Детская энциклопедия Т.5. Техника - Бабат Г.И., Хачатуров Т.С., Бромберг А.А.

Автор: Бабат Г.И. Хачатуров Т.С. Бромберг А.А.

Теги: физика химия машиностроение металлургия энциклопедия наука и техника академия педагогических наук рсфср для среднего и старшего школьного возраста

Год: 1960

Похожие

Детская энциклопедия Т.5. Техника и производство

Детская энциклопедия Т.4. Растения и животные

Детская Энциклопедия Т.1. Для среднего и старшего возраста

Детская Энциклопедия авиации

Текст

Раньше весь человеческий ум, весь его гении творил только
для того, чтобы дать одним все блага техники и культуры,
а других лишить самого необходимого — просвещения и разви-
тия. Теперь же все чудеса техники, все завоевания культуры
станут общенародным достоянием, и отныне никогда челове-
ческий ум и гений не будут обращены в средства насилия,
в средства эксплуатации.
в. и. л г пин
В течение ближайших 15 лет СССР выйдет на первое
место в мире не только по общему объему производства, но
и по производству продукции на душу населения, в нашей
стране будет создана материально-техническая база комму-
низма, что вместе с тем будет означать великую победу
Советского Союза в мирном экономическом соревновании с наи-
более развитыми капиталистическими странами.
(Из Контрольных цифр развития народного
хозяйства СССР на 1959—19(15 годы, утвсг
Ждепиых XXI съездом КПСС)

l/е^с^ая/
<Ун ци^лот) ст
ДЛЯ СРЕДНЕГО ч—Л
СТАРШЕГО ВО? РАСТА Т О /И и?
ТЕХНИКА
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ
Д. Д. БЛАГОЙ, В. А. ВАРСЛНОФБЕВЛ, Б. Л. ВОРОНЦОВ-ВЕЛ ЬЯ
MI11IOB, П. Л. ГЕНКЕЛЕ, И. К. ГОНЧАРОВ, Г. И. ДЖИБЯЛДЗЕ.
Л. В. ЕФИМОВ, И. Л. КЛИРОВ, Л. I . КАЛАШНИКОВ, Л. A. КАССИЛЬ,
Н. П. КУЗИН, Л. Н. ЛЕОНТИЕВ. А. Р. ЛУРИЯ. А. А. МАРКОСЯП,
Л. И. МЛРКУШЕВПЧ (главный редактор), С. Я. МАРШАК,
В. Ф. ПЛТЛЛИ, М. В. ИЕЧКИНА, С. В. ОБРАЗЦОВ. Ь П. ОРЛОВ.
О. Н. ПИСАРЖЕВСКПП, С. Д. СКЛЗКПН, Ф. Д. СКАЗКИ!!.
Л. Л.СМИРНОВ, В. И. СОБОЛЕВСКИЙ. Л. И. СОЛОВБЕВ.Л. И.Т.1
МОФЕЕВ. Т. С. ХАЧАТУРОВ, Ю. В. ХОД.АКОВ, К. И. ЧУКОВ
СКИЙ, В. И. ШАЦКАЯ. Д. А. ЭПШТЕЙН
НАУЧНЫЕ РЕДАКТОРЫ ОГО ТОМА
Т. С. Хачатуров, Г. И. Бабат, А. А. Бромберг
Заместитель еловного редактора 77. А. Мурнгн
Заведующий производственным отделом заместитель директора издательства .7. 1\ Саарский
Заведующий редакцией Б. Л. Бараш. Ученый секретарь главной редакции II. V Аксс.1ьрад
р^ержвцуе
Учитесь, думайте, трудитесь, дерзайте! | Г. М. К рж и яГа и о веки л 115
МАШИНА ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
От орудий первобытного человека до современных машин —
И. Я. Конфедератов...........................
Промышленное предприятие - Д. М. Беркович
Машины и детали машин А. А. Бромберг
Что такое машина .
Двигатель . . в
Исполнительные органы
Передачи в машинах
Системы управления машиной . . .
Требования, предъявляемые к машинам .
Детали и узлы машины
Соединения ...............
Валы, их опоры и сое (мнения
Детали передач
Хотовое оборудование
Тормоза . . . .
Что такое стандартизация
Язык техники - Л. Г. Ларионов
5
СОДЕРЖАНИЕ
Как создается машина — Л. Л. Б р о м б е р г
Что такое технология машиностроения — Д. М. Беркович
Сколько стоит машина — Л. Я. Г а л ьперштей и
Копка-штамповка И. Пешкин
Искусство нагревать металл
Два способа
Ковочные машины
Автоматический кузнец
Холодная высадка , .
Металл и форма — И. П е ш к и п
Выбор материала
Как делают отливки
Литейные без земли . . . . . .
Обработка металлов ре пишем — Д. М. Беркович
Как сваривают металл 10. Л. М о р а л е в и ч .
Новейшие методы обработки — Д. М. Беркович
Ультразвук работает . .
Электроэрозпонная обработка
Защита металла — Б. В. Л нпу я о в .... . .
Контрольно-измерительная техника — |3. II. 11 о р л я |
Инструменты точности
Что такое взаимозаменяемость и допуск
Инструменты «ловцы» микронов
Что такое дефектоскопия — Л. <1. Д о р о ф е е в
Рептгено- и гамма просвечивание .
Ультразвуковой метод .
Магнитные и электромагнитные методы
Люминесцентный метод и метод красок
Метод вихревых токов
На машиностроительном заводе Ю А Долматовский
Автоматика - Г. И. Б а б з т . . .
Немного истории
Станки-автоматы
Обратные связи . .
Автоматические регуляторы .
Положительные и отрицательные обратные связи
Обратные связи в живых организмах
Езда на перекладных н реле .
Взаимные превращения . . .
Расставим усилители и реле по полкам...............
«Живые реле» . . » . . .
- «Органы чувств» и «мышцы» современных автоматов
Станки автоматы с обратными связями
Автоматические линии ...
Автоматы пилоты и машинисты
Автоматика будущего .
Меченые атомы — Б. И. С м а г н п
Измерители глубин
Контроль на ходу
Сигнал из закрытого котла
Вредные заряды . .
Атомы сообщают................. . , . . . , ...
На переднем крае — Б. В. Ляпунов . .......................
61
67
71
76
77
79
86
81
82
83
86
88
97
101
103
. 105
108
109
111
. 112
. 118
. 119
12(
121
122
125
127
. 128
129
. 130
131
. 132
133
134
135
136
137
13ft»
13/
. Г.1
6
СОДЕРЖАНИЕ
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕХНИКИ
Энергия в технике — И. Я. Конфедератов
Электрификация нашей страны А. Б. Маркин ....
Генераторы апорт ми и двигатели — И. Я. Конфедератов
Тепловые двигатели . , .
Гидравлические двигатели
Вторичная энергетика . . .
Фабрика тепла и электричества . I. Г. Ларионов
Как работает мощная гидроэлектростанция II. А. Караулов
Атомная электростанция — Б. И С м а г и в
Как устроены реакторы ..........
Однородные и неоднородные . . ,
Перенос энергии........
Первые киловатт-часы
Что будет завтра _ . . .
Постоянный п переменный ток н технике — Л. Г. Ларионов
Энергетика будущего А. Б. М а р кн и . ...
Токи высокой частоты в технике — Г. И. Б а б а т
Колебания и волны . . .
Излучение и излучатели
У истоков радиотехники
Спусковые механизмы
Электронные и ионные вентили .
Электронные «свистки*.........
Молекулярные генераторы . .
Мир квантов...........
Области света и звука
Зона тепла . .
«Ничейная земля*
Температура
Путь одного направления
Безбрежный океан колебаний
Радиоволны
Телевидение .
Радиолокация
Радиотелемехапика
Высокочастотный нагрев
Электромагнитный луч-резец
Высокочас готный транс порт
Атака атомного ядра ....
Проводная связь — Л. В. Кокосов
Как организована связь .
Что передается по проводам
Путь телеграммы . .
Фабрика разговоров . . . .
Автоматические вместо ручных .
Через материки и океаны .
На высокой частоте .
Будущее начинается сегодня
Мир электроники — Г. II. Б а б а т .
Полупроводники в технике — К. Л. Гладков
7
СОДЕРЖАНИЕ
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
Шахта — подземным завод—И. А. Васильков . 237
Карьеры — И. А. Васильков . . 245
Добыча нефти и газа С. Ф. Васильев . 248
Бурение скважин . - . . —
Добыча счсрного золота» . 250
«Оживление» скважин _ . ... , 251
Газ и его использование . .
Как транспортируют нефть и газ . . . 252
Хранение нефти и газа ... ...... 253
Подземная газификация — II. А. Васильков. . . 254
Металлургический завод — И. Пешкин. 257
Железо, сталь, чугун . . . —
Что нужно для плавки . . ....... —
Как устроены доменные печи 259
Бессемеровская сталь 260
Мартеновская печь . . .261
Легированная, иле специальная, сталь . 263
Рождение стального елптка .... —
Блюминги и слябинги ............... 264*
Металл приобретает форму ... . 265
Сегодня и завтра . . ... 267
Цветные металлы — Н. М. Высоцкая. . . 268
Алюминий Н. М. Высоцкая.. . 273
Сделано из порошков — Б. В. Ляпунов ............278
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Химия служит человеку - Д. А. Эпштейн
Первое химическое открытие ... .............
Использование огня для получения керамических изделий . .
Люди овладевают способом восстановления железа ...
Об алхимиках............... . . ............
Когда возникли химия и химическая технология
Проблема соды
Развитие производства серной кислоты
Отброс ли хлористым водород?
Проблема питания
На смену природным красителям приходят синтетические
Химики синтезируют высокомолекулярные вещества .
Как химики управляют реакциями
Химические заводы...................
Химическая промышленность СССР
Ра шитне большой химии ...........
Превращения нефти и угля — В. А. Юфив
Первичная переработки нефти
Переработка угля ... .................
Материалы неограниченного выбора О. II. Писа рже век и и . .
Незаменимые качества
Как создаются молекулы-гш амты .
Переработка полимеров........................................
Как производят питание для растении — С. И. В о л ь ф к о в и ч и
II. А. П ос пел и в . ...
Какие Гн.шают удобрения ... ................. . . . .
281
283
285
286
287
288
289
290
319
8
содержание
Азотные удобрения ........
Как производится аммиачная селитра
Как получают фосфорные удобрения
Калийные удобрения
Микроудобрения . .
Комплексные (смешанные и сложные) удобрения
Как удобрения повышают урожай...........................
Как развивается промышленность минеральных удобрений в СССР
Увлекательные перспективы .
320
326
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
Путь одежды — 3. П. П р е о б р а ж с некая
Из чего делаются ткани
Натуральные текстильные волокна
Химические волокна
Как из волокна получается пряжа
Как делаются ткани и какие они бывают
Как шьется одежда ....
Как делают обувь — 3. П. Преображенская
Паша пшца — А.Д. Беззубов
Пекарь-автомат — Г. Ю р м п и .
Завод обедов, завтраков и ужинов — Г. Ю р м и н
Что такое волчок .
Машина миллионер
♦Пельменемет» . . .
Сосисочный шприц
Автомат для пирожков ....................... ...
Первая пища — Е. Б. Борисов и И. И. П я т н о в а
Чудесные кристаллы Е. Б. Борисов и II. II. Пятно ва
Искусственный холод — В. И. Канторович
Каток летом - - .
Холодильные машины
Свежие фрукты круглый год
Искусственный климат
Отопление холодом .
Глубокий холод
МАШИНЫ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯПСТВЕ
Фабрики сельскохозяйственного сырья А. В. Е л е и е в
Агрегаты ... •
Многоотраслевое хозяйство
Машины на полях
Сев
Уборка урожая
Воз де. 1 мпа пне кукурузы
Машины для овощей
Как убирают сено
Животноводческая ферма . . .
Как осушают болота — М. Е. М а цеп у ро
Тракторы А. А. Бромберг.
327
. 349
. 350
. 331
. 352
. 355
. 360
361
363
. 368
. 369
. 370
371
. 372
. 375
а
СОДЕРЖАНИЕ
КАК ЛЮДИ СТРОЯТ
И.» дерева, металла, камин - А. Я. Козаков
Камень .... ...
Дерево .
Сделано иа глины
Сталь
Цемент
Железобетон .
Дом на конвейере ... ...
Дом, в котором мы будем жить О. Н. Я иицкии и В. Р.
н е в
Р а н-
412
Покорение воды К. М. Зубрпк . 415
Машины строители — А. А. Бромберг. 421
Стальные лесорубы и землекопы . . —
Вода-строитель............... . 424
Каменные заводы и мельницы .
Машины строят дороги 425
Машины забивают сваи 426
Машины поднимают и переносят грузы . . 427
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Железная дорога Т. С. Хачатуров
Корабли— |3. II. Перля|
Родословная корабля . . .
Как устроен корпус корабля
Рангоут . . .
Паруса и такелаж
Надстройки п рубки
Почему корабль плавает
Двигатели и движители
Какие бывают суда
Стонвни кораблей
Как находят адрес в океане
А втомобили
Ю. А. Долматовский
Автомобиль «Москвич 507»
. 429
. 443
. 445
. 448
. 449
. 450
. 451
. 433
. 458
. 459
. 461
465
За рулем . ................ ... 470
Машины нашего неба А. М. М а р к у ш а . 473
Сложное начинается с простого - 475
Воздушный лайнер . 476
Крылатые паши защити и ьи 47g
Крылатые помощники . 480
Самолет возвращается 481
Полет без крыльев . 482
Как техника помогает водить самолеты - Б. В. С т е р л и г и в . . 485
От ракеты до космического корабля К. А. Г п л ь а и н . 489
ТЕХ НИНА ПА СЛУЖБЕ НАУ КН И ИСКУССТВА
Машины математики В. Д. 11 е к е л и с . . 497
«Vmiimh.» автомат . . .... . . 498
Молниеносный счет.............................................. 3Q0
10
СОДЕРЖАНИЕ
Электронная «вертушка»
Чудесные цепочки
Невид^имым пером
Электронная арифметика
Электронный командир
Единица равна тысячам
Машина управляет . . .
У операционного стола А. А. Дорохов
Электрические разведчики
Оружие хирурга
Искусственное сердце .
Врач слышит через стону .
Пушка направлена па опухоль -
Фотоаппараты — «.I. Я. Гальперштейн.
Ожившая фотография Л. Я. Г аль пер штейн
Бумага растет в лесу — А. А Дорохов
Откуда пришла бумага .
От бревна до кашицы
Машина гигант . . .
От кашицы до листа .
Как печаталась эта книга — А. А. Дорохов.
Буквы торопятся по местам .
Картинка из точек
За три секунды
Механический художник . .
Как листы становятся книжкой .
. 500
. 502
. 503
304
- 505
- 507
509
51и
. 512
519
. . 520
521
522
. 523
524
525
. 326
527
Выставка достижений народного хозяйства СССР— С. Пипов 528
На выставке будущего — М. Васильев 530
ВЫДАЮЩИЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И ИЗОБРЕТАТЕЛИ
И. И. Ползунов Д. М Беркович
И. П Кулибин — Д. М. Беркович
Джемс Уатт
Механики Черепановы
Джордж Стефенсон —
П. П. Аносов И. П
Б. С. Якоби Л. Я.
Д. К. Чернов А. А.
П Н. Яблочков ЛЕ
А, П.Лодыгнн- М. II
Томас \лва Эдисон
II. Е. Жуковский Д.
В. Г. Шухов Л. Я.
Рудольф Дизель М.
А. С. Попов .1. Я. Г
М. 1L Поступал ьская
Никола Тесла Т. К. Гладков
В. С. Виргинский
В. С. Виргинский
е ш к п и ...
I альперштейн
С ы п р н я г и п а
II. Поступальская
Пост у па л ьская .
М. II Поступальская
М. Беркович
К о з а к о в
II II о с т у п а л к с к а я
альперштейн
К. 3. Циолковский
Б. В. Ляпунов
А. II. Крылов
С. В. Лебедев
Д. М. Беркович
Т. К. Гладков
11
СОДЕРЖАНИЕ
Юные любители техники — Л. Е. Ста х у рек и и
Как строят модели Е. [I. Москатов.,
Работайте коллективно .
Знакомство с описанием . . . .
Подбор деталей и материалов
Ваши инструменты
«Игра в кубики»
Испытайте модели
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Что читать по технике Б. В Ляпунов
Указатель имен и предметов В. Л. Гааьминас и
Знаешь ли ты? С. В. Альтшулер, Jl.
А Я. Козаков
Б. J ми три ев 583
А. Г и л ь б е р г,
Мир машин (художник М. Д. Киселевич) . . . . • . 52
Па обороте: Деталь и ее чертеж (художник А. Л. Петров)
Ковочный пресс с манипулятором (художник В. И. Добровольский) ... 80
На обороте: Литейный цех (художник В. Н. Добровольский)
Положительные и отрицательные обратные связи (художник С. Г. Наумов) 132
На обороте: Усилители и реле (художник С. Г. Наумов)
Автоматическая линия для производства шариковых иодпшпиикол (художник Л. С. Вен-
дров)................................ . . . ............ 144
Па обороте: Мировой баланс энергии (художник С. Г. Наумов)
Схема действия теплоэлектроцентрали (художник А. В. Петров) ...... 168
Па обороте: Разрез котельной и машинного зала теплоэлектростанции
(художник Б. А. Малышев)
Разрез гидроэлектростанции (художник Б. Г. Дашков) . . 176
На обороте: Схема действия атомной электростанции (художник В. И. Пре
ображенскпч)
Проект плотины через Берингов пролив (художник Н. И. Кольчицкий) . 192
На обороте: Путь радиоволн (художник В. Н. Добровольский)
Телевидение (художник В. Н. Добровольский) ... ........ 208
Па обороте: Радиолокация (художник В. Н. Добровольский)
Угольная шахта (художник Л. М. Фомин) ....... 244
Па обороте: Карьер (художник В. Н. Добровольский)
Нефть и газ — сырье для производства горючего и химических продуктов (художник
А. Л. Бельский)........................................................ .... 256
На обороте: Схема металлургического цикла (художник Б. И. Нестеренко)
Непрерывная разливка стали (художник В. Н. Добровольский) 272
На обороте: Отрасли химической промышленности (художник Ф. С. Борисов)
Перегонка нефти [художник В. А. Долматов) ... . . 304
На обороте: От шерсти и хлопка к тканям (художник К. К. Соколов)
Хлебозавод-автомат (художник Б. А . Алимов) . . 352
На обороте: Леший каток и схема действий его холодильной установки
(художник Н. М. Нольчицкий)
Самоходный комбайн СК-3 (художник С. Г Наумов) ................................ 376
На обороте: Гусеничный трактор (художник Л. С. Вендров)
Строительство из камня (художникО. Н. Яницкий) . . ... 392
Па обороте: Строительство из дерева (художник О. И. Яницкий)
Строительство из глины (художник В. В. Раннее) . . 400
На обороте: Строительство из металла (художник В. Р. Раннее)
13
Железобетон строительный материал (художник В. Р. Раннее} 4'>8
На обороте: Железобетонные сооружения {художник О Н. Яницкий)
Сборка жилых домов {художник В. Р. Раннее) . . 412
Па обороте: Современная трех комнатная квартира {художник О.Н. Яницкии)
Тепловоз ТЭ-3 {художник О. М. Френкель) . . 432
II а обо р о те: Панорама железнодорожном!Станции (художник В. Г. Белкин)
Турбоэлектроход (художник Л/. П. Гетма некий) ... . . . 448
II а обороте: Лнтомобил.» *Москпнч-407й (художник К). А. Долматовский)
Морской порт (художник М. II. Гетманский) . . . . 456
Па обороте: Самолет ТУ-114 (художник Л. С Вецдров)
Основные узлы автомобиля «Москвич-407», 6 таблиц (художник В. С. Кобы
линский) ... . . . . 464—468
Двухколесный транспорт, 2 таблицы (художник В. С. К'сбылинекий) 470
Типы легковых автомобилем (художник Э. Р. Молчанов) . ...... 472
Па обороте: Тины грузовых и специальных автомобилей и автобусов
(художник Э. Р. Молчанов)
Техника па службе вождения самолетов, 4 таблицы (художник А. Бирюков) . . 488
Советский космический корабль прокладывает путь человеку к звездам (худож
ник П. II. Гришин). . . ...... ................. 492
Па обороте: В кабине космического корабля будущего (художник
И. II. Гришин)
Генеалогическое дерево реактивных двигателей (художник А. И. Кузнецов) . . . 496
На обороте: Электронная счетная машина (художник А. В Петров)
Фотоаппараты (художник Л. С. Вендрос.)................................... 512
На обороте: Виды съемок кинофильмов (художник Г. И. Коровин)
Так делают печатную форму для цветных иллюстраций (художник Л. С Венд ров). 526
На промышленной выставке будущего (художник К. М. К у зги ное) ........ 536
На обороте: Корабль будущего (художник В. М. Кузгинов)
м а и w £
а и т е /
ТТорогие друзья, юные люиители техники, чи-
татели Детской энциклопедии!
Вы получили книгу, которая познакомит вас,
может быть, впервые с вашей будущей про-
фессией. Вы узнаете, как работают энергетики,
машиностроители, механики, токари, бетон-
щики... Но прежде, чем вы начнете читать,
мне хочется сказать вам несколько напут-
ственных слои.
В жизни я видел много такого, чего вы не
увидите никогда. Может быть, вам трудно будет
понять меня. Но все-таки постарайтесь и понять
и запомнить мои слова.
Вы знаете, какой нс ликолепный город наша
столица Москва. Проспекты, огромные зда-
ния, каменные набережные, высокие мосты,
потоки автомашин, красивейшее в мире метро.
Но я помню Москву с маковками церквушек,
помню цоканье лошадиных подков на тря-
ском булыжнике, лотки с зеленью в Охотном
ряду. Мои современники, товарищи, сверстники
превратили купеческую Москву в социалисти-
ческую. Вы видите результат, а я вспоминаю
труд инженеров, каменщиков, землекопов...
В начале 1959 г. мы с вами читали решения
XXI съезда Коммунистической партии. Какие
сияющие перспективы! Наша страна станет пер-
вой в мире промышленной державой. Будет
создана, уже создастся материальная база ком-
мунизма. Самый короткий в мире рабочий день,
самая высокая производительность: 86
91 млн. Т стали, 230—240 млн. Т нефти, 500
520 млрд, квт-ч электроэнергии!
500—520 миллиардов киловатт-часов! Что
говорят вам эти цифры?
Возможно, вам представляется все это гран-
диозным, но естественным. Вы родились в мо-
гучей промышленной державе — первой в Евро-
пе, второй в мпре. Промышленную державу
вы получаете от своих отцов в наследство. Вы
знаете, как велики силы и богатства Советской
страны. А я помню героический труд, пх со-
здавший.
Ведь я жил еще в дореволюционной, отста-
лой России. Я видел бурлаков на Волге, помню
крестьян в лаптях, гнувших спину над допотои
ной сохой, помню унылое брюзжание некоторых
интеллигентов: «Куда уж, где уж нам до загра-
ницы! Мм—лапотники, мы —самоварнпкп. Вот в
Парпже культура, вот в Берлине—тех-
ника!»
И когда в первые суровые годы существо-
вания Советской власти был поставлен вопрос:
«Что делать в области экономики?», - ответ
был найден не сразу. Много раз великий Ленин
совещался с инженерами и экономистами.
Мы все искали тот решающий рычаг, с помо-
щью которого можно было бы быстро поднять
советскую экономику.
Вспоминаю, как 26 декабря 1919 г. Вла-
димир Ильич вызвал меня в Кр< мль. В этот
вечер мы много говорили об э юктрификацпи.
Я знал, что не было лучшего средства отвлечь
Ильича от тяжелых забот, как рассказать емх
о после Й1НХ завоеваниях науки и темшкг
А интересовали его, конечно, прея; 1е всего те
15
УЧИТЕСЬ, ДУМАЙТЕ, ТРУДИТЕСЬ, ДЕРЗАЙТЕ*
достижения, которые могли найти приложение
у пас п стране.
В то время я управлял подмосковной элек-
тростанцией «Электропередача»)—первой в пашей
стране и даже первой в мире электростанцией
па торфе. В те тяжелые годы, когда центральные
губернии были отрезаны от нефтяного Баку и
угольного Донбасса, когда Ленни должен был
лично следить за каждым вагоном топлива,посту-
пающим в Москву, скромная станция «Электро-
передача» играла важную роль в снабжении
Москвы электрпчестпом.
II вот я рассказал Владимиру Ильичу о воз-
можностях использования подмосковного тор-
фа. Торф мог бы стать базой для электрифи
нации. Но, чтобы получить достаточное коли-
чество торфа, нужно было усовершенствовать
технику добычи: не горбом и лопатами, а ма-
шинами следовало его добывать.
В тот же день поздно вечером кремлевский
курьер доставил мне на квартиру срочный па-
кет от товарища Леппиа.
«Меня очень заинтересовало Ваше сообще-
ние о торфе»,— писал Владимир Ильич. И за-
тем он просил поскорее составить для печати
статью о торфе, tro запасах и значении для
электрификации. Предлагался даже план ста-
тьи. Поручение Лепина было выполнено. Ста-
тья появилась в «Правде».
Вскоре по просьбе Ильича я наппсал и
другую статью — об электрификации промыш-
ленности и послал ему на просмотр. В этой
статье доказывалось, что подъем промышлен-
ности тесно связан с электрификацией. С увле-
чением я нарисовал будущее электрификации
молодой Советской республики. На другой день
Лепин прислал мне такое письмо:
«Глеб Максимилианович! Статью получил и
прочел. Великолепно. Нужен ряд таких...»
Далее в письмо Владимир Ильич указал,
что нужно дополнить статью предложениями
о плане электрификации России:
«Примерно: в 10 (5?) лет построим 20—30
(30 50?) станций. Чтобы всю страну усеять
центрами на 400 (пли 200, если по оси зим боль-
ше) верст радиуса; па торфе, на воде, на слан
це, на угле, па нефти... Через 10 (20?) лет
сделаем Россию «электрической». Надо увлечь
массу рабочих и сознательных крестьян вели
кой программой на 10—20 лет...
Позвоните мне, пожалуйста, получив это
ПИСЬМО, и мы поговорим».
Это замечательное письмо послужило ос
новей для технической разработки Государ-
ственного плана электрификации России
ГОЭ. 11*0. От него ведет свою историю элек-
трификация нашей страны.
Вспоминаю, как накануне VIИ Всероссий-
ского съезда Советов, на котором впервые был
оглашен план ГОЭЛРО, я выступал в Колоп-
пом зале Дома Союзов с предварительным док-
ладом о плане электрификации.
Мраморный зал с роскошными люстрами
был не топлен. Я стоял на трибуне в пальто,
видел перед собой истощенных голодом людей.
Сколько раздраженных, сколько враждебных
выкриков слышал я по своему адресу:
«Страна погибает от голода и тифа! На ули-
цах Москвы дохлые лошади! А тут инженер-
практик рассуждает о гигантских стройках,
о миллиардных вложениях, об электрической
стране будущего! Как барон Мюнхгаузен, сам
себя собирается вытащить из болота за волосы!»
И все же, несмотря ни на что, Несмотря на
интервенцию, гражданскую воину, блокаду, мы
ленинский план осуществили. Построили Ша-
турскую электростанцию на торфе и Кашир-
скую на подмосковном угле, а затем и Вол-
ховскую, и Днепровскую, и еще Волжскую
им. В.И. Лепина — небывалую, невиданную, ко-
торая одна дает электроэнергии в несколько
раз больше, чем все электростанции царской
России. Теперь строится еще более мощная
Братская гидростанция на Ангаре, самая мощ-
ная в мире, и много других тепловых и гидро-
электрических станций.
За 38 лет со дня принятия великого плана
выработка электрической энергии увеличилась у
нас б 466 раз. И мы ставим себе задачу в ближай-
шие 15 лет выполнить более ста программ
ГОЭЛРО! Громадный путь прошла советская
энергетика от подмосковных торфяных болот до
сверхмощных тепловых турбин, до Порогов Ан-
гары, до атомных электростанций. П все это
произошло на моей памяти, все сделано руками
моих современников, сверстников, товарищей,
знакомых. Многих я знал лично, помню пх
трудности, сомнения, неудачи, находки...
Интересней тую жизнь прожил я, но ваша
будет еще интереснее. При вас будет создана
Единая энергетическая система. Она евнжет
все электростанции страны и одни узел, будет
распределять яотокп электричества по всей
Европейской России, а затем Сибири п Сред-
ней Азии, позволит охватить централизованным
энергоснабжением все города, промышленные
и сельские районы нашей страны. Прп вас
будут включены в сеть новые источники энер
гии — Солнце, подземное тепло, прп вас всту-
пят в строп многочисленные атомные станции
16

