Друг или враг?

Около 2500 лет назад в Древнем Египте были созданы автоматы, о которых и сегодня спорят историки. До сих пор не установлено точно — использовались ли они практически или же так и остались в макетном исполнении, в виде игрушек-моделей. Одно из таких автоматических устройств открывало врата храма после того, как на жертвеннике разгорался огонь. По тем временам это должно было производить ошеломляющее впечатление: верующие, конечно, и не подозревали о том, что жрецы вмонтировали в жертвенник паровой котел. Пар, пройдя по трубам, перемещал противовес или рычаг, открывавший двери храма.

Согласно источникам, некоторые из изобретений египетских жрецов дошли до механиков эллинистической эпохи, живших в III веке до нашей эры — II веке нашей эры. Впрочем, первый из эллинов, удививший современников хитроумными устройствами с автоматикой, изобрел ее сам. Ктесибий из Александрии был сыном цирюльника. Чтобы помочь отцу, он приспособил к зеркалам противовесы, помогавшие удерживать их на уровне лица клиента, какого бы роста он ни был. Потом идея гиревого механизма была использована Ктесибием в целом ряде развлекательных автоматов.

Занятные автоматы с гидравлическими устройствами описаны в книге Герона Александрийского «Театр автоматов». Наверное, не все эти механизмы придумал сам Герон, но некоторые из его собственных изобретений были популярны и в средние века.

Сложные механизмы пользовались тогда большой популярностью. Даже бароны и герцоги не гнушались работать у токарных станков, изготавливая часовые механизмы. Довольно сложные передаточные механизмы промышленных водяных мельниц и часов, представляющих собой весьма замысловатые конструкции, дали толчок развитию кинематики, а затем и механических автоматических устройств. Вот что писал об одном из часовых механизмов, созданных известным мастером Турриано — часовщиком и механиком королей Карла V и Филиппа I, его друг Амброзио Морале: «Здесь имелось «Примум мобиле» с его противоположным движением, восемь сфер с их колебаниями, движение семи планет со всем их разнообразием, солнечные часы, лунные часы, появление знака Зверя и многих других больших звезд, кроме того, многие другие вещи, которые я забыл». В этих часах было более 1800 зубчатых колес. «Примум мобиле» — это видимое движение звезд. Воспроизвести его в механизме — очень сложная задача.

Средневековые механизмы были прекрасной школой механики, но практическое значение их было невелико. Люди продолжали мечтать о большем. Может быть, поэтому уже в начале XIX века все так охотно поверили в сенсацию — автомат умеет играть в шахматы. Рассказывают, что даже Наполеон не погнушался сыграть партию, но, увидев, что проигрывает, смешал фигуры. Победить автомат и впрямь было мудрено. Мошенник Кемпелен, создавший это устройство, нанимал выдающихся игроков в шахматы и прятал их среди колес и рычагов, закрывая зеркалами. Этот секрет используется в цирке до сих пор.

Первые автоматы были механическими. Регуляторы, предохранители, автоблокираторы сыграли большую роль в развитии машин и машиностроения конца XVIII–XIX веков. Начиная со второй половины XIX века в устройствах автоматики стали использовать достижения электротехники — электромагнитные реле, электрическую связь, электрические исполнительные механизмы. Так появилось второе поколение промышленных систем автоматики — электромеханические автоматические системы управления. В 40-е годы XX века были даже созданы электромеханические вычислительные машины. Правда, век их был недолог. На смену им очень быстро пришли электронные вычислительные машины первого поколения, построенные на электронных лампах, изобретенных в начале XX столетия. Затем автоматические устройства стали играть все более заметную роль в промышленном производстве, на транспорте, в системах связи. К этому времени получила развитие и наука об автоматическом управлении и регулировании. Однако ни электромеханические системы, ни автоматы, построенные на электронных вакуумных приборах, не могли стать базой для реализации идей бога Гефеста. Им можно было передать только простейшие функции человека, да и то не полностью.

В 1946 году американские физики Дж. Бардин, У. Шокли и У. Браттейн изобрели транзистор — первый твердотельный полупроводниковый прибор. Дело пошло не сразу, но когда пошло — оказалось, что новые компактные устройства гораздо эффективнее электронных вакуумных приборов. Они совершили революцию в технических средствах автоматизации. Стало ясно, что новые автоматы должны быть сильны не столько «руками»— исполнительными устройствами, сколько «мозгами»— устройствами, обеспечивающими нужную очередность действий, соразмерность движений, точность позиций и передвижения рабочих органов.