Приключения крылатого колеса

Клад, принесший несметные запасы времени

Ученые из Бригады творческого содружества сказали на заводе:

– Хотите проект турбины выполнить за восемь месяцев? Это осуществимо. Но сперва уберите арифмометры и заприте в шкаф. А ключ лучше всего бросьте в Неву!

Они посоветовали использовать новинку: передать расчеты на электронную машину. Эта машина действует молниеносно. Систему уравнений, над которой расчетчик турбины корпит месяц, машина решит за несколько минут.

Это чудо-машина второй половины XX века, то есть наших, текущих дней. Зародыш ее появился еще в 1918 году, в лаборатории советского физика М. А. Бонч-Бруевича. Ученый для своих опытов сконструировал электронное реле. Так оно до поры до времени и оставалось лабораторным прибором. И лишь через четверть века реле Бонч-Бруевича нашло применение как сердце машины совершенно нового типа.

В чем же ее суть? Как достигается фантастическая скорость счета?

Представим себе телегу. У нее ладно сбитые деревянные колеса на железном ходу, и в конской упряжке телега служит годами. Но выпряжем лошадь, заменим ее обыкновенным автомобильным двигателем в 50 лошадиных сил. Телега рванется со скоростью 70-80 километров, но хватит ее всего на несколько минут: она разлетится на части. То же самое произойдет с арифмометром, если от его ручки отстранить человека и поставить мотор, скажем, на тысячу оборотов в минуту. Конец арифмометра (как и телеги) был бы подобен взрыву, причем его разорвали бы его собственные внутренние силы: сила трения, центробежная сила и другие. Едва приметные в условиях обычной работы арифмометра, эти силы при резком увеличении скорости вырастают, как горные лавины, и приводят к обвалу.

Но возможна ли машина без трущихся частей? Или без частей, подверженных вредоносному действию центробежной и других сил? Оказалось, возможна, если в основу машины положить не оси, валы, шестерни и колеса, а электронный луч. Заглянув внутрь радиоприемника или телевизора, мы увидим электронные лампы. Электронная лампа позволила родиться и быстродействующей счетной машине. Луч в лампе может возникать и пропадать с беспредельной быстротой чередования. Появляясь, луч отпечатывает "единицу", исчезая – оставляет "0". А математика обнаружила, что этих двух цифр достаточно, чтобы написать любые уравнения и решать любые задачи. Электронная счетная машина это и подтверждает на деле.

Внешний вид у электронной счетной машины весьма внушительный, есть что-то общее с пультом управления крупной электрической станции. Работают на ней специально подготовленные операторы.

Профессор Белов распорядился убрать арифмометры. Работу от расчетчиков приняла электронная машина. Правда, эта машина находилась в одном из зданий Академии наук, но рукой подать: здесь же, в Ленинграде.

В первые дни после происшедших перемен профессор, смеясь, признавался, что он ходит как потерянный: за что ни возьмись, все уже сосчитано, готово.

Закралось у профессора сомнение:

– А не рискованно ли слепо доверять машине? Уж очень ее ответы скоропалительные!

– Расчеты проверены, – ответили ему. – Электронная машина не выдаст ответа, пока сама себя не проверит, просчитав все вторично.

– Ну и чудеса! – Белов только руками развел. – В таком случае нам остается только перепечатать электронный ответ на пишущей машинке.

А ему:

– Нет, профессор, нужды. Ответы уже напечатаны, и именно на пишущей машинке. Самой электронной машиной.

Веселая ошеломленность царила и в бюро, и в лаборатории. Конструкторы торжествовали: "Ведь эта же машина все может! Только успевай ставить перед ней задачи. И времени для своей работы не требует. Какое же это время: секунды, минуты!"

Без труда удалось выполнить требование волжан. Шутка сказать – пересчитать сложнейшую турбину на новые размеры! Пересчитали. Волга получила турбину удобного для нее уменьшенного диаметра.

Прекратилась лихорадка спешки. Теперь и конструкторская мысль устремилась в полет! Электронная машина одарила конструкторов временем вволю.

