Это результат экспорта 3D-данных для САПР из программы расчёта пассивного Wi-Fi-ретранслятора, созданной с помощью вайбкодинга. ИИ также предложил конструкцию антенн.
Пришлось немного "пободаться" с ним на предмет неточностей и ошибок в выходных файлах.

По моему опыту самодельный ретранслятор себя уже оправдал ранее (для 4G и на других антеннах, но не суть), так что тема проектирования таких устройств актуальна.
Теперь остаётся на досуге протестировать программу на реальных антеннах и кабелях.

И есть идеи развития ...

Учёные из Национального института стандартов и технологий США, NIST, разработали новый метод металлической 3D-печати, который позволяет создавать более прочные и однородные высокоэнтропийные сплавы. Главная идея технологии — использовать лазер не только для плавления порошка, но и для управляемого «перемешивания» металлов прямо во время печати.

Высокоэнтропийные сплавы интересны тем, что состоят не из одного основного металла с добавками, а из нескольких элементов в сопоставимых пропорциях. Благодаря этому они могут обладать высокой прочностью, термостойкостью и устойчивостью к экстремальным условиям. Но есть проблема: при затвердевании разные металлы часто стремятся разделиться, из-за чего структура становится неоднородной, а свойства материала ухудшаются.

Команда NIST изменила траекторию движения лазера в системе лазерного порошкового 3D-спекания. Вместо стандартных линий лазер начал двигаться по петлеобразным маршрутам, создавая вихревое движение в расплавленном металле. По сути, лазер стал работать как миксер, не давая компонентам сплава расслаиваться.

Для этого исследователям пришлось разработать собственное программное обеспечение, потому что стандартные промышленные системы не поддерживают такие сложные траектории. При этом менять само оборудование не нужно — достаточно обновить управляющий софт.

Метод проверили на сложной комбинации высокоэнтропийного сплава RHEA-19 и титана. Наблюдения проводились в Аргоннской национальной лаборатории с помощью мощного рентгеновского источника Advanced Photon Source. Результаты показали более равномерное распределение элементов в металле.

В перспективе такая технология может привести к «печати сплавов по запросу», когда нужный материал формируется прямо во время 3D-печати. Это особенно важно для авиации, энергетики, космоса и производства деталей с разными свойствами в разных зонах одной конструкции.

Горный замок было удобно защищать и трудно снабжать водой. Чем выше стояли стены над долиной, тем глубже приходилось пробивать колодец в скале или тем тщательнее собирать воду с крыш во дворе. Зимой эта система продолжала работать, но снег, лёд и обледеневшие механизмы могли осложнять и подъём, и перенос воды.

Речь пойдёт о горных и скальных замках Центральной Европы XIII–XV веков, прежде всего Пфальца, — именно там водоснабжение превращалось в отдельную, дорогую и долгую инженерную задачу, требовавшую внимания на всех этапах жизни замка, а не только при его строительстве.

Замок ставили не там, где удобно брать воду

Для высотных и скальных замков вода была одной из самых трудных хозяйственных задач. Оборонительно выгодное место на вершине или скальном выступе часто находилось далеко от доступного источника. Скальное основание, на котором стоял замок, — его же главное оборонительное преимущество — одновременно было преградой для воды.

Строителям приходилось выбирать между двумя решениями: пробиваться сквозь скалу вниз, к грунтовым водам или к водоносному слою внутри самой породы, или, наоборот, собирать воду сверху — с неба и с крыш. Оба решения требовали серьёзных вложений уже на этапе строительства, и очень часто замок использовал оба способа одновременно.

Колодец пробивали сквозь скалу на десятки метров

Первый способ — колодец — был самым надёжным, но и самым трудозатратным. Проходка такой шахты через твёрдую скальную породу занимала годы. Для колодца замка Берварштайн в источниках приводится срок около 50 лет до достижения воды.

В горных замках Пфальца сохранились и сами цифры глубины. Колодец Маденбурга уходит в скалу на 64 метра. Колодец Вегельнбурга изначально оценивался в 130 метров, хотя сегодня шахта физически открыта только до отметки 8,5 метра, а глубже завалена обломками — проверить точную цифру напрямую больше нельзя. Колодец Берварштайна в разных материалах того же корпуса источников оценивается в 74–104 метра. Даже цифры по одному из самых известных колодцев региона, Трифельсу, расходятся между источниками — от 55–73 до 79 метров. Это хорошо показывает, насколько условны точные цифры глубины для большинства подобных сооружений: единой системы измерения и учёта в разных материалах просто нет.

Над шахтой нередко устраивали колодезный дом или башню. Такая постройка защищала источник и подъёмный механизм от осадков, мусора и случайного доступа посторонних, а в отдельных крепостях имела и оборонительное значение. Такие сооружения сохранились, например, при замках Маденбург, Фалькенбург, Майстерзель, Трифельс, Фалькенштайн и Вегельнбург.

Цистерна собирала не только дождь, но и талую воду

Там, где пробить колодец было слишком сложно или слишком дорого, замок полагался на второй способ — цистерну, подземный резервуар для сбора воды сверху. В такие резервуары стекала дождевая вода с крыш и открытых поверхностей двора, а во время оттепелей и весеннего снеготаяния в систему могла поступать и талая вода.

Устройство цистерн различалось по типу. Баковые цистерны представляли собой полностью герметичные подземные камеры с уплотнёнными стенами. Фильтрующие цистерны строили вокруг выложенной камнем шахты, которая внизу оставалась проницаемой: вода медленно просачивалась через неё, а часть загрязнений задерживалась. Средняя глубина такого резервуара составляла от двух до шести метров, примерно такой же была и его ширина.

