Передача электроэнергии на большие расстояния 15 страница

Так, к 1911 году 22?летний студент МВТУ Борис Юрьев создал в общем всю схему одновинтового вертолета. Запатентовать ее он не смог, поскольку не имел на это денег. В 1912 году по проекту Юрьева студенты МВТУ собрали нелетающий макет вертолета в натуральную величину.

На интернациональной выставке автомобилизма и воздухоплавания, проходившей в том же году в Москве, эта модель была удостоена малой золотой медали.

Но средств на то, дабы выстроить действующую машину, у училища не нашлось. Начавшаяся скоро Первая мировая, а после этого и Гражданская войны на долгое время отвлекли Юрьева от работ над его проектом.

В это же время в других государствах появлялисьмодели многовинтовых вертолетов. В 1914 году выстроил собственный геликоптер британец Мумфорд. На нем в первый раз был осуществлен полет с поступательной скоростью.

В первой половине 20-ых годов XX века француз Эмишен в первый раз пролетел на своем вертолете по замкнутому кругу.

Одновременно с этим Юрьев, заняв пост главы Экспериментального аэродинамического отдела ЦАГИ, попытался реализовать собственную одновинтовую схему. Под его управлением Алексей Черемухин выстроил первый коммунистический вертолет 1?ЭА.

Эта машина имела два рулевых винта и два мотора «Рон» мощностью по 120 л.с. любой. Она кроме этого была в первый раз снабжена автоматом перекоса. Первые же опробования 1930 года дали блестящий итог.

Пилотируемый Черемухиным вертолет с уверенностью отрывался от почвы и легко взмывал на высоту нескольких сот метров, вольно обрисовывал в воздухе восьмерки и другие сложные фигуры. В первой половине 30-ых годов двадцатого века Черемухин поднялся на этом вертолете на высоту 605 м, поставив тем самым полный всемирный рекорд. Но и данный вертолет был еще весьма далек от совершенства.

Он был неустойчив.

Несущий винт был сделан твёрдым (лопасти не поменяли махового перемещения), что делало его работу неудовлетворительной. В будущем были созданы и выстроены другие модели. Во второй половине 30-ых годов XX века под управлением Братухина был создан первый коммунистический двухвинтовой вертолет 11?ЭА поперечной схемы.

Но в целом в 30?е годы вертолетостроение не взяло в СССР национальной помощи.

Сейчас громадную популярность взяла теория, в соответствии с которой самолет несравненно идеальнее вертолета и по скорости, и по грузоподъемности, а вертолет — это только дорогая игрушка. Лишь в первой половине 40-ых годов двадцатого века Юрьеву с трудом удалось добиться разрешения на создание особого конструкторского бюро, которое он и возглавил. Скоро загруженный громадной преподавательской работой, он передал управление отделом Ивану Братухину.

Через год началась война, и создание совершенного вертолета снова отдвинулось на неизвестный срок.

Сейчас фаворитом в вертолетостроении была Германия. Гениальный конструктор Фокке создал в 30?е годы пара идеальных двухвинтовых вертолетов поперечной схемы. Во второй половине 30-ых годов XX века на его вертолете FW?61 были установлены мировые рекорды: высоты — 2439 м, скорости — 123 км/ч и дальности — 109 км полета.

Во второй половине 30-ых годов двадцатого века новый вертолет Фокке достиг высоты 3427 м, а в первой половине 40-ых годов двадцатого века его машина FA?223 была запущен в маленькую серию.

Война положила финиш его разработкам, но удачи «Фокке?Вульфов» на долгое время приковали внимание конструкторов к поперечной схеме.

В том, что одновинтовая схема все?таки утвердилась в вертолетостроении как главенствующая, огромная заслуга в собственности американскому авиаконструктору Игорю Сикорскому. (Русский по происхождению он в 1919 г эмигрировал в Америку, а в 1923 г. основал тут собственную компанию «Сикорский».) За собственную жизнь Сикорский создал пара десятков моделей самолетов, но мировую славу ему принесло создание вертолета. Именно он в первый раз довел до совершенства хорошую одновинтовую схему Юрьева.

