В чём главная разница между движениями людей, животных и движениями машин? Живому организму свойственны движения качательные – вперёд и назад, вверх и вниз. Таковы движения ног при ходьбе, рук при работе, крыльев птиц в полёте. А для машин удобны движения вращательные.
Но как же паровая машина или двигатель внутреннего сгорания? Ведь там поршень совершает качательные движения – вверх, вниз? Да, это так. Но такие машины и считаются несовершенными. Приходится придумывать сложные устройства для того, чтобы превращать качательные движения во вращательные – например, для передачи движения от машины паровоза или автомобильного мотора к колёсам. Изобретатели постоянно стремятся заменить качательное движение вращательным. Так на смену паровой машине пришла паровая турбина с вращающимся колесом и в современной авиации газовая турбина вытесняет двигатели внутреннего сгорания.
Попытки создавать машины, слепо подражая природе – движениям людей, животных, птиц, – кончались обычно неудачей. Вы помните забавный паровоз с ногами, приводившими в движение колёса [1]. Несколько веков изобретатели, стремившиеся построить аппарат для летания тяжелее воздуха, думали, что надо создать машину, которая махала бы крыльями, как птица. Из таких опытов ничего не получалось. Значит, незачем было и наблюдать за полётом птиц? Нет, это было необходимо. Только в основу авиации, как догадались в конце XIX века Можайский, Лилиенталь, братья Райт и как доказал теоретически Жуковский, надо положить парящий полёт птиц, когда крылья их неподвижны. Вот эти важные наблюдения и помогли создать сперва планер, а потом и аэроплан.
[1 А всё-таки ноги пригодились технике – и притом технике самой современной! Вспомните мощную машину для выемки грунта, недавно созданную, – шагающий экскаватор. Почему же для паровоза ноги нелепы, а для экскаватора удобны? Паровоз катится по рельсам, то есть по гладкой дороге, и двигаться ему нужно быстро. В таких условиях отлично работают колёса. А ноги приспособлены для сравнительно медленного передвижения по неровной местности. Им ухабы, крутые подъёмы и спуски – не препятствие. Экскаватору скорость не важна: он передвигается на маленькие расстояния, а способность двигаться по неровной местности необходима. Вот и пригодились ему механические ноги.]
Я хочу рассказать вам несколько случаев, когда наблюдения за работой живого организма давали изобретателям идею машины или помогали найти принцип прежде задуманной ими машины.