Огонь будет бушевать сутки, унесёт жизни 130 человек и дотла спалит 48 кварталов — в центре города невредимыми останутся всего пять зданий. Годом спустя неисправный бойлер станет причиной похожей катастрофы в Бостоне.

Центр Чикаго после Великого пожара 1871 года Американские города плотно застроены деревянными зданиями, пожарные команды нерасторопны и плохо обучены. Страна замирает в ожидании новых катастроф, а страховые компании взвинчивают стоимость полисов.

В 1874 году однорукий ветеран Гражданской войны Генри Пармелли пытается защитить свои предприятия от огня с помощью автоматизированной системы пожаротушения. Под потолком трамвайного депо и фабрики по производству пианино Пармели прокладывает систему труб и соединяет их с баком на крыше здания. В трубы врезаны разбрызгивающие головки: такие уже успешно применялись в английских системах пожаротушения Уильяма Конгрева и Стюарта Гаррисона. Изюминкой конструкции Пармелли становится система запорных клапанов. В нормальном состоянии подпружиненные клапаны удерживаются в закрытом положении тонкими хлопковыми нитями. Если начинается пожар, нити перегорают и клапана открываются: вода под давлением разбрызгивается через оросительные головки и не даёт огню распространиться на другие помещения.

Пармелли не придумывает систему с нуля, он пользуется идеей, которую несколькими годами ранее запатентовал инженер-самоучка Хайрем Максим.

Будущему изобретателю легендарного пулемёта, а пока подмастерью в слесарной мастерской своего дяди, не удаётся заинтересовать своей идеей производителей пожарного оборудования, поэтому Максим не продлевает патент, чем и пользуется Генри Пармелли. Предприимчивый американец работает над совершенствованием конструкции, упрощает систему клапанов, а потом придумывает запаивать спринклерные головки легкоплавким оловом. К середине восьмидесятых годов XIX века система Пармелли внедряется на 200 промышленных предприятиях и фабриках по всей Новой Англии. Патент на производство спринклерных систем покупает Фредерик Гриннел, а к 1881 году создаёт собственный разбрызгиватель, который с незначительными изменениями используется до сих пор.

Тепловые замки Фредерика Гриннела дошли до наших дней Хайре Максим тоже не сидит без дела — он занимается электрификацией офисного здания, которое возводится в самом центре Нью-Йорка.

Роскошный семиэтажный Equitable Building открывает двери в 1870 году. В здании, которое занимает целый квартал на Бродвее, собраны самые современные технологии и инженерные системы. Впервые в истории города все помещения освещаются электрическими лампами, здесь запущены первые в Нью-Йорке пассажирские лифты, проведены телеграфные линии, а вскоре появится и телефонная связь. Именно в Equitable Building, предтечи небоскрёбов и современных бизнес-центров, встретятся два поколения автоматизации. Механические клапаны, тяги и пружины используются в противопожарной системе, водонагревателях и канализации, они же используются в автоматическом тормозе “безопасных лифтов” Элиша Отиса. Механические системы уже хорошо зарекомендовали себя: они отработаны, привычны и надёжны. Но у них есть существенные недостатки — элементы таких систем узкоспециализированы, как правило защищены патентами и обслуживаются разными компаниями.

Элиш Отис демонстрирует работу автоматического тормоза на Всемирной выставке в Нью-Йорке Системы тяжело модернизировать и добавлять новые функции. Механические системы реагируют как правило на один-два фактора, а их чувствительные элементы и исполнительные механизмы всегда находятся в центре событий. Сплинкерная система надёжно реагирует на огонь, механизм блокировки срабатывает при обрыве троса, но эти системы невозможно объединить: срабатывание противопожарной сигнализации никак не отразится на работе лифтов, систем вентиляции и освещения. Связать разные инженерные системы воедино и заговорить о настоящей автоматизации позволило появление нового класса устройств: в них привычные валы, рычаги и шестерни соседствовали с электромеханическими компонентами — двигателями, сопротивлениями и реле. Электромеханические системы Первой автоматизированной электромеханической системой по праву следует считать изобретение владельца небольшого похоронного бюро. Элмон Строуджер едва не стал жертвой недобросовестной конкуренции — на телефонной станции в Канзас-Сити работала жена владельца другой похоронной конторы. Разумеется, все звонки по поводу организации траурных церемоний переводились только на один номер, телефон Строуджера молчал.

Раздосадованный предприниматель клянётся навсегда покончить с кознями телефонисток, и в 1888 году он демонстрирует модель первого автоматического коммутатора.

