Jump to content

История техники

, Паровой двигатель Уатта главный двигатель промышленной революции , подчеркивает важность инженерного дела в современной истории. Эта модель выставлена ​​в главном здании ETSII в Мадриде, Испания.

Концепция как инженерного дела существовала с древних времен, когда люди изобрели фундаментальные изобретения, такие шкив , рычаг и колесо . Каждое из этих изобретений соответствует современному определению техники и использует основные механические принципы для разработки полезных инструментов и предметов.

Сам термин «инжиниринг» имеет гораздо более позднюю этимологию, происходящую от слова «инженер» , которое само датируется 1325 годом.когда инженер (буквально тот, кто управляет двигателем ) первоначально назывался «конструктором военных двигателей». [1] В этом контексте уже устаревший термин «двигатель» относится к военной машине, т.е. е. механическое приспособление, используемое на войне (например, катапульта ). Само слово «двигатель» имеет еще более древнее происхождение и в конечном итоге происходит от латинского ingenium (ок. 1250 г.), что означает «врожденное качество, особенно умственная сила, следовательно, умное изобретение». [2]

Позже, когда проектирование гражданских сооружений, таких как мосты и здания, превратилось в техническую дисциплину, термин « гражданское строительство» [3] вошел в лексикон как способ отличить тех, кто специализируется на строительстве таких невоенных проектов, от тех, кто занимается более старой дисциплиной военной инженерии (первоначальное значение слова «инженерное дело», теперь в значительной степени устарело, за заметными исключениями, которые до наших дней сохранились такие военно-инженерные корпуса, как, например , Инженерный корпус армии США ).

Древняя editэпоха

Зиккураты и Месопотамии цивилизации , пирамиды и Фарос Александрии в Древнем Египте , города долины Инда , Акрополь , Парфенон в Древней Греции , акведуки , Виа Аппиа и Колизей в Римской империи , Теотиуакан города и пирамиды майя , инков и ацтеков Империи , а также Великая Китайская стена , среди многих других, являются свидетельством изобретательности и мастерства древних гражданских и военных инженеров.

Шесть классических простых машин были известны на древнем Ближнем Востоке . Клин и наклонная плоскость (рампа) были известны еще с доисторических времен. [4] Колесо Месопотамии вместе с колесно-осевым механизмом было изобретено в ( современный Ирак) в V тысячелетии до нашей эры. [5] Рычажный Ближнем механизм впервые появился около 5000 лет назад на Востоке , где он использовался в простых весах . [6] и для перемещения крупных объектов по древнеегипетской технологии . [7] Рычаг также использовался в «Шадуф» водоподъемном устройстве — первой крановой машине, появившейся в Месопотамии около 3000 г. до н.э. [6] а затем в древнеегипетской технологии около 2000 г. до н.э. [8] Самые ранние свидетельства существования шкивов относятся к Месопотамии в начале 2-го тысячелетия до нашей эры. [9] и Древний Египет во времена Двенадцатой династии (1991-1802 гг. до н.э.). [10] Винт , последняя из изобретенных простых машин, [11] впервые появились в Месопотамии в неоассирийский период (911-609 гг. до н.э.). [9] Египетские пирамиды были построены с использованием трех из шести простых механизмов: наклонной плоскости, клина и рычага, чтобы создать структуры, подобные Великой пирамиде Гизы . [12]

Самый ранний архитектор, известный по имени, — Имхотеп . [3] Как один из чиновников фараона Джосера он , , вероятно, спроектировал и руководил строительством пирамиды Джосера ( Ступенчатой ​​пирамиды ) в Саккаре в Египте около 2630-2611 гг до н.э. . [13] Возможно, он также был ответственным за первое известное использование колонн в архитектуре . [14]