Более позднюю, но наглядную версию того же принципа можно увидеть в крепости Кобург — там сохранились точные данные о конкретном сооружении. В 1531 году крепостной мастер Конрад Кребс построил цистерну глубиной девять метров, куда деревянные водостоки направляли дождевую воду с крыш соседних построек. Это уже XVI век, за пределами основного периода статьи, но пример хорошо показывает, насколько долго прожил сам принцип.

Что менялось в системе зимой

Летом цистерна пополнялась почти сама: шёл дождь — резервуар наполнялся. Зимой источники прямо указывают на другой процесс: цистерны собирали воду не только после дождя, но и после снеготаяния, а значит, в морозные недели без оттепели приток воды сверху мог замедляться.

Дальше — уже не задокументированный факт, а инженерное предположение, оправданное самой конструкцией: открытые деревянные желоба, цепи и ворот колодца при отрицательной температуре могли обледеневать и требовать дополнительного внимания перед использованием. Глубокий колодец при этом оставался более устойчивым источником, чем цистерна: вода в глубине ствола замерзает значительно реже открытой поверхности.

Кто-то должен был носить воду каждый день

Ни колодец, ни цистерна не работали сами по себе — воду нужно было физически поднять, донести и распределить по замку. Для подъёма использовали ворот, лебёдку или ступальное колесо, внутри которого шёл человек, приводя механизм в движение собственным весом; верёвка с бадьёй опускалась в ствол и поднималась обратно уже с водой. В отдельных крепостях воду проводили по деревянным, глиняным или свинцовым трубам, но большинство хозяйственных операций всё равно требовало ручной переноски, ведро за ведром.

Там, где даже цистерна и колодец не покрывали всей потребности, воду везли снаружи — вьючными животными, чаще всего ослами, в деревянных бочонках или кожаных ёмкостях, по узким и крутым горным тропам. Сохранился документ 1477 года — материалы выставки о водоснабжении замка Кирхель цитируют отчёт наместника замка Лютцельштайн в Эльзасе своему пфальцграфу Филиппу, где среди прочего упоминается человек, в чьи обязанности входило ежедневно носить воду в замок. Эта короткая деталь из административной переписки — редкая возможность увидеть, что забота о воде была конкретной, ежедневной обязанностью одного человека, а не абстрактной хозяйственной функцией.

По расчёту швейцарского исследователя замков Вернера Майера, простому рыцарскому хозяйству требовалось от 50 до 150 литров воды в сутки. Точная цифра зависела от числа людей, животных и того, шла ли речь только о питьевой воде или обо всех хозяйственных нуждах. Даже по нижней границе этой оценки речь идёт о десятках вёдер, которые нужно было поднять, донести и распределить каждый день.

В более позднее время в источниках встречается образ служанки, отвечавшей именно за воду в хозяйстве. Использовать это изображение как прямое доказательство такой же закреплённой должности в XIII–XV веках нельзя — оно относится к более позднему периоду. Но оно показывает, что забота о воде вообще могла оформляться как отдельная, конкретно закреплённая обязанность, а не размытая часть общего быта.

Вода разного качества для разных задач

Колодезная и цистерновая вода различались по качеству. Глубокий источник обычно считался более надёжным, тогда как в цистерну вместе с водой с крыш могли попадать пыль и другие загрязнения. Поэтому воду часто разделяли по назначению: одну использовали для питья и приготовления пищи, другую — для хозяйственных работ и животных.

Опасность угрожала не только качеству воды, но и самому доступу к ней при осаде. На Трифельсе, например, колодезную шахту разместили в отдельной защищённой башне за пределами основного двора, соединённой с крепостью отдельным переходом, так, чтобы к ней нельзя было подступиться извне. Источник воды в таком устройстве защищали не менее тщательно, чем главные ворота замка.

Горный замок снабжался водой не одним способом, а сочетанием нескольких. Глубокий колодец давал более надёжный источник, цистерны собирали воду с крыш и дворов, а в мирное время часть запасов могли доставлять извне на вьючных животных. Но ни одна из этих систем не отменяла ручного труда: воду требовалось поднять, перенести и распределить между кухней, людьми, животными и хозяйственными помещениями. Замковое водоснабжение было не только инженерным сооружением — за каждым ведром воды стоял конкретный человек, который делал эту работу каждый день, зимой не меньше, чем летом.

Какой способ кажется вам сложнее: годами пробивать глубокий колодец сквозь скалу или постоянно зависеть от воды, собранной с крыш?

Источники и материалы

— Michaela Aufleger (ред.). Wasser auf Burgen im Mittelalter. Von Zabern, 2007.

— Axel W. Gleue. Wie kam das Wasser auf die Burg? Vom Brunnenbau auf Höhenburgen und Bergvesten. Schnell und Steiner, 2008.

— burgen-pfalz.com. Wasserversorgung auf Burgen: Die Bedeutung von Brunnen und Zisternen; Zur Wasserversorgung der Burg Trifels.

— wegelnburg.info. Wasserversorgung, Brunnen, Zisternen — Wegelnburg.

— Материалы выставки замка Кирхель, «Keine Burg ohne Brunnen? Zur Wasserversorgung von Burgen» (с цитированием отчёта наместника Лютцельштайна, 1477).

— coburgmarketing.de. Historische Zisterne der Veste Coburg.