
бочки, обладает целым рядом очевидных удобств и не очевидных особенностей. С его
появлением я был вынужден очень сильно изменить порядок своих действий.
Пришлось полностью отказаться от кипятка для ополаскивания. Аппарат сильно
нагревается и очень медленно остывает. (К практике помойки горячей водой и даже
обработки паром я вернулся спустя пару лет с момента первой публикации этого
описания, но уже на другом технологическом уровне).
Заранее нужно иметь в виду, что таскать его в заполненном состоянии по
квартире - это утопия. Можно, конечно приладить колесики вместо ножек, я
купил на всякий случай. Поднимать полностью снаряженное и тяжелое устройство,
не имеющее специальных ручек, например, с пола в холодильный шкаф тоже мало
приятное занятие. Я попробовал и купил насос. Всякие легкомысленные действия
типа потряхивания, переворачивания и т.п. вполне реальные с пластиковой
бочкой, абсолютно невозможны с этим устройством. Так что нужно все взвесить,
прежде чем стационарно установить эту интересную бочку с коническим дном где-
то в квартире. Я переношу его только для мытья и то не очень удобно
вытаскивать из шкафа, хотя наличие ног1 сам процесс помойки делает более комфортным,
если, конечно, ЦКТ нормально встанет в ванне или душевой кабине.
Сейчас (в 2009 г.) я уже не представляю себе домашнее пивоварение без
такого ферментера. ЦКТ полностью исключает необходимость перелива пива на
вторичное брожение и, следовательно, вредную аэрацию (и риск заражения), которая
неизбежна при использовании сифонной трубки. Когда активная фаза брожения
заканчивается, избыток осевших дрожжей просто сливается с помощью крана
расположенного в нижней точке конического основания емкости. Это, кстати говоря,
обеспечивает и максимально чистый (с точки зрения заражения культуры семенных
дрожжей посторонними микроорганизмами) съем урожая для последующего
использования. Конструкция ЦКТ имеющего герметичную крышку, позволяет использовать
вместо насоса баллон с СОг для перекачки готового пива. Углекислота подается
в ЦКТ через верхний штуцер емкости и выдавливает пиво через нижний кран в
шланг и далее.
Применение насоса для заполнения ЦКТ суслом не только избавляет меня от
необходимости поднимать тяжести, но и создает дополнительные преимущества. Если
обзавестись еще двумя устройствами: противоточным охладителем и специальным
камнем для аэрации сусла в потоке, то одновременно можно осуществить сразу
три операции: перелив из сусловарочного бака в ЦКТ, охлаждение сусла и его
аэрацию. В 2009 г. я уже не представляю, как можно действовать по-другому.
Хотя, собирая и разбирая свою нынешнюю микро пивоварню, я часто вспоминаю,
как все было легко и просто, когда я совершенно не представлял себе ни
пагубных последствий аэрации, ни много другого.
Про насос
Вот так примерно он выглядит в стиральной машине, с двумя черными толстыми
шлангами (они продаются отдельно, но я зачем-то купил):
Вот так он выглядит сейчас:
Насос собственно это помпа от стиральной машины за 700 р. или около того.
Продается в магазинах запчастей для бытовой техники. У него нет нормальных
резьбовых штуцеров (в стиральных машинах на помпу надеваются те самые черные
шланги и затягиваются хомутами). Я приспособил пару штуковин: с одной стороны
(выход) поставил через шланг штуцер с полудюймовой резьбой, с другой (вход,
он имеет больший диаметр) вклеил на эпоксидную смолу удлинитель (тоже на
полдюйма) . У моего насоса есть недостатки. Его нужно вручную заполнять жидкостью
- он не умеет сам засасывать воду, т.е. его необходимо опустить ниже уровня
заполнения бака и выходной шланг его должен быть приоткрыт на время. Но я к
этому довольно быстро приспособился. К чему приспособиться трудно, так это к
относительно небольшой скорости перекачки - минут 10-15 на полный пластиковый
бак от ТБ. Пока перекачаешь дезраствор по всем емкостям, потом промывочную
воду, потом пиво, проходит часа 1.5, а то и больше. Но если спешить некуда,
тогда такой вариант вполне пригоден. Он также вырабатывает хорошую привычку к
использованию насосов в домашнем пивоварении и влечет за собой многие
технологические нововведения, в общем полезные для пива, но вредные для семейного
бюджета.
Необходимо отметить, что указанные выше «недостатки», скорее, норма для
насосов, используемых в домашнем пивоварении. Чаще всего это простые и
недорогие устройства. Скорость перекачки тоже не проблема. Я уже давно не закачиваю
полные баки дезраствором и промывочной водой - краны, шланг и прочее мою
изнутри кипятком с моющим средством (естественно качаю эту воду насосом),
затем ополаскиваю чистым кипятком (также с помощью насоса), а перед
употреблением обрабатываю паром. Перекачка сусла и пива занимает не так уж много
времени. И никакой химии. Проблемы с охлаждением оборудования нет, если
правильно организовать порядок работы. ЦКТ успевает остыть во время пауз и
фильтрации. Так что ждать не приходиться. Горячий КЕГ пред розливом конечно должен
постоять и остыть, но мне торопиться некуда. Оба процесса - горячая мойка и
обработка паром, достойны более детально изложения, но это предмет отдельного
разговора.
По поводу высоты подъема, которую обеспечивает насос. На 1-1.5 м качает
уверенно, это как раз у меня рабочая высота. В этой помпе ничего не
сжимается, в ней вертится. Стерилизую я ее просто - наливаю внутрь спирт или качаю
дезраствор. Обязательно промываю водой после использования - выкачиваю бак
воды в канализацию или пропускаю водопроводную воду (в последнее время
поступаю именно так, пока баки моются в другом месте, 2009 г). Вот это уже
собственно элемент мойки на месте. Баки пока по старинке таскаю в душевую. У ЦКТ
на подставках есть резиновые ножки, так что он ничего не царапает и не рисует
узоры на санфаянсе. Для мытья баков купил пластиковые коврики-решетки.
Выбор пал на систему насосов от стиральных машин по причине того, что они
рассчитаны на перекачку горячей воды (по-моему, до 100 градусов). Всякие
прочие "Ручейки" охлаждаются той же жидкостью, которую качают, поэтому они и не
годятся для горячего сусла.
Насос перед перекачкой, как я уже писал, нужно залить жидкостью. Я так
понял, что все насосы делятся на две большие группы: типа циркуляционных - они
качают, когда заполнены соответствующей жидкостью, и нормально всасывающих -
они создают разряжение и сами заполняют себя жидкостью. Используемый мной
насос достаточно прост и недорог, поэтому с ним мороки больше. Продвинутый
прибор мне найти в РФ не удалось. Предлагали всякие с производительностью от 5
куб и с высотой подъема от 10 м и весом от 10 кг (и соответствующей ценой). Я
заказал фирменный насос в штатах. Придет, посмотрю, как он и отчитаюсь.
Еще один насосный нюанс. Я перепробовал ряд штуцеров (включая быстроразъем-
ные, доступные в отечественных хозмагах) и шлангов из различных материалов. В
конце концов, остановился на 10 мм штуцерах с резьбой на полдюйма и
силиконовых шлангах с толстой стенкой. Такие шланги - мечта пивовара. Они хорошо
снимаются со штуцеров голыми руками, но не соскакивают в процессе перекачки, не
подтекают, не мутнеют в различных дезинфекантах, легко пережимаются пальцами,
самопроизвольно не переламываются во время работы.
Хранить их в промежутках между варками удобно в спирте. Предварительно
шланги необходимо тщательно промыть проточной водой.
Идея вклеить в толстый патрубок насоса удлинитель возникла, когда я как
известная героиня истории про очки, крутил в руках и прикладывал к насосу и так
и сяк все, что есть у меня в доме (и соседнем магазине) . Вначале я купил
«фирменные шланги» из черной резины, закрепил их хомутами и поставил штуцера
с резьбой на полдюйма, но они (шланги) больно страшные. Потом я нашел
пищевой, прозрачный и толстый силиконовый шланг, который наделся на тонкий
патрубок . Позже приладил удлинитель. Теперь я приворачиваю к насосу штуцера с
внутренней резьбой (для уплотнения используются резиновые прокладки), и
просто надеваю силиконовые шланги (в перерывах меду варками пива это все, кроме
насоса лежит в спирте).
В конструкции насоса применяется эпоксидный клей. Им приклеен удлинитель с
резьбой к патрубку насоса. Поверхность соприкосновения с пивом образует
тонкое кольцо диаметром около 25 мм и толщиной около 0,2 мм. Время перекачки
около 15 минут, пиво имеет температуру 22-23 градуса. Вряд ли что-то вредное
для здоровья может попасть в поток из клеевого слоя. (К слову, описанный выше
насос я не применял для перекачки горячего сусла, в то время я использовал
погружной охладитель и сусло остывало в баке до перекачки).
