Загадочный импульс. Заметки изобретателя

Случай привел меня в одну из лабораторий исследовательского института, в которой изучались закономерности возникновения стоячих волн на тросе толщиной с карандаш при его вращении. Электромотор вращал растянутый в воздухе трос метров этак в десять длиной. На тросе при вращении появлялись так называемые узлы и пучности. В узлах трос как бы стоял неподвижно, а в пучностях так вибрировал, что была видна лишь тень шириной в десять сантиметров, а может быть, и пятнадцать. Меняли число оборотов, и количество пучностей менялось.

Меня охватило страстное желание поэкспериментировать. Беру со стола напильник и его ручкой пытаюсь надавить на пучность — картина сразу изменилась… Мотор с грохотом упал на пол. Испуганно вскрикнула сотрудница. Я попросил прощения. Тут было много людей, но никто не понял, что произошло. «До чего же люди ненаблюдательны, — подумал я. — Никто не заметил главного». А главное — конечно, с моей точки зрения — было совсем не в том, что упал мотор. Во-первых, я видел, что исчезли стоячие волны и трос начал вращаться, как сплошной вал. А во-вторых, он при этом укоротился, отчего электромотор и съехал со стола.

Я вспомнил этот эпизод потому, что оба подмеченных мною момента имеют непосредственное отношение к задаче создания одной «упряжки» из нескольких вингроторных турбин.

Эта задача решалась не сразу и не вдруг, а в напряженной и трудоемкой работе, проходившей то под открытым небом — на берегах тихой речки, красы российских деревень, — то в лабораторных условиях, а то и за столом над листом бумаги, исписанным цифрами, изрисованным схематическими набросками.

Я расскажу подробно, как рождалась эта гидросиловая установка, потому что здесь проявились результаты объединенного действия двух побудительных сил творчества. С одной стороны, сознательное, целеустремленное желание решить задачу, важность которой была ясна с самого начала. С другой — необходимость быстро реагировать ответными действиями на отдельные частные удары, которые так и сыплются обычно на того, кто вступает на нехоженые пути.

Рождение зрелой конструкции — это такой процесс, логика которого не во всем совпадает с тем, в какой последовательности приходилось искать ответы на те или иные вопросы. А между тем логика-то как раз и гораздо важнее. Поэтому в моем рассказе я постараюсь дать представление именно о том, как идея развивалась от, так сказать, зародыша до зрелого решения. И совершенно не важно, где и когда был сделан каждый отдельный шаг.

Принципиальное решение задачи было таким. На трос нанизывают ряд поперечных турбин. Один его конец свободно закрепляют в упорном подшипнике, другой на противоположном берегу через редуктор присоединяют к рабочей машине — генератору. Течением воды трос натягивается, турбины раскручиваются, трос вращается, как их общая ось, и приводит во вращение генератор… Вот и все!

Нельзя забывать и силу натяжения, возникающую при этом, — ту самую, которая свалила электромотор с лабораторного стола. Оба конца троса должны проходить через подшипники, хорошо закрепленные в опорах.

Правда, при какой-то скорости вращения троса могут появиться стоячие волны. Как их убрать? На такой вопрос мог ответить только опыт… Конечно, решение было найдено, а как — это уже другая тема. Мы же должны вернуться к нашей «упряжке», или, лучше сказать, гирлянде, которую нанизанные на трос турбины внешне очень напоминают. Установка так и называется: гирляндная гидросиловая установка.

Вода в реках быстро течет только в верхнем слое. Этот слой и надо заставить крутить турбины, протянув гирлянду по всей ширине реки. Трос с закрепленными на нем роторами весит немало, но когда поток начнет вращать турбины, появится эффект Магнуса (вспомним роторное крыло!), и тогда турбины всплывут. Была бы достаточной скорость течения, например, полтора метра в секунду.

Заявку на изобретение поперечногирляндной гидросиловой установки я сдал 17 февраля 1959 года. Но это не было концом работы!

Казалось бы, теперь, когда все было в порядке, можно с облегчением сказать «уф!». По-видимому, ничто не мешает приняться за уборку на рабочем столе, чтобы освободить место для набросков и заметок, связанных с какими-то другими делами. Однако проблема крепко держит изобретателя за руку, не отпускает, и едва кончен один этап, как начинается следующий.

Появившееся на свет детище предъявляет родителю целый ряд претензий. Оно требует, чтобы его на первых порах опекали и привили ему необходимую культуру. Конечно, в данном случае имеется в виду техническая культура. Ведь все части любой машины должны быть продуманы до мельчайших деталей, чтобы они выполняли свое назначение наиболее разумным образом и с наибольшей пользой — это дело чести создающего машину инженера! «Педагогика» здесь чисто инженерная. Но суть та же: у технического детища нужно убрать все дефекты, мешающие нормально работать, и развить качества, делающие его ценным членом технического общества.