Римский додекаэдр

[Астерикс]

Римский додекаэдр.
Одним из наиболее известных артефактов, сохранившихся до наших дней, является так называемый «римский додекаэдр» - изделие из бронзы, назначение которого остается неопределенным. Известно, что он изготавливался с высокой точностью и имеет характерные особенности, которые позволяют предположить о его утилитарном и практическом использовании. Попробуем рассмотреть один из способов его возможного применения.
Итак, данное изделие могло использоваться в качестве ключа, то есть для приведения в действие запорного устройства. Рассмотрим подробнее, сначала наиболее простой вариант.
Для начала небольшое отступление, одной из простейших запорных конструкций является механизм, с помощью которого происходит движение некоторого запорного элемента, например – засов. На рисунке 1 изображен пример работы подобного устройства. Принцип работы несложный: на оси с рукояткой расположен рычаг, который входит в зацепление с зубцами на засове. При повороте рукоятки происходит движение засова, то есть закрытие или открытие двери с помощью данного механизма. Если коротко, то просто и доступно.
Если попытаться ограничить доступность, чтобы не каждый мог открывать двери, можно сделать некоторое усовершенствование – например сделать рукоятку съёмной.
Из множества различных вариантов рассмотрим работу такого устройства на примере изделия, близкому к известному артефакту, и которое является его возможным прообразом. На рисунке 2 изображен запорный механизм, который приводит в движение засов с помощью специального ключа, имеющего пять зубцов (штырьков, бобышек), которые входят в зацепление с втулкой, имеющей соответствующие отверстия, и при вращении ключа происходит поворот рычага и движение засова, механизм приводиться в действие. Такое устройство можно рассматривать как встроенный замок, например на калитках и дверях, и может применяться для ограничения доступа в различные помещения, и при отсутствии ключа, преодолеть данное препятствие можно только при повреждении (взломе) замка или двери.
Однако у этой конструкции имеется существенный недостаток, а именно то обстоятельство, что надежным его можно считать только до той поры, когда данное изделие является оригинальным (редким и уникальным).
Сейчас однозначно трудно судить о степени популярности запорных устройств такого типа в прошлом, однако если имеется множество похожих замков (и соответственно ключей), встает вопрос о необходимости совершенствования данной конструкции, то есть при использовании похожих ключей, которые могут отличаться друг от друга только количеством и расположением зубцов степень надежности снижается (с учетом действий злоумышленников – очень существенно). Решение проблемы – создание ключа, который подходил бы только к одному замку.
Рассмотрим принцип работы запорного устройства, которое является усовершенствованием предыдущей версии, в котором используется ключ в виде додекаэдра, на каждой плоскости которого имеются специальные отверстия, а в вершинах имеются выступы для соединения с ответной частью замка. На рисунке 3 изображен один из вариантов запорного механизма в виде трех соосных втулок, передающих вращение от ключа к исполнительному устройству (например засов), которые соединяются между собой и могут изменять положение в осевом направлении. На двух верхних втулках имеются ограничители в виде зубцов, которые блокируют вращение с помощью специального стопора. Разблокировка происходит только при определенном положении втулок и определяется наличием специальных прорезей в стопоре, при совпадении с положением зубцов становится возможным вращение всех втулок и соответственно всего механизма. На торце нижней втулки имеются отверстия, расположение которых совпадает с расположение с расположением выступов на ключе, и с помощью которых передается вращение. Осевое положение двух верхних втулок, определяется положением опорной части в виде конуса, которая контактирует с соответствующими отверстиями ключа. В зависимости от диаметра отверстия, меняется положение втулок, и только при определенном значении диаметров совпадает с положением прорезей на стопоре, таким образом становиться возможным вращение, причем только если нужное положение имеют обе втулки одновременно. Таким образом размеры отверстий являются основными характеристиками ключа, и вместе с определенным расположением выступов, определяют степень надежности ключа и всего запорного устройства. При определенной степени точности изготовления деталей запорное устройство вместе ключом такой конструкции вполне можно считать надежным механизмом. На рисунке 4, 5, 6 изображены основные детали данного устройства, которые можно рассматривать как основной (базовый) вариант, при практическом использовании некоторые элементы могут иметь незначительные изменения, что не влияет на принцип работы всего механизма.
Одной из особенностей данного механизма является то, что основные элементы являются типовыми, то есть данный механизм можно использовать с различными характеристиками (диаметрами отверстий) ключей, после соответствующей настройки. Изменяя расположение прорезей на стопоре можно добиться соответствия параметров замка для определенного ключа. Кроме того, форма додекаэдра имеет двенадцать граней, что позволяет использовать шесть пар отверстий, то есть один ключ включает в себя набор (комплект) из шести различных ключей, что может быть очень удобным, если используется несколько замков одним хозяином.
Следует заметить, что специфика применения и использования запорных устройств требует применения мер для сохранения в тайне особенностей как запорного механизма, так и самих ключей, и по возможности скрывать само их наличие. Эти меры оказались вполне успешны в отношении потомков, которые рассматривают их как артефакты с неизвестным назначением (разумеется, до определенного момента, когда тайное становиться явным). Кроме того, отношение к таким предметам должно быть как к особо ценным вещам, что и позволило некоторым экземплярам сохраниться наряду с другими ценностями.
Создание и использование подобных механизмов в прошлом могло быть только при определенном уровне развития техники, в частости изготовления изделий из бронзы, и соответствовало возможностям мастеров своего времени. С течением времени менялись как требования у различным техническим изделиям, так и способы их реализации. Те изделия, которые в прошлом имели практическое применение сейчас являются экспонатами музеев, как символы прошедшей эпохи.
Ссылки:
Рисунок 1: https://cloud.mail.ru/public/jRxa/fas1yMDm3
Рисунок 2: https://cloud.mail.ru/public/LaYt/B5eBKYDHf
Рисунок 3: https://cloud.mail.ru/public/JA8S/mXPRYJysT
Рисунок 4: https://cloud.mail.ru/public/qB9z/WzDSXiAtU
Рисунок 5: https://cloud.mail.ru/public/Uy3B/HrEpoiwCE
Рисунок 6; https://cloud.mail.ru/public/2t5J/8shCC4yQS