Металлургия
Дмитрий Константинович Чернов (1839-1921) – выдающийся русский металлург стал основоположником современного металловедения. Первое крупное открытие учёного относится к 1866-1868 гг., когда им была установлена зависимость структуры и свойств стали от её механической и термической обработки и открыты критические температуры, в которых происходят фазовые превращения – точки Чернова. В дальнейшем Д.К. Чернов разработал теорию кристаллизации стального слитка, изучал проблему прямого получения стали из руды, минуя доменный процесс, предложил систему мероприятий, обеспечивающих получение плотного беспузыристого металла. За свои научные заслуги Д.К. Чернов был избран почётным вице-президентом Английского института железа и стали, почётным членом Американского института горных инженеров.
Школа Чернова дала России многих выдающихся металлургов, металловедов, доменщиков, чья основная деятельность уже пришлась на годы Советской власти. Среди них: И. П. Бардин (1883-1960), М.М. Курако (1872-1920), Н.П. Чижевский (1873-1952) и др.
Инженерное дело
Владимир Григорьевич Шухов (1853-1939) работал во многих областях строительной механики, техники паровых котлов и насосов, в обширной отрасли техники нефтяного дела. Но главным открытием его жизни стало изобретение крекинг-процесса нефти. Это изобретение составило эпоху в деле переработки нефти, так как только оно позволило получить бензин – высокосортное горючее для автомобильных и авиационных моторов.
По состоянию своего здоровья В.Г. Шухов должен был отправиться на юг и поселиться в г. Баку, в котором тогда быстро развивалась нефтяная промышленность. Здесь В.Г. Шухов быстро присмотрелся к нефтяному делу, с которым он не был ранее знаком, и приступил к решению ряда важных технических задач, касающихся хранения, транспорта, перегонки и сжигания нефти. В начале 1880-х гг. из нефти добывался только керосин, который применялся лишь для освещения. Началось и производство нефтяных смазочных масел, к которым потребители относились с недоверием. Потребовался технический гений и недюжинная энергия замечательного русского инженера того времени проф. Н.П. Петрова (1831-1920), чтобы теоретическими и практическими работами расчистить дорогу применению нефтяных смазочных масел на железнодорожном транспорте. В то время бензин считался ненужным и даже вредным продуктом, неизбежным при перегонке нефти, так как еще не было автомобильного транспорта, а об авиации еще только мечтали лучшие умы человечества. Огромное количество мазута, неизбежно получавшегося при переработке нефти, вовсе не находило себе применения.
Мысль о применении мазута как топлива зародилась одновременно у нас и в США, однако техническое осуществление проекта оказалось сложным. Не менее трудным был вопрос о хранении нефти на промыслах и о доставке ее оттуда на нефтеперегонные заводы, так как в то время не было промысловых железных дорог, вследствие чего нефть перевозилась гужевым транспортом. Все эти задачи для инженеров того времени были новыми, и для решения их надо было обладать незаурядными техническим талантом. Им-то и был от природы щедро наделен молодой инженер В.Г. Шухов, начавший делать то, чему его не учили в школе, о чем еще не было написано в книгах, но что требовала сама жизнь. Решая проблему сжигания нефти, нефтяных остатков в топках, В.Г. Шухов пришел к мысли превращать нефть в мельчайшую пыль, используя для этого живую силу стремительно вытекающего из узкого отверстия пара, и в 1880 г. построил первую паровую форсунку для сжигания нефти. Форсунка В.Г. Шухова, обладавшая прекрасными качествами, быстро получила широкое распространение в стране. В своей форсунке В.Г. Шухов задолго до изобретения сопла Лаваля применил те же механические идеи. Форсунка Шухова была одной из лучших в мире.
В.Г. Шухов принимал участие в проектировании и построении новых тогда в Баку кубовых перегонных батарей. В результате этого была создана классическая кубовая батарея Шухова. В 1887 г. ученый изобрел и запатентовал собственный аппарат непрерывной перегонки нефти. Второй патент на дефлегматоры для кубов непрерывной и периодической перегонки нефти был получен в 1896 г. Третий патент на прибор для дробной перегонки и разложения нефти под значительным давлением был заявлен в 1890 г. В то время керосин являлся главным продуктом при перегонке сырой нефти. Из трех тонн тогдашней Бакинской нефти получалась одна тонна керосина, две тонны составляли так называемые нефтяные мазуты. Способ В.Г. Шухова и был предназначен для извлечения добавочного керосина из нефтяных остатков, так как под действием высокой температуры и давления более сложные молекулы тяжелых фракций, входящих в нефтяной мазут, расщеплялись на более простые молекулы, входящие в керосин и бензин. Однако нефтяной техникой интересы выдающегося испытателя отнюдь не ограничивались. Так, он создаёт знаменитые на весь мир водотрубные паровые котлы, разрабатывает лёгкие, экономичные перекрытия, в частности, применённые при строительстве Киевского вокзала в Москве, конструирует элеваторы и мосты (около 500!), строит башни оригинальной конструкции и поднимает минарет медресе в Самарканде, придумывает плавучие ворота сухого дока и вращающуюся сцену для МХАТа и т. д.