Строуджер собирает устройство буквально из того, что под руку попалось: картона, обрезков досок и обычных булавок. Но неказистое устройство работает на удивление надёжно. Годом позже Строуджер патентует свое изобретение, а позже создаёт ещё один элемент, без которого невозможно представить телефоны XX века — дисковый набиратель номера. Изобретение быстро становится стандартом для всех телефонных аппаратов. Абоненты больше не беспокоятся о конфиденциальности разговоров, а крупные компании значительно сокращают издержки на оплату труда телефонисток. Электромеханические автоматизированные телефонные станции Строуджера завоёвывают мир. Появляется такая система и в уже упомянутом Equitable Building. Но именно в этом здании проработает совсем недолго — по иронии судьбы 9 января 1912 пожар уничтожит роскошное здание. Возможно, если бы Хайрем Максим занимался не только проводкой, но и системой пожаротушения, этого бы не произошло. Но вернёмся к электромеханическим системам. К АТС Строуджера одновременно подключается почти сотня абонентов, находящихся в разных концах города, но всё-таки система остаётся простым исполнительным механизмом, который работает по несложному алгоритму. Настоящий прорыв в создании электромеханических систем совершают британские инженеры. Они помогают работают над системой, от которой зависит выживание всей Империи. События Русско-Японской войны наглядно демонстрируют, что прогресс корабельной артиллерии значительно опережает развитие систем управления. Попасть с быстро движущегося корабля по маневрирующей в 6-7 километрах цели предельно сложно. На больших дистанциях стрельба превращается в опасную лотерею.

Броненосец “Орёл” после Цусимского сражения Боевая эффективность корабля становится заложником нескольких специалистов: дальномерщиков и наводчиков — за их ошибки, ранения и даже банальную усталость платят жизнями остальные члены экипажа. Инженеры пытаются обуздать мощь новых пушек и минимизировать возможность человеческих ошибок. Так в артиллерийских рубках новых дредноутов появляются электромеханические вычислительные комплексы — столики Дрейера.

Столик управления огнём Драйера Сложное устройство лейтенанта — впоследствии ставшего адмиралом — Драйера учитывало скорость и курс своего корабля (для этого использовались показания компаса, лага и гироскопа), определяло курсы и скорости движения неприятеля (эта информация собиралась с дальномеров), отрисовывала перемещение всех кораблей на карте и рассчитывало углы наводки орудий главного калибра.

Ютландский бой — крупнейшее в истории морское сражение Система Драйера прошла всю Первую Мировую войну, с её помощью управляли огнём британских линкоров и крейсеров в Ютландском сражении и стала первым аналоговым компьютером, успешно применявшимся в бою. Идеи Драйера — получение информации по проводам от различных устройств, обработка данных в реальном времени и расчёт на их основе итоговых рекомендации — развили судостроители всех морских держав. Подобные вычислительные комплексы развивались, совершенствовались и использовались до конца XX века.

Пост управления артиллерией линкора “Миссури”, 1950 год. Последний раз подобные системы управления огнём применялись сравнительно недавно — во время войны в Персидском заливе: огонь линкоров класса “Айова” корректировался с помощью компьютера Rangekeeper Mark 8, созданного ещё в 1930 году. Электромеханические устройства находят применения и в мирной жизни. Их применяют для работы со статистическими данными, учёта рабочего времени и паркоматах, управления железнодорожными узлами и подсчёта посетителей магазинов.

Электромеханический вычислитель коэффициентов ставок — тотализатор в Окленде, 1913 Новые электромеханические узлы меняют уже ставшие привычными приборы. Чарльзу Страйту надоедает следить за тем, как поджаривается хлеб в тостере. В 1925 году он добавляет в привычное устройство механическое реле, которое выключает тостер через заданный промежуток времени. Сначала инженер из Миннесоты продаёт доработанные приборы владельцам кафе, но устройство быстро становится популярным и появляется практически на всех кухнях Америки.

Этот же принцип используют для управления другими простыми электроприборами. На рынке появляются розетки и удлинители, которые оснащены таймерами. С помощью подобных несложных деталей автоматизирует свой дом Эмиль Матиас, о котором я рассказывал в прошлой статье. Появляются электрические системы подогрева воды — они поддерживают заданную температуру и уровень в расходных баках.

Создание надёжного и простого термореле помогает молодому инженеру Марку Ханивеллу начать производство первых автоматизированных систем отопления для предприятий и частных домов. Узнаваемые ручки термостатов появляются всё в новых и новых домах, позволяя точно регулировать температуру и время включения батарей. Развиваются и вычислительные приборы: постепенно механические табуляторы обрастают электродвигателями и реле, превращаясь в сложные вычислительные комплексы. Их используют для обработки результатов бегов, взлома сложных систем шифрования и решения дифференциальных уравнений. Но каждое такое устройство является специалистом узкого профиля: оно умеет выполнять только одну цепочку вычислений, алгоритмы работы заданы раз и навсегда. В 1944 году происходит прорыв — компания IBM разрабатывает первый программируемый электромеханический компьютер.

Огромное устройство способно заменить 20 счетоводов с обычными арифмометрами, но главное — компьютер способен выполнять сложные последовательности операций, которые задаются с помощью перфокарт. Начинается эра программируемых компьютеров. #ПтушкинLive