Русская Википедия:Ветряная мельница
Ветряная мельница (ветряк) — аэродинамический механизм, который выполняет механическую работу за счёт энергии ветра, улавливаемой крыльями мельницы[1][2]. Наиболее известным применением ветряных мельниц является их использование для помола муки.
На протяжении долгого времени ветряные мельницы, наряду с водяными мельницами, были единственными машинами, которые использовало человечество. Поэтому применение этих механизмов было различным: в качестве мукомольной мельницы, для обработки материалов (лесопилка) и в качестве насосной или водоподъемной станции.
«Классическая» ветряная мельница с горизонтальным ротором и удлиненными четырёхугольными крыльями является широко распространенным элементом пейзажа в Европе, в ветреных равнинных северных регионах, а также на побережье Средиземного моря. Для Азии характерны другие конструкции с вертикальным размещением ротора.
С развитием в XIX веке паровых машин мельницы постепенно вышли из употребления.
История
Горизонтальные и вертикальные мельницы
Первые практические ветряные мельницы имели паруса, которые вращались в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси[3]. Согласно Ахмаду Й. аль-Хасану, эти ветряные мельницы-панемоны были изобретены в восточной Персии, или Хорасане, как записано персидским географом аль-Истахри в IX веке[4][5].
Первые мельницы изготавливались из шести-двенадцати парусов, покрытых тростниковым матом или тканевым материалом. Эти ветряные мельницы использовались для измельчения зерна или сбора воды и весьма отличались от более поздних европейских вертикальных ветряных мельниц. Ветряные мельницы широко использовались на Ближнем Востоке и в Центральной Азии, а затем распространились оттуда в Китай и Индию[6]. Подобный тип горизонтальной ветряной мельницы с прямоугольными лопастями, используемый для орошения, также можно найти в Китае XIII века (во времена династии Чжурчжэнь на севере), который стал строиться после путешествий Елюя Чуцая в Туркестан в 1219 году[7].
Горизонтальные ветряные мельницы были построены в небольших количествах в Европе в течение XVIII и XIX веков[3], например, мельница Фаулера в Баттерси в Лондоне и мельница Хупера в Маргейте в Кенте. Эти ранние современные примеры, по-видимому, не находились под непосредственным влиянием горизонтальных ветряных мельниц, создаваемых на Среднем и Дальнем Востоке, а были независимыми изобретениями европейских инженеров[8].
Из-за отсутствия доказательств среди историков возникают споры о том, инициировали ли горизонтальные ветряные мельницы на Ближнем Востоке первоначальное развитие европейских ветряных мельниц[9][10][11][12]. В северо-западной Европе горизонтальная ось или вертикальная ветряная мельница, как полагают, датируется XII и XIII веками в треугольнике северной Франции, восточной Англии и Фландрии[13].
Самое раннее упоминание о ветряной мельнице в Европе (предположительно вертикального типа) датируется 1185 годом в бывшей деревне Уидли в Йоркшире, которая находилась на южной оконечности Уолда с видом на устье реки Хамбер[14]. Также был найден ряд более ранних, но менее определённо датированных, европейских источников XII века, упоминающих ветряные мельницы[15]. Эти самые ранние мельницы были использованы для измельчения зерновых[16]. А также использовались для дробления руды в импакте[16].
Древние времена
Существует много версий о том, как и где появились ветряные мельницы, но чаще всего утверждают что древнейшие мельницы были распространены в Вавилоне, о чём свидетельствует кодекс царя Хаммурапи (около 1750 Шаблон:Донэ).
Античность
Описание орга́на, приводившегося в действие ветряной мельницей, — первое документальное свидетельство использования ветра для приведения механизма в действие. Оно принадлежит греческому изобретателю Герону Александрийскому, I век н. э. Персидские мельницы описываются в сообщениях мусульманских географов в IX в., отличаются от западных конструкцией с вертикальной осью вращения и перпендикулярно расположенными крыльями, лопатками или парусами[17].
Колесо обозрения инженера Герона Александрийского в римском Египте первого века является самым ранним известным примером использования колеса с приводом от ветра для питания машины[18][19]. Другим ранним примером ветряного колеса был молитвенный барабан, который использовалось в Тибете и Китае с четвертого века[20].
Персидская мельница имеет лопасти на роторе, расположенные аналогично лопаткам гребного колеса на пароходе и должна быть заключена в оболочку, закрывающую часть лопаток, иначе давление ветра на лопасти будет одинаковым со всех сторон и, так как паруса жестко связаны с осью, мельница не будет вращаться.
Ещё один вид мельниц с вертикальной осью вращения известен как китайская мельница или китайский ветряк. Конструкция китайской мельницы значительно отличается от персидской использованием свободно поворачивающегося, независимого паруса.
Средневековье
Средневековая иконография ясно показывает распространённость ветряных мельниц во многих странах Европы.
