Ветряная мельница

Ветряная мельница (ветряк) — аэродинамический механизм, выполняющий механическую работу за счёт энергии ветра, улавливаемой крыльями^[1][2]. Наиболее известным её назначением является помол муки.

На протяжении долгого времени ветряные мельницы, наряду с водяными, были единственными машинами, которые использовало человечество. Поэтому применение этих механизмов было различным: в качестве мукомольной мельницы, для обработки материалов (лесопилка) и в качестве насосной или водоподъемной станции.

«Классическая» ветряная мельница с горизонтальным ротором и удлиненными четырёхугольными крыльями — широко распространённый элемент пейзажа в Европе, в частности, в ветреных равнинных северных регионах и на побережье Средиземного моря. Для Азии характерны другие конструкции с вертикальным размещением ротора.

С развитием в XIX веке паровых машин мельницы постепенно вышли из употребления.

Первые практически используемые ветряные мельницы имели от шести до двенадцати парусов, которые были покрыты тростниковым матом или тканевым материалом и вращались в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси^[3]. Согласно Ахмаду Й. аль-Хасану, эти мельницы-панемоны были изобретены в восточной Персии, или Хорасане, как записано персидским географом аль-Истахри в IX веке^[4][5].

Они использовались для измельчения зерна или сбора воды и значительно отличались от более поздних европейских вертикальных ветряных мельниц. Укоренившись на Ближнем Востоке и в Центральной Азии, распространились в Китай и Индию^[6]. Подобный тип мельницы с прямоугольными лопастями применялся для орошения в Китае XIII века (во времена династии Чжурчжэнь на севере); он стал строиться после путешествий Елюя Чуцая в Туркестан в 1219 году^[7].

Немногочисленные горизонтальные ветряные мельницы были построены в Европе в XVIII-XIX веках^[3], например, мельница Фаулера в Баттерси в Лондоне и мельница Хупера в Маргейте в Кенте. Эти ранние современные примеры, по-видимому, не испытали непосредственного влияния средне- и дальневосточных, а были независимыми изобретениями европейских инженеров^[8].

Из-за отсутствия доказательств историки спорят, инициировали ли горизонтальные ветряные мельницы Ближнего Востока развитие европейских ветряных мельниц^{[9][10][11][12]}. В северо-западной Европе горизонтальная ось (или вертикальная ветряная мельница), как полагают, датируется XII и XIII веками в треугольнике между северной Францией, восточной Англией и Фландрией^[13].

Самое раннее упоминание о ветряной мельнице в Европе (предположительно вертикального типа) датируется 1185 годом в бывшей деревне Уидли (Йоркшир), на южной оконечности Уолда напротив устья Хамбер^[14]. Имеются более ранние европейские источники, упоминающие ветряные мельницы, но датирование их затруднено^[15]. Эти первые мельницы использовались для измельчения зерновых^[16] и дробления руды^[16].

Существует много версий о том, как и где появились ветряные мельницы, но чаще всего утверждается, что древнейшие были распространены в Вавилоне, о чём свидетельствует кодекс царя Хаммурапи (около 1750 до н. э.).

Описание орга́на, работающего благодаря ветряной мельнице, — первое документальное свидетельство использования ветра для приведения механизма в действие. Оно принадлежит греческому изобретателю Герону Александрийскому, I век н. э. Персидские мельницы, описанные в сообщениях мусульманских географов IX века, отличаются от западных конструкцией с вертикальной осью вращения и перпендикулярно расположенными крыльями, лопатками или парусами^[17].

Колесо обозрения инженера Герона Александрийского в римском Египте первого века является самым ранним известным примером использования колеса с приводом от ветра для приведения в действие машины^[18][19]. Другой ранний пример ветряного колеса — молитвенный барабан, который использовался в Тибете и Китае с четвертого века^[20].

Персидская мельница имеет лопасти на роторе, расположенные аналогично лопаткам гребного колеса на пароходе. Часть лопаток должна быть защищена оболочкой, иначе давление ветра на лопасти будет одинаковым со всех сторон, и так как паруса жестко связаны с осью, мельница не будет вращаться.