Но могу предложить пивоварам-любителям, тем, кто боится эпоксидной смолы,
для всяких разных нужд клей «КОНТАКТ», на основе цианоакрилатов. Подобные
клеи применяются в медицинской практике с конца 50-х гг 20 века до настоящего
времени. Основу таких клеев составляют эфиры цианоакриловой кислоты. На
упаковке клея «КОНТАКТ» мне не удалось найти противопоказаний от контакта с
пищевыми продуктами.
07/14/07
Сбылась мечта пивовара. Пришел, наконец, новый насос. Устроен довольно
забавно (я естественно его разобрал) . Привод у него магнитный, так что в помпе
нет никаких валов и сальников. Все пищевого качества и работает без проблем
до 250 градусов по Фаренгейту. Качает раза в два - три быстрее помпы от
стиральной машины. Наворачиваются наши штуцера на полдюйма, и никакой эпоксидной
смолы в конструкции не используется. Прибыли еще камни из нержавейки, книжка
по разведению дрожжей и разная мелочь.
Проблема в том, что после обработки спиртом у меня развалился обычный
аквариумный камень, прессованный из чего-то там, с вклеенным штуцером. Штуцер и
отвалился. Надеюсь, что штука из нержавейки будет надежнее. Кроме того,
рассекатель 2-х микронный, пузырьки получаются очень мелкие, и скорость
растворения кислорода сильно увеличивается, за счет увеличения площади
соприкосновения пузырьков с суслом.
08/07/07
Хочу показать некоторые «высокотехнологичные» разработки для розлива пива в
бутылки. Извольте, система асептического розлива в действии.
Из 2009 г приведенная ниже методика, и соответствующие конструкции выглядят
несколько наивно. В 2007 г я полагал, что главный и единственный враг пива на
стадии розлива - микроорганизмы-вредители обитающие в воздухе, и совершенно
не представлял, например, всех пагубных последствий аэрации готового пива.
Сейчас я разливаю совершенно иными методами, исключающими контакт пива с
воздухом и соответственно с микробами в нем обитающими, но об этом будет
рассказано в свое время.
Заливка праймера в разливочную емкость с пивом.
Система подачи чистого воздуха - бытовой воздухоочиститель:
А это собственно и есть рабочее место пивовара (см. ниже), в бочке справа -
вода (стерильная), в бочке слева - пиво (вкусное). Слева внизу виднеется еще
одна система обдува с УФ лампой, чтобы в бутылки при выливании дезинфектанта
попадал воздух «двойной» очистки. И собственно предмет с двумя «рогатками»
для крепления (и перекрывания) двух шлангов.
<t-ffi -
Вот крупнее:
Действует все очень просто. Берем бутылку с дезраствором, выливаем
содержимое в бак, опускаем в бутылку левый шланг и освобождаем его из рогатки,
наполняем бутылку водой, перегибаем шланг и вставляем его в рогатку, вынимаем
из бутылки, бутылку ополаскиваем, воду выливаем туда же. Аналогично
действуем со вторым шлангом, только пиво в бак выливать не нужно.
Можно тоже самое делать проще. Я так поступал много лет. Дезинфицировал и
ополаскивал бутылки, (одно время использовал духовку для дезинфекции бутылок
сухим жаром) . Затем ставил их на стол, накрывал проглаженным полотенцем,
опускал в пластиковую бочку сифон и, стараясь не дышать и не кашлять в
сторону пива и посуды, разливал. Чаще всего получалось очень хорошо. Потом мне
захотелось включить дополнительные меры стерильности. Так как появилось
отдельное место, где это стало возможным осуществить.
Что это все содеянное дает мне - чувство глубокого удовлетворения, что
собственно и должно давать хобби. Я также вполне наслаждаюсь всеми плюсами
отдельной пивной лаборатории. Никому мое занятие не мешает - практически я могу
все что угодно бросить в любой момент, и продолжить в любое время. Это
создает мне дополнительный комфорт. Короче я вполне доволен результатом.
В 2009 году все представленное на фото оборудование (кроме пластиковых
бочек и контейнера) продолжает служить верой и правдой. Воздухоочиститель и УФ
лампы позволяют создать зоны чистоты необходимые при разведении чистых
культур дрожжей. В комнате перед балконом пыль и микробов из воздуха удаляет
воздухоочиститель . Это первая линия обороны. Далее на балконе работает УФ
излучатель (бактерицидный ультрафиолет, опасный для зрения отсекает от комнаты
двойной стеклопакет) и УФ рециркулятор. Последний незаменим, если где-то на
балконе стоят культуры дрожжей в склянках, ибо уничтожает бактерии воздуха
внутри своего корпуса. Хотя стеклянная посуда является защитой для дрожжей от
бактерицидного УФ, я стараюсь не подвергать склянки прямому действию лучей,
которые негативно воздействуют на процесс размножения одноклеточных. Это
вторая линия обороны. Третья - шкаф, приведенный на фото выше.
09/26/07
К пивопитию в октябре я постарался подготовиться серьезно. Наконец-то
врезал кран прямо в стенку нижнего отделения пивного холодильника.
Пока немного не доработано. Там планируется еще откидная полочка для
кружек. Но главное имеется. Это конечно кега с напитком (далее).
Как говориться сбылась мечта ... Интересно, что пиво (которое в КЕГе) я видел
до дегустации только через силиконовый шланг во время перекачки. Никакого
контакта с кислородом воздуха, и различными источниками вредителей и у него
не было. Сбродил почти просроченным NottinghamoM (сделал стартер на
магнитной мешалке) за 5 дней при 18 градусах, неделю контролировал оседание
дрожжей, после достижения рекомендованной концентрации (это эль) перекачал в КЕГ,
выдержал еще две недельки и добавил глюкозы. Поставил охлаждение на 17
градусов (на 15 - температура «подвала» - что-то рука дрогнула) и вот через
неделю прекрасное пиво. Пью и радуюсь.
Из 2009 года хочется обратить внимание пивоваров на два обстоятельства.
Первое касается чистоты углекислого газа. Газ, закаченный в ваш баллон, может
иметь самые разнообразные неприятные запахи. Если вам удастся найти
поставщика газа гарантирующего, пищевое качество своего продукта, то более
предпринимать ничего не нужно. Если нет, то вам может пригодиться вот такая коробка
для противогаза (см. выше).
Да, чуть не забыл. На редукторе баллона С02 видно что кран закрыт. Пиво
идет своим газом вполне бодро. Уровень карбонизации в норме. Опыт показывает,
что через некоторое время пиву обязательно понадобиться внешний источник
углекислого газа, для поддержания в бочке необходимого давления. Вот тогда
придется открыть один из кранов на редукторе. Их там два. Один подключен к
бочке с пивом, второй будет использоваться в технологии для продувки
емкостей, перекачки жидкостей (дезрастворов, промывочной воды) из КЕГ и готового
пива из ЦКТ в КЕГ, что позволяет исключить контакт пива с воздухом совсем.
Второй момент касается герметичности бочонков типа КЕГ, в которых вы,
возможно , планируете хранить пиво. Для того чтобы ваш продукт не потерял аромат
и вкус, этому обстоятельству нужно уделить самое серьезное внимание. Опыт
показывает, что пиво вместе с газом теряет какие-то вкусо-ароматические
вещества. Восполняя регулярно потери карбонизации с помощь баллона, вы с каждым
разом усугубляете этот процесс, так что через какое-то время ухудшение вкусовых
качеств пива может оказаться весьма заметным.
09/27/07
Пока, к сожалению, я не обзавелся одной кнопкой после нажатия которой в
пивоварне больше ничего делать не нужно. Да и задачи такой не стояло. Но мороки
с розливом по бутылкам, с большой их мойкой и замачиванием, не стало совсем -
нужно вымыть лишь бочонок. При розливе работает только насос. И ни какой
чистоты помещения не требуется. Прикручиваешь шланги к разливочной головке (я ее
модифицировал слегка - просто убрал пластиковый газовый клапан) и качаешь
туда насосом (обратно давлением С02) - дезраствор, промывочную воду, пиво
(только туда).
Вот так выглядит процесс перекачки пива. Насос направляет готовый продукт
из разливочного крана ЦКТ (см. выше) прямо в разливочную головку и в бочонок
(ниже) .
Головку потом снял и порядок. Причем КЕГ уже стоит на месте, например, в
верхнем (для эля) отделении холодильника и не нужно использовать подъемный
кран, чтобы доставить его туда. Мечтаю еще заказать промывочный адаптер. На
него головка надевается как на фитинг и можно промывать и головку, и шланги,
и магистраль, и кран. Но их, типа «А», по всей стране нет - за лето
разобрали. Так что мою вручную, пока. (Так и не купил этот адаптер - ничего,
приспособился) .