Собственный первый вертолет S?46 (VC?300) Сикорский выстроил во второй половине 30-ых годов двадцатого века. Он сходу отказался от мысли выяснить все параметры аппарата методом расчетов и решил создать таковой вертолет, в который на протяжении летных опробований возможно было бы легко вносить конструктивные трансформации. Его машина имела выделено примитивный вид: несложной фюзеляж был собран в виде фермы из металлических труб, летчик открыто сидел в мелком кресле впереди двигателя.

Перемещение от маленького двигателя в 65 л.с. передавалось при помощи ремней вверх на редуктор, от которого приводился несложной по конструкции трехлопастный и трехшарнирный несущий винт. Хвостовой однолопастный рулевой винт устанавливался на долгой коробкообразной балке.

Уже первые опробования распознали бессчётные недочёты конструкции. Автомат перекоса трудился весьма не хорошо, поскольку был неправильно вычислен; из?за этого вертолет не хорошо слушался руля и раскачивался при подъеме. В итоге, он опрокинулся и очень сильно поломался.

Тогда Сикорский отказался от автомата перекоса и ввел три рулевых винта (реализовав так раннюю схему Юрьева, о которой говорилось выше).

В данной конструкции вертолет продемонстрировал хорошую управляемость. В мае 1940 года Сикорский публично демонстрировал собственный детище в Бриджпорте перед американскими летчиками. На присутствующих его машина произвела сильное чувство: вертолет вольно перемещался вверх и вниз, вбок и назад, без движений зависал и разворачивался на месте.

Вертолет имел лишь один недочёт — он настойчиво не желал лететь вперед. Пригодилось пара месяцев на то, дабы узнать обстоятельство его «упрямства». Оказалось, что воздушные вихри, создаваемые несущим винтом, оказывали сильное действие на работу рулевых винтов, так что на громадной скорости они отказывались трудиться.

В то время, когда рулевые винты были вынесены из территории действия главного винта, управляемость и манёвренность VS?300 сходу существенно улучшилась. По большому счету, VS?300 имел для Сикорского огромное значение. На протяжении двухлетних испытательных полетов на нем были опробованы пара совокупностей управления, разные типы конструкций и винтов, отработана сама форма вертолета.

Количество конструкционных улучшений, внесенных в начальную модель, было так существенно, что к 1942 году от прошлого вертолета остались лишь кресло пилота, центральная часть фюзеляжа, топливный бак и два колеса главного шасси. Благодаря этим опробованиям намного облегчилось создание следующих вертолетов.

Скоро руководство ВВС Соеденненых Штатов сделало Сикорскому заказ на разработку армейского вертолета, что возможно было бы применять для корректировки огня и для связи. Новый пример взял наименование VS?316 (S?47). Бессчётные неудачи с первой машиной убедили конструктора в том, что автомат перекоса совсем нужен для одновинтовой схемы.

В этом случае автомат был вычислен с громадной тщательностью, что и предрешило успех модели. В январе 1942 года начались летные опробования готового вертолета. В апреле машина уже демонстрировалась перед армейскими.

Сидевший за штурвалом пилот?испытатель Чарльз Морис сумел продемонстрировать огромные возможности винтокрылого летательного аппарата. Он зависал над головами изумленных зрителей, взлетал и опять садился на старое место — прямо в углубления от колес, перемещался вперед, назад, вбок, разворачивался на месте. Позже он поднимал особой трубкой авоську с яйцами, переносил на второе место и опускал, не разбив ни одного.

