книги из ГПНТБ / Добровольский Е.Н. Почерк Капицы

ГЛАВА ПЯТАЯ,

к а к р е ш а ю т с я с в е р х з а д а ч и

Я знаком с парнем, которого зовут Рэм. Пол­ ностью — Революция-Электрификация-Ме- таллургия. Он родился в тридцать пятом. Его родители обижаются, когда им говорят,

ми, теперь уже вышедшими из употребления, но еще понятными словами: РККА, МОПР, МТС.

По радио говорили об интенсификации. В газетах писали об интенсификации, сов­ сем так же, как сейчас, — о космосе. Интен­ сификация промышленности, транспорта, торговли. Россия должна была стать настоя­ щей промышленной страной, нужно было

108

догнать и перегнать. Чтоб выше всех, чтоб дальше всех, чтоб быстрее всех, чтобы на тех же производственных площадях, теми же мощностями давать больше стали, кокса, ситца.

Интенсификация многолика. Она шла по всем возможным направлениям. Начиналось стахановское движение.

РЕКОРДЫ НИКИТЫ ИЗОТОВА 240 ТОНН В СМЕНУ!

Горловка, И сентября 1935 г. (ТАСС). Сегодня перед отъездом на учебу в Промыш­ ленную академию Никита Изотов спустился в свою шахту «Кочегарка № 1» и за 6 часов работы на пласте «Девятка» мощностью в полтора метра вырубил отбойным молотком 240 тонн угля!

ВЕЧЕР НА КВАРТИРЕ СТАХАНОВА

Кадиевка (корр. «Правды»). Вчера на новой квартире лучшего мастера отбойного молотка тов. Стаханова (шахта «Централь- ная-Ирмино») состоялся вечер, посвященный обмену опытом работы по-новому. Собрались

109

лучшие ударники шахты: тт. Дюканов, Концедалов, Поздняков, знатный забойщик Дон­ басса тов. Свиридов, забойщики Енакиевского района тт. Терехин, Савченко и предста­ вители общественных организаций.

РАКЕТЫ, СТРАТОСТАТЫ, СКАФАНДРЫ

Москва. Вчера в Физическом институте Академии наук состоялось заседание стра­ тосферного комитета Всесоюзного авиацион­ ного научного инженерно-технического об­ щества. Руководитель реактивной бригады комитета инженер Корнеев сделал сообще­ ние о разработанных проектах стратосфер­ ной ракеты...

В это время в инженерной печати появи­ лись проекты домен на кислородном дутье, расчеты использования кислорода для интен­ сификации производства химических про­ дуктов и подземной газификации углей. Ну­ жен был дешевый кислород.

Считалось, что по крайней мере 80 про­ центов всех технических процессов могут быть интенсифицированы применением де­

110

шевого кислорода. Но как получить де­ шевый кислород в количествах, необходи­ мых для ускорения металлургических про­ цессов и подземной газификации?

Естественно было предполагать, что са­ мый дешевый кислород будет получаться из воздуха. В холодильных машинах можно ох­ лаждать воздух до тех пор, пока он не пре­ вратится в жидкость. Затем, используя раз­ ницу в температурах кипения, жидкий воз­ дух можно разгонять на составные части — на азот и на кислород, совсем так же, как разгоняют спирт из смеси спирта с водой. Принцип простой.

Применявшиеся тогда для получения жид­ кого воздуха поршневые установки были ма­ лоэффективны. КПД таких установок чуть выше, чем у паровоза. Всего 10—15 процентов.

По мнению Капицы, надеяться на какието эффективные усовершенствования поршне­ вых машин было наивно. Нужно было ис­ кать принципиально новое решение. И вот в один прекрасный день Петр Леонидович Капица заявил публично, что пора отказать­ ся от поршневых холодильных машин. Сле­ дует переходить на турбины.

Тут самое время напомнить, что темпе­

111

ратура ожижения воздуха минус 194 гра­ дуса. В поршневых машинах сжатый воздух выпускается в цилиндр, там расширяется, толкает поршень, за счет этой работы отда­ ет часть своей энергии и охлаждается, пре­ вращаясь в жидкость. Принцип простой.

В свое время наилучшую схему поршне­ вой машины предложил немец Гейланд. Его машина вполне напоминает паровую. Тоже цилиндр, тоже поршень, только вместо па­ ра — сжатый воздух.

Большие потери в такой машине возни­ кают из-за того, что очень трудно обеспечить плотное движение поршня в цилиндре при низких температурах. Нужна смазка, которая не только не замерзала, но и не теряла бы своих смазочных качеств при двухсоттрадусном морозе.

У турбины очевидные преимущества. Не нужно специальной смазки: подшипники, на которых вращается ротор, можно вынести на длинной оси, держать в комнатной темпе­ ратуре, в то время когда сама турбина будет вращаться в глубоком холоде.

Капица высказал свои соображения ин­ женерам — специалистам по конструирова­ нию холодильных машин. Специалисты с

112

уважением выслушали академика, а потом единодушно заявили, что уважаемый акаде­ мик кое-чего не учитывает.

Кроме физических проблем, есть инже­ нерные проблемы, и еще не известно, что сложней. Многие ученые фантазируют.