Несколько слов о моющих средствах. Для силиконовых шлангов (так же как для
оборудования из нержавеющей стали) подходят специализированные кислотные
средства, они хорошо удаляют остатки пива и отложения пивного камня. Однако
далеко не все детали пивных кранов, штуцеров и разливочных головок
изготовлены из нержавейки и очень быстро чернеют под действием кислоты. В этой
ситуации на выручку приходят моющие средства для посудомоечных машин. Кладете
разобранные для помойки узлы в кипящую воду, добавляете моющее средство и
выдерживаете некоторое время, в зависимости от степени загрязнения при высокой
температуре.
01/10/08
Из личного опыта обустройства балконной пивоварни - зачем всем наступать
на одни и те же грабли.
Первое из главного - конструкции из пластика для утепления балкона. Нужно
чтобы все сделали аккуратно, и нигде не продувало. Дело в том, что при
колебаниях температур (зима/лето) происходит расширение/сжатие элементов и нужны
специальные меры для большой конструкции (например, на балконе: герметики и
пр.). Особое внимание холодильному шкафу. Мне его делали из «оконных
конструкций» . Это удобно. Полки тоже, их усилили кусками подоконника - сэндвич не
очень прочен, хотя он также используется для теплоизоляции отделений холо-
дильника. Необходимо учитывать, что в шкафу будет довольно большой вес,
поэтому кроме прочных полок, шкаф должен иметь достаточно надежное основание. В
противном случае возможны смещения конструкции.
Одна «мелочь». Если вы делаете «многоэтажный» шкаф, пиво может протекать
сверху вниз, например, в верхнем отделении лопнула бутылка или сорвало
пробку. Поэтому нужно уделить внимание герметизации полок. Чтобы не залило
абсолютно все. Дело в том, что конструкции из пластика могут оказаться
водопроницаемыми, несмотря на всякие резинки и прочее. Профиль имеет какие-то
отверстия, что-то видимо не плотно примыкает к чему-то. После первого же взрыва
бутылки мне пришлось разобрать все полки, промыть элементы конструкции,
залить имеющие место отверстия силиконовым герметиком и смазать уплотнительные
резинки силиконом, для полной гарантии от будущих протечек.
Балкон нужно отапливать зимой и подумать о возможной жаре летом. У меня
оказалась неудачная для лета солнечная сторона. Использую жалюзи для защиты
от прямых солнечных лучей и в настоящий момент занимаюсь реконструкцией
холодильного агрегата - тепло, им вырабатываемое, заметно нагревает балкон в жару
(особенно при закрытых дверях). Но об этом чуть позже. Отопление зимой было
заложено при общестроительных работах - теплый пол. Но доделал все буквально
на днях, и пол быстро прогрелся (а с ним и все остальное, ранее приходилось
включать обогреватель). Морозы представляют угрозу водопроводу, если таковой
будет иметь место на балконе. У меня он проходит под холодильным шкафом (там
заметно холоднее), и когда на улице было за «-30» воду прихватило. Сейчас с
вводом в действие «теплого пола» этого не должно повториться (и не
повторилось) . Пока контролирую температуру с помощью термометра.
01/11/08
Теперь о холодильной технике. Практика показала, что первоначально
выбранная конструкция холодильного агрегата обладает рядом недостатков. В
частности, использование внутри помещения конденсатора оснащенного вентилятором
порождает два неприятных последствия.
Первое - пыль, которую поднимает движение воздуха. Это очень опасно для
пивоварения. Ибо пыль в местах где, так или иначе, проливается сусло, содержит
огромное число микробиоты. Причем это все поголовно потенциальные контами-
нанты - вредители пива. Я был вынужден во время варок выключать холодильник.
Вентиляторы, которые дуют в пивоварне нужно исключать из конструкций. Есть,
правда, компромиссный вариант - вентилятор, дующий вовне. Однако это может
быть сопряжено с техническими трудностями - ведь не вырежешь просто дырку на
улицу, особенно если там бывает -30 зимой, и летом ветер иногда поднимает
тучи пыли, т.е. нужен механизм автоматического открывания/закрывания (во время
включения агрегата), а это и конструктивные сложности, и лишние деньги.
Второе - шум. Любые вентиляторы шумят. (У меня только японский
воздухоочиститель за 700 долларов на самых малых оборотах не слышно, но это
исключение) . Шумит даже испаритель отечественного производства. Я надеялся на дверь
из балкона в квартиру, но оказалось, что летом ее закрывать нет ни какой
возможности - балкон перегревается. Сказываются два фактора: солнце (солнечная
сторона), большая нагрузка на холодильную установку (из-за жары) и
соответствующее тепловыделения холодильного агрегата (плюс к солнцу), которое
происходит именно на конденсаторе. Отсюда вывод:
1. нужно подбирать малошумящие компоненты,
2. выносить тепловыделяющий элемент холодильной установки за пределы
квартиры.
Я собираюсь сделать и то и другое. Поставить импортный компрессор (он будет
и работать тише, и греться меньше) и вынести конденсатор с пропеллером на
улицу. Зимой при сильных морозах этот «уличный» вариант работать не будет.
Но в этот период холодильная установка включается только когда нужно охладить
что-то теплое. Для поддержания холода достаточно улицы (она прямо за стеной
холодильного шкафа).
Я смирился лишь с вентиляторами, работающими внутри замкнутого объема
холодильного шкафа для подачи холода из нижнего отделения в верхние, так как
холодильник все-таки имеет дверцы, которые достаточно плотно закрываются. То
есть отделения достаточно хорошо изолированы от внешней среды, и при желании
их можно изолировать друг от друга. Так я поступаю со средним отделением,
когда занимаюсь в нем разведением чистых культур.
Какие трудности воздвигает предполагаемая модернизация? Компрессор
подобрать не сложно, их сейчас очень много в продаже. Есть даже такие, которые
охлаждаются током фреона - их можно изолировать от внешней среды для снижения
шума. С конденсаторами, испарителями труднее. В основном продаются готовые
узлы для отечественных бытовых холодильников, которые либо не пригодны по
конструктиву (особенно это касается испарителей), либо имеют неприглядный
вид, либо издают много шумов при работе (ибо у них такая дребезжащая
конструкция) . Возможно два пути: поиск заграничных компонентов, самостоятельное
изготовление, того чего можно изготовить (трубочки гнуть уже умеют многие
пивовары) . В последнем варианте есть одна проблема - нужно иметь представление
о холодильной технике, либо у себя в голове, либо в голове у кого-то другого,
кто не откажется помочь в этом вопросе. Причем поверхностными знаниями тут не
обойдешься.
Я как-то не представляю себе процесс без холода. Как можно хранить эль без
14-15 градусов? А заветная мечта - лагеры. Дрожжи уже пришли. Экстрактов
немецких полно. Сейчас зима и холода в прямом смысле хоть отбавляй. Я поэтому и
начал модернизировать свой шкафчик. Месяца три можно возиться с холодильным
агрегатом смело. А летом все выше указанное буду осуществлять в новой
модификации? Думаю, в зимний период родится некоторая бесшумная конструкция, не
поднимающая тучи заразной пыли и еще останется время ее осуществить.
Параллельно работаю над «изолированной» (от кислорода и бактерий воздуха)
технологией пивоварения. Чтобы пиво в процессе изготовления видеть только
через силикон шлангов. Уже пришли 4 бочки типа КЕГ - 3 по 30 л (для пива), 1 -
20 л (для воды и на всякий случай, кстати, очень удобно для вечеринок вне
дома, пива хватает на любую компанию). Противоточный охладитель с нержавеющим
пивопроводом проходит ходовые испытания. Идут из штатов нержавеющие краны и
штуцеры. Заказан камень из нержавейки с резьбой на полдюйма (сколько можно
пихать в пиво шланги, буду аэрировать сусло в процессе закачки через нижний
кран своего мини ЦКТ) . Опробован способ перекачки с противодавлением
углекислотой. С КЕГами этот метод вообще единственно удобный. И не дорого, за три
кг С02 плачу 133 руб. На ЦКТ вместо ГЗ поставлю штуцер и тоже буду поддувать
во время перекачки во избежание попадания непрошенных гостей. Так что в этой
схеме контаминация сусла или аэрация готового пива, если когда и случится, то
будет результатом какой-нибудь серьезной аварии в системе, которые (надеюсь)
будут большой редкостью. Идет еще агар-агар, сухой солод и прочее,
необходимое для упражнений по микробиологии. Будем пытаться разводить чистые дрожжи
без этого в Сибири сложно заниматься качественным пивом, и тестироваться на
микробиологическую безопасность. По технологической части скоро смогу
сделать фото - так сказать обновленная пивоварня на балконе.
01/13/08
Это новый противоточный охладитель с пиво проводом из нержавеющей стали
(снимок ниже).
Справа виден насос, который качает из бака горячее сусло в охладитель,
оттуда пиво течет прямо в ЦКТ.
Вот как устроен противоточный охладитель. Металлопластиковая труба (20 мм)
заканчивается с обеих сторон тройниками, соединенными с трубой через штатные
цанговые соединения. Под углом 90 градусов к металлопластиковой трубе с
обеих сторон на тройники навернуты шаровые краны с красными ручками, как можно
видеть на фото. Однако в последствии конструкция претерпела изменение. Слева
теперь стоит электромагнитный клапан от стиральной машины, для автоматизации
процесса регулировки охлаждения - отключает подачу охлаждающей воды по
сигналу от терморегулятора. Кран соединен с водопроводом, клапан - с канализацией.