В. И. ЛЕНИН У НАРТЫ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ РОССИИ
УЧИТЕСЬ. ДУМАЙТЕ, ТРУДИТЕСЬ, ДЕРЗАЙТЕ f
в------------------------------------------
Вы сумеете преобразовать природу, смягчи и.
зиму, управлять морскими п воздушными те-
чениями, искоренить стихийные бедствия —
наполнения, ураганы, извержения, землетрясе-
ния. Вы будете создавать ио своей волг чудес
ные плоды, цветы и растения, будете изучать
н осваивать Луну, Марс, Венеру н другие ила
петы, уничтожите болезни, продлите жизнь
вдвое, втрое... Даже тру дно представить себе
блистательные перспективы жплвн, пауки н тех
пики в ближайшие полнена, тру рю продета
вить то, что иы еде,.чаете своими руками. Ваши
горизонты шире, по это потому, что мы — ваши
прадеды, деды и отцы — расчистили дорогу д 1я
вас, nponi.ni самый трудный и опасный уча-
сток пути.
Вы бу 1е.те жить в коммунизме. Во это не
шачнг — без труда! Глубоко ошибаются те пу-
стоцветы, которые уповают па счастливым слу-
чай, вместо того чтобы работать ио плану.
Успех всегда пропорционален затраченному7
труду . Поистине справедливы слова, что гений —
это на одни процент вдохновение и на 99 про-
центов — труд и терпение.
Глубоко ошибаются п те белоручки, кото-
рые чуждаются физического тру да, [умают, что
вся работа и будущем сведется к пажи манию кно-
пок. Ведь прежде, чем нажимать кнопки, преж-
де, чем управлять машиной, нужно задумать
ее, сконструировать, изготовить детали, собрать
и отрогу ли ропать, проверить п тогда уже пуст пть
в ход. Вы будете бетонировать, сваривать, пи
лить, сверлить, шлифовать, чертить, рассчиты-
вать. Вам изрядно при цигя поработать п ру-
ками п головой в своей жизни. Готовьте себя к
сложному, многообразному труду. Учитесь,
чтобы трудиться как следует, читайте книги,
посвященные пауке п технике! Будьте трудо-
любивы, требовательны к себе и скромны...
Мне выпало и жизни не шкое счастье в те-
чение тридцати лет встречаться с самым трудо-
любивым, требовательным н скромным из нс-
лнкпх люден, с величайшим гением челове-
чеечва Владимиром Ильичем Лениным. 0<»ра.;
его незабываем! Небольшого общения с .Лени-
ным было достаточно, чтобы почувствовать его
особую бодрящую силу, энергию борца, страст-
ного, находчивого и много знающего. Ильич
был преисполнен самоотверженной любви ко
всем «страждущим и обремененным». И особен-
но отличался он исключительной простотой.
Косном Ленина всегда был прост, обычен
н опрятен. Фразерства он по выносил, высоко
ценил меткое, простое, всем попятное слово. В
самые отнстстнснныс моменты своей жизни он
всегда был самим собой. Необык и шеппын трудо-
любец, Владимир Ильич обладал необычайной
способностью к неустанной и непрестанной ра-
боте над собой, редким умением организовать
свой рабочий [еш. п часы досуга.
Вся жизнь Ленина, псе черты его служат
замечательным примером для подражания. Я
не говорю нам: «Будьте, как Ленин!» Такие,
как Ленин, рождаются один ра ? в эпоху. Но
старайтесь подражать ему, будьте достойны
ваппя пионера -ленинца н члена Ленинского
комсомола.
Я живо помню, как потом пл своих выступ
ленпп Вла димир И |ьич сказа i, что тому по-
колению, к которому' принадлежит он сам п его
сверстники, уже не удастся дожить до светлых
и радостных дней коммунизма.
А вот те малыши, которых я впжу на ру-
ках многих матерей, вот эти счастливцы узна-
ют подлинную суть коммунизма, говорил он.
Малышп, о которых говорил Ильич.— это
ваши отцы и матеря. Мечта Левина сбывается.
Ваши родители войдут в коммунистическое об-
щество на склоне жизни, вы — в цветущем
возрасте. Им н вам, сегодняшним школьникам,
предстоит величайшая задача —завершить стро-
ительство ком муппзма.
Будьте достойны этой чести, готовьте сей-
час ваши руьп, головы я сердца! Учитесь»
думайте, трудитесь, дерзайте!
За работу, друзья!
ашина-осно&а
современной
т ехнн к и
11СЛИТ1 и. неся
ак вы думаете, кто был самым
богатым, самым обеспеченным
человеком в пашей стране три-
ста лет назад? Ну конечно мос-
ковский царь— «государь и по-
Русп». II, разумеется, условия
жизни у пего были гораздо лучше, чем у лю-
бого из его подданных.
А и.'дь ио существу жил московский царь
плохо! Комнаты п его дворце были низкие,
душные, темные. Узкие окна пропускали со-
вс"м мало спета. Вечером царские покои осве-
щались носковыми спечамп п мае пшымп лам-
памп, они копгплп и чадили, з света давали
ОТ ОРУДИЙ ПЕРВОБЫТНОГО ЧЕЛОВЕКА
ДО СОВРЕМЕННЫХ МАШИН
немного. Не было в царском жилище ни газа, пи
электричества, ни водопровода, ни панной, пи
лифта, пи холодильника.
Царь не получал телеграмм, нс читал газет
и риалов, не пользовался гелефопом, радио-
приемником и телевизором. Он никогда не
видел кинофильма, пе садил в аптомобнлй в
поезде, па пароходе илп в метро, пе летал на
самолете. Hi сп т он тяжелую п псу (обпую оде-
жду. Питался сытно, но однообразно, не шал
пп кофе, пи чая, пи сахара, ни мороженого.
ин даже. . картофеля.
Ка кдын из пас, рядовых граждан СССР,
живет неизмеримо п'чше.