Были показаны и другие трюки, к примеру, подъём и спуск пассажира по веревочной лестнице в зависший над почвой вертолет. на данный момент это, очевидно, не приводит к, но в то время было в новинку и до глубины души поражало видавших виды генералов. Один из находившихся влиятельных глав вскрикнул: «Эта вещь может делать все, что делает лошадь!» А узнаваемый британский летчик?испытатель Бри согласился: «Мы находились при чуде».

Под конец Морис показал крейсерскую скорость — около 130 км/ч, встал над почвой на 1500 м, а позже осуществил посадку с отключённым двигателем на авторотации.

В мае 1942 года VS?316 был принят на вооружение армии США под наименованием XR?4 и запущен в серийное производство. Всего было выстроено 130 таких вертолетов. В первой половине 40-ых годов XX века они были в первый раз опробованы в боевых условиях в Бирме.

Война тут шла в джунглях, и вертолет был единственным транспортным средством, пригодным для снабжения армий.

Японские истребители развернули настоящую охоту за тихоходными «вертушками», но не смогли сбить ни одного — при мельчайшей опасности вертолет прижимался к почва, прятался между таким образом и деревьями легко уклонялся от боя.

В первой половине 40-ых годов двадцатого века компания Сикорского выпустила новый вертолет XR?5, отличавшийся намного большей скоростью и грузоподъемностью. Для него в первый раз был создан особый вертолетный двигатель. Всего было выстроено 65 таких автомобилей, поскольку из?за окончания войны минобороны отменило собственные заказы.

В это же время в первой половине 40-ых годов XX века у Сикорского уже готовьсяновая модель — S?49 (всего их было выпущено 229 штук).

По окончании войны вертолеты начали скоро распространяться в мире. Сикорский недолго сохранял монополию на их производство, потому, что лишь в Соединенных Штатах 300 компаний приступили к разработке собственных моделей винтокрылых автомобилей. Но Сикорский имел перед ними ответственные преимущества — прекрасно отработанную конструкцию и налаженное производство.

Не обращая внимания на борьбу, его компания не только процветала, но и расширяла производство. Во второй половине 40-ых годов двадцатого века он создал модель S?51 (всего выпущено 554 автомобили), которая отыскала широчайшее использование как в военной, так и в хозяйственной сферах. Данный вертолет был в первый раз оснащен автопилотом, что существенно облегчил управление.

Но самый громадный успех выпал на вертолеты S?55 «Чикасо» (1949) и S?58 «Сибэт» (1954). Лишь на заводе Сикорского было собрано 1828 штук вертолетов первой модели и 2261 — второй. Помимо этого, множество компаний в различных государствах купило лицензию на их производство.

В первой половине 50-ых годов двадцатого века два S?55?х в первый раз совершили перелет через Атлантический океан (с одной дозаправкой на палубе авианосца) из Америки в Европу. S?58 был признан лучшим вертолетом первого поколения. Он стал кроме этого «лебединой песней» самого Сикорского.

Во второй половине 50-ых годов XX века 68?летний конструктор отошел от управления компанией.

В эти годы полным ходом развернулась разработка вертолетов в СССР. По окончании войны Юрьев сумел добиться организации двух новых КБ: Михаила Миля, что взялся разрабатывать одновинтовой вертолет, и Николая Камова, избравшего соосную схему. В работу по проектированию вертолета включилось кроме этого КБ Яковлева. Продолжал свои работы над вертолетами поперечной схемы Братухин.

Во второй половине 40-ых годов двадцатого века показался его вертолет Г?3.

Во второй половине 40-ых годов двадцатого века выпустил собственный первый вертолет Ка?8 Камов. Но в то время, когда в конце 40?х годов был заявлен конкурс на лучшую советскую модель, его победил вертолет Миля Ми?1, созданный по одновинтовой схеме Юрьева. В первой половине 50-ых годов XX века он был запущен в производство.