Ветряные мельницы с горизонтальной ориентацией ротора известны с 1180 г. во Фландрии, Юго-Восточной Англии и Нормандии.[21] В XIII веке в Священной Римской империи появились конструкции мельниц, в которых всё здание поворачивалось навстречу ветру. Такое положение дел было в Европе вплоть до появления двигателей внутреннего сгорания и электрических двигателей в XIX веке. Водяные мельницы были распространены в основном в горных районах с быстрыми реками, а ветряные — в равнинных ветреных местностях.
Мельницы принадлежали феодалам, на чьей земле они располагались. Население было вынуждено искать так называемые принудительные мельницы для помола зерна, которое было выращено на этой земле. В совокупности с плохой дорожной сетью это вело к локальным экономическим циклам, в которые были вовлечены мельницы. С отменой запрета, население стало в состоянии выбирать мельницу по своему усмотрению, таким образом стимулируя технический прогресс и конкуренцию.
Новое время
В конце XVI века в Нидерландах появились мельницы, у которых навстречу ветру поворачивалась только башня.
В странах Южной Европы (Испания, Португалия, Франция, Италия, Балканы, Греция), строились типичные мельницы-башни, с ровной конической крышей и, как правило, фиксированной ориентацией. Когда в XIX веке произошёл общеевропейский экономический скачок, наблюдался и серьёзный рост мельничной промышленности. С появлением множества независимых мастеров произошёл единовременный рост числа мельниц.
До конца XIX века ветряные мельницы были в огромном количестве распространены по всей Европе — там, где ветер был достаточно силён. В основном они строились в ветреных северных областях Европы, в значительной части Франции (где имелось около 8700 ветряных мельниц в 1847 году), Нидерландах (от 6 до 8 тыс. мельниц в 1750 году), Великобритании, Германии (18242 мельницы в 1895 году), Польше, Прибалтике, во многих регионах России, Скандинавии, странах Южной Европы[22].
Образ в литературе
- К «Дон Кихоту» Сервантеса восходит метафора «сражаться с ветряными мельницами», означающая «бороться с воображаемым противником, бесцельно тратить силы».
- В 1865 году Ханс Кристиан Андерсен написал сказку «Ветряная мельница»[23].
Образ в живописи
-
Ян ван Гойен. Речной пейзаж, 1625
-
Якоб ван Рёйсдал. Пейзаж с мельницами близ Харлема. Около 1650-1652
-
Энгельберт ван Сиклерс. Мельница в Генте, после 1756
-
Вейнанд Нуйен. Болото с ветряной мельницей, 1836
-
Иван Айвазовский. Ветряная мельница на берегу моря, 1837
-
Орас Верне. Битва при Вальми, XIX век
-
Юзеф Маршевский. Ночной пейзаж,1864
-
Иохан Хендрик Вейсенбрух. Пейзаж с мельницей у Схидама, 1873
См. также
- Ветроэнергетика
- Водяная мельница
- Международный музей ветряных и водяных мельниц
- Зансе-Сханс — экспозиция ветряных мельниц в Нидерландах
Примечания
Литература
Ссылки
- Шаблон:Placemark (файл меток KMZ для Google Earth)
- Шаблон:ВТ-ЭСБЕ+
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 3,0 3,1 Wailes, R. Horizontal Windmills. London, Transactions of the Newcomen Society vol. XL 1967-68 pp 125—145
- ↑ Ahmad Y Hassan, Donald Routledge Hill (1986). Islamic Technology: An illustrated history, p. 54. Cambridge University Press. Шаблон:ISBN.
- ↑ Klaus Ferdinand, "The Horizontal Windmills of Western Afghanistan, " Folk 5, 1963, pp. 71-90.
- ↑ Donald Routledge Hill, «Mechanical Engineering in the Medieval Near East», Scientific American, May 1991, p. 64-69. (cf. Donald Routledge Hill, Mechanical Engineering Шаблон:Wayback)
- ↑ Needham, Volume 4, Part 2, 560.
- ↑ Hills, R L. Power from Wind: A History of Windmill Technology. Cambridge University Press. — 1993.
- ↑ Шаблон:Citation
- ↑ Lynn White Jr. Medieval technology and social change (Oxford, 1962) p. 86 & p. 161—162
- ↑ Шаблон:Citation
- ↑ Шаблон:Citation
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Lynn White Jr., Medieval technology and social change (Oxford, 1962) p. 87.
- ↑ 16,0 16,1 Шаблон:Книга
- ↑ Ахмад аль-Хасан, Дональд Хилл, Технологии исламского мира. Иллюстрированная история, 1986, Cambridge University Press, P. 54F, ISBN 0-521-42239-6
- ↑ Dietrich Lohrmann, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte, Vol. 77, Issue 1 (1995), pp. 1-30 (10f.)
- ↑ A.G. Drachmann, «Hero’s Windmill», Centaurus, 7 (1961), pp. 145—151
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Дитрих Лорман, Ветряная мельница от восточного типа к западному архивы истории культуры, Том 77, № 1 (1995), p. 1-30 (18ff.)
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ «Ветряная мельница» Шаблон:Wayback Ханса Кристиана Андерсена на сайте az.lib.ru
_-_Museum_Boijmans_Van_Beuningen.jpg){kind=link}