19
МАН1ИПА— ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Могучая техника наших (пей помогает лю-
дям во всех областях новее (невноп жизни. Мы
так привыкли к технике, что ворон не заме ча-
ем се чудес, нс задумываемся, откуда берутся
окружающие нас предметы, кто и как созда-
ст их, давно ли они появились у людей.
Мы живем в мире техники. Могучие машины
добывают нз недр земли миллионы тонн угля,
руды, нефти. Мощные электростанции выра-
батывают миллиарды кялопатт-часов электро-
энергии. Тысячи фабрик и заводов изготов-
ляют одежду п обувь, радиоприемники и те-
левизоры, велосипеды и автомобили, часы
и электроприборы, иголки п железнодорожные
вагоны, фарфоровую и стеклянную посуду, ре-
зиновые шины и галоши, карандаши и тет-
ради, мебель и даже целые дома. Типографии
печатают книги, газеты, журналы. Телеграф,
телефон п радио соединяют нас со всем миром.
Поезда, теплоходы, автомобили, самолеты и
вертолеты с большой быстротой переносят
нас через материки и океаны. А высоко над на-
ми, за пределами земной атмосферы, проклады-
вают первые тропки в космосе советские ра-
кеты н искусственные спутнике Земли.
Все эти чудеса созданы человеком, его пытли-
вым творческим разумом, его терпеливым и вдох-
новенным трудом.
В основе всей истории развития человече-
ского бщества на протянет ши многих веков
и тысячелетни лежит труд. Благодаря ciiucooik с-
ти к труду человек выделился из числа других
прсдстапптслсй животного мира; он стал хозяи-
ном Земля, царем природы, творцом и создате-
лем всех чудес современной техники.
Что мы понимаем под словом «техника»?
Дрсвнпе греки словом «тэхнэ» называли ма-
стерство, умение людей. Мы и сейчас употреб-
ляем слово «техника» в этом смысле, когда
говорим о «технике» пианиста или боксера, пев-
ца нлп конькобежца.
Однако п паше время слово «техника» отно-
сится не только к личному умению Исполните-
ле и, по и к создаваемым людьми средствам тру да.
Техника — это также совокупность средств тру-
да, находящихся в распоряжении общества.
А что такое средства труда? Это прежде
всего орудия труда, от качества которых за-
висят его результат. Так, возделывать зем-
лю голыми руками невозможно, сохой — дол-
го п арудно. А современный мощный трактор
помогает человеку за короткий срок освоить
сотни п тысячи гектаров пахотной земли.
Однако даже самого лучшего орудия еще
недостаточно, чтобы труд человека был успеш-
ным. Нельзя работать в темноте. Трактор не
действует без топлива. Заводские ставки непод-
I нжны без приводящей их в движение электро-
энергии, а тепловая электростанция не вырабо-
тает ее без горючего. Значит, нужны уголь,
нефть, электроэнергия, нужны угольные шахты,
нефтяные разработки, электростанции, транс-
порт, мссты, дороги, подъемники и многие дру-
гие устройства.
Но всегда ли техника была такой могучей,
такой всеобъемлющей, как сейчас? Ведь еще
совсем недавно люди почтя не знали техники
п современном ее значении, не пользовались се
благами. Ну а еще раньше, на заре челове-
ческого общества?
Человек начал свое развитие с присвоения
готовых продуктов природы. Уже па самом пер-
вом этапе своего развития люди отличались
от животных тем, что вместо естественных ору-
дий — зубов и когтей — стали применять пер-
вые искусственные орудия. Они как бы удли-
няли руку человека — например, палка или
копье, как бы усиливали ее — например, молот
нлп топор.
Длительное пользование тем пли иным ору-
дием развивало руку. А одновременно разви-
вался п мозг человека, и орудия первобытных
люден постепенно совершенствовались.
Применение п непрерывное совершенствова-
ние орудий научило человека не только брать,
присваивать готовый продукт, но н воздейство-
вать на природу, чтобы получить от нее больше
продуктов. «Люди стали возделывать землю,
сеять хлеб, приручать н разводить животных,
т. е. заниматься земледелием н скотоводством.
А это занятие, обеспечивавшее человеку более
надежные и постоянные средства существова-
ния, в свою очередь позволило отдельным лю-
дям перейти к производству из природного
сырья продуктов, не су ществу ющих в природе
в готовом виде: орудии труда, одежды, обуви,
посуды, украшений, тканей п т. п.
С развитием производства начинают скла-
дываться условии для возникновения п раз-
вития машин. Сначала машпны, как и орудпя,
20
—____-_— ОТ ОРУДИЯ ПЕРВОБЫТНОГО ЧЕЛОВЕКА ДО СОВРЕМЕННЫХ МАШИН
лпш1. помогали человеку в его труде. Затем онп
начали постепенно заменяю его.
1 рудопой процесс у человека складывается из
совершенно разных по своему характеру п со-
держанию действий. Грузчик несет груз; это
транспортный процесс, который может выпол-
нять за человека транспортная машина. Рабо-
чий вращает рукоятку насоса, пресса, станка
и т. п. это энергетический процесс, который
может быть поручен двигателю, т. е. энергетичес-
кой машине. Слесарь или кузнец обрабатывает
металл, опиливая его напильником плп изменяя
его форму с помощью молота, - это технологи-
ческий процесс, который можно передать тех-
нологическим машинам: металлорежущему стан-
ку плп механическому молоту.
Машины выполняют эти процессы, а чело-
век контролирует пх. Но это — активный конт-
роль. Человек вс только наблюдает, как про-
текает процесс производства, но п направляет
его. Однако и эту работу можно передать ма-
шине. Существует множество контролыю-уп-
равляющих машин, автоматически регулпру-
ющнх самые разнообразные и сложные трудо-
вые процессы.
И, наконец, любая работа требует осмысли-
вания, логического процесса со стороны чело-
века. Оказывается, что в наше время п технике
целый ряд логических операций (подсчет, за-
поминание, отбор пт. п.) можно поручать гак
называемым счетно-решающим машинам.
Машина, заменяющая человека при выпол-
нении того плп пного трудового процесса, не
только облегчает труд человека, освобождая его
от тяжелой, утомительной и однообразной рабо-
ты. Она делает эту работу быстрее п лучше
человека. Поэтому машины — это средство по-
вышения производительности труда.
Как же возникали п развивались машины?
В самый раннпп, первобытный период раз-
вития человеческого общества у людей появи-
лись первые орудия из камня, сначала простые,
позднее составные. В этот же период люди
начали создавать разные несложные машины.
Так появилась ручная мельница — древнейшая
технологическая машина для размола зерна,
а затем - ручной ткацкий станок (рис. 1). Эти
машпны уже значительно помогали человеку,
облегчалп его труд.
«Замечательным достижением первобытного
человека было освоение огня. С его помощью
л юдп на учил пс ь в ып л ав-
ляи» металлы — глав-
нейший материал техни-
ки. Сначала начали по-
лучать медь, затем брон-
зу (сплав меди с оловом)
в, наконец, железо.Вам,
напорное, встречалосьп
книгах упоминание о
медном, бронзовом и же-
лезном веках в истории
развития человеческого
общества. Отличитель-
ным признаком пх были
изделия из меди, бронзы
или желоза.
Следующий, рабо-
владельческий перпод
развития общества уже
оставил нам много ма-
териальных памятников
человеческого труда:
египетские пирамиды,
греческие храмы, рим-
ские цирки, акведуки,
дороги, архитектурные
сооружения Древнего
Китая, Индии, Индо-
незии, Центральной п
Южной Америки п дру-
гих стран.
Широкий
строительных
грандиозные
сооружений потребова-
ли изобретения и усо-
вершенствования раз-
личных транспортных
машин. Без них невоз-
можно было доставлять
к месту работ огромные
каменные глыбы, слу-
жившие материалом для
величественных пост-
роек. Катки, с помощью
которых передвигали
эти тяжести, подска-
зало людям изобрете-
ние колеса — одного из
важнейших элементов
Л
Рис. 1. Ручной ткацкий
станок. Неподвижные ни-
ти (основа) натянуты
подвешенными к ним кам-
нями. Подвижная нить
(уток) намотана на па-
лочку (будущий челнок),
которую работник про-
таскивал вручную между
нитями основы.
Рис. 2. Водоподъем ное
колесо, приводимое в дви-
жение человеком.
современной техники.
Но все эти машпны. далее самые у сове р-
db & & &
размах
работ и
размеры