Куш разработал сакию в 4 веке до нашей эры, которая полагалась на силу животных, а не на человеческую энергию. [15] Водохранилища в форме Хафиров были построены в Куше для увеличения орошения. [16] Саперы использовались для строительства дамб во время военных кампаний. [17] Предки кушитов построили спео между 3700 и 3250 годами до нашей эры. [18] Цветочные мастерские и доменные печи были также созданы в меройский период . [19] [20] [21] [22]

Самые ранние практические с водяным приводом машины , водяное колесо и водяная мельница , впервые появились в Персидской империи , на территории современного Ирака и Ирана, в начале 4 века до нашей эры. [23]

Древняя Греция разработала машины как в гражданской, так и в военной сфере. Механизм Антикитеры , ранняя известная модель механического аналогового компьютера , и механические изобретения Архимеда являются примерами греческого машиностроения. Некоторые из изобретений Архимеда, а также антикиферский механизм, требовали глубоких знаний о дифференциальной передаче или эпициклической передаче , двух ключевых принципах теории машин, которые помогли спроектировать зубчатые передачи промышленной революции и до сих пор широко используются в различных областях, таких как робототехника и автомобилестроение . [24]

Китайская и римская армии использовали сложные военные машины, включая баллисты и катапульты . В средние века требушет был разработан . В 132 году эрудит Чжан Хэн изобрел сейсмоскоп для обнаружения землетрясений, который был изобретен только 1100 лет спустя нигде в мире. [25]

» Хуань Тана «Синьлунь самый ранний текст, описывающий молоток с гидравлическим приводом (т. е. водяное колесо), который использовался для растирания и дробления зерна. [26]

Средневековье [ править ]

Византийская империя [ править ]

Византийцы перевели и сохранили бесчисленные греческие рукописи, а также внесли вклад в инженерное дело в мире раннего средневековья. Анфемий Траллесский и Исидор Милетский отвечали за архитектуру церкви Святой Софии в 532–537 годах нашей эры. [27]

Греческий огонь , изобретенный Каллиником из Гелиополя, был оружием, использовавшимся византийцами. Он состоял из легковоспламеняющихся веществ, таких как нефть, нафта, негашеная известь, сера, смола и нитрат калия. [28]

век ислама Золотой

Золотой век ислама стал свидетелем развития инженерных знаний после перевода работ греческих, персидских, римских и индийских ученых.

Самые ранние практические ветряные машины, ветряная мельница и ветряной насос , впервые появились в мусульманском мире во время Золотого века ислама , на территории современного Ирана, Афганистана и Пакистана, в 9 веке нашей эры. [29] [30] [31] [32] Самой ранней практической паровой машиной была домкратом паровая турбина с паровым , описанная в 1551 году Таки ад-Дином Мухаммадом ибн Маруфом в Османском Египте . [33] [34]

Хлопкоочистительная машина была изобретена в Индии в VI веке нашей эры. [35] а прялка была изобретена в исламском мире в начале 11 века, [36] оба из которых имели основополагающее значение для роста хлопковой промышленности . Прялка также была предшественником прялки Дженни , которая стала ключевым достижением во время ранней промышленной революции 18 века. [37]

После перевода произведений Героя Александрийского Кустой ибн Лукой самые ранние программируемые машины в ​​мусульманском мире были разработаны . Музыкальный секвенсор , программируемый музыкальный инструмент , был самым ранним типом программируемой машины. Первым музыкальным секвенсором был автоматический флейтист , изобретенный братьями Бану Муса и описанный в их «Книге гениальных устройств » в 9 веке. [38] [39] В 1206 году Аль-Джазари изобрел программируемые автоматы / роботы . Он описал четырех музыкантов- автоматов , в том числе барабанщиков, управляемых программируемой драм-машиной , где их можно было заставить играть разные ритмы и разные рисунки ударных. [40] Замковые часы , с гидроприводом, механические астрономические часы изобретенные Аль-Джазари, были первым программируемым аналоговым компьютером . [41] [42] [43]

Аль-Джазари построил пять машин для перекачивания воды для королей турецкой династии Артукидов и их дворцов . Помимо более чем 50 изобретательных механических устройств, Аль-Джазари также разработал и внедрил инновации в сегментные шестерни, механические элементы управления, спусковые механизмы, часы, робототехнику и протоколы для методов проектирования и производства.

