От амфоры до тетрапака

Но лишь к началу XIX века относятся первые попытки создания механических доильных машин. В Англии попробовали извлекать молоко из вымени, вставляя соломинки в каналы сосков. Сами опыты не назовешь удачными, но на их основе изобретатель Блартон в 1836 году изготовил приспособление со специальными доильными трубочками (рис. 6). Эти трубочки действовали по принципу катетера, то есть были рассчитаны на самопроизвольное вытекание молока из сосков. И хотя подобные приспособления отличались малой эффективностью, а их применение сопровождалось ухудшением гигиенических условий получения молока, все же еще в течение четырех с лишним десятилетий делались попытки разработки аналогичных конструкций.

Рис. 7.Доение коровы с помощью устройства, основанного на принципе выжимания молока из сосков.

В 1878 году появились устройства, имитирующие ручное доение. В них для сжатия сосков и выжимания молока периодически создавалось давление. Эти устройства, названные выжималками или лактаторами, действовали по различным кинематическим схемам: дисковые и цепные с роликами, вальцовые, лопастные, с полыми желобами, воздушными подушками и другие (рис. 7). Движение они получали от механических, гидравлических или пневматических приводов. Но и выжималки, к каким бы ухищрениям ни прибегали их создатели, оказались неэффективными, сложными в изготовлении, неудобными и ненадежными в пользовании, да и нередко травмирующими вымя, а потому не получили применения на фермах.

Дело было не в тех или иных конструкторских изъянах, а в ошибочности самой идеи имитировать с помощью технических средств механику ручного доения. Что же остается в этом случае делать? Продолжать доить животных вручную или поискать новый путь создания доильных машин? И кто подскажет этот путь? Оказалось, что он давным-давно известен в природе, а открыть его может специальная наука —  бионика.

Наверное, все слышали веселую популярную радиопередачу «О событиях невероятных». В сущности, она как раз и посвящена рассказу об этой интереснейшей науке, знакомя нас с удивительным миром животных и растений, с новейшими достижениями бионики, экспериментальной биологии, этологии — науки о поведении животных... Но дадим слово самому председателю «Комитета охраны авторских прав природы» —  Кашалоту, который объясняет другим животным —  членам КОАППа: «Би-о-ни-ка — особая наука. Ее задача — раскрыть все, абсолютно все наши технические секреты и похитить их! Девиз бионики: живые организмы — ключ к новой технике...» Пожалуй, под этим шуточным девизом подпишутся и ученые, поскольку они рассматривают бионику как одно из современных направлений кибернетики, изучающее особенности строения и жизнедеятельности организмов для создания новых приборов, механизмов и систем.

В середине прошлого века эта наука практически делала только первые шаги, однако ею все же был успешно подсказан путь разработки технических средств извлечения молока из вымени животных — подражать природе. Пришлось изобретателям обратиться к естественным аналогам и поучиться тому, как извлекать молоко из вымени, у... обыкновенного теленка. А теленок не выдавливает, не выжимает, а именно высасывает молоко, потому что в его ротовой полости периодически создается разрежение — вакуум, благодаря чему молоко и выделяется из сосков. Тот же физический принцип был положен в основу действия отсасывающих доильных аппаратов, появление которых открыло новый этап в развитии молочного производства.

Но что такое вакуум, разрежение и как его создать? В переводе с латинского Vacuum — это пустота. Вспомним известный опыт замечательного итальянского ученого XVII века Торичелли. Стеклянную трубку длиной около метра, запаянную с одного конца, наполнили ртутью, а затем перевернули и открытым концом опустили в чашу с ртутью. И что же? В чашу из трубки вылилась лишь часть ртути, а над оставшейся в трубке образовалось безвоздушное пространство.

Почему не вся ртуть вылилась из трубки? Объясняется это просто. Поскольку трубка и чаша являются сообщающимися сосудами, то, значит, вес ртутного столба уравновешивается какой-то другой силой, действующей извне на поверхность ртути в чаше. Такой силой может быть только вес воздуха, вернее, атмосферы —  газообразной среды, окружающей нашу планету. Следовательно, о значении атмосферного давления целесообразно судить по высоте столба ртути. За так называемое нормальное атмосферное давление приняли 760 миллиметров ртутного столба (в системе СИ 1013 гектопаскалей).