На фото выше есть изображение моего металлопластикового водопровода: одна
труба - подача водопроводной воды - имеет два крана: один шаровой, второй с
воротком для регулировки подачи воды в охладитель, такие ставят на радиаторы
отопления для этой же цели. Автоматика нужна для зимних условий, чтобы сусло
бедующего эля не слишком сильно охлаждалось, так как водопроводная вода в это
время года довольно холодная.
Внутри металлопластиковой трубы проходит трубка из нержавеющий стали
диаметром 8 мм. По ней и течет охлаждаемое сусло. Такая трубка используется в
конструкциях охладителей пива для баров и ресторанов и продается фирмами,
поставляющими пивное оборудование: КЕГи, краны, и прочую атрибутику для пивной
торговли. Одна труба оказывается внутри другой таким образом. Сначала они обе
выпрямляются (так как продаются в бухтах). Затем трубка из нержавейки
вставляется внутрь металлопластиковой трубы. После чего свивается спираль,
показанная на фото.
Трубка из нержавеющей стали на фотографии почти не видна, потому что на нее
надет силиконовый шланг, но справа ее можно рассмотреть. В рабочем положении
шланг затянут хомутом, так как этот конец охладителя очень горячий,
вследствие чего силикон размягчается, и пиво может подтекать из-под шланга. Как
можно видеть трубка из нержавейки выходит из тройника соосно металлопластиковой
трубе.
Место выхода одной трубы из другой конечно нужно уплотнить. Я сделал это
очень просто - с помощью резиновой пробки конической формы. Пробку я подобрал
так, чтобы она затыкала тройник и не проваливалась внутрь. В центре пробки
просверлил отверстие и, пропустив трубку из нержавейки сквозь пробку, заткнул
тройник. Для того чтобы пробку не выдавило водопроводной водой, на тройник
навернул и затянул переходник три четверти на пол дюйма. Трубка из нержавейки
проходит, таким образом, сквозь пробку и полудюймовый отвод переходника
(пробка сквозь отверстие такого диаметра не проходит). Уплотнение работает
идеально. Пришлось несколько раз подтягивать штатное цанговое соединение, а
эта штука не течет совершенно. Подставка может быть произвольной
конфигурации. Моя конструкция обеспечивает несколько рабочих положений: на полу (как
на фото выше), на стене. Ось спирали в таком случае перпендикулярна полу, это
удобно когда нужно слить дезраствор, если не применяется ополаскивание
системы.
Параллельно перекачке и охлаждению идет процесс аэрации сусла с помощью вот
такого (снимок выше) устройства (по временной схеме, пока идет посылка из США.
с «фирменными» деталями из нержавейки).
Внутри тройника спрятан американский камень из нержавейки. Обмотал ему
штуцер тефлоновои лентой и затолкал в штуцер на 10 мм. Вроде держится. Не
срывает же с него шланг во время работы компрессора. И тут держится.
На фото виден санирующий фильтр, через который воздух из аквариумного
компрессора попадает в камень-распылитель из нержавеющей стали, показанный
ранее. Камень спрятан внутри тройника и помещен, таким образом, в поток
закачиваемого пива. Распылитель с помощью уплотнительнои тефлоновои ленты неплохо
держится (изнутри) в штуцере, на которой надет шланг с воздушным фильтром.
Зеленый шланг справа - подача воздуха из компрессора в фильтр, шланг, надетый
на нижний штуцер - подача пива.
С помощью давления С02 можно перекачать из ЦКТ дезраствор и воду для
ополаскивания (в другую емкость или канализацию), или готовое пиво в КЕГ.
В ЦКТ раствор качается насосом, оттуда выдувается углекислотой. Очень
удобно и гигиенично. Противодавление не дает попасть внутрь емкости забортному
воздуху. И шланги с насоса снимать не надо. Он качает только в одну сторону.
Есть правда одна проблема - крышка емкости не очень хорошо держит давление.
Поэтому для быстрой перекачки пива в КЕГ наверху лучше использовать еще и
насос. При большой утечке углекислоты из емкости, редуктор на баллоне замерзает
и прекращает нормально работать - возникают скачки давления, что не
безопасно .
01/14/08
На предыдущих трех фото обращают на себя внимание воздушные мембранные
фильтры 17805-UPN, Мидисарт 2000, производство «Сарториус» (Германия),
предназначенные для очистки проходящего через них газа от пыли и микробов.
Подобные фильтры широко применяются на практике. Вот их характеристики:
• Материал мембраны - политетрафторэтилен
• тонкость фильтрации 0,2 мкм
• макс. рабочее давление 3 бар
• площадь фильтрации 20 см2
• выдерживает температуру до 121°С
• пропускная способность по воздуху при Ар= 0,1бар, до 4 л/мин
• подключение слива под шланг 6-12 мм
• стерилизация - автоклавирование.
Материал мембраны - политетрафторэтилен, более известен под названием
фторопласт, который «превосходит по химической стойкости платину, кварц, графит
и все синтетические материалы; устойчив к действию сильных окислителей,
восстановителей , кислот, щелочей, органических растворителей, разрушается лишь
расплавленными или растворёнными в жидком аммиаке щелочными металлами, а
также газообразным фтором и трёхфтористым хлором (при температурах около
150°С)».
Фильтр совсем не пропускает воду и соответственно водные растворы дез-
средств, поэтому приведенная на фото конструкция удобна с точки зрения
дезинфекции. Раствор, закаченный в ЦКТ, дезинфицирует камень и внутреннюю сторону
фильтра (шланг, само собой). После промывки вся система аэрации оказывается
полностью очищенной от микробов.
02/06/08
В создании пивоварни очень помогает американский магазин Beer, Beer & More
Beer Homebrewing Supplies. Получил вчера посылку. Испытываю смешанные чувства
по этому поводу.
Пришло дно с дырочками, хорошее плоское на ножках фальш-дно для заторного
чана (Н107 по каталогу Beer, Beer & More Beer) . В 33 л испанский бак слегка
не входит - буду обтачивать. Вот вид сверху, ручка по центру (см. ниже).
Silicone Bung (силиконовые пробки) - вещь превосходная, к колбам моим
подошли идеально. Carboy - для 100 мл (хранение культур). Medium - для 1 л и выше
(стартеры, вода для ополаскивания и пр.). В Beer, Beer & More Beer имеется
две модификации таких пробок. Одна - самые обычные пробки. Вторая - пробки с
отверстиями и клапаном, который можно установить в двух рабочих положениях.
Клапан обеспечивает проницаемость пробки для газов только в одну сторону. Это
удобно если в колбе закрытой такой пробкой, происходит брожение, например.
Специальный интерес представляют фитинги из нержавеющей стали: краны,
штуцера, ниппели, гайки (и прокладки термостойкие из красной резины). Я долго
мучался с вопросом о резьбе. Подойдет - не подойдет диаметр, шаг. Шаг
оказался один в один с нашей резьбой, диаметр тоже - американские гайки
накручиваются на все резьбы превосходно1. Но чего я не ожидал совсем - это то, что
резьба фитингов окажется конической (такая в Америке оказывается трубная
резьба). При этом нужно отдавать себе отчет в том, что в России трубные
резьбы цилиндрические. То есть с кранами для кастрюль все ОК! Там используются
лишь американские детали. Но вот с моим ЦКТ маленькая проблема, так как
аппарат отечественный и мастера естественно нарезали цилиндрическую резьбу. Но
самое интересное, что на американской помпе (правда, на 220 вольт -
специальная модификация для Европы) штуцера с цилиндрической резьбой. Подходящие для
моих шлангов штуцера из нержавейки в Beer, Beer & More Beer я заказать не
смог, придется заказывать токарю.
Получил книги, одну из них уже успел посмотреть внимательно. Это New
Brewing Lager Beer. Она очень напоминает по структуре любую другую книгу о
технологии пивоварения, например, Кунце, что, совсем не удивительно. Краткий
курс пивоварения Нарцисса тоже имеет похожую структуру. Только текст (на
английском языке) и картинки предназначены для домашних пивоваров. На рисунках
изображены не колоссы из пивоваренной промышленности: холодильные тарелки
диаметром 10 м, ЦКТ ростом 50 м и пр. (как у Кунце) , а вполне привычное
домашнее оборудование. Простое и ясное изложение технологии домашнего
пивоварения, словарь в конце книги, много таблиц. Правда, для пользователей программы
ProMash и подобных таблицы, конечно, ни к чему. Хорошо бы иметь подобную
книгу в России, естественно, на русском языке. Собственно о Brewing Lager Beer2
в книге совсем немного написано.