Европейский Ренессанс [ править ]

Первый полноценный паровой двигатель построил в 1716 году кузнец Томас Ньюкомен . [44] Разработка этого устройства положила начало промышленной революции в ближайшие десятилетия, позволив начать массовое производство .

С появлением инженерной профессии в 18 веке этот термин стал более узко применяться к областям, в которых математика и естественные науки применялись для этих целей. Точно так же, помимо военного и гражданского строительства, области, известные тогда как механические искусства в инженерное дело вошли .

Следующие изображения представляют собой образцы из колоды карт, иллюстрирующих инженерные инструменты в Англии в 1702 году. Они иллюстрируют ряд инженерных специальностей, которые в конечном итоге стали известны как гражданское строительство , машиностроение , геодезия и геоматика и так далее.

На каждой карточке имеется подпись, объясняющая назначение инструмента:

Современная эпоха [ править ]

Изобретения Томаса Савери и шотландского инженера Джеймса Уатта положили начало современному машиностроению . Развитие специализированных машин и инструментов для их обслуживания во время промышленной революции привело к быстрому росту машиностроения как на родине, в Великобритании , так и за рубежом. [3]

Дисциплина электротехника была сформирована экспериментами Алессандро Вольты в 19 веке, экспериментами Майкла Фарадея , Георга Ома и других, а также изобретением электродвигателя в 1872 году. Электротехника стала профессией в конце 19 века. Практики создали глобальную электрическую телеграфную сеть, и первые электротехнические институты, поддерживающие новую дисциплину, были основаны в Великобритании и США. Хотя невозможно точно определить первого инженера-электрика, Фрэнсис Рональдс , который создал первую работающую электрическую телеграфную систему в 1816 году и задокументировал свое видение того, как мир может быть преобразован с помощью электричества. впереди всех стоит [45] [46]

Работы Джеймса Максвелла и Генриха Герца в конце 19 века положили начало области электроники . Более поздние изобретения электронной лампы и транзистора еще больше ускорили развитие электроники до такой степени, что инженеры по электротехнике и электронике в настоящее время превосходят численностью своих коллег любой другой инженерной специальности. [3]

Химическая инженерия , как и ее аналог, машиностроение, возникла в 19 веке во время промышленной революции . [3] Промышленное производство требовало новых материалов и новых процессов, и к 1880 году потребность в крупномасштабном производстве химикатов была такова, что была создана новая промышленность, занимающаяся разработкой и крупномасштабным производством химикатов на новых промышленных предприятиях. [3] Роль инженера-химика заключалась в проектировании этих химических заводов и процессов. [3]

Авиационная инженерия занимается самолетов проектированием , в то время как аэрокосмическая инженерия — это более современный термин, который расширяет сферу применения дисциплины, включая проектирование космических кораблей . [47] Его истоки можно проследить до пионеров авиации на рубеже 20-го века, хотя работы сэра Джорджа Кэли недавно были датированы последним десятилетием 18-го века. Ранние знания в области авиационной техники были в основном эмпирическими, а некоторые концепции и навыки были заимствованы из других отраслей техники. [48] Всего через десять лет после успешных полетов братьев Райт в 1920-х годах произошло широкое развитие авиационной техники благодаря разработке военных самолетов времен Первой мировой войны . Тем временем исследования, направленные на обеспечение фундаментальной науки, продолжались, сочетая теоретическую физику с экспериментами.