машинизация МАШИНА

и Вычислительная Механизация вычислительных операций — одно из основополагающих технических достижений второй трети XX века. Подобно тому, как появление первых прядильных автомобилей послужило началом великого промышленного переворота XVIII?XIX столетий, создание электронной счётной автомобили стало предвестником грандиозной научно?технической и информационной революции второй половины XX столетия. Этому серьёзному событию предшествовала долгая предыстория.

Первые попытки собрать вычислительную машину предпринимались еще в семнадцатом веке, а несложные вычислительные приспособления, типа абака и счет, показались еще раньше — в средневековье и древности.

Не смотря на то, что автоматическое вычислительное устройство относится к роду автомобилей, его нельзя поставить в один последовательность с промышленными автомобилями, скажем, с токарным либо ткацким станком, поскольку в отличие от них оно оперирует не физическим материалом (нитями либо древесными заготовками), а совершенными, не существующими в природе числами. Исходя из этого перед создателем любой счётной автомобили (будь то несложный арифмометр либо новейший суперкомпьютер) стоят своеобразные неприятности, не появляющиеся у изобретателей в других областях техники.

Их возможно сформулировать следующим образом: 1. Как физически (предметно) представить числа в машине? 2. Как осуществить ввод данных? 3. Как именно смоделировать исполнение арифметических операций?

4. Как представить вычислителю введенные результаты вычислений и исходные данные?

Одним из первых эти неприятности преодолел известный мыслитель и французский учёный Паскаль. Ему было 18 лет, в то время, когда он начал работату над созданием особенной автомобили, благодаря которой человек, кроме того не привычный с правилами математики, имел возможность бы создавать четыре главных действия.

Сестра Паскаля, бывшая свидетельницей его работы, писала позднее: «Эта работа утомляла брата, но не из?за напряжения умственной деятельности и не из?за механизмов, изобретение которых не вызывало у него особенных упрочнений, а из?за того, что рабочие с большим трудом понимали его». И это неудивительно. Правильная механика только зарождалась, и уровень качества, которого потребовал Паскаль, превышало возможности его мастеров.

Исходя из этого изобретателю самому часто приходилось браться за молоток и напильник либо ломать голову над тем, как поменять в соответствии с квалификацией мастера увлекательную, но сложную конструкцию. Первая трудящаяся модель автомобили готовьсяв первой половине 40-ых годов XVII века. Паскаля она не удовлетворила, и он сразу же начал конструировать новую. «Я не экономил, — писал он потом о собственной машине, — ни времени, ни труда, ни средств, дабы довести ее до состояния быть нужной… Я имел терпение сделать до 50 разных моделей…» Наконец в 1645 году упрочнения его увенчались полным успехом — Паскаль собрал машину, которая удовлетворяла его во всех отношениях.

Что же воображала из себя эта первая в истории счётная машина и как именно были разрешены вышеперечисленные задачи? Механизм автомобили был заключен в легкий латунный ящичек. На верхней его крышке имелось 8 круглых отверстий, около каждого из которых была нанесена круговая шкала.

Шкала крайнего правого отверстия делилась на 12 равных частей, шкала соседнего с ним отверстия — на 20 частей, остальные шесть отверстий имели десятичное деление. Такая калибровка соответствовала делению ливра — главной французской финансовой единицы того времени: 1 су = 1/20 ливра и 1 денье = 1/12 су. В отверстиях были видны зубчатые установочное колеса, пребывавшие ниже плоскости верхней крышки.

Число зубьев каждого колеса было равно делений шкалы соответствующего отверстия.

Ввод чисел осуществлялся следующим образом. Каждое колесо вращалось независимо от другого на собственной оси. Поворот производился посредством ведущего штифта, что вставлялся между двумя смежными зубьями.

Штифт поворачивал колесо до тех пор, пока не наталкивался на неподвижный упор, закрепленный в нижней части крышки и выступающий вовнутрь отверстия левее цифры 1 круговой шкалы.