21
МАШИНА — ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Рис. 3. Дрее на ши тс кое мирское
гребцами. и
судно, приводимое в (Ъиясение
ио русом.
шеиствоваиныс, яо-прежиему приводились
п действие лишь м^скхлыюй энергией людей —
целых армий рабов, подгоняемых кожаными
бичами безжалостных надсмотрщиков. Рабы
двигали громоздкие транспортные я водоподъем-
ные колеса (рпс. 2); рабы, прикопанные цепями
к скамейкам, гребли тяжелыми вес 1амп па
морских судах (рпс. 3).
Развитие техники рабовладельческого пе-
риода - сооружение подъемных машин, ipeo-
ных п парусных судов, различных военных
(метательных п осадных) машин п др. по-
требовало изучения законов механики. Уже
в III в. до и. э. гениальный гречсскип ученый
Архимед сделал ряд важнейших открытий. Он
открыл свойства рычага н закон гидростатики,
известный до сих пор под названием закона
Архимеда.
В феодальный период истории впервые в
качестве источника энергии была использована
сила водяного потока. Движение воды вращало
водяное колесо, которое в свою очередь при-
водило в действие различные механизмы. Так
возникла энергетика.
Первый механический двигатель — водяное
колесо (рис. 4) — применялся для разных по-
лен: для откачки поды из шахт и рудников,
для подъема руды и угля на поверхность земли,
нагнетания воздуха в металлургические печн
и т. п. В конце ХА III в. на Алтае, выдающийся
pyccKnii гидротехник и изобрети гель К. Д. Фро-
лов построил па Змеипогорском
руднике грандиозную по тому
времени систему гидросиловых
установок г водяными колесами
диаметром до 17 м для о г качки
воды из рудников, подъема ру-
(ы из шахт п т. п.
В феодальный период поя-
вилось множество разнообраз-
ных технологических машин:
лесопилки, бумажные и поро-
ховые мелышцы, рудодробп н>-
пые посты п \р. О (пако широ-
кое* расирост ранение этих ма-
шин часто тормозилось из-за
отсутствия поблизости водяного
потока, который мог бы приво-
дить их в действие. Так, в ме-
стное hi, где находились руда и топливо, не
оказывалось подходящей для нспользования
реки, н, наоборот, на берегах' многих рек нс
было залежей руды пли юрючего. А подвоз
руды и тон шва к реке сильно удорожал про-
пзподство металла. Особенно большие затруд-
нения возникали, когда надо было откачивать
воду из рудника.
Нужно было искать
гни, чтобы приводить в де
бом пункте земной по-
верхности. Пробовали
использовать для этой
цели энергию ветра, по
это оказалось малоэф-
фективным. Ветер хоть
и дует на земле везде,
но не всегда и неравно-
мерно. Утихнет он—и
остановятся машины,
жди, пока ветер снова
зацует!..
Стали искать другой
источник энергии. Дол-
го трудились изобрета-
тели, много машин не-
новые источники энег-
йствне машины в лю
Рис. 4. Водяное колесо.
пыталп — и вот, наконец, новый двигатель
был построен. Это была паровая машина, пер-
вый тепловой двигатель.
Долгое Время паровые машины применялись
только для огкачкн воды. В 1668 г. английский
22
ОТ ОРУД11П 11ЕРВОИЫТПОГО ЧРЛОНГКЛ ДО современных машин
изобретатель Томас, Севери изобрел паровой
насос. В 1705 1 другой апг iiinei.ini изобрета-
тель — Томас Ньюкомен, кузнец по профессии,
сконст ру ирона л паро-а1Мосферпую поршневую
машину для подъема воды из шахт, использо-
вав работы знаменитого французского ученого
Дени Папепа. В 1703 i выдающийся русский
теплотехник И В Ползунов изобрел универ-
сальный тс плот я (inirareiK. Однако эго заме-
чательное изобретение не получило должной
оценки в условиях томной и шета топ крепо-
стной России.
Расти реши торговли между странами в ре-
зультате великих географических открышй коп-
на Х\ п нача ia Х\1 в. потребовало резкого
увеличения количества товаров. Производство
пришлось организовывать но-повому. Работу
между отдельными людьми стали распределять
так, чтобы каждый пынолиял лишь какую-то
определенную часть трудового процесса. Па
пример, для того чтобы изготовить гвоздь,
оцш рабочий тянул проволоку, ipyroii — рубил
ее на части, третий делал шляпку, четвер-
тый острие, н т. и. Гакое производство с
широким разделением тру (а (пока еще ручного)
no.ij4ii.io название м а н j ф а к т j р п о г о
И сыграло большую роль п возникновении и
развитии машинного производства. Геперь, ког-
да каждый рабочий ста i выполнять только од
пу от дельную несложную операцию, откры-
iaci> возможность поручить эту операцию Ma-
in..не,
1акая замена человека машиной особенно
широко нача.та осуществляться в конце XV III -
начале XIX в , в верно i быстрого развития ка-
питализма, и получила название промыт
ленного перепорота.
Промышленный переворот начался с изо-
бретения текстильных (прядильных п ткацких)
машин. Они уже не только помогали рабочему,
но п полностью заменяли его. Прп этом машины
работ али ио много pa i быстрее подеп, и такая
замена ручного труда машинами сразу резко
увеличила выработку пряжи и ткаиеи.
Начавшись п тскстплыюм проп.июдеше,
промышленный переворот быстро раскроетра
пился п на другие отрасли промышленности.
Возник вопрос: кто же пли что же бу (ст при-
водить в действие псе множество новых машин?
Be ,ь паровая машина приспособлена главным
образом для откачки поды Выход был только
одни: с (слан, паровой двигатель у п н в <• р-
сальны м, способным нрнпо (Ить в действие-
самые разнообразные машины.
Нема io изобрстагелей работало над этой
проблемой. Наибольших успехов достиг ан-
гличанин Джемс Уатт. Двигатель его, Построен-
ный в 17<S/i г., оказался наиболее экономичным
и эффективным.
В ходе промышленного переворота возникло
машишпх* нропзво (стш>, т. е. ирон ию (ство с
применением машин. Одновременно с ним ноз-
пнкло и м а ш и 11 о с т р о е и и с, т. е. из-
готовление в фабричных условиях машин для
всех отраслей техники и машин для заводов,
изготовляющих машины.
Универсальный паровой двигатель приводил
и движение многочисленные машины и станки
на фабриках и заводах. Количество про-
изводимых ими товаров непрерывно увели
чпвалось
Рост продукции, достигнутый прп машин-
ном иронзво (стие, поставил новые задачи перед
транспортом: нп лошади, ни парусные суда не
в состоянии были справиться с перевозкой
огромного количества грузов. II эти новые за (а
чп были решены опять-таки прп помощи паро-
вого двигателя. В начале XIX в. были изобре-
тены первые сухопутные паровые транспорт
madhifa — ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Рис. 6 ^Елизавета* — первый пироход, построенный
в России (1815).
ные машины — паровозы. Среди них наиболее
удачным оказался паровоз английского изо-
бретателя Джорджа Стефенсона (рис. 5). В Рос-
сии первыми строителямв паровозов были отец
п сын Черепановы. Несколько раньше, чем Сте-
фенсон создал паровоз, американец Фу.тьтон
построил первый пароход.
Но Паровые машины были сложными, гро-
моздкими н дорогими установками. Бурно раз-
вивающемуся механическому транспорту ну-
жен был другой двигатель небольшой п де-
шевый, сжигающий топливо в самом цилиндре.
Созданием такого двигателя, получившего на-
I
НЕБЫВАЛЫМИ 111 tPAMH
llaaia страна гигантскими та
гама идет к коммунизму. За се-
милетие (1059 1965 гг.) пропз
водство электроэнергии у нас
удвоится, мощность химической
индустрии утроится, на 40% но '
высятся реальные доходы всех .
советских людей. Для них будет >
построено 15 млн. квартир в го
ротах и 7 млн. домов в сельской
местности. За семилетку общий
выпуск промышленной про «у к
ции пашей Родины увеличится
на 30%. ,
звание двигателя внутреннего сгорания, стали
заниматься в середине XIX в. десятки изобре-
тите leii
В 1860 г. француз Ленуар, использовав
конструктивные элементы паровой машины, га-
зовое топливо и электрическую искру для
зажигания, сконструировал первый нашедший
пракшческое применение двигатель внутрен-
ней о сгорания. Другие изобретатели усовершен-
ствовали конструкцию Лепуара.
В 1884 г. аш типскпп изобретатель Парсонс
сконструировал многоступенчатую паровую ре-
активную турбину и затем в течение ряда лет
работал над ее усовершенствованием.
В 1889 г. шведский инженер Лаваль по-
строил паровую турбину, которая сыграла
большую роль в истории развития турбо-
строения.
В 1897 г. немецкий инженер Рудольф Дп-
зель создал высокоэкономичиый двигатель, по-
лучивший в первом десятилетии XX в. значи-
тельное распространение.
Одновременно с развитием технологических
машин и двигателей развивалась п техника
передачи энергии от двигателя к рабочей ма-
шине: валы, канатные и ременные передачп,
различные трансмиссии. 1ак складывалась
отмеченная в трудах К. Маркса «развитая сово-
купность машин», состоящая пз трех необхо-
димых частей: машины-двигателя, передаточ-
ной системы и машины-орудия. На примере
электротехники, которая возникла в то время,
посмотрим, как ее бурное развитие повлияло
па разнигис энергетики и других отраслей тех-
ники.
После опубликования в 1831 г. открытье
знаменитого английского ученого Майк та Фа-
радея в области электричества десяткп изо-
бретателен стали работать над созданием гене-
ратора электрического тока и электрического
двигателя.
В 1834 г. русский ученый Б. С. Якоби скоп-
стру провал один пз первых электрических дви-
гателей.
Свое изобретение (рпс. 7) Якоби примени.!
для приведения в депствие колес небольшого
судна, успешно плававн!его по Неве в
1838 г. Однако этот перв.лн электроход оказал-
ся неэкономичным, так как в тс времена пе
было еще дешевых источников электроэнергии.
24
ОТ ОРУДИИ 11ЕРНОИЫТ11ОГО ЧЕЛОВЕКА ПО СОВРЕМЕННЫХ МАШИН
На изобретением генератора дешевой элект-
роэнергии продолжали трудиться десятки лю-
дей. Спорна опп применяли постоянные магни-
ты и, чтобы усилить мощность генератора, так
увеличивали число этих магии гон, что генера-
тор становился похожим па ежа (рпс. 8). За-
тем постоянные магниты заменили электромаг-
нитами, которые сначала питались током от от-
дельных маленьких генераторов с постоянными
магнатами, а позднее током са лих генераторов.
Особенно удачным оказался генератор бель-
гийского изобретателя Грамма (рпс. 9). В осно-
ву ого был положен кольцевой якорь с катуш-
ками изолированного провода.
Самым важным в изобретении Грамма было
то, что его машину можно было использовать в
двух целях: если вращать якорь машины, она
даст ток, т. е. будет работать как генератор;
если же поднести к ней ток, якорь начнет вра-
щаться и машина станет двигателем. Это было
наглядным подтверждением закона обратимо-
сти электрических машин, открытого в 1833 г.
академиком Петербургской академии наук
Э. X. Ленцем.
Машина Грамма помогла ре-
шить новую неотложную зада-
чу, вставшую перед техникой
передачи энергии на большое
расстояние
Были попытки передавать
энергию на расстояние при по-
мощи воды и сжатого воздуха.
Двигатель, установленный
у водопада пли близ у голыми
ша .гы, приводил в движение
водяной ИЛИ ВОЗДУШНЫЙ насос
(компрессор). Вода под напо-
ром (пз водонапорной башни)
или воздух под давлением по-
давались по трубам к месту
потребления я распределялись
по водяным пли воздушным дви-
гателям, вращающим рабочие
машины.
Старая схема «двигатель - - нередаточпы.1 ме-
ханизм — орудие» выросла в сложную систе-
му. Между первичным двигателем, чер-
пающим энергию от природы, я рабочей маши-
ной-орудием возникло звено выработки и пе-
редачи вторично и энергии, включающее в
Рис. 8. Электрический
генератор постоянного
тока ^Альянс» (1856).
Рис. 7. Электродвига-
тель Якоби (1834).
себя генератор этой
энергии, сеть и вторич-
ные двигатели.
Для чего потребова-
лось вырабатывать вто-
ричную энергию? Для
передачи энергии иа
расстояние, для удоб-
ного распределения ее
между многочисленны-
ми рабочими машинами.
Место выработки вто-
ричной энергии полу-
чило название ста Ti-
ll и и. По роду вырабатываемой вторичной энер-
гии станции называются насосными, компрес-
сорными или электрическими По роду исполь-
зуемой первичной энергии они делятся па теп-
ловые п гидравлические.
Машина Грамма, которая по желанию могла
быть либо генератором, либо двигателем, вы-
теснила насосы и компрессоры в системах, не-
рсдающпх энергию. Теперь ток проходил от вто-
Рис. 9. Электрический генератор
постоянного тока Грамма с коль-
цевым якорем (1871)
ричного электрогенератора к вторичным элект-
родвигателям по проводам. В этом—основа сов-
ременной сложной спстемы, г те электрическая
энергия выполняет роль и переносчика энер-
гии (электропередача) и распределителя ее меж-
ду рабочими машинами (электропривод).
25
ЫЛШПНЛ — ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Эта система складывалась постепенно.
Первое теоретическое решение задачи о воз-
можности передачи электроэнергии по про-
водам дал в 1880 г. петербургский профессор
Д. Л. Ла чипов. Он (оказал, что потерн энер-
гии в проводах будут невелики, если повыснп,
напряжение тока. К этому же выводу пришел
вте же годы п французский физик М. Дойре.
Он построил первую линию электропере-
дачи длиной в 57 км п передавал по пен ток
напряжением в 2 тыс. в и мощностью 3 кет.
Около трех четверти! и редаваемоп энергии при
этом терялось, и многие учены ечнта ш эконо-
мичную передачу электроэнергии на расстоя-
ние неосу щеслвнмоп.
Опыты Дспре были высоко оценены Марксом
п Энгельсом, которые видели в них зачатки
новом техники. И дейстнптс imio, не прошло и
десяти лет, как электроэнергия была передана
уже на 170 к.м, причем терялась только одна
четверть ее.
1'акпе успехи в области передачи энергии
па большое расстояние были вызнаны бурным
развитием электротехники во в юрой половине
п особенно в самом конце XIX в. Множество
изобретателен работали над проблемой исполь-
зования электричества для освещения и Дру-
гих бытовых нужд. Знаменитая «электрическая
свеча» русского изобрети геля П. Н. Яблочкова
была мерным потреби шлем тока. Решая задачу
питания ряда «спечен» от одного генератора,
Яблочков разработал схему, которая стала
прообразом современных энергосистем с цент-
ральной э гскгростапцнеп, трансформаторами п
потребителями энергии.
Но от схемы до ее осуществления было еще
далеко. Стали строить электростанции пере-
менного тока. Трансформаторы повышали на-
пряженно п линии передачи, потери были нич-
тожны. А на месте потребления энергии дру-
гие трансформаторы понижали напряжение до
нужного и безопасного. Горели электрические
лампы, работали нагревательные приборы, по
двигатели по запускались с места. Секрет элек-
тропередачи был открыт, а секрет электропри-
вода оставался неразгаданным.
Раскрыл его в 1891 г. выдающийся русс кин
электротехник М.О. Доли во-Добровольский
создатель техники трехфазного электрического
тока. Он построил в Германии, между «laj
Pul. 10. ,1биеате.1ъ трехфазного тона М О. До&нво-
/обровалъеко, о (1891).
феискпм водопадом и Франкфуртом-на-Манне,
линию электропередачи трехфазного юка ми-
ной около 170 к я с напряжением 13 тыс. в. Гок,
напряжение которого понижал ос г» па месте по-
требления, приводил в действие двигатель
трех фазного тока (рис. 10).
В 1899 г. на электростанции в Зльберфель-
де генератор трехфазного тока был сое цшеи
с паровой турбиной. »)то открытие знамено-
вало начало современной техники, основа ко-
торой электрификация как особая форма
снабжения энергией промышленности. транс-
порта, сельского хозяйства и бытовых нужд на-
селения. Система a л с к т р н ф п к а ц и п
это звено между первичным двигателем и по-
требителями энергии (машинамп-орудиямн) —
оказала решающее влияние и на двигатели и
па орудия.
Гепловые двигатели скоро бы iu вытеснены
с фабрик и заводов электродвигателями. Пер-
вичным тепловым двигателем крупных элек-
тростанций и океанских судов стала паровая
турбппа. Мощный двигатель внутреннего сго-
рания сделался основным двигателем морских и
речных теплоходов (рис. II), а легкие двига-
телп стали основой энергетики автотранспорта
и авнацпп. Возник новый тепловой двигатель
газовая турбина, широко применяемая в ско-
ростной авиации. Большое развитие получил
гн (роди и гач ель водяная турбина, вращающая
генераторы крупнейших гнчроэлектростапцпп.
Машины-орудия, с ганки самого разпообраз-
26
ОТ ОРУДИИ НЕРВОВЫТПОГО ЧЕЛОВЕКА ДО СОВРЕМЕННЫЕ ЛАПШИ
ного назначения срапршаются с электрическим
двигателем. Элекгроэвертя движет я крохот-
ные папочки часовой промышленности и стан-
ки-гиганты тяжелого машиностроения Вне-
дрение электроэнергии но все технологические
процессы производства со.» pi.io невиданные, воз-
можности (ля перехода к автоматическим си-
стемам, автоматическим станкам, линиям, це-
лым заводам-автоматам.
1’е »ко изменилась технология производст-
венных процессов. Широкое применение полу-
чила электротехнологпя: электросварка, э »ект-
ропагрев, электроискровая обработка. Электро
фпцпрованные машины проникли вовсе области
тру (а. Горные комбайны выполняют тяже iyio
работу шахтеров; разнообразные механизмы
облегчают труд строителей, лесорубов, земле-
копов.
Гениальный основоположник научного ком-
мунизма Ф. Энгельс в своих трудах
что элект рификация вызовет та-
кой стремительный рост произ-
водительных сил общества, что
онп выйдут из-под контроля ка-
питализма. Всем известны слова
В. II. Ленина: "Коммунизм
это есть Советская власть плюо
электрификация всей страны»!
Современная техника вегу'
паи сейчас в новый период сво-.
его развития в период, ког .
да паша страна строит комму-
низм. Отчетливые черты этого
впдпы по псех важнейших об- Рис. II Первый
ластях техники — энергетике,
машиностроении, — в применяемых материалах,
в возникновении новых се отраслей.
Открытие атомной (точнее, ядерной) энергии
стало переломным моментом во всей нсторпп
развития техники.Благодаря этому человечество
полу чило гигантские, практически неистощимые
запасы энергии, которые способны приводить в
движение всю огромную массу современной тех-
ники. Человечество вступило и атомный век.
Первый атомный (ядерный) реактор создан
итальянским ученым Энрико Ферми в декабре
1942 г. Правда, этот реактор был еще так мало-
силен, что с его помощью i рудно было вскипя-
тить даже стакан воды. Но ведь вес великие от-
крытия и изобретения начинаются с ма юго!
Уже в 1954 г. в СССР была пущена Первая в
мире атомная электроС1апция.
Запасы природных радиоактивных материа-
лов во много раз превышают, запасы обычного
топлива. Б каждом килограмме атомного горю-
чего содержит ся в (есятки тысяч раз большее
количество энергии. Опытная атомная станция
Хкадемни наук СССР мощностью в 5 тыс. кет
ежесуточно «сжигает» в своем реакторе всею
30 I урана. В год это с клан »яег около
11 кГ.
Высокая концентрация энергии н атомном
ядре особенно ценна (ля поднжжпых машин.
1 ак, атомный локомот ни с тяжелым составом
может пробежать от Москвы до Li щдпвостока
и вернуться обратно, затратив менее 1 «/’ ура-
на. Чтомный самолет, использовав всего 1 кГ
ядерного горючего, сможет дна с воловиной
раза облететь без иосаткн вокруг Земля со
скоростью в 1300 км час. X первый в мире
у называл,
теплоход «Вандал», построенный в России (1903)
а томный ледокол «Ленин» - огромный корабль,
водоизмещением 16 тыс. Т, с атомной установ-
кой мощностью в 44 тыс. л.с. - может годами
плавать в высоких шпротах, не заходи в пор-
ты за топливом.
Большие изменения произошли за послед-
ние годы во всех областях техники. П машино-
строении, например, осуществляется переход
ко все более совершенным автоматическим ме-
тодам производства, при которых человек
только наблюдает за сложными маншпами-
автоматамп. Частичная автоматика с механиче-
ским приводом заменяется комплексной, сплош-
ной автоматизацией, регулируемой потоком
невидимых глазу электронов. Весьма совср-
27
млтпннл - ОСНОВА современной техники
ВСЕГО В 10 р 13
Мы так привыкли к быстрому
росту скоростей самолетов, лющ-
uucreii турбин, производитель- ’
ногти машин, что увеличить что-
нибудь в 10 раз кажется нам порой
чем-то простым, не стоящим вни-
мания. Но знаете ли вы, что про-
изойдет, если все вдруг станет
быстр<ч\ больше или меньше
в 10 раз? Всего в 10 раз!
Есин человек ускорит свои
движения в 10 раз, то зашагает
вровень со скорым поездом.
Если реактивные сам* лоты по-
летят в 10 раз быстрее*, то они
превратятся в искусственные
спутники Земли пли даже в новые
планеты. Если обыкновенные
гривенники уменьшатся в 10 раз,
то в большой наперсток их можно
будет насыпать около 20тыс. штук.
шенпа автоматика, основанная на применении
меченых атомов. Эти атомы легко обнаружи-
ваются приборами и становятся незаменимым
орудием контроля и управления процессами,
пропс ходя щеми н недоступных пеиосредсгнеп-
ному наблюдению местах.
В neve завода-автомата нет люден. Слож-
ная система точнейших машин н приборов сама
осуществляет весь технологический процесс,
начиная от плавки металла и кончая упаков-
кой п отправкой на склад готовых изделии.
Быстро развивается за последние годы еще
одна замечательная отрасль маиш пост роения—
производство счетно-решающих машин. Они
способны заменять такой умственный труд че-
ловека, как подсчет, отбор, запоминание, пере-
вод с одного языка на другой, управление
производством, движением на дороге п т. п.
Эти машины выполняют спою работу быстрее
н точнее человека.
П< степенный переход в пашей стране к пол-
ной автоматизации всех процессов современно-
го производства создает условия для стирания
грани между физическим и умственным трудом.
В самом деле, какими обширными п разнообраз-
ными знаниями должен обладать человек, чтобы
управлять машинами, которые запоминают, счи-
тают, переводят быстрее его самого! Прежний.
зачастую малограмотны!! рабочий был бы со-
вершенно не в состоянии управлять современ-
ной техникой. Па смену ему пришли широко
образованные, культурные рабочие со специ-
альным техническим образованием. 1 олько они
в состоянии освоить новую технику, технику
эпохи строительства коммунизма!
За всю многовековую историю свое го раз-
вития техника всегда записи та от свойств ма-
териалов, предоставляемых eii природой. Сей-
час насту наст полный переворот и в области про-
изводства материалов. Человек уже по берет
для своих нужд готовые, созданные природой
сложные материалы, а сам создает их из ато-
мов разных веществ. К этим искусственным
материалам наших дней следует причислить
прежде всего так называемые поли мер ы —
химические вещества, образованные соедине-
нием нескольких, иногда очень многих, мо-
лекул. Таким путем получаются самые разно-
образные вещества, из которых делают, па при-
мер, искусственное волокно высокого качест-
ва или различные искусственные смолы —
пластмассы. Они все более п более вы-
тесняют дерево и металл из машиностроения
и других областей техники.
Особое место в новой технике приобрета-
ет использование полупровод пи ков.
Они незаменимы в приборостроении. Полупро-
водниковые термометры могут измерить темпе-
ратуру крохотной снежинки. обнаружить
горящую папиросу на расстоянии нескольких
километров. Полупроводниковые термоэлемен-
ты превращают теплоту в электроэнергию; по-
лу проводниковые фотоэлементы контролируют
качество продукции, читают книги п т. п. По-
лупроводниковые элементы превращают в элек-
троэнергию солнечный свет и могут запасать
ее «впрок». И в радиотехнику7 пришли полу про-
водин кп; они заменяют радиолампы п дают воз-
можность строить крошечные прпемиикп.
I ак на ваших глазах растет в складывается
новая техника — техника коммунистического
общества, техника ядерно» энергии, сплошной
автоматизации, «думающих* машин, чудесных
полупроводников. Широкое использование и
дальнейшее развитие этом ноной техники наи-
более характерная черта периода создания
матори а. I ьпо-тсх н ическои ба зы комму ннс тнче-
Ского общества.
28
or ОРУДИИ ПЕРЕОНЫТИОГО ЧЕЛОВЕКл ЦО СОВРЕМЕННЫХ МАШИН
В высоких достижениях современной тех-
ники и в начавшемся переходе ее на новый
уровень большую роль играют научные и тех-
нические достижения Советской страны
Сколько лет человечество мечтало вырвать-
ся за пределы земной атмосферы, проникнуть
в тайпы космоса! Еще совсем недавно это было
всего лишь Фантастикой. Л сегодня мечта ста-
новится былью. Искусе гвенпые спутники Зем-
ли и Солнца, первая космическая ракета-лун-
ник, вторая космическая ракета, доставившая
нам, жителям Земли, фотографию невидимой
стороны Луны, баллистические многоступенча-
тые ракеты для запуска тяжелых сну гни ков —
разве это нс подлинный триумф советской нау-
ки и техники?
В пашей стране сконструирован турбобур
машина для быстрого бурения глубочайших
нефтяных скважин. По проектам советских уче-
ных в г. Дубна, под Москвой, сооружен син-
хрофазотрон — одна из самых мощных п мире
установок для ядерных исследований.
На первое место в мире вышла паша страна
по созданию замечательных скоростных пас-
сажирских самолетов-гигантов: 1У-104, ТУ-
114, ПЛ-18, АН-10. Мировой рекорд подъ-
ема с грузом 12 тыс. кГ был достигнут на
советском двухмоторном одновинтовом вер-
толете-гиганте МП-6. В нашей стране по-
строено быстроходное судно па подводных
крыльях.
Исключительны достижения пашей техники
по производству мощных и точных металлообра-
батывающих станков, горных комбайнов, точ-
нейших измерительных приборов, замечатель-
ной оптики, сверхмощных паровых п гидравли-
ческих турбин, электрогенераторов и многих
других Maninn.
Изучение истории техники показывает нам,
как труд, становящийся благодаря технике все
производительнее и продуктивнее, меняет ха-
рактер взяпмоотношеппй человека с природой.
Человек — «дитя природы», зависевший от лю-
бых се проявлений, становится «господином
природы», умело использует ее законы, уп-
равляет се процессами, изменяет пх по своему
желанию.
Сейчас наша страна иступила в решаютцпи
этап создания матерпа тыю-тсхппчсской базы
коммунизма. Обширную программу строитель-
ства коммунистического общества наметил XXI
съезд парши.
Съезд принял Контрольные цифры разыипя
народного хозяйства нашей праны па 1959—
1965 гг. Главная задача этого плана —даль-
нейший подъем всех отраслей нашей экономики,
основанный на усиленном росте тяжелой ин-
дустрии. В результате жизненный уровень со-
ветского народа будетнепрерыппо повышаться.
Что нужно, чтобы успешно выполнить по-
ставленные съездом задачи? Прежде всего —
технический прогресс, развитие машинострое-
ния, радиоэлектроники, электротехники, при-
боростроения, химии, нефтяной и газовой
промышленности и других областей техники.
Техника в пашей стране непрерыппо совер-
шенствуется, непрерывно идет вперед. Без
знания основ техники сейчас но может обойтись
ни один человек. Вот почему надо со школь-
ных лет овладевал ь основами технических -зна-
ний, осваивать технические профессии. Тогда
п цы сможете своим трудом внести вклад в
грандиозное дело создания материально-
технической базы коммунистического об-
щества.
Перед памп ясная и благородная цель.
Чтобы достигнуть ее, нам, советским людям,
надо мною потрудиться.
ГОД Г ШЕИ ТЫСЯЧЕЛЕТИЮ
За 1918 н 1919 гг. у нас была
открыта .>1 электростанция мощ
ностыо н 3,5 тыс. кет. За 1920 н
1921 гг. —221 станция мощностью
в 12 тыс. кет.
Прирост мощностей возрос за
2 года больше, чем на 300%. Но
обвщя абсолютная мощность
всех новых станции была тогда
ничтожна меньше, чем мощ
ность двигателем одного совре-
менною реактивного самолета.
В 19з9—19бэ IT. мощность но-
вых электростанций будет увели-
чиваться ежегодно в среднем поч-
ти на 9 млн. кет.
Это значит, что теперь один
год стал как бы ранен целому ты
Сяче.тстпю, мы расгсм в 11)00
раз быстрее, чем па заре Совет
СЬОН власти.
29
МАШИН Л—ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
Промышленное предприятие — это органи-
зация, которая использует для производ-
ства различной ироду кцнн спетому машин. Часто
такую организацию называют заводом или, на-
пример в тскстн ibiioii пли шнцевой промышлен-
ности, фабрикой. 1? горной промышленности
другое Название — шахта пли ру (ник. орга-
низацию, которая применяет систему маинш для
производстве! электрической энергии, называют
зле ктросганцней.
Промышленные предприятия различают по
отраслям, г. е. по виду выпускаемой продукции.
В СССР промышленное гь сое гонт при мерно из
20 основных отраслей. Сре pi них топливная,
черпая п цветная металлу ргпя, машиностро-
ение, химическая, текстильная, пищевая про-
мышленность и др.
Заводы (фабрики) возникли, естественно,
когда машины начали делать при помощи
других машин, т. е. в период промышленного
перепорота.
В России машинная фабрика ( Хлсксапдров-
ская мануфактура бу магопря (пльпая) была е»с-
п вана в 1799 г., а первый машиностроительный
завод с пароним машиной возник в 1792 г.
в Петербурге. Это, конечно, были мелкие пред-
приятия с примитивными машинами. Сейчас
в СССР и tpy гпх высокоразвитых странах есть
заводы, насчитывающие десятки тысяч рабочих
н укомилектопаппые самым современным новей-
шим оборудованием.
Промышленные предприятия Советской ст ра-
ны в корне отличаются от таких же предприя-
тий капиталистических стран. 1ам владе-
лец— капиталист. Он ставит перед собой одну
цель —добиться на ибо пипой прибыли для са-
мого Себя.
Заводы в СССР — общенародная собствен-
ность. Работают они по государственным пла-
вам, необходимые средства получают от госу-
дарства, спою продукцию сдают государству,
отчитываются тоже перед ним. Чем лучше
работают социалистические предприятия, тем
большую пользу получает весь парод.
Главная задача развптяя социалистическо-
го производства — обеспечить максимальное
удовлетворение потребностей советских людей.
На наших предприятиях при непрерывном
разпнтпп п совершенствоваппп техники, улуч-
шении организации производства, прп росте
производительности труда по-
стоянно имеется в виду также
улучшение условии и облегче-
ние труда.
Деятельностью завода ру-
ководит заводоу правление во
главе с директором, которого
назначает совет народного хо-
зяйства.
Первый заместитель дирек-
тора — главный инженер. В за-
впеп мости от сложности и гс-
личины предприятия уг дирек-
тора могут быть и другие за-
местители.
На многих заводах есть
технические советы. В пх состав
входят рабочие новаторы про-
изведет ва, инженерно-техничес-
кие работники, представители
общественныхирганизацпй. Гех-
нпческис сонеты привлекают ь
споен работе ученых п обсуж
дают совместно с ними проек-
ты новых машин, новые техно-
логические процессы, изобрете-
ния н т. д.
30
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
07ДЕ 1
папма и уго.п.пе-