Первая степень доктора технических наук (технических, прикладных наук и инженерии ), присужденная в Соединенных Штатах, была вручена Уилларду Гиббсу в Йельском университете в 1863 году; это также была вторая степень доктора наук, присужденная в США. [49]

В 1990 году, с развитием компьютерных первую поисковую систему создал технологий, компьютерный инженер Алан Эмтаж .

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Оксфордский словарь английского языка
  2. ^ Происхождение: 1250–1300; ME двигатель < AF особенно. умственная сила, следовательно, умное изобретение, экв. в ин- + -гениум, экв. к порождению; Источник: Полный словарь Random House, © Random House, Inc., 2006.
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г Определение Совета инженеров по профессиональному развитию в Британской энциклопедии (включает статью Британской энциклопедии о инженерном деле)
  4. ^ Мури, Питер Роджер Стюарт (1999). Древние месопотамские материалы и промышленность: археологические свидетельства . Эйзенбраунс . ISBN  9781575060422 .
  5. ^ Д.Т. Поттс (2012). Спутник археологии Древнего Ближнего Востока . п. 285.
  6. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Пайпетис, SA; Чеккарелли, Марко (2010). Гений Архимеда - 23 века влияния на математику, науку и технику: материалы международной конференции, состоявшейся в Сиракузах, Италия, 8-10 июня 2010 г. Springer Science & Business Media . п. 416. ИСБН  9789048190911 .
  7. ^ Кларк, Сомерс; Энгельбах, Реджинальд (1990). Древнеегипетское строительство и архитектура . Курьерская компания . стр. 86–90. ISBN  9780486264851 .
  8. ^ Файэлла, Грэм (2006). Технология Месопотамии . Издательская группа Розен . п. 27. ISBN  9781404205604 .
  9. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Мури, Питер Роджер Стюарт (1999). Древние месопотамские материалы и промышленность: археологические свидетельства . Эйзенбраунс . п. 4 . ISBN  9781575060422 .
  10. ^ Арнольд, Дитер (1991). Строительство в Египте: каменная кладка фараонов . Издательство Оксфордского университета. п. 71. ИСБН  9780195113747 .
  11. ^ Вудс, Майкл; Мэри Б. Вудс (2000). Древние машины: от клиньев до водяных колес . США: Книги XXI века. п. 58. ИСБН  0-8225-2994-7 .
  12. ^ Вуд, Майкл (2000). Древние машины: от ворчания до граффити . Миннеаполис, Миннесота: Runestone Press. стр. 35, 36 . ISBN  0-8225-2996-3 .
  13. ^ Кемп, Барри Дж. (7 мая 2007 г.). Древний Египет: Анатомия цивилизации . Рутледж . п. 159. ИСБН  9781134563883 .
  14. ^ Бейкер, Розали; Бейкер, Чарльз (2001). Древние египтяне: люди пирамид . Издательство Оксфордского университета. п. 23 . ISBN  978-0195122213 .
  15. ^ Г. Мохтар (1 января 1981 г.). Древние цивилизации Африки . ЮНЕСКО. Международный научный комитет по составлению всеобщей истории Африки. п. 309. ИСБН  9780435948054 . Получено 19 июня 2012 г. - через Books.google.com.
  16. ^ Фриц Хинтце, Куш XI; стр.222-224.
  17. ^ «Осадная война в Древнем Египте» . Тур по Египту . Проверено 23 мая 2020 г.
  18. ^ Бьянки, Роберт Стивен (2004). Повседневная жизнь нубийцев . Издательская группа Гринвуд. п. 227. ИСБН  978-0-313-32501-4 .
  19. ^ Хамфрис, Джейн; Чарльтон, Майкл Ф.; Кин, Джейк; Саудер, Ли; Альшишани, Фарид (2018). «Плавка железа в Судане: экспериментальная археология в королевском городе Мероэ» . Журнал полевой археологии . 43 (5): 399. дои : 10.1080/00934690.2018.1479085 . ISSN   0093-4690 .