02/11/08
Не смог прикрутить американский кран с конической резьбой (полудюймовой) на
патрубок моего ЦКТ. Пришлось углубить свои знания и усовершенствовать навыки
в деле нарезки резьбы трубной. Использовал устройство под названием «клупп».
Правда, он предназначен для отрезков трубы, более длинных, чем патрубки моего
1 В США применяют как дюймовые резьбы, так и метрические - нужно обращать внимание.
2 Больше о расчете количества добавляемого хмеля. Американцы почти не варят лагер
промышленно - это экономически невыгодно, так как большие сроки выдержки и низкие
температуры.
ЦКТ. Но справился и навернул таки американский кран из нержавейки.
Удивительная это вещь - коническая трубная резьба. Даже если она на одной детали
только присутствует. Расход уплотнительной ленты минимален. Соединение держит
воду очень хорошо.
02/27/08
Ну вот, не прошло и пары месяцев, как все комплектующие для задуманной
установки варки пива в домашних условиях собраны. Вчера пришел кран из
нержавейки на три четверти дюйма, тройник для системы аэрации (фирменной, Море,
пивной, саму систему привезли с оказией ранее) и некоторые другие штуковины
из нержавеющей стали. Знакомый токарь сейчас шлифует штуцеры для 8 мм
шлангов . Скоро можно будет все собрать вместе для первой варки.
Пока неспешно идут металлические дела, я подключаю к проточному охладителю
прибор терморегуляции с помощью электромагнитного клапана от стиральной
машины и штатного датчика из среднего (бродильного отделения холодильника).
Температура выходящего из охладителя пива будет регулироваться автоматически, я
надеюсь. К сожалению, она не может быть ниже температуры воды в водопроводе.
Зимой это не проблема. Летом буду дополнительно охлаждать ЦКТ
модернизированным холодильником.
В холодильную установку хочу вмонтировать более мощный компрессор. Где-
нибудь на 0,5 кВт. Дело в том, что по расчетам с моими вентиляторами бочки
могут снимать тепловой поток до 480 Вт. Время охлаждения с 27 до 9 градусов
будет при этом около часа. Одна проблема - конденсатор для холодильной
установки. Тот, что стоял, обеспечит мощность, но он гудит (лишний шум в квартире
ни кому не нужен, я терпел год, больше не могу) и что самое плохое гоняет
пыль по балкону, очень опасную пыль. Убрать его на улицу можно, но при «- 20»
давление в конденсаторе сильно падает и нужны специальные меры для его
повышения, не каждый компрессор сможет прокачать фреон через конденсатор при
таких температурах.
03/04/08
Пришлось мне, уважаемые коллеги, разбирать купленный ранее «клупп» на
полдюйма - повернуть резцы, чтобы пройти короткую резьбу на штуцерах. Не
вворачиваются в американские краны самодельные штуцера из нержавейки. Клупп,
прибор, предназначенный для нарезки на длинных трубках, там имеется специальный
направляющий патрубок. Поэтому пришлось разворачивать резцы, для того чтобы
пройти резьбу на штуцерах. Тем же самым методом приладил кран на три четверти
к своему отечественному ЦКТ. Только клупп взял соответствующий. Вот такой
российско-американский симбиоз (типа союз - аполлон) получился в отдельно
взятой пивоварне на балконе. Жена спрашивает, что это ты дорогой делаешь.
Вчера у тебя железочки рядком стояли, потом ты полдня что-то крутил вертел
сопел ругался и опять те же железочки рядком. Ну, как это можно объяснить
женщине?!
03/05/08
Да, господа! Эпопея со штуцерами местного производства, похоже, заходит в
тупик. После помывки этих изделий в «FAIRY», на резьбе появились отдельные
точки ржавчины. Причем на американских фитингах из американской нержавейки,
которые плавали там же, ни каких следов ржи! Походу нужно брать американские
штуцеры и шланг на десять мм. Так будет надежнее. Эх, трудна у нас дорога...
Провел рабочее совещание по проблеме нержавейки. Оказалось у меня сталь
12Х18Н10Т. Это означает 0,12% углерода 18% никеля и 10% хрома.
Для справки американская сталь 316 содержит углерода 0,07%, 16,5-18,5%
хрома, 10-13% никеля, 2-2,5% молибдена. Свойства: высокая коррозионная стойкость
в средах повышенной агрессивности. Обладает высокой стойкостью против МКК и
ножевой коррозии. Жаростойкость до 600 градусов С. Высокая пластичность.
Легко штампуется, сваривается без ограничений. Не магнитная.
Другая американская сталь 304 содержит углерода - 0,07%, 17-19% хрома, 8-
10% никеля - почти 12Х18Н10Т. Свойства: высокая коррозионная стойкость во
многих агрессивных средах, при температуре до 500 градусов С. Жаростойкость
до 750-850 градусов С. Высокая пластичность. Легко штампуется, сваривается
без ограничений. Не магнитная.
Возможно ржавчина на резьбе - проявление следов черного металла, который
остался на метчике с прошлого, позапрошлого и т.д. раза, когда им резали
соответствующий материал. Будем проверять.
03/06/08
Решил я принять сою версию образования ржавчины в резьбе штуцеров и закрыть
эту тему. Вот собрал голыми руками (в перчатках) на ленту и коническую
американскую резьбу без ключей и пассатижей систему аэрации сусла во время
перекачки в ЦКТ из сусловарочного бака (через охладитель, естественно). На фото
видны силиконовые шланги: для пива (к верхнему крану), слива дезраствора и
воды (от нижнего крана) и подачи воздуха (тонкий шланг), санирующий воздушный
фильтр, тройник (сталь 304) и два крана из нержавейки (сталь 316) . Протечек
нет!
Чем эта система отличается от показанной ранее на фото от 01/13/08? ЦКТ
прежний, пришлось только «пройти» резьбу, на обоих патрубках. Фильтр очень
подробно описан выше, силиконовые шланги тоже. Обратите внимание, теперь и
шланг подачи воздуха из компрессора в фильтр также силиконовый. Воздушный
мембранный фильтр подсоединен к штуцеру нового камня-распылителя из
нержавеющей стали (номер по каталогу «Beer, Beer & More Beer»: FE396, 1/2" MPT
Oxygen Stone - 2 Micron, $41.95).
Камень имеет собственную полудюймовую резьбу (коническую, разумеется). С ее
помощью он ввернут в тройник из нержавейки (Н621, $4.50, сталь 304), который
с помощью полудюймового ниппеля (Н610, $2.75) соединен с шаровым краном
(Н602, 1/2" Full Port, $18.95, сталь 316). Справа в тройник ввернут штуцер
местного производства (работа 100 руб.) из отечественной нержавеющей стали,
именно сюда по силиконовому шлангу подается пиво. На нижний патрубок ЦКТ
установлен кран (Н603, 3/4" Full Port, сталь 316) со штуцером местного
производства. Снизу используется силиконовый шланг1 большего диаметра.
03/11/08
Произвел попытку закрепить шаровой кран (американский) в отверстии суслова-
рочного бака с помощью вот такой американской гайки
и вот такой американской прокладки
Задача стояла так: получить вот такой примерно сусловарочный бак (из
обычного бака без крана), из которого удобно переливать пиво после варки с
хмелем.
Ранее с уплотнительной лентой у меня все завершилось хорошо. Я собрал
показанную на фото выше сборку для аэрации сусла в потоке - ни разу не капнуло. С
краном для сусловарочного бака, где все детали родные - американские (кроме
отверстия, оно отечественное в импортном, правда, баке) - проблем ни каких не
ожидалось. Кроме показанных гайки (Н624, $3.5) и прокладки (Н928, $0.4),
использовался ниппель (Н610) , так как краны типа Н602 имеют с обеих сторон
внутреннюю резьбу (все номера из католога Beer, Beer & More Beer). Проблемы
не заставили себя долго ждать - конструкция из перечисленных деталей потекла.
И вот в чем оказалось дело. (Помог опыт предыдущих изысканий с пластиковыми
ведрами и различными прокладками). Толстое резиновое кольцо просто не
фиксируется надлежащим образом гайкой, которая имеет почти такой же внешний
диаметр. Вот если бы использовать шайбу по диаметру немного большую, чем
резиновое кольцо, возможно после силовых упражнений с гаечным ключом, что-то бы и
получилось. Такие шайбы используются в стандартных наборах от Beer, Beer &
More Beer и других поставщиков для установки в баки кранов, термометров и
прочего. Но шайбы эти не идут отдельно, только в сборе с краном или
термометром. Не удалось мне найти большую шайбу из нержавейки. Посчастливилось,
правда, отыскать российское резиновое колечко маленькое тоненькое копеечное -
держит! Причем затягивается без сверх усилий. Вот только мало я купил этих
колечек, кончились они в соседнем магазине, и в других торговых точках что-то
не наблюдается их наличие.