В случае если, к примеру, штифт ставили между зубьями 3 и 4 и вращали колесо до упора, то оно поворачивалось на 3/10 собственной полной окружности. Поворот каждого колеса передавался при помощи внутреннего механизма цилиндрическим барабанам, оси которых были расположены горизонтально. На боковой поверхности барабанов были нанесены последовательности цифр.

Сложение чисел, в случае если сумма их не превышала 9, происходило весьма легко и соответствовало сложению пропорциональных им углов. При сложении солидных чисел должна была производиться операция, которая именуется переносом десятка в старший разряд. Люди, вычисляющие в столбик либо на квитанциях, должны создавать ее в уме.

Машина Паскаля делала перенос машинально, и это было ее самая важной отличительной чертой.

Элементами автомобили, относящимися к одному разряду, были установочное колесо N, цифровой барабан I и счетчик, складывающийся из четырех корончатых колес B, одного зубчатого колеса K и механизма передачи десятков.

Увидим, что колеса B1, B2 и K не имеют принципиального значения для работы автомобили и употреблялись только для передачи перемещения установочного колеса N цифровому барабану I. Но колеса B3 и B4 являлись неотъемлемыми элементами счетчика и исходя из этого именовались «счетными колесами». Счетные колеса двух соседних разрядов A1 и A2, были жестко насажены на оси. Механизм передачи десятков, что Паскаль назвал «перевязь», имел следующее устройство.

На счетном колесе B1 младшего в машине Паскаля разряда имелись стерженьки C1, каковые при вращении оси A1 входили в зацепление с зубьями вилки M, расположенной на финише двухколенного рычага D1. Данный рычаг вольно вращался на оси A2 старшего разряда, вилка же несла на себе подпружиненную собачку.

В то время, когда при вращении оси A1 колесо B1 достигало позиции, соответствующей цифре 6, стержни C1 входили в зацепление с зубьями вилки, а в тот момент, в то время, когда оно переходило от 9 к 0, вилка выскальзывала из зацепления и под действием собственного веса падала вниз, увлекая за собой собачку. Последняя наряду с этим проталкивала счетное колесо B2 старшего разряда на один ход вперед (другими словами поворачивая его вместе с осью A2 на 36 градусов). Рычаг H, оканчивавшийся зубом в виде топорика, играл роль зацепки, мешавшей вращению колеса B1 в обратную сторону при поднимании вилки.

Механизм переноса действовал лишь при одном направлении вращения счетных колес и не допускал исполнения операции вычитания вращением колес в обратную сторону. Исходя из этого Паскаль заменил вычитание сложением с десятичным дополнением. Пускай, к примеру, нужно из 532 вычесть 87.

Способ дополнения ведет к действиям: 532?87=532?(100?13)=(532+13)?100=445. Необходимо лишь помнить вычесть 100. На машине, имевшей определенное число разрядов, об этом, но, возможно было не тревожиться. Вправду, пускай на шестиразрядной машине выполняется вычитание 532?87.

Тогда 000532+999913=1000445.

Но самая первая единица потеряется сама собой, поскольку переносу из шестого разряда некуда деться.

Умножение кроме этого сводилось к сложению. Но потому, что в машине Паскаля слагаемое вводилось любой раз заново, применять ее для исполнения данной арифметической операции было очень тяжело.

Следующий этап в развитии вычислительной техники связан с именем известного германского математика Лейбница. В первой половине 70-ых годов XVII века Лейбниц посетил голландского физика и изобретателя Гюйгенса и был свидетелем того, как много времени и сил отнимали у него разнообразные математические расчеты.

Тогда у Лейбница и показалась идея о создании арифмометра. «Это недостойно таких превосходных людей, — писал он, — подобно рабам, терять время на вычислительную работу, которую возможно было бы доверить кому угодно при применении автомобилей». Но создание таковой автомобили потребовало от Лейбница всей его изобретательности. Его известный 12?разрядный арифмометр показался лишь в первой половине 90-ых годов XVII века и обошелся в круглую сумму — 24000 талеров.