  20. ^ Коллинз, Роберт О.; Бернс, Джеймс М. (8 февраля 2007 г.). История Африки к югу от Сахары . Издательство Кембриджского университета. ISBN  9780521867467 – через Google Книги.
  21. ^ Эдвардс, Дэвид Н. (29 июля 2004 г.). Нубийское прошлое: археология Судана . Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9780203482766 – через Google Книги.
  22. ^ Хамфрис Дж., Чарльтон М.Ф., Кин Дж., Саудер Л., Алшишани Ф. (июнь 2018 г.). «Плавка железа в Судане: экспериментальная археология в королевском городе Мероэ» . Журнал полевой археологии . 43 (5): 399–416. дои : 10.1080/00934690.2018.1479085 .
  23. ^ Селин, Хелейн (2013). Энциклопедия истории науки, технологий и медицины в незападных культурах . Springer Science & Business Media . п. 282. ИСБН  9789401714167 .
  24. ^ Райт, М.Т. (2005). «Эпициклическая передача и Антикиферский механизм, часть 2». Антикварное часовое дело . 29 (1 (сентябрь 2005 г.)): 54–60.
  25. ^ People's Daily Online (13 июня 2005 г.). Китай воскрешает самый первый в мире сейсмограф . Проверено 13 июня 2005 г.
  26. ^ Нидхэм, Джозеф (1986), Наука и цивилизация в Китае, Том. 4: Физика и физическая технология, Pt. II: Машиностроение , Кембридж: Издательство Кембриджского университета, стр. 392
  27. ^ «10 изобретений, которые вы должны знать, пришедших из Византийской империи» . 7 декабря 2021 г.
  28. ^ «Греческий огонь» .
  29. ^ Ахмад И. Хасан , Дональд Рутледж Хилл (1986). Исламские технологии: иллюстрированная история , с. 54. Издательство Кембриджского университета . ISBN   0-521-42239-6 .
  30. ^ Лукас, Адам (2006), Ветер, Вода, Работа: древние и средневековые технологии фрезерования , Brill Publishers, стр. 65, ISBN  90-04-14649-0
  31. ^ Элдридж, Фрэнк (1980). Ветровые машины (2-е изд.). Нью-Йорк: Litton Educational Publishing, Inc., с. 15 . ISBN  0-442-26134-9 .
  32. ^ Шепард, Уильям (2011). Производство электроэнергии с использованием энергии ветра (1-е изд.). Сингапур: World Scientific Publishing Co. Pte. ООО с. 4. ISBN  978-981-4304-13-9 .
  33. Таки ад-Дин и первая паровая турбина, 1551 г. н. э. Архивировано 18 февраля 2008 г. на веб-странице Wayback Machine , доступ онлайн 23 октября 2009 г.; на этой веб-странице имеется ссылка на Ахмада И. Хасана (1976), Таки ад-Дин и арабское машиностроение , стр. 34–5, Институт истории арабской науки, Университет Алеппо .
  34. ^ Ахмад Ю. Хасан (1976), Таки ад-Дин и арабское машиностроение , стр. 34–35, Институт истории арабской науки, Университет Алеппо.
  35. ^ Лаквете, Анджела (2003). Изобретение хлопкоочистительной машины: машина и миф в довоенной Америке . Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса. стр. 1–6. ISBN  9780801873942 .
  36. ^ Пейси, Арнольд (1991) [1990]. Технологии в мировой цивилизации: тысячелетняя история (первое издание MIT Press в мягкой обложке). Кембридж, Массачусетс: MIT Press. стр. 23–24.
  37. ^ Жмолек, Михаил Эндрю (2013). Переосмысление промышленной революции: пять столетий перехода от аграрного к промышленному капитализму в Англии . БРИЛЛ. п. 328. ИСБН  9789004251793 . Вращающаяся Дженни была, по сути, адаптацией своего предшественника — прялки.