Инженеры-специалисты отнеслись к идее Капицы прохладно. Им казалось, что все это не имеет никакого практического выхода и вообще Капица занялся не своим делом. Ему намекнули.

Конечно, другого академика инженеры могли бы покритиковать и в печати. Но Ка­ пице простили «заблуждение». Слишком много говорили о нем. Вспоминали шутки с Резерфордом. Переписку с Наркомфином. По слухам, от Капицы можно было ожидать всего, чего угодно. Рассказывали будто бы даже был такой случай, когда знаменитая фирма Симменс-Шукерт, а может быть, и не Симменс-Шукерт, попросила его, не кого-ни­ будь, а именно Капицу, осмотреть новый электродвигатель, который почему-то не ра­ ботал, а может быть, и работал, но не так. Рассказывали, будто Капица взял молоток и ударил по коренному подшипнику. Двигатель заработал.

113

Деньги в количестве 10 тысяч марок были уплачены заранее, потому что ожидалось, что консультант затратит много времени, и фирме стало обидно. Фирма попросила пись­

Все это достаточно известный анекдот. Никто не мог мне подтвердить, был ли с Ка­ пицей такой случай. Но русский националь­ ный характер не терпит историй без конкрет­ ного, вполне живого героя. Все мы с детства знаем истории про Пушкина, про Петра Пер­ вого, про генерала Ермолова. Судя по всему, настало время, когда в связи с возросшим значением науки рождаются анекдоты про физиков. Тут ничего не поделаешь. Это объ­ ективно и это тоже рисунок времени.

Уже тогда, в тридцатые годы, про Капи­ цу рассказывались самые невероятные вещи. Весь его образ светился ореолом остроумия и лихости. Говорили, что в трости, привезен­ ной из Англии, он носит сосуд с коньяком, в кабинете у него есть ящик с таинственной адской машиной, и напрасно объясняли лю­

114

бопытным, что в этом ящике Капица соби­ рает все элементы таблицы Менделеева, лю­ бопытные не верили.

Даже в том, что Капица увлекался ста­ ринными часами, искали что-то большее, чем просто увлечение.

Капица был уже очень популярен и как человек, и как ученый. Специалисты по хо­ лодильным машинам простили ему его заб­ луждения.

Ученый Капица вполне мог обидеться, опубликовать свои теоретические изыскания где-нибудь в «Докладах Академии» и ждать, пока техническая мысль не созреет настоль­ ко, чтобы воплотить его идеи. Но Капица не стал ждать. Его задело за живое. Он решил действовать. Он сам был инженером.

В мастерских Института физических проб­ лем начали строить турбодетандер — маши­ ну для получения жидкого воздуха.

Идея постройки турбины для сжижения воздуха и тогда была не новой. Ее высказал еще Рэлей в 1898 году. Но турбины не строи­ лись. Выло несколько экспериментов в Гер­ мании, во Франции. У нас тоже пытались строить турбодетандеры, но успеха не было. Коэффициент полезного действия всех тур­

115

бин, с которыми ставились эксперименты, был ниже, чем у поршневых машин. Еле-еле 6 процентов.

Эту цифру отлично знали все специалис­ ты еще по высшей школе, поэтому не сомневались, что турбодетандер — дело без­ надежное.

Что же представляла собой турбина, ис­ пользуемая для получения жидкого воздуха? Вместо поступательного движения поршня — вращение колеса. Газ совершает работу, теряет энергию и охлаждается. Принцип вроде бы ничем не отличается от поршневой холодильной машины, и непонятно, как мож­ но объяснить шестипроцентный КПД.

Прежде чем строить турбину, Капица теоретически выяснил, от чего зависят по­ тери в турбодетандере, какой должна быть скорость газа, какой формы лопатки...

Оказалось, что при низких температурах воздух чрезвычайно плотен, а вязкость его почти не отличается от нормальной.

Если бы жидкий воздух можно было по­ щупать, то он бы оказался плотным, как вода, и «невязким», как обычный воздух. Тут нужно удивиться. Каких только чудес не бывает на свете!)

116

Но в инженерных расчетах это чудо не принималось во внимание. Все расчеты хо­ лодильных турбин проводились по аналогии с паровыми. Потери, зависящие от плотнос­ ти газа, опускались. Теоретические же ис­ следования показывали, что именно эти по­ тери особенно велики.

Капица писал: «Мы пришли к выводу, что с газом при низкой температуре нужно обращаться не как с паром, а скорее, как с водой и строить турбодетандер не по об­ разцу паровой турбины, а скорее, уже по об­ разцу водяной».

Сборка первого турбодетандера происхо­ дила со всей возможной тщательностью. Все было много раз проверено. Турбину запус­ тили, она проработала меньше секунды, раз­ дался резкий удар, звук, напоминающий что-то вроде «бжииг»... и все замерло.

Механики вытряхнули из разобранного кожуха кучу обломков, разжеванные, иско­ верканные части турбины. Капица осмотрел их, повертел в руках, сказал: «Сегодня мы стали много умней».

Нужно сразу сказать, что еще много раз была команда: «Пуск!» После этого через се­ кунду, через две, через десять минут «бжииг»,

117