Витая пружина

В этой статье в фокусе обзора — простая винтовая пружина.

Что оно такое, каждый знает с детства, да и где применяется тоже всем известно.

Однако, я здесь хочу посмотреть на нее под другим углом…

Получить пружину просто — достаточно обмотать проволокой цилиндр.

И идея такой пружины тоже проста, человек обматывал ремнем рукоятки палок десятки тысяч лет, вполне вероятно, что он и рукоятки мечей обматывал проволокой (что и было в реальности).

Но в реальности винтовая пружина известна только с 15 века. И я не нашел сведений, что она была известна в Древнем Риме.

Неужели не могли догадаться до такой естественной вещи?

Нет.

Винтовая пружина появилась ровно тогда, когда она могла появиться.

И попаданца она интересует именно как индикатор — вот как
резьбовое соединение
, которое было изобретено еще чуть ли не при Архимеде, но внедрение разъемного соединения появилось в точности тогда, когда это ему позволили технологии.

Но что в пружине такого особенного?

С сегодняшней точки зрения — ничего. Чтобы ее сделать, нужно иметь только три вещи:

1 — однородную сталь более-менее нормального качества,

2 — умение сделать из нее проволоку

3 — умение ее закалять.

Но именно на этих пунктах и был затык многие тысячи лет.

Конечно, главной причиной был пункт один.

Технологии получения железа в сыродутной печи не позволяют получить однородное железо. И механически его разделить для извлечения вкраплений нельзя никак, а повторная переплавка вряд ли возможна. Каждый такой кусочек имел множество отдельных фракций — где фосфора много, где углерода. И даже многократная проковка (очень затратная, кстати) не позволяла все это равномерно распределить.

Железо того времени напоминало заготовку для теста — куда побросали муку, изюм, яйца, сухие дрожжи (а также туда попало пару тараканов и листья с дерева нападали), после чего налили воду, закрыли крышку — и пытаются замесить тесто, просто тряся банку! Как вы думаете, хорошо ли перемешается тесто? Качественное железо можно получить только в жидкой фазе, потом повлиять на плохо перемешанные ингредиенты не получится. А нам нужно не просто железо, а сталь, и вопросы выдерживания процента углерода встают в полный рост.

Естественно, качество железо влияло и на остальные пункты, необходимые для пружины.

Из плохого железа нельзя сделать равномерную проволоку — при пропускании через фильеру проволока будет рваться, потому что в ней будут вкрапления разной твердости. Да и пружину можно будет сделать только очень толстую — иначе она будет ломаться в непредсказуемых местах по описанной выше причине.

При этом, если у нас не просто железо, а сталь (что необходимо для пружины), то протягивание через фильеру сразу усложняется.

А проволоку для пружины другим методом, кроме протягивания, получить невозможно — она будет неравномерна по толщине, что вполне годится для колец кольчуги, но совершенно неприемлемо для пружины.

Ну и последнее — с закалкой.

Дело в том, что температура закалки колеблется от науглероженности стали. И «окно» качественной закалки очень узкое — порядка 20-30^oC.

Конечно, у попаданца
решения для закалки
имеется, но желательно, чтобы это умели аборигены.

Итак, что мы имеем?

Вот попаданец провалился в прошлое.

Вокруг — вроде средневековье. Как ему определить, можно ли тут строить ружья? Как ни странно — посмотреть вокруг, встречаются ли где-нибудь витые пружины и определить какой толщины проволока. Если они есть — все отлично, металлургия достаточно развита, чтобы пытаться строить достаточно сложные механизмы.

Цилиндрическая пружина — это всего-навсего лакмусовая бумажка. И попаданцу нужно об этом помнить.