Heron z Aleksandrii i starożytny pierwowzór silnika parowego. Współczesny świat mechaniki zaskakuje rozwiązaniami inżynierskimi w budowie maszyn. Jeżeli jednak weźmiemy pod uwagę fakt zaawansowania nauki i techniki, nikogo taki stan rzeczy nie powinien dziwić. Co innego, gdy w starożytnych czasach ponad 2000 lat temu Heron z Aleksandrii potrafił zbudować pierwowzór turbiny parowej…
Heron z Aleksandrii – konstruktor i matematyk
Niewiele wiadomo o życiu Herona z Aleksandrii, zwanego też Heronem Mechanikiem. Sprzeczne są także informacje odnośnie do czasów, w których żył. Zakłada się, że żył w I w. n.e. i urodził się w Grecji, a następnie wraz z rodzicami wyemigrował do Aleksandrii, obecnie znajdującym się w Egipcie, drugim co do wielkości mieście po Kairze.
Heron z Aleksandrii był matematykiem, fizykiem, jednym z największych konstruktorów i wynalazców starożytności.
Napisał tak ważne dzieła, jak „Mechanika”, „Automaty”, „Metryka” i „Zwierciadła” oraz „Pneumatyka”, w której szczegółowo opisał i podał instrukcje stworzenia ponad 70 urządzeń.
W czasach, kiedy żył Heron z Aleksandrii w rozkwicie znajdowała się Biblioteka Aleksandryjska, w której prawdopodobnie bywał i spotykał się oraz dyskutował z innymi naukowcami i uczonymi.
Jego najważniejszymi osiągnięciami w zakresie matematyki jest wzór na pole trójkąta, metody przybliżonego obliczania pierwiastków oraz wzory na objętość i powierzchnię wielu figur geometrycznych.
Heron z Aleksandrii zasłynął jednak także jako wynalazca m.in. maszyn oblężniczych, np. katapulty, maszyny do czerpania wody oraz słynnej Bani Herona – prototypu turbiny parowej.
Turbina parowa Herona
Banię Herona, znaną także pod łacińską nazwą aeolipile uważa się za pierwszą turbinę parową. Maszyna, którą skonstruował Heron z Aleksandrii, składała się ze zbiornika wodnego, paleniska, obrotowej kuli z dyszami w kształcie litery Li i dwóch miedzianych rurek. Rurki te łączyły kulę ze zbiornikiem z wodą.
Zasada działania bani Herona opierała się na przemieszczaniu się pary wodnej, z ogrzewanej pod zbiornikiem wody, miedzianymi rurkami do kuli, skąd z dużą prędkością wydobywała się dzięki dwóm dyszom. Tym samym uciekająca para wprawiała kulę w ruch, powodując jej obracanie się wokół własnej osi
.
A oto przykład funkcjonowania tej zasady w praktyce:
Ciekawostką jest fakt, że Heron z Aleksandrii stworzył banię, która wykorzystywała wzajemność oddziaływań i pracowała na zasadzie akcji-reakcji, a więc zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona, którą de facto sformułowano znacznie później, bo dopiero w XV wieku.
Być jak Heron z Aleksandrii
Wynalazek Herona jest tak prosty w konstrukcji, że każdy może sam przygotować własną, osobistą turbinę parową działającą tak samo, jak bania Herona.
Szczegółowy plan jej budowy opisano
w magazynie „MłodyTechnik” w poradniku dostępnym pod adresem:tutaj
Wynalazek Herona w czasach, kiedy żył zaklasyfikowano do tych z serii „bezużyteczne”. Traktowano go raczej jako zabawkę niż potrzebną w codziennym użytku maszynę.
Mimo to działanie silnika parowego Herona znalazło wykorzystanie w jego projekcie automatycznie otwierających się drzwi oraz kotła wytwarzającego strumienie pary, które podnosiły i utrzymywały w powietrzu różne przedmioty.
Silnik parowy ponownie pojawił się dopiero w 1698 roku, kiedy Thomas Savery wynalazł parowy podnośnik wody.