Заводоуправленпе состоит
из отделов конструкторского,
планового, технологического,
организации труда, снабжении,
сбыта, финансового, бу хгалте-
рнп, отдела главного механика,
технической пропаганды, подго-
товки каipon,
ния п <р
1’асскал.ем коротко, на пр ixiepe м.ппипо-
ст роите 1ьного «анода, чем они lainiMaioTCH. Нач
нем с конструкторского о т д е -
л а. Задачи его понятны из названия. Но па
разных заводах они бывают раз тчпыхпг, в
.зависимости от того, как налажено изготовле-
ние новых образцом машин Бывает так-,
что новый образец создают цехи заноза, Заня-
тый выпуском старой машины; те самые произ-
водственные цехи, которые выпускают сотни,
тысячи, десятки тысяч дета ieii одной машины,
получают заказ одновременно изготовить ;д
тали повой машины.
Более успешно разрабатывается новый обра-
зец, ког (а его изготовление порт чают специаль-
ному цеху — экспериментальному
В некоторых oipac.THX машиностроения есть
самостоятельные опытные заводы. Их дело —
только соз (авать новые образцы машин, про-
веренные, испытанные, доработанные настолько,
чтобы их можно было спокойно пере (ать в мас-
совое, серийное производство. Копст руктор-
ский отдел серийного завода при этом ;И?т
своим цехам только рабочие чертежи дЯталей
и узлов повой машины.
Как только .«анод получил задание начать
выпуск ноной машины, п дело сразу же вклю-
чается планов ы й о т д с I. Ведь работа
завода планируется. Количество рабочих, чис-
ло единиц оборудования, оборотные сре тства —
все потребности завода должны быть приведены
в соответствие с upon «подст вен пой программой,
сопоставлены с ресурсами, выделяемыми (энно-
му предприятию.
31
МАШПИ 1 — ОСПОЕЛ СОНРЕМЕ1ПЮП ТЕХНИКИ
Плановый отдел составляет график запу-
ска машин в производство: к такому-то числу
должны закончить работу технологи; тогда-то
должны быть готовы чертежи инструментов,
штампов, приспособлений. Устанавливаются
сроки их изготовления в инструментальном
цехе, сроки поступления на склады -материа-
лов. Затем намечаются даты, когда надо на-
чать изготовление детален во всех цехах, и
сроки начала выпуска новой машины.
Па этой стадии планы производственных
цехов еще не составляются. Ведь планирова-
ние — это научный процесс, оно основано па
точных закономерностях. Для цеха такая за-
кономерность — это технологический провесе
(см. ст. «Что такое технология машинострое-
ния»). Поэтому сначала заводские технологи
точно установят, на каком оборудовании будет
выполняться каждая операция, каким инстру-
ментом, с какими приспособлениями, сколько
времени она займет, сколько потребуется для
се выполнения рабочих, какой квалификации.
Вот на этой основе уже можно планировать ра-
боту цехов, т. с. составить график равномер-
ного и комплектного выпуска машин в таких
количествах, каких требует государственный
план.
Технологи начинают свою деятельность
вместе с плановиками п даже раньше пх на
тон стадии, когда чертежи машпны егце не со-
шли с досок конструкторов. Тогда технолог са-
дится рядом с конструктором и вместе с ним
обсуждает новую конструкцию, ее ТеХПОДС-
ИНИМ сть.
Но до спх пор технолог был лишь консуль-
тантом. А теперь он определяет дальнейшую
судьбу машины. Как быстро удастся выпустить
машину, в каких количествах, какого она бу ют
качества, сколько будет стоить? Ответы па эти
вопросы в большой степени зависят от технолога.
В тесном контакте с технологами работает
отдел о р га н п за цп п т р у ta (плп от-
дел труда и заработной плат ы).
Технологи подсчитали, сколько нужно времени
на выполнение каждой операции. Это техниче-
ская норма времени. Она полностью учитывает
позможностп заводского оборудования. Теперь
надо эти возможности реализовать. Эю требует
внимания к самым, казалось бы, незначитель-
ным мелочам.
Отдел организации труда старается разумно,
экономно использовать труд раоочего, нра-
пп.п.по его оргаппзо! ать. Он старается с'>е-
речь для производства каждую минуту рабочего
времепп.
32
ЧРОМЫШЛГППОЕ НРКДИРИЯ l'1/F
Так, при изучении процесса сборки автомо-
бильного колеса установили, что покрышка
лежит от сборщика на 1 ли дальше, чем необ-
ходимо. О щи лишний шаг за покрышкой,
одни — обратно. Подсчитали: при сборке уз-
ла — два лишних шага; при сборке машины
(5 колес) — 10 шагов; в день (100 комплектов)—
1 к. и; в год — 12 бессмысленно потерянных
дней. Вот что такое лишний таг сборщика!
Минута п производстве — огромная ве-
личина! Еще в 1958 г. электростанции Со-
ветского Союза давали за 1 мин. столько энер-
гии, чго ее хватило бы на месяц работы
большого автозавода. За одну минуту металлур-
ги выплавля hi металл, которого хватало на
изготовление 5 мощных тракторов, 10 гру юных
автомобилей, нескольких мотоциклов, десятков
велосипедов. Сейчас эти цифры возросли.
Важное звено заводоуправления отдел
с н а б ж е п и я. Этот отдел вместе с плановым
изучает спецификацию детален и материалов
новой машины. Что, например, можно по-
лучить в готовом виде от других раводов?
Подшипники с подшипникового завода, элек-
трооборудование — с другого завода, пластмас-
сы — с третьего, ткани — с четвертого, стек-
ло, приборы с пятого, шестого и т. д. Так
составляются план снабжения и план коопе-
рирования, т. е. получения необходимых дета-
лей и узлои с других предприятий.
Но отдел снабжения не только доставляет
нужные материалы. Он следит также за нра-
КАК ОГРОМЕН МИЛЛИАРД
В этом томе вы не меньше ста
раз встретите слово «миллиард»
В конце семилетки в пашей стране
в год будет выращиваться не менее
10 11 млрд, пудов зерна, элект-
роэнергии бу дет выработано
500— 520 млрд, квт-ч. Неясно ли
вы представляете себе, как велик
миллиард?
Чтобы досчитать до миллиар-
да, произнося каждую сек; иду
по очередному числу, понадобит-
ся 32 года непрерывной «работы •
без спа и отдыха, без выходных
дней. Если сложить из миллиар-
да спичек узенькую дорожку, то
опа охватит i ю гечлю но эквато-
ру Предположим, что в библио-
теке 5 тыс. книг, в каждой — по
100 страниц, па каждой стра-
нице по 2 тыс. букв. Л всею
букв в этих книгах — миллиард.
1
расхидова-
например,
по весу н
с нормами
СНАЬЖГКИ
пильным их
нием. Дает,
цеху металл
соответствии
и точно знает, сколь-
ко весят выпускаемые
изде шя. Куда делась
разница—ушлавс! рхж-
ку? Значит, нужно собрать эту' стружку и с Уать
на переплавку.
Каждое дело требует творческого подхода.
Вот, например, финансовый о т д е л.
Казалось бы, одни «сухие» цпфры: получил и
банке деньги, распределил пх по статьям —
и все. Однако от работы финансистов, от того,
насколько хорошо они видят, что н действи-
тельности скрывается за сухими цифрами, за-
висят результаты всей работы завода.
Существует такой термин: оборотные
средства предприятия. Это — день-
ги. вложенные в запасы материалов, в начатые,
но не законченные производством изделия, в
готовую, но не отправленную продукцию.
Госу щретво ныде 1яет заводу ежегодно опре-
деленную сумму оборотных средств, скажем
100 млн. руб. А продукции он выпускает п год
на 400 млн. руб. Выходит, первоначально вы-
деленные срсдстиа за год оборачиваются че-
тыре раза: продоли птелыюсть одного оборо-
та 90 дней. V если сократить продолжитель-
ность оборота. допустим, с 90 до 70 дней? Тог-
да средства станут оборачиваться пять рал в
С13 Детская энциклопедия, т. 5
1/ \lllllll -1 - (X /ЮН I COUPE UPl/l/OII EEXJHIKlI
год вместо четырех. В результате при тех же
100 млн., выделенных государством» завод
получит возможность выпускать продукцию
по на 400, а па .>00 млн. руб. в го v Вместо че-
гырех. автомобилей в день — пять, вместо
восьми 1ССЯГП волосике щи- сто, вместо двухсот
телевизоров — двести пятьдесят. Вот что зна-
чат «сухие» цифры!
«Сухие» цифры, учет каждой израсходо-
ванной копейки составляют Содержание рабо-
ты еще одного отцела — цептра.1 ь и о й
бухгалтер!! п. Если па каждой выпу-
щенной детали сберечь только одну копейку,
то годовая экономия па крупном заводе может
достигнуть сотен тысяч рублей. Центральная
бухгалтерия ведет точный учет всех затрат п
доходов предприятия. В этом учете, как в зер-
кале, видны результаты хозяйственной деятель-
ности завода.
Есть в заводоуправлении отдел, который
занимается оборудованием, отдел глав-
ного механика. Прп получении нового
задания он в первую очередь изучит потребность
в оборудовании. В механических цехах, ска-
жем, обнаруживается нехватка станков. По-
просить новые? Возможно, придется. Но рань-
ше надо проверить свои резервы. Ведь можно
модернизировать многие станки, сделать п\
более мощными, более производительными.
Можно н улучшить использование станков,
отремонтировать их. Об этом заботится отдел
главного механика. Элсктроэпергетпчсскнмп
установками. тепло- н водоснабжением па за-
воде недаег отдел главного энергети-
ка. Он также согласует потребность п энер-
гии с новым заданием.
Отдел технической п р о п а г а н-
д ы (нлп техн н ч е с к о п п и ф о р м а ц и п)
тоже внесет спой вклад в освоение Новой
машины. Он изыщет п размножит информа-
цию об изготовлении подобных машин за гра-
ницей, о всех новинках отечественных род-
ственных заводов, оборудует в цехах вптрпны,
устропт выставки, организует лекции, пока-
жет технические кинофильмы - сделает псе,
чтобы помочь рабочим п инженерам. Техниче-
ская библиотека доставит книжки п журналь-
ные новинки и также у строит ныставкн. беседы.
Остается главное кадры. Ими занимают-
ся дпа отдела: о т д ел подготор к н
кадров и отдел найма п уволь-
нения.
Па наших заводах все учатся. Кружки
техминимума, школы передового опыта, курсы
нала piBi.on, мастеров, вечерние (сменные) сред-
34
ui’() МЫШ И ИНОЕ HIT ЦПР11ЯТИГ
пне общеобразовательные школы, профессио-
нально-технические училища, техникумы, заво-
ды-втузы, Лилиалы вечерних институтов, груп-
пы заочников, аспирантские группы — все
условия для учебы!
Оба от <ела, занимающиеся кадрами, дей
ствуют в контакте друг с дру гом. Ови совме-
стно решают, рабочих каких специальностей
надо подготовить своими силами, кого нулево
пайтп на стороне. П тот и другой отделы
охотно привлекают молодежь со средним обра
зованпем* ведь такие люди легко включаются в
любые звенья подготовки кадров, быстро на-
ходят себе место в сложном организме завода.
Upon iводетво на крупных заводах органи-
зовано по цехам — соответственно видам обра-
ботки. Например, па машиностроительном за-
воде есть механические, .нпепнын, пушечный,
сварочный, сборочный п другие цехи. Пред-
ставление об особенностях пх работы дают со-
ответствующие статьи этого тома.
Производственная структура машиностро-
ительного завода дана па рисунке (стр. 36).
Здесь показаны не все цехи, в действительности
пх значительно больше. Инструментальный, ре-
монтно-механический, ремонтно-строительный,
электромеханический, сварочный, термический,
транспортный, заготовительный - все лги и дру-
гие цехи или обслуживают основное производст-
во. плп непосредственно участвуют в нем.
На большом заводе работают десятки це-
хов, тысячи станков, десятки тысяч людей
Выпускают они сотни тысяч деталей, произво-
дят миллионы операции Как разобраться во
всем этом9 Кто может сказать, в каком цехе что
происходит, что с какой деталью делается?
Производственный отдел завода!
Иногда его называют диспетчерским (от анг-
лийского слова, обозначающего «быстро выпол-
нять»).
Диспетчеров на современном заводе немного.
Им помогает специальная техника. Она показы-
вает, как идет выпуск любой детали на любом
участке- Но диспетчеры не только следят за
ходом производства, они ускоряют его, если
г ie-лпбо случилось промедление, приходят па
помощь тем участкам, где возникают какие-
либо трудности.
Настене производственного отдела огром-
ный электрпфицииопаинып график. Ползут на
нем светящиеся жучки. Каждый пз них связан с
движущейся на главном сборочном конвейере
машиной. Сборка идет нормально жучок пол-
зет и пол ?т. Случись малейшая задержка — жу-
чок мгновенно замрет па месте. II сразу увидит
диспетчер: конвейер ос таповплсп, нужно срочно
принимать меры А если не у видит, над графитном
начнет тревожно мигать красный свет: «При-
нимайте меры, конвейер остановился!» I ели же
и его не увидят, то черт з минуту в помещении
загудит сирена.
Обычно конвейер останавливается, ее m пе
хватает деталей. Диспетчер неотступно следит,
чтобы запасы н.х постоянно были на скла <а\
Несколько тысяч детален составляют машину
Каждая из них имеет номер, который показан
на доске против диспетчера. Рядом е номером
три лампочки: зеленая, желтая, красная. Горит
зеленая — все в поря ,ке, апас деталей дос ва-
точный. Но вот он снизился, стал меньше
нормы и сразу же зажглась желтая. Если бы
запас исчерпался, зажглась красная — авария!
3*
35
Д ИС П ЕТЧ ЕРСКАЯ’
МАШИНЫ И ДЕТАЛИ МАШИН
Но мало следить за состоянием запасли на
складах. Важно всегда знать, как эти запасы
пополняются. В комнате диспетчера висит
график часовая выработка каждого цеха. На
нем рядом идут две кривые: план п пыполпе-
ние; вторая чуть-чуть выше первой — значит,
все в порядке!
Четко н слаженно работает огромный и
сложный механизм завода. Спокоен н размерен
ход производства. Но достигается это непросто.
Телефон, радио, автоматика, телемеханика —
все достижения передовой техники попользуют-
ся для этого. А главное в такой размеренноеги—
четкая работа советских люден, их дисципли-
нированность, чувство ответственности. И, ко-
нечно, совершенное знание своего дела. Усилия
и мысли работников завода направлены на то,
чтобы выполнить государственный план с нал
меньшими затратами, чтобы дать стране боль-
ше дешевой продукции лучшего качества, что-
бы еще выше поднять мощь нашей Родины!
СИ РА В КА ОБ ОД НО М ЗАВОДЕ
В СССР много больших заво-
дов. Но и среди них выделяется
Уралмашзавод, который называ-
ют «заводом заводов». Сколько же
может сделан, один завод, пусть
даже очень большой? В 1957 г.,
когда этот завод праздновал свое
двадцатипятилет не, подсчитали,
что с помощью оборудования, вы-
пущенного уралмашевцами. было
добыто около 80 млн. Т нефти и
переработано больше 6Л члн.7’
руды. Трн четверти всех домен-
ных печей Советского Союза уком-
плектованы оборудованием, ко-
торое сделали уралмашевны. В
течение семилетки будет введено
в строп 50 новых прокатных ста-
нов, и 39 из них выпустит Урал-
машлаиод. Л ведь этот завод делает
н шагающие экскаваторы п дру-
гие машины.
МАШИНЫ И ДЕТАЛИ МАШИН
Qt полярной тундры до Черного моря, от Кар-
патских гор до побережья 1 пхого океана
всюду н нашей стране идет творческая сози-
дательная работа по выполнению величествен-
ной программы строительства kommj низма.
И везде на помощь советским людям приходят
машины — могучие, быстрые, ловкие.
Силы человека, управляющего современной
машиной, возрастают неизмеримо. Шесть чело-
век и машинном зале Волжской гидроэлектро-
станции им. В. И. Ленпна без малейшей за-
траты физического труда управляют энерге-
тическими машинами мощностью в 20 млн.
«человеческих сил». А если учесть, что станция
работает круглосуточно, а человек только
8 час., получается, что одна Кхйбышевская
ГЭС выполняет работу 60 млн. человек.
Новый экскаватор, изготовленный Крама-
торским заводом тяжелого машиностроения, ве-
сит 2 800 Т, его ковш вмещает 35 м3 rpjiiia.
Он выполняет работу 15 тыс. людей, а упра-
вляет им всего один человек (рис. 1).
Советский реактивный самолет ГУ 104
доставляет пассажиров и срочные грузы n-i
Москвы и Омск за 2 часа 50 мни. Скорый
поезд проходит это расстояние за трое суток.
А еще совсем недавно, всего 70 лет назад,
пассажиры п срочная почта добирались до Ом-
ска лишь за 4 —5 недель.
С помощью машин человек проникает в
космос, находит под землей нефть, уголь и дру-
гие полезные ископаемые, опускается в глубины
океана, раскрывает тайны вещества. Машина
заменяет человеку на время сердце п легкие,
машина-математик мгновенно решает сложней-
шие задачи, которые треб} ют многодневного
тр>да целого коллектива работников. Радиотех-
ника и телемеханика позволяют управлять дви-
жением самолетов и поездов на расстоянии.
Энергетика, топливная промыв!тонкость, ме-
таллургия. химическая п лесная промышлен-
ность, строительная индустрия, городское хо-
зяйство и транспорт не мог}т cj щсстпонать и
развиваться без машин. В сопременном сель-
ском .хозяйстве, снабжающем пасе юппе про-
дуктами пптавпя, а промышленность сырьем,
также работает множество самых разнообраз-
ных машин.
На цветном рнсуш е (стр. 52) изображены
фабрики, заводы и электростанции, шахты п гор-
ные разработки, железные дороги, мосты и авто-
мобильные магистрали. И всюдт множество ма
NA ШИП I — ОСНОВ I COBPE ЦЕННОЙ ТЕХНИКИ
Puc. 1. Экскааатар c ковшом с.мк.- стою 35 .и3, вес ма-
шины — 3300 T.
шип! Одни созданы для определенных, узко-
специализированных отраслей производстпа,
другие — универсальные — применяются в са-
мых разнообразных условиях.
Машиностроение сердце тяжелой инду-
стрии, основа основ всего народного хозяйства.
Об индустрия льном развитии любой страны
судят по состоянию ее машиностроения.
Коммунистическая партия н Советское пра-
вительство уделяют исключительней' внимание
росту и развитию нашего машиностроения.
В семилетием плане (1959 —1965 гг.) перед
машиностроительной промышленностью стоят
грандиозные задачи по производству новейших
машин, по комплексной механизации и автома-
тизации технологических п транспортных про-
цессов во всех отраслях народного хозяйства.
ЧТО 1 \КОЕ МАШИНА
Характерный признак мая ины, независимо
от количества механизмов, пз которых она
состоит, — это выполнение полезной работы.
Основное назначение механизма передача
плп преобразование движения. Основное наз-
начение машины преобразование энергии плп
использование ее для практических целей. М<г
шипа можс т состоять на одного пли нескольких
механизмов.
Машину, использующую энергию для вы-
полнения полезной механическом работы, на-
зывают маши ной-ору днем (рабочей машиной).
По своему назначению машины можно разде-
лить на энергетические, технологические, транс-
портные!, контрольно-уиравляющие и счетно-ре-
шающие. Энергетические, контролыю-унран 1я-
ющие н счетно-решающие машины рассмотрены
в других статьях. I? этой статье вы познакоми-