Ещё один вид мельниц с вертикальной осью вращения известен как китайская мельница, или китайский ветряк. Конструкция отличается от персидской использованием свободно поворачивающегося независимого паруса.

Средневековая иконография ясно свидетельствует о распространении ветряных мельниц во многих странах Европы.

Мельницы с горизонтальной ориентацией ротора известны с 1180 г. во Фландрии, Юго-Восточной Англии и Нормандии.^[21] В XIII веке в Священной Римской империи появились конструкции, в которых всё здание поворачивалось навстречу ветру. Они использовались в Европе вплоть до появления двигателей внутреннего сгорания и электрических двигателей в XIX веке. Водяные мельницы были распространены в основном в горных районах с быстрыми реками, а ветряные — в равнинных ветреных местностях.

Мельницы принадлежали феодалам, на чьей земле они располагались. Жители были обязаны молоть зерно, выращенное на этой земле, на строго определённых мельницах. В совокупности с плохой дорожной сетью это вело к образованию застойных местных экономических ниш. С отменой запрета население получило возможность выбирать мельницу по своему усмотрению, что стимулировало технический прогресс и конкуренцию.

В конце XVI века в Нидерландах появились мельницы, у которых навстречу ветру поворачивалась только башня.

В странах Южной Европы (Испания, Португалия, Франция, Италия, Балканы, Греция) строились типичные мельницы-башни с ровной конической крышей и, как правило, фиксированной ориентацией. Общеевропейский экономический скачок XIX века привёл к значительному росту мельничной промышленности; с появлением множества независимых мастеров за короткое время число мельниц резко увеличилось.

До конца XIX века имелось множество ветряных мельниц во всей Европе, в основном во многих областях Франции (на 1847 г. там имелось около 8700 ветряных мельниц), Нидерландах (от 6 до 8 тыс. мельниц в 1750 году), Великобритании, Германии (18242 мельницы в 1895 году), Польше, Прибалтике, во многих регионах России, Скандинавии, странах Южной Европы^[22].

Наряду с водяными, ветряные мельницы гл. обр. мукомольные, были приметными объектами сельского пейзажа XIX - перв. пол. XX веков, занимали важное место в хозяйственной деятельности крестьянского сообщества в регионах России.

• К «Дон Кихоту» Сервантеса восходит выражение «сражаться с ветряными мельницами», означающая «бороться с воображаемым противником, бесцельно тратить силы».
• В 1865 году Ханс Кристиан Андерсен написал сказку «Ветряная мельница»^[23].

• 
  Ян ван Гойен. Речной пейзаж, 1625
• 
  Якоб ван Рёйсдал. Пейзаж с мельницами близ Харлема. Около 1650-1652
• 
  Энгельберт ван Сиклерс. Мельница в Генте, после 1756
• 
  Вейнанд Нуйен. Болото с ветряной мельницей, 1836
• 
  Иван Айвазовский. Ветряная мельница на берегу моря, 1837
• 
  Орас Верне. Битва при Вальми, XIX век
• 
  Юзеф Маршевский. Ночной пейзаж,1864
• 
  Иохан Хендрик Вейсенбрух. Пейзаж с мельницей у Схидама, 1873

• Ветроэнергетика
• Водяная мельница
• Международный музей ветряных и водяных мельниц
• Зансе-Сханс — экспозиция ветряных мельниц в Нидерландах

• Вольшаник В. В., Юрченко А. Н. Конструкции водяных и ветряных мельниц России XIX—XX веков / Московский государственный строительный университет. Научно-технический Совет МГСУ. — М.: АСВ (Ассоциация строительных вузов), 2010. — 344 с. — (Библиотека научных разработок и проектов МГСУ). — ISBN 978-5-93093-794-7. (в пер.)
• Шангина И. И. Мельница ветряная // Русский традиционный быт: Энциклопедический словарь. — СПб.: Азбука-Классика, 2003. — С. 87—90. — 688 с. — 5000 экз. — ISBN 5-352-00337-X.

•   Ветряные мельницы Нидерландов Google Maps  KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)
• Афанасьев П. А., Менделеев Д. И., Яновский А. Е. Мукомольное производство // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.