В базе механизма автомобили лежал изобретенный Лейбницем ступенчатый валик, представлявший собой цилиндр с нанесенными на нем зубцами разной длины. В 12?разрядном арифмометре таких валиков было 12 — по одному на любой разряд числа.

Арифмометр складывался из двух частей — неподвижной и подвижной. В неподвижной помещался главной 12?ступенчатый валик и разрядный счётчик устройства ввода. Установочная часть этого устройства, складывавшаяся из восьми малых цифровых кругов, была находится в подвижной части автомобили.

В центре каждого круга размешалась ось, на которую под крышкой автомобили было насажено зубчатое колесо E, а поверх крышки установлена стрелка, которая вращалась вместе с осью.

Финиш стрелки мог быть установлен против любой цифры круга.

Ввод данных в машину осуществлялся посредством особенного механизма. Ступенчатый валик S был насажен на направляться ось с нарезкой типа зубчатой рейки. Эта рейка входила в зацепление с десятизубым колесом E, на окружности которого были нанесены цифры 0, 1…9.

Поворачивая это колесо так, дабы в прорези крышки показалась та либо вторая цифра, перемещали ступенчатый валик параллельно оси зубчатого колеса F главного счетчика.

В случае если затем поворачивали валик на 360 градусов, то в зацепление с колесом F входили одна, две и т.д. самые длинные ступени, в зависимости от величины сдвига. Соответственно колесо F поворачивалось на 0, 1…9 частей полного оборота; кроме этого поворачивался диск либо ролик R. Со следующим оборотом валика на счетчик снова переносилось то же число.

Счётные автомобили Лейбница и Паскаля, так же как и другие, показавшиеся в XVIII столетии, не взяли широкого распространения. Они были сложны, дороги, да и публичная потребность в аналогичных автомобилях была еще не весьма острой. Но по общества развития и меря производства такая потребность начала ощущаться все больше, в особенности при составлении разных математических таблиц.

Повсеместное распространение в Европе финиша XVIII — начала XIX столетия взяли арифметические, тригонометрические и логарифмические таблицы; ссудные конторы и банки использовали таблицы процентов, а страховые компании — таблицы смертности. Но совсем необыкновенное значение (в особенности для Англии — «великой морской державы») имели астрономические и навигационные таблицы.

Предсказания астрологов относительно положения небесных тел были в то время единственным средством, разрешавшим морякам определять местонахождение их судов в открытом море. Эти таблицы входили в «Морской календарь», что выходил каждый год. Каждое издание потребовало сотен счётчиков и огромного труда десятков.

Незачем сказать, как принципиально важно было избежать при составлении этих таблиц неточностей. Но неточности все равно были.

Много а также тысячи неверных данных содержали кроме этого самые популярные таблицы — логарифмические. Издатели этих таблиц были вынуждены содержать особый штат корректоров, контролировавших полученные вычисления. Но и это не выручало от неточностей.

Положение было такими серьёзным, что правительство Великобитании — первое в мире — озаботилось о создании особой счётной автомобили для составления аналогичных таблиц. Разработка автомобили (ее именуют разностной) была поручена известному изобретателю и английскому математику Чарльзу Бэббиджу. В первой половине 20-ых годов XIX века была изготовлена действующая модель.

Потому, что значение изобретения Бэббиджа, и значение созданного им метода машинных вычислений весьма громадны, направляться подробнее остановиться на устройстве разностной автомобили.

Разглядим прежде на несложном примере способ, предложенный Бэббиджем для составления таблиц. Допустим, требуется вычислить таблицу четвертых степеней участников натурального последовательности 1, 2, 3…

Пускай такая таблица уже вычислена для некоторых участников последовательности в колонке 1 — и полученные значения занесены в колонку 2. Вычтем из каждого последующего значения предыдущее. Окажется последовательное значение первых разностей (колонка 3). Проделав ту же операцию с первыми разностями, возьмём вторые разности (колонка 4), третьи (колонка 5) и, наконец, четвертые (колонка 6).