04/23/08
Теперь, после подробного и, возможно, несколько утомительного описания
отдельных мелких технических проблем, хочется немного поговорить о том, как это
все работает в процессе пивоварения. Я не буду сейчас описывать всю
технологию домашнего приготовления пива - речь пойдет о короткой технологической
цепочке от сусловарочного бака до ферментера. Цикл естественно начинается со
сборки. В сусловарочный бак устанавливается шаровой кран из нержавеющей стали
со штуцером.
Силиконовый шланг соединяет все элементы между собой: бак с насосом,
(который также имеет два штуцера из нержавейки). Насос, с проточным охладителем, и
охладитель с ЦКТ.
На входном патрубке ферментера установлена конструкция для аэрации пива в
потоке - (она была показана на фото выше), и очень подробно описана ранее.
На выходном патрубке насоса можно заметить некую конструкцию из тройника и
пары шаровых кранов. Один из этих кранов непосредственным образом связан
силиконовым шлангом со штуцером на крышке сусловарочного бака. Это первый
вариант гидроциклонного оборудования сусловарочного бака. Несколько замедляет
перекачку, но вполне справляется со своей задачей - оставить в емкости как
можно больше осадка.
После сборки необходимо произвести дезинфекцию внутренних поверхностей
оборудования , которые будут соприкасаться с пивом. Этим нельзя пренебрегать.
Сколько хорошего пива было испорчено из-за плохого качества антимикробной
обработки ! Раствор для дезинфекции удобно сделать прямо в сусловарочном баке.
Хотя сам бак не нуждается в дезинфекции - в нем будет кипеть пиво при 100
градусах Цельсия - обработка крайне необходима проточному охладителю, шлангам
и ферментеру. Дезинфицирующий раствор с помощью насоса закачивается в ЦКТ и
тем самым происходит обработка всей трассы, по которой в последствии пойдет
пиво. Считается, что нет необходимости заполнять ферментер дезинфицирующим
раствором полностью. Однако необходимо помнить, что его внутренняя
поверхность должна смачиваться средством минут 10-20, для того, чтобы обработка
была эффективной. По окончании дезинфекции, через верхний штуцер в ЦКТ подается
С02 и раствор выдавливается через нижний кран куда нужно, в другую емкость,
или чаще в канализацию. В сусловарочный бак заливается чистая вода и
кипятится, после чего также закачивается в ЦКТ, промывая всю систему от остатков
дезинфицирующего средства. При этом противоточный охладитель выполняет свою за-
дачу и понижает температуру кипятка до температуры водопроводной воды, чтобы
ЦКТ не нагревался в холодильнике и не нарушал тепловой баланс соседних
холодных отделений. После ополаскивания, вода выдавливается с помощью С02 таким же
манером как и дезраствор по альтернативной траектории в канализацию. Таким
образом, в насосе и других участках пивной трассы оказывается чистая,
кипяченая, промывочная вода.
Выше я уже писал об автоматизации процесса охлаждения пива с помощь проти-
воточного охладителя. Для того чтобы использовать термодатчик, я сделал
разрыв силиконового шланга почти на входе в ЦКТ и вставил туда кусочек
тонкостенной трубки из нержавейки. Трубка и медный датчик, конечно, имеют
некоторую тепловую инерцию, что приводит к колебаниям температуры сусла на входе в
ферментер. Однако конечная температура закаченной в бродильную емкость
жидкости всегда предсказуема. Для охлаждения я использую тот же датчик и тот же
терморегулятор, которые будут управлять температурой ферментера во время
брожения в среднем отделении холодильника. В цепь управления в этом случае
включается электромагнитный клапан установленный на противоточном охладителе
(вместо одного из шаровых кранов на выходе охлаждающей воды). На
терморегуляторе устанавливается температура 18 градусов. В ЦКТ температура сусла
оказывается, например, 19 градусов. Повторюсь еще раз, эта технология используется
только зимой, когда температура водопроводной воды существенно ниже требуемой
температуры брожения для элей. Очень важно при этом установить оптимальную
подачу охлаждающей водопроводной воды в систему - необходим соответствующий
кран для тонкого регулирования.
04/24/08
Приведенное описание технологии вызвала некоторые вопросы коллег. Вот эти
вопросы и ответы на них.
1. Принципиальная причина, по которой на стадии дезинфицирования и
промывки, жидкости выдавливаются С02? Больше нечем выдавливать/выкачивать, а
самотёком долго?
Тут нет принципиальной причины. Просто насос в моей пивоварне один
единственный, а жидкости нужно качать в разные стороны (можно конечно поставить
несколько насосов) . Дело в том, что в канализацию с балкона ведет довольно
длинная труба, и самотеком жидкость из нижнего крана ЦКТ будет стекать очень
долго. Вот я и решил использовать баллон с С02 и газовый фильтр на 0.2 мкм
(для стерилизации углекислоты). Давление С02 при «перекачивании» жидкостей из
герметичных емкостей (КЕГ, ЦКТ) использовать проще и удобнее, при этом еще и
скорость перекачки выше. В описанной технологической цепочке негерметична
только одна емкость - сусловарочный бак - там, конечно, можно использовать
только насос.
2. Дезраствор заполняет ЦКТ до какой отметки? Если не до самого верха, то
чем, кроме горячего пара промывочной воды, достигается дезинфекция верхней
части ЦКТ?
Горячий пар, как и горячая промывочная вода в ЦКТ не поступает - вода
проходит противоточный охладитель. Для полной уверенности я заполняю ферментер
до той поры пока из шлага, надетого на верхний штуцер, дезинфицирующий
раствор не польется в специальный мерный стакан, после чего кран на входе в ЦКТ
закрывается. Такая «расточительность» позволяет мне экономить силы и не
трясти ферментер в тесном отделении холодильника, рискуя оторвать какой-нибудь
шланг или разбить колбу со стартером, (она чаще всего стоит где-то рядом на
магнитной мешалке).
Сейчас в 2009 году я использую совсем другую технологию дезинфекции и
помойки оборудования, в частности самых «уязвимых» для инфекции узлов - шаровых
кранов, но об этом будет рассказано ниже.
3. Как после брожения моется ЦКТ? Насколько я догадываюсь - танк всё-таки
приходится извлекать из холодильника для мойки, значит, о стационарном
варианте размещения не может быть и речи, если только не сделать в бродильном
отделении холодильника высокий потолок.
После размышлений на тему автоматической мойки, я пришел к выводу, что к
пивоварению это не имеет прямого отношения. Мне вполне хватает проблем с
холодильной техникой. Да и емкости все 30 литровые. Нет никаких проблем все это
унести в душевую кабину и вымыть там.
В дальнейшем на пивоварне все же появились элементы «автоматической» мойки,
скорее полуавтоматической, но и об этом будет рассказано в другом месте.
06/13/08
Эта история о некоторых технических просчетах, непредвиденных последствиях
опрометчивых решений и цене самообразования. Вот так пустовато выглядит
теперь некогда нафаршированный всякими устройствами «моторно-приборный отсек»
холодильного шкафа. Как нетрудно догадаться - все оборудование демонтировано
полностью.
Что же происходит на пивном балконе, а главное, зачем происходит? Но по
порядку. Во-первых, как я уже писал ранее, есть ряд проблем вызванных
конденсатором с пропеллером. На старом фото «моторного отсека» это агрегат слева от
компрессора, вентилятор расположен позади конденсатора. Об этих проблемах я
уже подробно писал. Теперь конденсатор мирно висит на улице.
Там он и будет работать в скором времени. Под холодильным шкафом останется
щит управления, (который имеет теперь свой собственный отдельный корпус) и
новый компрессор, причем вместе с компрессором я меняю испаритель (прибор
справа от бутылок на старом фото нижнего отделения) . И тот и другой будут
большей (и согласованной) мощности. Расчеты показывают, что в начальной
стадии охлаждения две бочки могут отбирать до 400-500 Вт холодильной мощности
(120 бутылок - до 1500 Вт) , так что более мощный агрегат будет полезен для
быстрого охлаждении сусла (пива) до лагерных температур. В режиме поддержания
холода, с учетом солнечной стороны, дополнительная мощность тоже не лишняя. Я
взял агрегат от холодильной витрины - уличного холодильника для напитков.
Новый испаритель и компрессор импортного происхождения и поэтому не производят
много шума, что немаловажно. Компрессор охлаждается фреоном и его легко можно
закрыть звукоизолирующим кожухом.
Под шкафом появиться и новое устройство - регулятор оборотов вентилятора
конденсатора. Эта штука измеряет давление фреона в трубе и убавляет или
прибавляет обороты вентилятора. Это нужно для зимы, когда давление фреона в
конденсаторе может упасть ниже допустимого уровня, и холодильный агрегат может
выйти из строя. (Правда стоит этот прибор чуть дороже хорошего компрессора).