Поразмыслили конструкторы, да и дерзнули сплющить турбину, чтобы она стала не только меньше по диаметру, но и ниже ростом. Не будь под рукой электронной машины, никто бы не решился даже высказать столь дерзкую мысль. Но чудо-помощник быстро исследовал идею со стороны математической и дал ответ: "Да, это осуществимо. Ни КПД турбины, ни прочность, ни другие ее высокие качества от сплющивания не пострадают".

Турбина убавилась в росте. Волжане это новое преобразование турбины встретили бурным ликованием. Ведь это давало возможность понизить на несколько метров всю плотину через Волгу!

Четыре миллиона рублей экономии добавили конструкторы завода к тем полутора, что отстояли на своем берегу волжане…

"Семерочка"

Прошло полгода. Точнее сказать – 6 месяцев и 16,5 суток, или – как было еще более точно подсчитано – 4788 часов рабочего времени. И усилия заводских конструкторов, поддержанные Бригадой творческого содружества, увенчались успехом. Проект турбины для Средней Волги был готов. Он представлял собой увесистую кипу листов с чертежами и расчетами к ним. На углах листов стояли подписи высоких начальников и оттиски печатей. Это обозначало, что проект утвержден и может быть пущен в производство.

Однако профессор Белов не спешил расстаться с чертежами. Электронная машина приохотила к новым и новым усовершенствованиям в турбине. До истечения восьмимесячного срока оставалось больше сорока дней – огромный запас времени. И он целиком принадлежал конструкторам, так как же этим подарком не воспользоваться?

– Современные советские турбины, – говорил профессор Белов заводским студентам, – машины мирового класса. И все-таки это еще не крылатые птицы… Чего же им недостает? Правильнее поставить вопрос: что у них лишнее? И приходится ответить: в избытке металл. Водяные турбины – как советские, так и иностранные – еще очень громоздки. И это осложняет их работу, снижает КПД.

Избыточный металл в турбине профессор сравнил с жиром. От него надо избавиться, но как? Одно дело – повар: ощипывая гуся, он сразу по цвету видит под кожей скопления жира. Совсем в другом положении машиностроитель. Поверхность металла в машине загадочно одинакова: всюду глянцевая, отливающая синью. Скажут – есть лучи Рентгена. Да, правда: эти лучи проникают в глубь вещества, и машиностроитель, пользуясь ими, легко выявляет пустоты, трещины и другие пороки, что таятся иной раз в толще металла.

Но, увы, нет лучей, которые можно было бы навести на машину, чтобы увидеть: вот тут металл работает – это мускулатура машины; а вот тут бездельничает – это жир, его следует отсечь.

Нет таких волшебных лучей. И все-таки инженеры строят машины, и строят грамотно – на основании расчета. А что такое инженерный расчет? Это умение увидеть невидимое. Проектируя новую машину, инженер прежде всего снабжает ее мышцами. Он не видит этих мышц и не может увидеть, но на бумаге изображает их точными линиями.

Это особенное зрение дает инженеру математика. Но она сама еще, как мы видели, не способна добраться до всех мышц в турбине. От этого и жир!

Но о недостатках надо твердо помнить. Недостатки отступают перед волей человека… Профессор Белов терпеть не мог ожиревшие машины, он упорно стремился придать средневолжской турбине стройность чайки, и – как увидим впоследствии – упорство принесло ему ряд замечательных побед.

… Иван Петрович распечатывал очередную почту. Вдруг лицо его просияло – и он стремительно вышел в конструкторский зал.

– Важное сообщение, товарищи! – И на его ликующем лице все прочитали; "Вот я и прав, что не выпустил раньше времени проект из рук".

Сообщение пришло из Москвы, от одной из ячеек Бригады творческого содружества. Группа видных ученых предприняла обширное исследование уже готового проекта турбины. Под рукой у них была электронная машина. И вот результат: москвичи обнаружили, что КПД турбины может быть повышен еще на один процент.