Наряду с этим четвертые разности оказываются постоянными: колонка 6 складывается из одного и того же числа 24.

И это не случайность, а следствие ответственной теоремы: в случае если функция (в этом случае это функция y(x)=x4, где не сильный в собственности множеству натуральных чисел) имеется многочлен n?й степени, то в таблице с постоянным шагом его n?е разности будут постоянны.

Сейчас легко додуматься, что взять требуемую таблицу возможно исходя из первой строки посредством сложения. К примеру, дабы продолжить начатую таблицу еще на одну строчок, необходимо выполнить сложения:

156+24=180

590+180=770

1695+770=2465

4096+2465=6561

В разностной машине Бэббиджа использовались те же десятичные счетные колеса, что и у Паскаля. Для изображения числа употреблялись регистры, складывающиеся из комплекта таких колес. Каждой колонке таблицы, не считая 1, содержащей последовательность натуральных чисел, соответствовал собственный регистр; всего в машине их было семь, потому, что предполагалось вычислять функции с постоянными шестыми разностями.

Любой регистр складывался из 18 цифровых колес по числу разрядов изображаемого числа и нескольких дополнительных, применяемых как счетчик числа оборотов для других запасных целей.

В случае если все регистры автомобили хранили значения, соответствующие последней строке отечественной таблицы, то чтобы получить очередное значение функции в колонке 2 нужно было последовательно выполнить число сложений, равное числу сложений имеющихся разностей. Сложение в разностной машине происходило в два этапа. Регистры, которые содержат слагаемые, сдвигались так, дабы случилось зацепление зубцов счетных колес.

Затем колеса одного из регистров вращались в обратном направлении, пока каждое из них не доходило до нуля. Данный этап именовался фазой сложения. По окончании этого этапа в каждом разряде второго регистра получалась сумма цифр данного разряда, но пока еще не учитывая вероятных переносов из разряда в разряд.

Перенос происходил на следующем этапе, что именовался фазой переноса, и выполнялся так.

При переходе каждого колеса в фазе сложения от 9 к 0 в этом разряде освобождалась особая защелка. В фазе переноса все защелки возвращались на место особыми рычагами, каковые в один момент поворачивали колесо следующего старшего разряда на один ход. Любой таковой поворот имел возможность со своей стороны позвать в каком?то из разрядов переход от 9 к 0 и, значит, освобождение защелки, которая опять возвращалась на место, сделав перенос в следующий разряд.

Так, возвращение защелок на место происходило последовательно, начиная с младшего разряда регистра. Такая совокупность стала называться сложения с последовательным переносом. Все остальные арифметические операции выполнялись при помощи сложения.

При вычитании счетные колеса вращались в противоположную сторону (в отличие от автомобили Паскаля, разностная машина Бэббиджа разрешала это делать).

Умножение сводилось к последовательному сложению, а деление — к последовательному вычитанию.

Обрисованный метод возможно было использовать не только для вычисления многочленов, но и других функций, к примеру, логарифмических либо тригонометрических, не смотря на то, что в отличие от многочленов они не имеют строго постоянных старших разностей. Но все эти функции возможно представить (разложить) в виде нескончаемого последовательности, другими словами многочлена несложного вида, и свести вычисление их значений в любой точке к задаче, которую мы уже разглядели. К примеру, sin x и cos x возможно представить в виде нескончаемых многочленов:

sin x = x — x3/3! + x5/5! ?… + (?1)n • x2n+1/(2n+1)! +…

cos x = 1 — x2/2! + x4/4! ?… + (?1)n • x2n/(2n)! +…

Эти разложения подлинны для всех значений функции от 0 до p/4 (p/4=3, 14/4=0, 785) с большой точностью. Для значений x, каковые больше p/4, разложение имеет второй вид, но на каждом из этих участков тригонометрическая функция возможно представлена в виде какого именно?то многочлена. Количество пар слагаемых последовательности, каковые принимаются в расчет при вычислениях, зависит от точности, которую хотят взять.

