Візок, який вказує південь

Реконструкція візка, який вказує південь, 2005

Візок, який вказує південь — давньокитайський механічний навігаційний прилад, що працював за принципом зворотного зв'язку. На візку була встановлена фігурка людини, яка незалежно від напряму руху самого візка вказувала простягненою рукою на південь. В цьому пристрої не використовувався магнітний компас. Фігурка людини була з'єднана з колесами за допомогою диференціальних передач.

Завдяки ретельному підбору розмірів коліс, спрямувальних пристроїв та передач, фігурка на верху колісниці постійно вказувала в одному напрямку. Багато китайських історичних документів згадують візок, який вказує на південь, а деякі описують детальне влаштування внутрішніх компонентів і принцип її роботи.

Візок, який вказує на південь, вважається одним із найскладніших механізмів, створених стародавньою китайською цивілізацією, він використовувалась протягом всього середньовічного періоду. За легендою, його винайшов близько 2600 р. до нашої ери Жовтий Імператор Хуан-ді чи його міністр. Але перша реальна історична версія була створена Ма Цзюнем (200—265 р.) для правителя Мін-ді Царства Вей епохи Трьох Царств. Практична користь пристрою, однак, була обмежена. На великих відстанях точність вказування на південь падала, позаяк давалися взнаки дрібні відмінності в розмірах деталей, виготовлених без стандартизації.

Будова

Модель в Музеї науки в Лондоні

Жодних точних описів будови візка, що вказує на південь, не збереглося. Проте з уцілілих записів зрозуміло, що всередині містилася система зубчатих коліщат, частина з яких складала диференціал. Насправді пристрій здатен вказувати не тільки на південь, а в будь-якому заздалегідь вказаному напрямку.

У 1947 році британський автовиробник на ім'я Джордж Ланчестер представив реконструкцію візка, що вказує на південь, яка використовує диференціал між вісями двох коліс і вказівником. У його варіанті кожне колесо має власну вісь, поєднану з конічним зубчатим коліщатком. Коліщатка передають обертання на диференціал з корончастими зубчатими коліщатами. Коли візок їде прямо, передатне число між кожним колесом і його корончастим коліщатком становить 1:1. Середня швидкість їхнього обертання нульова і вказівник не рухається (вказує на південь). Якщо візок відхиляється від напрямку, то середня швидкість змінюється і вказівник повертається на певний кут, продовжуючи вказувати на південь. Діаметри коліс для цього повинні бути точно рівними, а відстань між двома колесами повинна точно дорівнювати діаметру колеса. Запропонована конструкція працює на будь-якій рівній поверхні або поверхні з малою, відносно розмірів візка, кривизною. Тому на Земній кулі механізм в ідеалі є дуже точним.

На практиці ж такий пристрій при тривалому використанні втрачав би точність і радше призначався вражати іноземних гостей, аніж допомагати мандрівникам.

Історія

Легенда приписує винайдення такого візка Фен Хоу, міністру Жовтого Імператора Хуан-ді (близько 2600 року до н. е.). Коли його ворог Чі Ю створив густий туман, армія Хуан-ді втратила орієнтири і розгубилася. Щоб протистояти туману, Жовтий Імператор доручив своєму міністру Фен Хоу винайти візок, який вказує на південь. Цей винахід дозволив Жовтому Імператору та його військам знаходити дорогу крізь туман і перемагати ворога.

Інша історія стверджує, що візок створив герцог Вень на початку правління династії Чжоу (1046-256 роки. до н. е.). Правитель Чжоу дав кілька таких візків посланцям, які доставили данину, щоб ті знайшли дорогу додому.

Серед інших діячів, яким приписують винахід цього пристрою, є Чжан Хен (78-139 роки н. е.), ерудит, який жив за часів династії Хань, та відомий інженер-механік Ма Цзюнь (200—265 роки н. е.), який жив у державі Цао Вей протягом наступного періоду Трьох царств.