тесь с особенностями технологических и транс-
портных машин, которые ио объему' производ-
ства являются основной продукцией машино-
строения.
Технологические машины служат для пы-
полш пня определенной технологической рабо-
ты, т. с. дня изменения формы, размеров,
ви (а, состояния и свойств обрабатываемых объ-
ектов, дли пх соединения и разъединения. Опп
осуществляют самые разнообразные работы:
копают грунт, обрабатывают металлы, дробят
камни, пашут и молотят, печатают. Транс-
портные машины перевозят или переносят
грузы, меняют их местоположение.
Машина состоит из следующих основных
частей:
а) двигателя — источника механической
энергии;
б) исполнительных (рабочих) органов, не-
посредственно выполняющих полезную работу:
в) передаточных механизмов (трансмиссий),
преобразующих движение, передаваемое от дви-
гателя к рабочпм органам;
г) системы управления;
д) остова (станины, корпуса, рамы), пред-
ставляющего собой основание, на котором рас-
положены все части машпны.
ДВИГАТЕЛЬ
Современные машпны большей частью обору-
дованы электрическими двигателями пли двига-
телями внутреннего сгорания. Паровые ма-
шины и новой технике почти пе встречаются.
Что же касается гидравлических п ппевматн
чески.х двигателей, то пх применение п маши-
нах как источников двигательной силы ог-
раничивается, главным образом, системами
управления.
Все машпны, получающие питание по роду
псиолняемоп работы от источника электриче-
ской энергии, снабжены электродвигателями.
Какой двигатель имеет важные преимущества
перед двигателем внутреннего сгорания. Ов
падежное в работе, долговечнее, проще по
системе управления, легко изменяет направле-
пне вращения 1 му пе нужны коробка пере-
мены передач и специальные приспособлен ин
для запуска.
38
МХШППЫ И ДЕТАЛИ МАШИН
Если, например, вместо электродвигателя
поставить па экскаватор или кран двигатель
внутреннего сгорания, то надо дополнительно
ставить топливный пак, систему гоп.тпвопода-
чп, муфту сцепления в более сложную пере-
дачу от двппиеля к рабочим механизмам. Кро-
ме. юго, чтобы изменять нанрав.к нне движения,
потребуется специальный механизм - рев е рс,
так как двигатель внутреннего сгорания из-
менять направление вращения вала не может.
Но есть у электрического двигателя один
крупный недостаток: он привязывает машину
к источнику электроэнергии, лишает ее воз-
можное!!! свободно перемещаться в любом на-
правлении. Подобно тому как электрический
утюг п.in электробритва могуг<уйти» от штеп-
сельной розетки только на длину своего шву ра,
так и тлектрическпи кран может уйти от источ-
ника питания только на (ЛПну своего гибко-
го кабеля. Поэтому автомобили, самолеты,
теплоходы, тракторы снабжены двигателями
впутреннего сгорания.
Двнгак'.ть со всеми вспомогательными
устройствами вместе с нодмоторшш рамой и
кожухом (капотом) называется с и л о в о в
у ста и о в к о н машины.
На разных этанах развития техники суще-
ственным толчком для появления многих новых
машин служило Снижение веса двигатели. Ото
было при создании паровоза, парохода, тепло*
поза, автомобиля, трактора, самолета. Пес двига-
теля сыграл решающую роль при запуске
иску сет венных спутников Земли н космических
ракет.
Для сравнения двигателей часто поль-
зуются показателем их веса, приходяще-
гося - па I л.с. мощности. Чтобы полу-
чить этот показатель, надо вес двигателя раз-
Рис. 2. Развитие привода и передачи run двигателя
А одна пар'пшн машина приводит н дгш-.кенпе вес спина» фабриьи. Г»
нес станки споет птаа.л, В дннгатсл», обгл ул атлет группу станком /
гателгм Е один cr.uiOK обс.туз.ннлется нескодн.кими дкигагелими. Ж
пилиитслыплй механизм, тягач на таких волге а
К исполнительным механизмам:
злеЫ|ииинг.11С.Т1» с трансмиссией o6c.i\aainan
и Д каждый сыном oGc.iv«лимитен одним дьн-
мотор-колего; дгипятс.п. здесь < п< троен» 1» ис-
х. нс имеет трансмиссии.
39
I/ i /////// 1 ОСНОВА COUPE MEH НОЙ ТЕХНИКИ
Рис. 3. Диаграмма, показывающая вес двигателей, при-
ходящийся на 1 л. с. их мощности.
I лономчбиль (пароиап машина с котлом га колесах, при-
менялась для молотьбы|, 2— дизель стационарный, 3 дизель
судовой, J дизель тракторный, 5—электродвигатель 6 ди-
зель автомобильный. 7 двигатель автомобильный карбюра-
терный Двигатели авиационные, в поршневой, 9 турбо-
винтовой to - турбореактивный: ft — ЖРД 12 ракетный
двигатель
делить на его мощность в лошадиных силах.
На рис. 3 даны показатели веса некоторых дви-
гателей.
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ
Исполнительные (рабочие) органы техноло-
гических машин разнообразны. Устройство их
зависит как от выполняемой работы, так и от
свойств обрабатывай пых материалов.
Металлообрабатывающие станки сверлят,
точат, строгают, фрезеруют, шлифуют металл.
Машины для земляных работ рыхлят грунт, ко-
пают, перемещают его, разравнивают, уплот-
няют. Машины для добычи и переработки ка-
менных материалов бурят, дробят, сортируют,
моют. Сушат, размалывают. Сельскохозяйствен-
ные машины пашут, боронят, сеют, жнут,
косят, молотят. Полиграфические машины на-
бирают, печатают, брошируют.
Рабочие органы и инструменты технологи-
чески t машин тго резцы, ковшп, отвалы, вал-
ки, лемехн, поясницы, пп >ы, грохота (епта), .ме-
шалки (рас. 4). Если двигатели большей частью
универсальны, т.е. могут быть На любой машине,
то рабочие органы специализированы и .могут
быть лишь па строго определенной машине: у
мыа -.торежущего станка — резцы, у прокатного
стана — на ikh.
Исполнительным органом транспортной ма-
шины служит движитель. Движитель — зто
ведущие колеса у локомотява и автомоопля, гу-
сеницы у трактора, гребной винт у корабля,
пропеллер у поршневых или турбовинтовых
самолетов, газовая струя у реактивных само-
тетов. Устройство движителя в первую оче-
редь зависит от свойств той среды, в которой
он работает, будь то дорожное покрытие, ночпа,
вода или воздух.
Многие самоходные технологические машины
в процессе работы тоже передвигаются. Колеса,
гусеницы или шагающий механизм служат им
движителями.
ПЕРЕДАЧИ В МАШИНАХ
Каким образом рабочие органы получают
энергию для работы? Для этого служат передачи,
которые обычно состоят из одного пли не-
скольких преобразующих движение we саниз-
мов. Преобразование здесь может заключаться
в изменении числа оборотов, в изменении на-
правления вращения, в изменении вращатель-
ного движения в поступательное, в разветвлении
подводимой мощности путем распреде н-ння ее
между несколькпмн механизмами Передачи по
своему устройству весьма разнообразны; их раз-
деляют па механические, электрические и гид-
равлические (рис. 5,6).
Наиболее распространены механиче-
ские передачи — их применяют на
большинстве автомобилей, в грузоподъемных
машинах, металлообрабатывающих станках и
многих других машинах.
Электрические передачи уста-
навливают на тепловозах, теплоходах, турбо-
электроходах, некоторых мощны' автобусах.
Такая передача у транспортных машин состоит
из первичного двпгателя (обычно внутреннего
сгорания), который соединен с генераторе м,
питающим своей энергией электродвигатели ра-
бочих механпзмов. Эта схема позволяет со-
четать независимость машины от электросети
с преимуществами применения электродвигате-
лей для рабочих механизмов.
Электрические передачи применяются чаще
всего в сочетании с м< ханпчесьпмн.
Гидравлические передачи
весьма разнообразны. Применяются гц гродп-
паыпческпе передачи (турбомуфты, турботраяс-
40
2 Прокатка
4. Бурение
5 Копание
Рис. 4. Рабочие процессы, осуществляемые исполнительными органами технологических машин.
6-Дробление
8 Перемешивание
мл тип i испоил слирг- мг пион n- \ инки
Рис. й. Экскаватор с гидравлической передачей от ди-
зеля с насосал ко всем исполпигт ЛЫ1Ы.Ч Л xauu.iAiau.
форматоры) и передачи ги (ростатнчесьшо (объ-
емного) действия. У экскаватора на рпс. 5 сов-
сем нет механических передач. Здесь дизель
сообщает механическую энергию соединенному
с ним насосу. Жидкость под высоким давлением
поступает к рабочим силовым цилиндрам, из-
меняющим положение стрелы, рукояти и ковша
при работе экскаватора, и к гидравлическим
дипгате ihm вращающего действия, которые яря
водят в движение гусеницы п поворачивают
платформу экскаватора. В последнее время гпд-
раплическая передача появилась па автомоби-
лях, в станках, строительных машинах нт. и.
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МА1ПИНОП
Как может машинист простым усилием руки
остановить движение поезда несом 4000 Т,
и о пр го со скоростью 80 км чпе и обладающею
колоссальной «живой силой» в 100 млн. к/'.м?
В небольших машинах усилие управляю-
щего пип че ювеь.ч умножается р ы ч а ж н о й,
пинтовой или ч е р в я ч н о и п <• -
р < д а ч а м и. По этому принципу действует
ручной тормоз велосипеда и автомобиля, руле-
вое управление автомашины, система управ-
ления небольшого экскаватора (рпс. 7).
Н о вот мы садимся та ру ль самосна.гаМАЗ-530
грузоподъемностью в 40 Т\ вес его вместе
с грузом —70 Т. Гут уж bc.ii. тя простым уси-
лием руки повернуть баранку управления. Нам
поможет сделать это гпдрав ni4cci.>ii с с р в о-
м е х а и и з м (механизм-слу га) следящего дей-
ствия
I идравлическая система применяется во всех
автомобилях-самосвалах для подъема кузова
при разгрузке.
Тормоза железнодорожных поездов и гру-
зовых автомобилей, механизмы новейших экска-
ваторов н многих (Ругнх машин имеют пневма-
тическое управление — т. е. с помощью сжатого
воздуха; воздух также открывает и закрывает
двери нагонов метро н троллейбусов.
Словом, если требуется приложить большие
усилия, применяют гидравлическое управле-
ние А если па щ плавно регу тировать силу п
скорость действия системы управления, лучше
использовать Пневматическое устройство.
Откуда же системы гидравлического и пнев-
матического управления черпают энергию, не-
обходимую для работы? При гидравлическом
управлении жидкость подастся к исполнитель-
ному' механизму под высоким давлением на-
сосом. имеющим привод от двигателя. При
пневматическом управлении воздушный на-
сос компрессор, также имеющий при-
вод от Двигателя, нагнетает воздух под давле-
нием в 8 12 атм в металлический баллон —
р е с и в е р, отку (а воздух постепенно расхо-
дуется при управленпи.
При гидравлическом п пневматическом уп-
равлении наибольшее распространение получил
исполнительный механизм, имеющий форму
полого цилнн тра с поршнем и штоком.
Под давлением поступающей жидкости п in
сжатого воздуха поршень передвигается и своим
штоком включает или выключает сцепную
муфту, прижимает тормозные колодки, повора-
чивает передние колеса тяжелого автомобиля
п т. п.
На машинах, имеющих электрические дви-
гатели, обычно применяется электрическое уп-
равление, обладающее большой гибкостью. Оно
даст возможность наиболее удобно решать во-
просы автоматизации управления машиной. По-
лучили распространенно и комбинированные
системы управления — электромеханическая,
электропневматпческая и др На бетонных заво-
дах-антома гах, например, машины управляются
при помощи пневматических цилиндров. А кра-
нами (золотниками), которые открывают или
прекращают доступ воздуха в эти цилиндры,
управляет нс машинист, а специальные электро-
магниты.
В свою очередь эти электромагниты приво-
дятся в действие автоматически с центрального
пу 1ьта управления.
42
1 Прямая передача 2 Передача через редуктор
3 Передача через коробку скоростей 4 Передача че°ез гидррт₽ансо>орматор
5 ДиЗЕДЬ-ЭДЕКТР^ЧЕСиач riED'fl'J* ’Е'’ПОВ9?
Рис. G. Передачи в машинах.
МАШИНА — uCHOu 1 со/ •) ‘JE и.Л И Т1 \ИШ.И
Схема механического управления
Схема гидравлического управления
Рис. 7. Схемы систем управления.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К ММПИНАМ
Мы познакомимся в этой книге со многими
машинами. Поэтому ням необходимо знать,
какие требования предъявляются к ним.
Каждая новая машина прежде всего должна
соответствовать своему назначению, облегчать
ТРУД рабочего, существенным образом повышать
производительность его труда. Любая новая
машина имеет право на широкое распростране-
ние только в том случае, если по своим по-
казателям она значите 1ьно превосходит показа-
тели уже существующих машин (см. ст. «Как
создается машина-»).
Машина должна быть прочной, обладать
высокой работоспособностью и Действовать до-
статочно долго до замены важнейших деталей
или до капитального ремонта.
При социалистическом производстве очень
важно, чтобы людям, обслуживающим т> пли
иную машину, былп созданы наплучшис усло-
вия для работы. Машпна должна быть та-
кой, чтобы на ней было безопасно работать,
чтобы рабочее место было удобным, защищен-
ным от пытн, жары или .холода. П, наконец,
управление машиной должно быть максимально
простым п легким. Самое прогрессивное ре-
шение этого вопроса — автоматизация j прав-
ления. В настоящее время ее вводят иа многих
машинах.
Важное требование, предъявляемое к ма-
шине, экономичность в работе. Она дол-
жна иметь высокий коэффициент полезного
денстнпя. Поэтому трение в ее частях и
другие вредные потери стараются свести к
минимуму.
Машпна не должна стоить дорого. Поэтому
44
МАШИ IIЛ
важно, чтобы опа была технологична,
т. с. проста и удобна н изготовлении. Снижение
веса имеет большое значение для всех родов
машин И если для самолета кал, и,ш лишний
килограмм — это жизненно важный и основной
техническим вопрос, то для всех остальных
отраслей машиностроения — это серьезная эко-
номическая народнохозяйственная задача. Сни-
жение веса машины — не только экономия ме-
талла; это и экономия труда па обработку метал-
ла п экономия энергии и средств прп эксплуа-
тации п ремонте .машины.
Машина должна быть сконструирована так,
чтобы уход за ней (смазка, регулировка, замена
быстро изнашивающихся деталей) был прост и
удобен. Она должна обладать и ремонтной тех-
нологичностью, чтобы можно было быстро и
легко ремонтировать ее, заменять отдельные
части. Ведь изношенные пли поломанные части
машины, даже самые важные, можно заменить
новыми. Таким образом, при правильной тех-
нической эксплуатации и своевременном ре-
монте машина способна прожить несколько
жизней.
Машина состоит пз многих деталей. Какие
же это детали?
ДЕТАЛИ И УЗЛЫ МАШИН
Многие из нас знают замечательную игру
«Конструктор» — большую коробку с набором
всевозможных металлических или деревянных
деталей. Чего тут только нет! Планки и уголь-
ники, оси и колеса, шестерни и блочки, винты
и гайки... И здесь же — альбом, в котором по-
казано, как собрать пз этих деталей подъемный
кран, ветряную мельппцу, автомобиль и много
других интересных моделей.
Конечно, настоящую машину с помощью
такого «Конструктора» не построишь. Можно
сделать только очень похожую модель ее.
Ведь в настоящей, не игрушечной технике все
намного сложнее.
На свете существуют тысячи машин, и каж-
дая состоит из десятков и сотен самых разно-
образных. не похожих друг на друга деталей.
Как же разобраться в этом многообразии, как
изучить все детали, запомнить их? И тут мы
вспомним наш «Конструктор», где пз немногих
деталей можно построить так много машин.
Представим себе, что нам предложили ра-
зобрать на части механизм велосипеда, башен-
ного крапа, автомобиля, токарного станка,
зерноуборочного комбайна, будильника и
разложить эти части по полочкам так, чтобы
на каждой оказались детали одного назна-
чения.
Вы, наверное, думаете, что для этого Пона-
добится пс одна сотня полочек — так разнооб-
разны, так не похожи эти детали дру г на дру-
га по внешнему виду.
Но пет! Полочек потребуется пс так уж
много. Ведь мы будем сортировать детали
не но пх виду и размерам, а по казн а ч е-
11 н ю, ио топ роли, которую они исполняют
в машине.
Такую сортировку, распределение по полоч-
кам, т. е. к л а с с и ф ч и а ц н ю, осуществи-
ла паука о деталях машин. Рассмотрим клас-
сификацию наиболее упот ребптельпыхдеталей:
Детали для соеди- нения частей ма шины Соединения неразъемные: заклепочные сварные прессовые Соединения разъемные: резьбовые шпоночные шлицевые
Валы, их опоры п соединения Валы (осн) Подшипники Муфты
Детали передач вращательного движения Передачи: зубчатая червячная ременная фрикционная ценная карданная
Детали передач, преобразующих вращательное движение в посту нательное Передачи: капатпо-блочная винтовая реечная шатупно кривошипная кулачковая
Ходовое оборудование Колесное Гусеничное IHaiaiaiucc
Тормоза I колодочные Ленточные Дисковые
45
М IHIHH 1 — ОСНОВ I СОБРЕ НЕННОП ТЕХНИКИ
С0ЕДП1П ПИЯ
Для получения неразъемных соединений де-
тален машин применяют з а к л е п к п, си а р-
к у деталей или з а н р с с со в к у одной
детали в (ругую с помощью пресса.
Зак л с н о ч п ы е соединения долгое
время считались единственно возможными при
изготовлении паровых котлов, мостов, корпу-
сов кораблей, металлических конструкций
для инженерных сооружений п крапов.
Старые производственники помнят, каким
тяжелым бы I труд рабочнх-котсльщнкии в »е
времена, когда все заклепочные работы выпои
ня.тпсь вручную. Особенно трудно приходи-
лось «глухарях!» — так называли рабочих, ко-
торые должны бы in внутри кот.та гру р.ю под
пирать металлическую оправку п удерживать
заклепку, н то время как клепальщик снаружи
бил тяжелым молотом по стержню раскален-
ном заклепки, придавая ему форму иочукруг-
лоп головки.
Сейчас заклепочные соединения в машино-
строении п строите ibiioii технике почти пол-
ностью вытеснены с в а р н ы Xi и (см. ст. «Как
сваривают мета гл»). При снарке соединяемые
части вс ослабляются большим числом отвер-
стий; труд рабочего слал намного легче, про-
изводительность его повысилась. Сварные детали
часто применяются вместо литых; это значи-
тельно уменьшает вес машины.
Закж’Ночные соедпнснпя встречаются в само-
стостроении, где сотня мп тысяч мелких за-
клепок из легкого сплава соединяют частп и
обшивку корпуса, крыла п оперения самолета.
Но и эта работа в значительной степени механи-
зирована.
Для разъемных соединений деталей в ма-
шинах чаще всего применяются болты с
г а й к а м и и пинт ы. Гакле соедпнснпя
называются резьбовыми. Опп очень
удобны, так как дают возможность в любой
момент разобрать машину па частп, сменить
изношенную или непенравну ю деталь. Резьбы