Планируется к установке еще один регулятор оборотов для вентиляторов внутри
холодильного шкафа. Как я уже писал, эти вентиляторы обеспечивают перенос
холода из нижнего отделения, где установлен испаритель в верхние, где нет
других источников холода, и обдув испарителя для интенсификации теплообмена в
нижнем отделении. С помощью этого регулятора я надеюсь найти оптимальные
обороты и для быстрого охлаждения и для поддержания холода. Сейчас я
предполагаю, что при необходимости быстро охладить, например, КЕГ, целесообразно
включать максимальный обдув. Когда холодильник просто поддерживает заданную
температуру, высокие обороты вентилятора и соответствующее тепловыделение на
нем, видимо, не целесообразны.
Как оказалось в последствии, регулировка оборотов внутренних вентиляторов
не требуется при смене режимов (охлаждение / поддержание холода). Вероятно,
оптимальные обороты определяются мощностью холодильного агрегата, поэтому их
необходимо подобрать один раз и более не прикасаться к регулятору.
Не забыт и дизайн.
Как видно из фото нержавеющая сталь оборудования теперь органичнее
переходит в пластик шкафа - на полках положены листы нержавейки 0,5 мм, заодно
полки дополнительно утеплены сэндвичем 10 мм. Особенно нижняя стенка - там
закреплено снизу (снаружи) дополнительно 2 х 10 мм сэндвича и сверху (изнутри)
положен 1 х 10 мм.
06/20/08
Небольшой фото отчет
о проделанной работе
Вот он новый компрессор (черный в центре - снимок выше). Справа на стене
виднеется регулятор оборотов вентилятора конденсатора. Учитывая, что на
балконе всего 7 куб. м свободного объема, появившееся слева от компрессора
пространство (где ранее стоял конденсатор с пропеллером), лишним не будет.
Поэтому сплошную крышку как раньше я устанавливать не буду, лучше что-нибудь
поставлю под холодильник.
Вот испаритель, дизайн несколько портит черный теплоизолятор (чтобы по
трубке не тек конденсат). Испаритель стоит (вернее висит) в нижнем отделении
- именно туда ведут воздуховоды из верхних камер. Я в этой части ничего не
менял и не собираюсь. Вентилятор пока не прикручен, лежит на полке.
Испаритель расположен ровно над КЕГами нижнего отделения (лагерного) аккурат между
ними и не мешает устанавливать разливочные / заправочные головки.
А это мирно висит на улице сам конденсатор со своим вентилятором (старый).
Вентилятор прокачивает воздух сквозь конденсатор и отправляет его в
пространство двора. Другое положение и соответственно направление обдува
нежелательно, чтобы горячий воздух не попал опять между трубками, отразившись от стены.
Говорят что внешние блоки кондиционеров вешают также.
Все запаяно и заправлено фреоном, только не подключена автоматика, но щит я
уже собрал.
07/07/08
Наконец-то агрегат работает под управлением бортовой автоматики:
Правда, разбирать и собирать довелось три раза. Один раз снимал щит для
настройки регулятора оборотов вентилятора. Последний раз - для починки
замечательного отечественного прибора-регулятора ОВЕН. Неисправность оказалась
довольно тривиальной - «непропай». Щит управления имеет два отдельных отсека -
просто все приборы не вошли в один. В маленьком отделении, выполненном из
обрезка стандартного короба, расположен регулятор оборотов внутренних
вентиляторов холодильника и дополнительный терморегулятор ОВЕН. Прибор защищает
компрессор от сильных морозов, которые могут снизить давление фреона в
конденсаторе на улице до опасного уровня. Датчик температуры расположенный за
пределами балкона, позволяет прибору отключить систему при слишком низкой
температуре. В большом щите смонтированы те же приборы управления, которые
были описаны ранее.
ДОПОЛНЕНИЕ
Эти фотографии и сопровождающий их текст были представлены ранее, но
удалены из первой редакции настоящей статьи. В целях сохранения иллюстраций
привожу эти фото с текстом естественно.
02/22/07
Контейнеры для зерна. Основные запасы хранятся в гараже. В таких емкостях
(90 рублей за штуку) привожу оперативный запас для текущих варок.
Солодовый экстракт Weyerman, неохмеленный. Хочу отметить, что большие
запасы этого экстракта делать не стоит. Как многие неохмеленные экстракты он
содержит большое количество белка и поэтому подвержен различным реакциям с
образованием меланоидинов - красящих веществ. Так что не удивляйтесь, если у
вас через годик-полтора - светлый экстракт будет чернее тумы. Охмеленные
экстракты, например произведенные «Интернешенл Диамалт Ко ЛТД», сохраняют свои
свойства дольше, темнеют, конечно, но не так фатально.
Потемневший солодовый экстракт (неохмеленный) незаменимая вещь в домашнем
хозяйстве. Его можно добавлять в хлеб, если таковой печется дома, а также
ставить на нем квас.
03/09/07
Самым любимым занятием пивовара на балконе является без сомнения ... мойка
бутылок! Все делаем почти по инструкции ТБ. В правом баке бутылки лежат 1 час
в 1% растворе Нироклара, в левом, примерно, столько же отмокают в воде после
Нироклара.
Потом ополаскиваются в проточной воде раза два-три (вода из бака удаляется
насосом в непрерывном режиме). По количеству в обоих бочках некоторого
вещества в виде тонких пленок, можно догадаться о полезности процедуры
замачивания . Лучше замачивать в горячей воде - процесс пойдет быстрее.
И на полочку - сохнуть (там солнце днем хорошо просушивает). Слева - мытые,
справа на мойку.
Потом заливаем 0,05% раствор Неосептала и на розлив без ополаскивания.
Необходимо отметить, что концентрация указана по действующему веществу - надук-
сусной кислоте (НУК). Существуют различные точки зрения на предмет
дезинфекции бутылок перед розливом. Препараты на основе НУК ничем не хуже йодсодержа-
щих дезинфектантов. Что те, что другие инактивируются в пиве. Необходимо лишь
использовать щадящие концентрации - вполне эффективные против микроорганизмов
вредителей, но не создающие угроз для пива и здоровья пивовара.
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Разное
СПЕКТРОМЕТР ИЗ CD ДИСКА
EVIL_USER
Понадобилось мне однажды измерить длину волны ИК светодиода. Для этого был
изобретён такой хитрый метод, может кому пригодится. Точность конечно
невелика, десяток нанометров наверное, но хотя бы что-то.
Нам понадобится:
1. Вебкамера или цифровая видео камера или цифровой фотоаппарат (желательно
с удалённым ИК фильтром, если надо в ИК спектре мерить).
2. CD-R болванка.
3. 2 лазера или светодиода с известной длиной волны для калибровки
(калибровать лучше всё-таки по лазерам, у них спектр уже.).
Для того чтобы удалить ИК-фильтр нужно разобрать объектив. ИК фильтр - это
такое тонкое стёклышко, отливает красным цветом, на просвет немного зелёное.
Выковыриваем его (тут главное объектив не поцарапать и матрицу не заляпать) и
собираем как было.
Откалываем от болванки кусок (можно и аккуратно вырезать, даже, пожалуй,
лучше будет) размером такой, чтобы накрыл объектив вашей камеры, снимем
блестящий слой. Получается дифракционная решётка с достаточно мелким шагом.
Руками поверхность лучше не трогать, точность упадёт. Подставляем полученную
решётку к объективу камеры так, чтобы если что её можно было повернуть.
Я использовал лазеры: сидишный 780 нм и дивидишный 650 нм.
Далее калибровка. Если для калибровки используется лазер, то просто светим
в стену и направляем на неё камеру. Расстояние до стены в общем-то не важно,
но лучше подальше, чтобы камеру не слепило.
Если используются обычные светодиоды или лазеры без коллиматоров, то надо
поместить сам излучатель в нескольких метрах от камеры (хотя расстояние опять
же особой роли не играет, я делал так: камера в левой руке, светодиод в
правой, на сколько рук хватит разнести - столько пусть и будет).
Ловим положение так, чтобы в кадре была видна сама точка от лазера и первый
максимум. Удобно если они будут лежать на одной горизонтали (настраивается
положением решётки) , но если так в кадр не влезают (с ИК может быть такое) ,
то можно повернуть решётку так, чтобы, они лежали на диагонали кадра.
Делаем снимок. Повторяем для другой длины волны. Для повышения точности,
можно повторить по 3-5 раз для каждой длины волны.
Измерения и расчет. Открываем снимок в графическом редакторе, выбираем
инструмент "выделение" и выделяем прямоугольник вершинами которого являются
точка от лазера и первый максимум (в случае со светодиодом, самая яркая его
часть, ибо он размазан будет). Не торопимся отпускать кнопку мыши, смотрим в
статусную строку, там справа будет указан размер выделенного прямоугольника в
пикселях, он то нам и нужен.
Считаем расстояние между точками по теореме товарища Пифагора (корень из
суммы квадратов ширины и высоты того прямоугольника).
Для повышения точности можно повторить несколько раз и взять среднее, за
одно оценить погрешность.
Итак, теперь у нас есть расстояние в пикселях между точкой и первым
максимумом для двух известных длин волн. Зависимость этого расстояния от длины
волны будет линейная, поэтому двух точек хватит.