  38. ^ Кутсьер, Теун (2001), «О предыстории программируемых машин: музыкальные автоматы, ткацкие станки, калькуляторы», Mechanism and Machine Theory , 36 (5), Elsevier: 589–603, doi : 10.1016/S0094-114X(01)00005 -2 .
  39. ^ Капур, Аджай; Карнеги, Дейл; Мерфи, Джим; Лонг, Джейсон (2017). «Дополнительные громкоговорители: история электроакустической музыки без громкоговорителей» . Организованный звук . 22 (2). Издательство Кембриджского университета : 195–205. дои : 10.1017/S1355771817000103 . ISSN   1355-7718 .
  40. ^ Профессор Ноэль Шарки, Программируемый робот 13-го века (Архив) , Университет Шеффилда .
  41. ^ «Эпизод 11: Древние роботы» , Ancient Discoveries , History Channel , получено 6 сентября 2008 г. [ мертвая ссылка ]
  42. ^ Говард Р. Тернер (1997), Наука в средневековом исламе: иллюстрированное введение , стр. 184, Техасский университет Press , ISBN   0-292-78149-0
  43. ^ Дональд Рутледж Хилл , «Машиностроение на Средневековом Ближнем Востоке», Scientific American , май 1991, стр. 64–9 ( см. Дональд Рутледж Хилл , Машиностроение )
  44. ^ «Изобретение и влияние парового двигателя» . исследование.com . Проверено 22 марта 2023 г.
  45. ^ Рональдс, БФ (2016). Сэр Фрэнсис Рональдс: отец электрического телеграфа . Лондон: Издательство Имперского колледжа. ISBN  978-1-78326-917-4 .
  46. ^ Рональдс, БФ (июль 2016 г.). «Фрэнсис Рональдс (1788–1873): первый инженер-электрик?». Труды IEEE . дои : 10.1109/JPROC.2016.2571358 . S2CID   20662894 .
  47. ^ Имперский колледж Лондона, Англия : Изучение инженерного дела в Imperial: инженерные курсы предлагаются в пяти основных отраслях техники: авиационной, химической, гражданской, электрической и механической. Есть также курсы по информатике, разработке программного обеспечения, разработке информационных систем, материаловедению и инженерии, горному делу и нефтяному машиностроению.
  48. ^ Ван Эвери, Кермит Э. (1986). «Авиационная техника». Американская энциклопедия . Том. 1. Гролье Инкорпорейтед. п. 226.
  49. ^ Уиллер, Линд, Фелпс (1951). Джозайя Уиллард Гиббс - История великого разума . Пресс для лука быка. ISBN  1-881987-11-6 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Бикс, Эми Сью . Девочки приходят в технику!: История американского инженерного образования для женщин (MIT Press, 2014).
  • Хилл, Дональд. История инженерного дела в классические и средневековые времена (Routledge, 2013) о греках, римлянах, византийцах и арабах.
  • Ланделс, Джон Г. Инженерное дело в древнем мире (Калифорнийский университет Press, 2000, ред.) ISBN   978-0-520-22782-8
  • Лоутон, Брайан, изд. Ранняя история машиностроения - Том. 1 (2004) онлайн ; том 2 (2004) онлайн
  • Рэй, Джон и Руди Вольти. Инженер в истории (2001) онлайн
  • Роудс, Эдвард, изд. Инженерная Америка: рост американского профессионального класса, 1838–1920 (Вашингтон: Westphalia Press, 2014) 142 стр.
  • Смит, Эдгар К. Краткая история военно-морской и морской техники (Cambridge University Press, 2013)
  • Ашер, Эбботт Пейсон. История изобретений механики , 450 стр. (2-е изд. 1954 г.), онлайн-обзор

Внешние ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b066e709c435f3b5f134457cf0d3e38c__1713985740
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b0/8c/b066e709c435f3b5f134457cf0d3e38c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
History of engineering - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)