и размеры (Сталей резьбовых соединении в на-
шей промышленности ыанлартпзовапы.
ВАЛЫ, ПХ ОПОРЫ П СОЕДИНЕНИЯ
В каждой машине имеются вращающиеся
валы с насаженными на них зубчатыми колеса-
ми, барабанами для стальных канатов, звез-
дочками хля цепей, шкивами для ремней. Эти
детали надежно закреплены па валу ш п о п-
к о й, которая закладывается в канавки, про-
резанные па валу, и в отверстия ступицы дета-
ли. Шпонку можно закладывать свободно плп с
помощью молотка, если опа имеет форму
клипа.
В автомобилях, станках и многих других
машинах теперь применяются ш л п ц е в ы с
сое (ишчшя, успешно заменяющие шпоночные.
На поверхности нала прорезают канавки
и оставляют выступы (шлицы), которые
входя г в соответствующие но размерам канав-
ки, сделанные п ступице детали, сидящей па
валу. 1акое соединение ослабляет вад меньше,
чем шпонка, п дает возможность шестерне плп
.муфте свободно перемещаться ио валу.
П1 н п о м пли ш е и к о и вал машины опи-
рается па под hi и п в и к. При повороте нала
поверхность вращающегося шипа скользит по
неподвижной поверхности подшипника. Валы
обычно изготовлены из прочной стали. Для
того чтобы уменьшить треппе, опорную поверх-
ность подшипника делают в виде съемного «вкла-
дыша» из бронзы, пз антифрикционного (умень-
шающего трепне) чугуна или заливают баб-
битом - силаном олова, синица п сурьмы,
применяют алюминиевые сплавы, металлоке-
рамические вкладыши. Но это лишь частично
предохраняет шейку вала от износа.
Чтобы уменьшить трение до минимума, под-
шипнику скольжения нужно дать очень
хорошую смазку. При большой скорости враще-
ния вала смазка все время подается к подшип-
нику под давленном. Так смазываются подшип-
ники колончатого вала автомобильного п трак-
торного двигателей.
Однако даже при хорошей смазке подшип-
ники скольжения и шейки палов подвержены
довольно быстрому износу. Поэтому в совре-
менных машинах подшипники скольжения поч-
ти полностью вытеснены шариковыми и
роликовыми подшпини ками. получив-
шими общее название подшипников
к а ч с п п я. Они значительно уменьшают по-
терю энергии в опорах валов, делают ход маши-
ны более легким, обладают высокой работо-
способностью.
13 подшипнике скольжения поверхность
пиша, шейки, пяты скользит по поверхности
подшипника (подпятника) под большой нагруз-
кой н с большой скоростью. Это вызывает на-
гревание тругцпхея поверхностей, а значит, п
вредные потерн энергии в машине. А в подшип-
нике качения между стальным закаленным
кольнем, си (мшим на валу, п таким же кольцом
в опоре катятся шарики пли ролпкн. При пх
46
Рис. 8. Самые употребительные детали и узлы, машин:
1 виты (сортамент) сортового металла: труба, полоса, круглый прокат» шестигранник (для болтов и гаек), «зетовый" профиль,
швеллер, двутавр, квадратный профиль, рельс, равнобокий уголок, толстый лист; 2 - -заклепочные соединения; 3 сварные
соединения; 4 типы резьб н рр "ьбовые соединения, 5 винты и болт с гайкой •• замки, удерживающие резьбовые соеди-
нения от гаморазвинчивапия, 1аечпый ключ. 7 валы: кулачковый, ступенчатый и кривошипный; S шпоночные соединения.
& шлицевые соединения; 10 подшипник скольжения разъемный, fl подшипники качения шариковые и роликовый,
12— роликовый подшипник с корпусом.
ЧЛШППЛ ОТПОИЛ СОИРГ МИННОЙ ТЬ\НПКП
Г----------
качении трение становится ничтожно малым,
износ детален — небольшим, а потери энергии
и машине уменьшаются по много раз.
Шарикоподшипники широко применяются
в самых разнообразных современных машинах
и механизмах. Шарикоподшипниковые заводы
в Москве и других городах пашей страны вы-
пускают миллионы ПОДН1Ниппков всех размеров:
от крошечных подшипников - ли шпутов до
подшппникоп-гигаптов.
Перед советским машиностроением стоит за-
дача перевести в ближайшие годы все вагоны
железнодорожного транспорта на подшипники
качения. Тепловозы и электровозы смогут тог-
да повести составы значительно большего веса,
а пробег вагонов без смены подшипников воз-
растет в десятки раз.
Валы в машинах соединяются между собой
с помощью муфт, весьма разнообразных по
своему устройств!.
Прп постоянно соединенных муфтах палы
во время работы машины не Morj г быть расцеп-
лены; сцепные же, пли у п р а в л я е-
м ы е, муфты позволяют расц< плять на ходу
валы п затем плавно соединять пх.
Примером управляемой муфты служит ме-
ханизм сцепления в автомобиле. Нажи-
мая на педаль сцепления водитель разобщает
пал двигатели и вал трансмиссии автомобиля;
отпуская педаль, — плавно сцеп 1яет их.
ДЕТАЛИ ПЕР1 ДАЧ
У часового механизма, токарного станка
и многих дру гпх машин передача вращатель-
ного движения от одного нала к другому осу-
ществляется с помощью зубчатых ко-
лес, насаженных на валы. “Здесь одно
колесо ведущее, а другое ведомое.
Малое зубчатое колесо, называемое тестер-
н е й, бывает обычно ведущим. Прп этом боль-
шое колесо вращается во столько раз мед-
леннее малого, во сколько число его зубьев
больше числа зубьев шестерни. Отношение
числа оборотов ведущего колеса к числу обо-
ротов ведомого называется передаточным
число м. Т ак, если веду щее колесо делает
1500 об .шш, а ведомое - 500, то передаточное
число равно 3.
В тех случаях, когда нужно увеличить число
оборотов ведомого вала по сравнению с числом
оборотов ведущего, на ведущем валу ставят
большое колесо, а на ведомом — малое.
Зубчатые колеса, передающие движение меж-
ду параллельными валами, имеют цилинд-
рическую форму. Зубчатые колеса, оси
которых перпендикулярны, имеют форму усе-
ченного конуса и называются поэтому коп н-
ч е с кп м и.
Когда оси па юв в машине скрещиваются,
применяется червячная передача.
Здесь ведущий вал с винтовой нарезкой —
червяк, а ведомое — зубчатое колесо с
косо поставленными зубьями.
Червячные передачи отличаются плавнос-
тью хода и могут иметь большое передаточ-
ное число. Это очень удобно в тех случаях, ког-
да быстроходный двигатель приводит в движе-
ние тихоходную машину. Однако прп работе
они потребляют значительно больше энергии,
чем зубчатые. Поэтому коэффициент полезного
действия червячных передач много ниже.
Для зубчатых и червячных передач нужна
большая точность изготовления надежная,
исключающая перекос валов установка подшип-
ников, обильная и своевременная смазка. Что-
бы сделать высококачественные зубчатые пе-
редачи, нужны дорогие зуборезные станки п
хорошая технологическая подготовка производ-
ства. Поэтому в настоящее время специализи-
рованные заводы пли цехи выпускают уже
готовые, собранные и испытанные зубчатые
передачи в виде комплектного узла (меха-
низма). Такой комплектный механизм,
состоящий из набора зубчатых колес, валов,
подшипников п деталей для смазки, заключен-
ный в герметически закрытый корпус, назы-
вается зубчатым (червячным) редуктором.
Вращательное движение может быть пе-
редано от одного вала к другому п с помощью
гладких — цилиндрических пли конических -
колес, нс имеющих зубьев. Необходимо толь-
ко, чтобы они были с достаточной силой при-
жаты др'г к другу. Тогда ведущее колесо
силой трения будет увлекать ведомое. Такая
передача вращательного движения называется
фрпкцпонной. Однако в машинах фрпк-
цпопныс передачп не получили широкого при-
менения, так как не обеспечивают надежной пе-
редачи движения.
Если расстояние между' параллельными ва-
лами в машине велико, то для передачп вра-
щательного движения от одного нала к другому
применяют г 11 б к у ю передачу - р е м е н-
н у ю или цепи у ю. Вентилятор .автомобиль-
ного двигателя, например, приводится в дви-
жение клиновым ремне м. который
работает быстро п богппмно, без толчков и уда-
ров. Цепная передача на велосипеде состо-
48
Рис. 9. Самые употребительные детали и у.^лы машин:
1 — муфты дли соединения валов. 2 - муфты фрикционные конусная и дисков.» л. з — элементы зубчатого щенления. про-
филь зуба, схемы наружного, внутреннего н реечного зубчатого зацеплении, 4 зубчатые цилиндрические колеса < яримыми,
косыми и елочными (шевронными) зубьями. 5 коническая передача со спиральными зубьями, схема соединении 1.«»ническич
шестерен, 6 редуктор с червячной передачей 7 гибкие передачи с плоским ремнем, клиповым ремнем, втх.и*»нк»-ролико-
ной и «бесшумной» (зубчатой) цепью. 6 к.шптпая передача, состоящая из барабана, каната, блоков и крюковой подвески.
& карданная передача полумуфта кардана имеет шлицевое соединение с валом. Ю шатунно-кривошипная н кулачковая
передачи, it колодочные тормола кранового и ат < «мобильного тина; 12 элементы ходового оборудования: кр.нпшое колесо
с двумя (Яфтпками (ребордами), жслс-аюдорожпое колесо с одним бортиком, автомобильное колесо с пневматической шиной.
гракторпап гусенпда
ит н.т бесконечной цепи и двух зпездочек —
ведущей н ведомой. Гусеницы трактора или экс-
каватора— тоже цепи. У лепты эскалатора мет-
ро — две бесконечные цени. К их звеньям при-
креплены ступеньки, па которых стоят пасса-
жиры. 13 быстроходных передачах применяют
бесшумные цепи.
Современные автомобили снабжены к а р-
данной передачей. Опа состоит из двух
шарнирных муфт и промежуточного нала. Муф-
ты соединены с валами посредством шлицев.
Карданная передача позволяет смещать на
Небольшой угол ведомый вал опюенгельии
«едущего.
С помощью к а п ат н о-б л о ч п о и пере-
дачп вращательное движение вала преобразу-
ется в поступательное. Э акая передача состоит
пз барабан а, стального к а и а т а (троса) п
блоков (роликов), па которых канат изменяет
свое направление.
Многим пз вас, наверное, приходилось
наблюдать работу строительных крапов пли
экскаваторов. 1 ибкип стальной канат, нама-
тываемый па барабан лебедки, передаст усилие
крюку, поднимающему груз, или ковшу экска-
ватора, копающего грунт. Канат евпт h i мно-
жества очень тонких и прочных стальных
проволочек.
Если нужно увеличить усилие за счет у мень-
шеипя скорости, в канатной передаче применя-
ют полиспаст, состоящий пз системы
блоков.
Преобразование вращательного движения в
поступательное осуществляется также с помо-
щью винтовой передачи. Рабочими деталями ее
Рис. 10. Цепочка различных передач.
Л/.IW/Z// I ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ техники
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
КАРДАННАЯ
ПЕРЕДАЧА
ВАЛ
— ПЕРЕДАЧА
„МАЛЬТИЙСКИЙ
КРЕСТ“
ГИ6ИИИ ВАЛ
КОНИЧЕСКАЯ ШЕСТЕРНЯ
ВАРИАТОР
ФРИКЦИОННЫЙ
С-
.1/ НИЦЦЫ И (1.1 1.1 и .17 1/7/7777
служат и и п т п га й к а. С пх помощью
домкратом поднимают па небольшую высоту
груз, зажимают обрабатываемую деталь в сле-
сарных тисках, передвигают суппорт токарпо-
вннторезпого станка. В от шчпе от крепежных
пиитов, имеющих резьбу треугольного профиля,
винт с гайкой, применяемые в вин вовой
передаче, имеют прямоугольную плп трапе-
цевидную резьбу.
В некоторых машинах вращательное ип-
женпе преобразуется в поступательное с по-
мощью р е е ч п о н передачи, которая состоит
из шестерня п губчатой репки.
III а т у п н о-к р н п о ш н п н а я пере-
дача применяется в поршневых двигателях
внутреннего сгорания, в паровых машинах,
в насосах, перекачивающих жидкости, н в ком-
прессорных установках, сжимающих и nai вс-
тающих газы под большим давленном. У дви-
гателей внутреннего сгорания шатунно- кри-
вошипная передача преобразует возвратно по-
ступательное движение поршня во враща-
тельное движение коленчатого вала. У насосов
и компрессоров происходит обратное преобра-
зование. Шатун соединен с кривошипом колен-
чатого вала ш ату и н ы м подшипником.
Верхняя головка шатуна соединена с поршнем
при помощи п а л ь ц а. Коленчатып пал двига-
теля опирается на к о р е п и ы е подшипники.
В поршневом двигателе есть еще одни ме-
ханизм, преобразующий вращательное двпа.е
пне в поступательное. Это — к ул а ч к о п ы й
вал, то л кате л н п пру ж я я ы кулачкового
механизма, управляющего работой клапанов.
Кулачок и толкатель поднимают клапан, а
пружина опускает его и прял нмает к седлу.
ХОДОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Один машины работают, находясь па одном
месте (например, станки на фабриках и
заводах), другие передвигаются па ко юсах,
гусеницах плп при помощи шагающего меха
низма, т. е. имеют ходовое обо руд о-
в а и и с.
Выбор ходового оборудования д 1Я топ плн
иной машпны зависит от особенностей п со-
стояния пути, веса машины я необходимой
скорости передвижения. Хо ioboo оборудование
ре 1ЫОВОГО транспорта состоят на металличе-
ских колес снабженных ребордам и
(закраппамп), которые не дают локомотиву
и вагонам сойти с рельсов Мостовые н башен
ные крапы также переминаются но рельсам
на стальных колесах.
Автомобили, колесные тракторы, легкие
экскаваторы и некоторые краны оборудованы
прочными надувными резиновыми |пнпамп—
п н е в м а т и к а м и.
Чтобы машины могли лсч ко передви-
гаться по бе.дорожыо, но заболоченной мест-
ности или по сыпучему песку, пх вместо обыч-
ных колес снабжают гусеницами.
У 1усеппц большая опорная поверхность
н потому мало удельное давление, переда
ваемое па грунт. (ельное давление опреде-
ляется в кГ см~, т. е. это частное от деления
величины веса машины в кп юграммах на
опорную площадь гусениц, измеряемую в с.и".
Благодаря малому удельному давлению па
грунт гусеницы пе пропаливаются н машина
имеет хорошую проходимость. Зацепы в iyce-
нпцах повышают тяговые качества машины.
У гусениц >чспь мала скорость передви-
жения, поэтому в последнее время па многих
экскаваторах п крапах гусеницы вытесняются
колесами с большими пневматическими шина-
ми. Когда такая машппа двпжетсп по ровной
дороге, давление в нише при помощи специаль-
ного компрессора повышается до 3.5—4,5 атм.
А ос in машина попа сает па Мокрый плп рых-
лый > рупт, носитель снижает давление до 1,2
п даже до 0 7—0,8 атм. Шипы становятся
«вездеходными», и машина лсчко преодолевает
бездорожье.
ТОР'ЮЗА
Назначение тормоза общеизвестно: водите 1ь
автомобиля, заметив неожиданно возникшее па
пути препятствие, нажимает па тормоз, н
машина останавливается. Крановщик подъем
пого крана тормозом удерживает груз па
высоте или заме сляет его движение при спуске.
Обычно тормоз состоит пз барабана,
сидящего па вращающемся палу, и тормоз-
п ы х колод о к. При торможении колодки
принимаются к барабану н соз (а ют силу тре-
пня. Это замедляет и останавливает вращение
тормозного барабанк, а с ним и движение всей
машины плн груза.
В автомобн u.iioM тормозе колодки паходят-
•я внутри барабана. II рн торможении кулачок,
поворачиваясь, pa i спивает колодки н прижи-
мает пх к внутренней поверхности вращакчцего-
ся барабана. В крановом тормозе колодки
охватывают барабан снаружи.
5J
МАШИН I — (М ИОН I ( ОГ.ГЧ UE НПО ft техн ни. и
У локомогпвог п железнодорожных ва-
гонов колодки при тормола-п п п пр пл. и мают ел
к обо 1у колес. Погашаемая анергия лвлл.еиия
преобразуйся в теп.юную. Поэтому тормоза
должны хорошо отводип» тепло в окружающую
атмосферу.
Кроме колодочных, в крапах часто применя-
ются л е п т о ч п i.i е п in д н с к о в ы е тор-
моза .
Ч ГО ТАКОЕ СТАНДАРТИЗАЦИЯ
Рассказ о деталях машин будет неполным,
если не упомянуть об их стандартизации п
нормалилацпп.
Как вы думаете, что проп ioii (ci, если каж-
дой конпруктор и каждым завод начнет при-
думывать новые размеры резьб, профп теп про-
ката, шарикоподшипников, муфт, ценен или
даже новую систему оформления чертежей н
условных обозначении? Конечно, п таких чер-
тежах не сумеют разобраться работники
других предприятий, п завод не сможет пол\-
чпт ь всех необходимых ему материалов п гою-
вых изделий, по сможет осуществить upon.:
водегпенное сотрудничество с другими пред-
приятиями и т. д.
Чтобы этого пс случилось, в пашей стране
введена система государственных общесоюз-
ных стандартов (1 ОСТов), которые пп одно
предприятие не вправе нарушить. Стандарт
аопапы все важнейшие конструктивные элемен-
ты детален машин, профпли проката (балки,
уголки, швеллеры, трубы), размеры шарико-
подшипников, стальные канаты, а также чертеж-
ная система. условные <>би.:нач1Ч!пя н мши ос
другое.
По машппос । роевню я другим видам про-
дукции самых разнообразных отраслей прои
подстаа с iандарт амп установлены также н «тех-
нические условия» на изготовление я прием
этой продукции.
Стандарты все время пополняются п обнов-
ляются в соответствии с непрерывным ростом
н рашшпем промышленного проп-.в идет на.
В дополнение к стапдаршлацнп, проводимой
в общегосударс 1 венном масштабе, отдельные
отрасли производства п заводы могу i прово-
дить работы по п и м а л я л а ц н п дет а-
лен машин. технологической оснастке режу-
щего, п смертельною инструмента п др. Норма-
лизацией могут быть охвачены .моменты, по
прсдусмо।репные общегисударственными стан-
дартами. О (нано чаще всего заводские нормали
представляют собой сокращенную выборку
из ГОСТов. I государственными стандарт амп пре-
дусмотрены тысячи типоразмеров крепежных
детален п сотни разных профи.топ стального
проката н труб для всех отраслей народно-
го хозяйства. Но для нужд какого-нибудь
одного завода достаточно имен» 200 типораз-
мером крепежных деталей п 30 разных про-
филен стального проката п труб. Завод вы
пускает п о р м а л ь (таблицу), ограничиваю-
щую конструктора и выборе крепежных
деталей пли профилен проката. Такая нормаль
не прошворечпт ГОС! у, по очень облегчает
работу по снабжению, увеличивает повто-
ряемость детален в производстве п тем самым
значителыю у цчпевляст стоимость машпн.
ЯЗЫК ТЕХНИКИ
Дрюго делают на заводах разных машин п
станков. А ведь машина или станок состоит
из различных детален. Со всех участков са-
мо (а поступают готовые детали в сборочным цех.
Некоторые детали даже привозят за согни
километров с других заводив.
Пл щталей собираются узлы, а из узлов —
целые машины. Детали «слушаются» сборщн
кон точно становятся на своп места, плот
но плп свободно надеваются на валы, на ц-жпо
садятся в приготовленные для них гнезда, .iei-
ко навинчиваю!ся на болты. А как же иначе?
Если бы они не пидходили др\1 к Других, иг
возможно было бы дета । к машины.
Рабочие н инженеры, которые изготовляют
отдельные детали, находятся в разных цехах и
даже па разных занцдах. Опп могут не знать
Друг друга п не советоваться между собой. В об-
Мы живом в мире машин.
52