В случае если, например, требования к точности малы, возможно ограничиться двумя?четырьмя первыми слагаемыми последовательности, а остальные отбросить. Но возможно забрать больше слагаемых и вычислить значение функции в любой точке с какой угодно точностью. (Увидим, что 2!=1•2=2; 3!=1•2•3=6; 4!=1•2•3•4=24 и т.д.) Так вычисление значений любой функции сводилось Бэббиджем к одной несложной арифметической операции — сложению. Причем при переходе от одного участка функции к второму, в то время, когда требовалось поменять значение разности, разностная машина сама давала звонок (он звонил по окончании исполнения определенного числа шагов вычисления).

Уже одно создание разностной автомобили обеспечило бы Бэббиджу почетное место в истории вычислительной техники. Но он не остановился на этом и начал разрабатывать конструкцию значительно более сложной — вычислительной автомобили, которая стала прямой предшественницей всех современных ЭВМ. В чем же заключалась ее особенность?

Дело в том, что разностная машина, по существу, оставалась еще лишь сложным арифмометром и потребовала для собственной работы постоянного присутствия человека, что держал в собственной голове всю схему (программу) расчетов и направлял действия машины по тому либо иному пути. Ясно, что это событие являлось определенным тормозом при исполнении расчетов. Около 1834 года Бэббиджу пришла в голову идея: «Запрещено ли создать машину, которая была бы универсальным вычислителем, другими словами делала бы все действия без вмешательства человека и в зависимости от взятого на определенном этапе ответа сама выбирала бы предстоящий путь вычисления?»

По существу это означало создание программно?управляемой автомобили. Та программа, которая до этого пребывала в голове оператора, сейчас должна была быть разложена на совокупность несложных и ясных команд, каковые бы заблаговременно вводились в машину и руководили ее работой. Никто и ни при каких обстоятельствах еще не пробовал создать аналогичной счётной автомобили, не смотря на то, что сама мысль программно?управляемых устройств уже была в то время реализована.

В 1804 году французский изобретатель Жозеф Жаккар придумал ткацкий станок с программным управлением. Принцип его работы сводился к следующему. Ткань, как мы знаем, является переплетениемвзаимно перпендикулярных нитей.

Переплетение это осуществляется на ткацком станке, в котором нити базы (продольные) продеты через глазки — отверстия в проволочных петлях, а поперечные продергиваются через эту базу в определенном порядке при помощи челнока. При самом несложном переплетении петли через одну поднимаются, соответственно приподнимаются и продетые через них нити базы. Между поднятыми и оставшимися на месте нитями образуется промежуток, в который челнок протягивает за собой нить утка (поперечную).

По окончании чего поднятые петли опускаются, а остальные приподнимаются. При более сложном узоре переплетения нити следовало приподнимать в других разных комбинациях. подниманием и Опусканием нитей базы вручную занимался ткач, что в большинстве случаев отнимало большое количество времени.

По окончании 30?летней настойчивой работы Жаккар изобрел механизм, разрешавший автоматизировать перемещение петель в соответствии с заданным законом при помощи комплекта картонных карт с пробитыми в них отверстиями — перфокарт. В станке Жаккара глазки были связаны с долгими иглами, упирающимися в перфокарту. Встречая отверстия, иглы продвигались вверх, в следствии чего связанные с ними глазки приподнимались.

В случае если же иглы упирались в карты в том месте, где отверстий нет, они оставались на месте, удерживая так же связанные с ними глазки. Так, промежуток для челнока, а тем самым и узор переплетения нитей определялся комплектом отверстий на соответствующих управляющих картах.