Например, у меня после пяти измерений для каждой длины волны среднее
значение получилось:
Длина волны
650
780
Расстояние в пикселях
244,54
291,40
Тогда длина волны будет рассчитаться вот по такой хитрой формуле:
L = P(L2-L1)/(P2-P1) + LI - P1*(L2-L1)/(P2-P1)
Обозначения:
L - длина волны
L1 - первая калибровочная длина волны
L2 - вторая калибровочная длина волны
Р - расстояние до первого максимума в пикселях
Р1 - расстояние для первой калибровочной длины волны
Р2 - расстояние для второй калибровочной длины волны
Подставляем значения:
L = Р(780-650)/(291,40-244,54)) + 650 - 244,54* (780-650)/ (291,40-244,54)
Считаем:
L = Р(130/46,86) + 650 - 244,54*(130/46,86)
Тогда конечная формула будет:
L = 2,77*Р - 28,38
Так же можно проверить, чтобы было справедливо равенство:
L1 - P1(L2-L1)/(P2-P1) = L2 - Р2*(L2-L1)/(Р2-Р1)
НАНОАЛМАЗЫ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
Александр Березин
Сказать, что наноалмазы — интересный материал, значит — сильно
преуменьшить. Дело не только в том, что они твёрже алмаза и имеют сходные параметры
прочности (при большей стойкости к износу). Вот главная тонкость: с их
помощью можно создавать наноповерхности, механические характеристики которых в
принципе нереализуемы для обычного алмаза.
Как вы уже догадались, небо вокруг не в наноалмазах не только потому, что
они очень маленькие, но и в силу далёкого от простоты техпроцесса получения.
Берёте фуллерен (тоже непрост и недёшев) и сжимаете его до десятков гигапа-
скалей, а то и нагреваете до тысяч Кельвинов... Трудно представить, что так
можно поиметь нечто с умеренной стоимостью. Даже использование графита не
меняет ситуацию, поскольку требует взрывных процедур, позволяющих достичь
нужных давлений и температур.
Но чу! Материаловеды из Западного резервного университета Кейза (США.)
попробовали получить наноалмаз, по сути, при комнатной температуре (много ниже
100 °С) из... обычнейшего этанола, служащего в данном случае источником
углерода . И ведь получилось.
«Это несложный процесс: пары этанола при комнатной температуре и давлении
превращаются в алмазы, — доходчиво повествует ведущий автор исследования Мо-
хан Санкаран (Mohan Sankaran) . — Мы пропускаем газ через [аргоновую] плазму,
добавляем водород [для предупреждения возникновения дефектов в итоговых
алмазах] , и оттуда выходят алмазные наночастицы. Собрать такую установку можно
почти в любой лаборатории».
460 seem
1 * dilution
—0—
40 seem
i
i
2nd dilution
Ethanol bubbler
T=-10*C
Exhaust
(455 seem)
Mieroplasma
■► reactor
(100 seem)
Схема экспериментальной установки.
Что особенно важно, низкая температура процесса (применяемая микроплазма
сравнительно холодна) позволяет не плавить пластиковые поверхности, но
создавать на них наноалмазы. То есть, возможно получение пластиков с алмазным
покрытием, при этом сравнительно недорогим и исключительно устойчивым к износу.
Наконец, сообщается, что осаждение наноалмазов из паров этанола протекает
спокойно и даёт наноалмазы весьма близких размеров — 2-5 нм, что резко
отличается от выхода обычных методов, когда из-за варьирующихся давлений и
температур в разных точках камеры получаются алмазы разнообразных размеров и форм,
которые потом приходится долго сортировать.
При такой температуре даже банальный пенополистирол не успеет
разложиться. Словом, путь к нанесению наноалмазов по выходу из
реактора на любые поверхности объявляется открытым!
Как подчёркивают авторы, помимо износостойких пластиковых поверхностей,
гибкой электроники и новых имплантатов, их способ поможет в понимании
процессов , происходящих в далёком космосе. И холодная плазма, и водород, и даже
спирты часто встречаются в этих небесных высях, что (с учётом описанного выше
метода получения наноалмазов) может говорить в пользу именно такого сценария
образования экзотического на Земле и часто наблюдаемого в космосе лонсдеилита
(гексагонального алмаза). Именно он был вторым по распространённости видом
алмазных кристаллов, полученных экспериментаторами (а впереди — обычный
кубический кристалл с выходом около 50%).
Сегодня материаловеды работают над масштабированием своей технологии и
вариантами её коммерциализации, причём речь идёт не только о промышленном
применении. Так, наноалмазы уже показали себя при доставке лекарств к раковым
клеткам. В отличие от других «перевозчиков», они не вызывают защитной реакции
организма, которая чаще всего сводит на нет химиотерапию, оттого их таланты
могут иметь здесь огромное значение. Причём в самом обозримом будущем.
Отчёт1 об исследовании опубликован в журнале Nature Communications.
1 http: //www.nature.com/ncoirans/2013/131021/ncoiiims3618/full/ncoiiims3618 .html
Разное
ФОТОГАЛЕРЕЯ
V№
л >
Разное
ПЕРЕПИСКА
russian jura
Я давнишний поклонник вашего журнала, но в последнее время скачиваю его и
испытываю разочарование. Журнал становится всё хуже и хуже.
Вы публикуете статью «Многоканальный аналоговый прибор», где аналоговый
сигнал преобразуется в цифровой, и передаётся через СОМ порт. Но простите
меня, СОМ портами никто уже не пользуется, давно уже в компьютерах используется
порт USB, который работает намного быстрей, чем СОМ.
Далее в статье «Использование параллельного порта», вы описываете работу
через параллельный LPT порт. А известно ли вам, что в современных компьютера
порт LPT давно не используется. Я покупал компьютер в 2003 году, и там уже не
было этого порта. Только если у кого-то сохранились компьютеры IBM PC 286,
386 и 486 могут воспользоваться приведённой схемой, но вряд ли они у кого-то
сохранились.
Теперь о «Некоторых методах органической химии». Не кажется ли вам, что для
проведения синтеза некоторых органических соединений требуется целая
лаборатория, оснащённая вытяжным шкафом, набором химической посуды и целым набором
химических реагентов - дилетанту это не под силу. Да и где достать столь
экзотические химические вещества.
Лаборант, я выложил вам своё мнение - не обижайтесь. Я полагаю, что журнал
вернёт свою славу.
laborant
> Я давнишний поклонник вашего журнала, но в последнее время скачиваю его
> и испытываю разочарование. Журнал становится всё хуже и хуже.
> Лаборант, я выложил вам своё мнение - не обижайтесь. Я полагаю, что
> журнал вернёт свою славу.
День добрый.
А я и не обижаюсь. Я же не пишу все статьи сам, только изредка некоторые. Я
редактирую и размещаю то, что удалось найти в интернете. Кое-что я делаю
через распознавание текста из djvu или pdf файлов, но мало поскольку это
трудоемко . К тому же я не могу быть специалистом во всех областях.
Если вы уверены, что знаете каким должен быть журнал - то вам и карты в
руки. Попробуйте себя в качестве редактора. Можете взять на себя для начала
любой раздел, хотя бы даже "Электроника" или придумать свой. По минимуму нужно
искать для раздела статьи в интернете. По максимуму статью нужно перевести в
doc формат, отредактировать и отформатировать под стандарты журнала. Что и
как делать я разъясняю в переписке.
> Вы публикуете статью «Многоканальный аналоговый прибор», где аналоговый
> сигнал преобразуется в цифровой, и передаётся через СОМ порт. Но простите
> меня, СОМ портами никто уже не пользуется, давно уже в компьютерах
> используется порт USB, который работает намного быстрей, чем СОМ.
Эта статья была написана работающими в НИИ, похоже, они все еще используют
СОМ порт. Не всегда нужно "быстрей" для автоматизации эксперимента1.
Хорошо будем ждать появления статей с использованием USB. Пока же
существуют интерфейсы (переходники) COM-USB. Проблема в том, что нужно писать
драйвер2 для USB, тогда как доступ к СОМ порту прозрачен.
> Далее в статье «Использование параллельного порта», вы описываете работу
> через параллельный LPT порт. А известно ли вам, что в современных
> компьютера порт LPT давно не используется. Я покупал компьютер в 2003
> году, и там уже не было этого порта. Только если у кого-то сохранились
> компьютеры IBM PC 286, 386 и 486 могут воспользоваться приведённой
> схемой, но вряд ли они у кого-то сохранились.
Сейчас пока идеология журнала направлена на использование именно старых
компов3 - они ничего не стоят, их не жалко использовать по-всякому. Там где я
живу, люди их просто выставляют на улицу. У меня самого таких уже с десяток.
1 Чем больше скорость, тем короче кабель. RS-232 (физический уровень
последовательного порта) позволяет длину кабеля до десятков метров.
2 См. примечание ниже.
3 И старых оперативных систем - в этом случае у вас не будет проблем с законом. Для
целей же автоматизации эксперимента зачастую годится доже IBM-XT с MS-DOS.