детали П
. /de* । i let ‘‘
1 i -г
т
лит, из. кол. №Д0К. подпись Д корпус •Л- ЛНТЕ 1 ДЕС |МЦ11Г*
КОНСТРУКТ. Петрсг. ZLS3
РЕД-KUHCT Ибаноб и&ьД, г'-"1 ”’ ?<|Г n*t,_н
ПРОВЕРИЛ I Сидоров Дурилюнимии Д16Т
юг 1 Трыков ЛГЯ| Г0СТ47Я4 АО МКБК
I МЛРМПКСН] Кул ев i/z:i
ЯЗЫК TI.XIIIIKII
щ<-м le.ie u\ напрапляет п объединяет единый
для всех язык гехппкп — язык чертежей. За-
мысловатые липпп, значки п цифры черте-
жей понятны рабочим и инженерам всего мира.
Be (Ь чертежи выполняются е соблюдением
единых правил, знать которые необходимо
всем.
Не умея составлять н читать чертежи, не-
возможно строить машины, дома, мосты, пло-
тины, нельзя даже хорошо понят ь, как они ус-
троены, нельзя внести в них какое-либо
усовершенствование. Даже для того, что-
бы построить простейшую модель, надо сперва
разобраться н ее чертежах.
Почему же понадобился людям этот спе-
ция.и.иып язык, почему нельзя обойтись толь-
ко картинами, которые рисуют художники?
Вот перед памп (ом (рис. 1) Он изображен
так, как его виде I художник. Всем ясно это
дом. По построить его по такому рисунку
очень и очень сложно. Мы не знаем истинных
размеров стен, окоп, (верен здании. Измерить
их па рисунке нельзя — линии степ, крыши,
окон потеряли па нем параллельность, а пх
размеры уменьшаются но мере удаления от
наблюдателя.
Чтобы построить дом пли сделать машину,
нужен составленный с соблюдением опреде-
ленных законов и правил рисунок, из кото-
рого были бы видны iciicT-
ительные формы п размеры
деталей, из чего они сделаны и
Kai; обработаны, их располо-
жение но отношению друг к
другу >то 11 есть чертеж.
Изображение и рос । рапс гнев-
ного предмета па плоскости при
помощи определенных приемов
называется проектированием, а
полученное изображение
проекцией данного предмета па
плоскость. В taiiiicn мости от
способа проектирования мож-
но получить различные проек-
ции одного п того же предмета.
Поместите подставку для ка-
рандашей между лампой и эк-
раном из прозрачной бумаги и
обведите контуры ее тени карай
дашом (рис. 2). Вы получше
проекцию подставки па пло-
скость бумаги. Допо итie ее
линиями внутреннего контура — и полу цен-
ный рисунок даст наглядное н весьма точное
представление об изображаемом пре дмете. Но
обратите внимание: размеры проекции под-
ставки не равны ее действительным размерам.
Они изменяются в зависимости от положения
иодстапкп относи le.ibiio лампы и экрана.
Гак получается потому, что лучи спета
исходят из одной точки н угол между крайними
проектирующими тучами изменяется я зависи-
мое m от положения проектируемого предмета.
Гаков способ проектирования называется
ц е п т р а л к п ы м. Его применяют главным
образом и живописи н архитектурных черте-
жах при изображении зданий. В :мих случаях
центральные проекции называют л и п с и и о й
и е р с и е к тнно в (рис. 3).
Если для получения тени от предмета мы
будем пользоваться параллельно идущими лу-
чами спета, то размеры тени не будут зависеть
от расстояния предмета от плоскости проекции.
'Такое проектирование называется па р а л-
л е л ь и ы м. Проектирующие лучи могу i па-
дать па плоскость проекции точно под прямым
углом. В атом случае размеры проекции точ-
но совпадают с размерами проектируемого пред-
хюта. Такие проекции называются и р я м о-
у г о ;i ь и ы м и, или о р т о г о н а л к в ы ч и
(рис. 4). Они позволяют точно определит ь раз-
Рис. 7. Чтобы построить дом, нужно иметь его чертеж.
Деталь II ее чертеж, выполненный в грех
проекциях по правилам ManiiiuocTpoinc.ii,iioio черчения.
53
1/ t /////// I O( ПО П 1 ( О HP I MlIIIIO n трлн п К H
Рис. 2. При центральном проектировании размеры
проекции предмета не равны его действительным
размерам.
Рис. 3. Так выглядит улица в линейной перспективе.
меры п взаимное* расположение пространст-
венных нредмегон п поэтому являются основ
пым способом пх изображения па чертежах.
Если же л} чп надают под острым углом к
плоскости проекция, то проекция предмета
получается непохожей па предмет, так же как
не похожа на вас ваша тень в вечернее время.
Такие проекции называются к о с о у г о л I»-
н ы м н. Ими пользуются для технических
рисунков.
Можно проектировать предмет с различ-
ных сторон и каждый рал получать новое изо-
бражение, непохожее па предыдущее.
Чтобы все инженеры во всех странах мира
делали чертежи одинаково, 5 станов теп единый
способ проектирования предметов и опреде-
ленное расположение проекции па чертежах.
Способ этот заключается в том, что про-
ектируемый предмет как бы помещают в про-
странство угла, образованного тремя взаимно-
перпендикулярными плоскостями, и проекти-
руют его методом прямоугольной проекции па
трп плоскости (см. цв. рис., стр. 53, и рис. 5).
Плоскость Н называется горизонтальной
плоскостью проекцпи, плоскость V — верти-
кальной, а плоскость U7 — профплыюй. Не-
трудно видеть, что проекции предмета на эти
плоскости представляют собой внешний вид
предмета с трех сторон спереди, сверху и
слева.
Теперь как бы развернем наши плоскости
проекций: плоскость II откинем вниз, а плос-
кость W повернем па 90 против часов oil стрел-
ки. В результате все три плоскости проекции
оказались совмещенными в одной плоскости
бумаги. Это п есть чертеж предмета в прямо-
уголышх проекцня х.
При совмещении плоскостей вид сверху
оказался под впдом спереди, а вид слева —
справа от вида спереди. Такая зависимость
и расположении видон называется проекцион-
ной связью и при выполнении чертежей должна
обязательно соблюдаться.
Как же получить проекцию какого-лпбо
предмета па бумаге?
Самый простой способ — это положить
его па бумагу н обвести тонким карандашом
(рис. 6). Но нс всякий пред мет можно спроекти-
ровать таким способом. Одни предметы не
поместятся на листе, другие слишком ма-
лы, а третьи (например, электрическую лам-
почку) невозможно обвести из-за сложности пх
формы.
Кроме того, пас интересует по только в пень
нпн впд предмета, поп его внутреннее \ строп-
54
стпо, которое таким способом па GjMaiy пе
спроектируешь. Вот тут-то нам н пона добят-
ся приемы н правила начертательной
г е о м е т р и н.
Обозначим буквой А какую-пибу ц. точку
на проектируемом предмете (рис. 7). Тогда мы
сможем сказать, что точка А — это оригинал,
точка а — проекция оригинала, Аа — проек-
тирующий луч, плоскость Р — плоскость про-
екции.
То ;ке самое мы можем сказать обо всех
точках предмета. C.ie цшате гыю, чтобы полу-
чить проекцию предмета, надо спроектировать
псе его точки.
Но законы п правила начертательной гео-
метрии позволяю! значительно упростить
эн работу. Дейстпптелыю, чтобы построить
проекции примой, достаточно спроектиронать
только (ве любые принадлежащие си точки
п пронести через них прямую липою. Проек-
1>ис- 4. Проекция может быть прямоугольной или косо-
угольной, в зависимости от исправления проектирую-
щих лучей.
язык ti;x и in; я
Гис. 5. Так получается чертеж предмета в прямо-
угольной проекции.
Рис. 6. Не всякий предмет можно спроектировать при
помощи карандаша.
цин квадрата, прямоугольника илп треуголь-
ника можно построить но проекциям их
вершин (рис. 8).
Многие пртцметы детали здании и машин,
мебель, посуда содержат в себе элементы кри-
вых линий и поверхностен. Для получения пх
проекций приходится также проектировать
ряд принадлежащих им точек и сое (ппять эти
точки между собой при помощи шаблонов
55
.и IП1 ПН I Ol ПОНА ( ОПРЕ ME 11 ПОИ ГЕХНПКН
Рис. ?. Чтобы спроектиро-
вать предмет па плоскость,
надо спроектировать все
его точки.
Рис. Ч. Проекции слож-
ных кривых чертятся по
проекциям их точек, сое-
диняемых лекалами.
Рис. Ю. Проекция дна наклоненного или срезанного
цилиндра представляет собой эллипс. Построить эл-
липс можно способом, показанным на рисунке.
Put. 8. /1 роекцию пря-
мой линии можно по-
строить по проекции
ее двух любых точек,
а проекцию треуголь-
ника — по проекциям
с о вершин.
5G
•i.tbiis n:\ii iiic/i
лекал. Такие .пиши получили название те-
кальных (рис. 9).
Средн бесчисленного многообразия кривых
есть так называемые закономерные кривые,
все точки которых обладают некоторым общим
свойством. Это свойство позволяет применить
определенные правила для их начертания.
Например, шар во всех проекциях имеет вид
окружности. Ее не надо строить но отдельным
точкам, ее можно провести с помощью циркуля.
Проекция дна наклоненного или срезанного
плоскостью кругового цилиндра представляет
собой другую закономерную кривую — эл-
липс (рис. J0). Встречаются и более сложные
закономерные кривые, п для каждой из них есть
свои способы построения (рис. II).
Однако умения правильно построить про-
екцию того пли иного предмета еще не достаточ-
но для правильного составления чертежей.
О ща пз важных особенностей прямо-
угольных проекций заключается в том, что мно-
гие предметы ра тлнчпоп формы проектируют-
ся одинаково на одну, а ниш да и на две плос-
кости проекции. Например, горизонтальную
проекцию в виде круга имеют шар, цилиндр,
конус (рис. 12). Чтобы их различить, обяза-
тельно нужна вторая проекция. Но не всегда
помогает и она. Приходится чертить третью
проекцию.
В тех случаях, когда ио прямоугольных!
проекциям трудно представит!, себе общин
вид изображенного предмета прибегают к
иомощп а к с о и о м е т р н-
ч е с к п х проекций. Опп бы-
вают косоугольными (кабинет-
ная проекция) и прямоуголь-
ными (изометрическая н дн
метрическая). Такие проекции
дают наглядное п весьма точное
изображение предмета н помо-
гают правильно понять чер-
теж (рис. 13).
Очень большое значение име-
ют вспомогательные .пиши, ко-
торые в ряде случаев позво-
ляюг понять чертеж бе.з допол-
нительных проекций. Поэтому
на проекциях тел вращения
(шар, цилиндр, конус, парабо-
лоид и т. д.) и отверстий всег-
да наносят осевые линии
(рис. 14 п, б).
Не меньшую роль играют
Штриховые липни, обозначаю-
щие па чертежах невидимые с
Рис. 12. Цилиндр, конце и шар проектируются на гори-
зонтальную плоскость в виде окружности (о). Чтобы их
различит, ь, нужна в т ор а я, вер т икальн а я п р оекц и я. /( ру-
гне предметы одинаково выглядят в вертикальных
проекциях (б). Поэтому необходимо изображать еще их
вид сверху.
данной стороны элементы деталей (отверстия,вы-
ступы, фаски и т. д.). Сравните проекции ч и г,
изображенные на рис. 14. Они отличаются
только штриховыми линиями. А посмотрите,
как отличаются друг от друга изображен-
ные на них детали. Как видите, па чертеже
не бывает лишних линий. Каждая из них
Риг. 13. Для сложного upeehiema иногЯа приходится чертить пять
шесть прямоугольных проекций. I чтобы был ясен о6и(Ю< вид лпого
предмета, его изображают при поно/ци аксонометрических проекций:
а - димметрической, б кабинетной и е — изомет рическои.
37
1/ IШИ И I — ОРИОН 1 CORP! UEHHOfi ТЕХНИКИ
Рис. 14- Трудно представить себе фирму предмета по
проекциям, изображенным на рисунке (а). Ио осевые линии
на рисунке (б) подсказывают,что изображен цилиндр с вы-
точкой.Чертеж (в) отличается от чертежа (г) только от-
сутствием двух тонких штриховых линий па вертикаль-
ной проекции. Но предметы, изображенные на этих
чертежах, совсем разные.
имеет определенное назначение п помогает пра-
вильно прочитать чертеж.
На чертежах сложных детален часто при-
ходится делать разрезы, сечеппя, нырыны и
обрывы, которые дают возможность более точ-
но понять устройство детали, узла пли целого
Разрез по ЕЕ Разрез поРОб
Рис. 15. Для боле/ точ-
ного изображения слож
пых деталей приходится
делать их ра ‘ре.;ы.
механизма. Сечение и
разрезы шт рпхуются
топкими косыми лнппя-
мп (рис. 15).
Coci авляя чертеж,
нужно внимательно
изучить изображаемую
деталь, определить не-
обходимое число проек-
ции, расположить пх
при проектировании
так, чтобы были пидны
наиболее сложные эле-
менты. Прп изображе-
нии вида спереди лучше
всею дать деталь так,
как она будет установ-
лена в механизме.
Потом нужно по-
смотреть, полное ли
представление о детали
дают ее изображенные
проекции. Ес.нг какой
пибудь элемент детали не ясен, нужно дать се
разрез и ш сечение по этому элементу 11с всег-
да можно изобразить деталь в Натуральную
величину. Чаще приходится ее уменьшать
или увеличивать. Надо правильно выбрать
масштаб изображения и указать его па чер-
теже. Например, масштаб 1:1 означает, что
деталь выполнена в натуральную величину;
1:2- уменьшена в два раза, а 5:1 — увели-
чена в пять раз.
Для того чтобы не загромождать чертей: лит-
ними линиями, в некоторых случаях прибега-
ют к j прощенным изображениям. Надо, ска-
жем, сделать чертеж болта пли какой-либо
детали, имеющей резьбу. Лзобразшь точно про-
екцию сложной винтовой липни резьбы очень
трудно, да и не нужно. Ведь резьба нарезает-
ся при помощи специального инструмента, ко-
торый сам придаст ей необходимый профиль
и размеры. Поэтому па чертеже участок, па
котором должна быть резьба, отмечают гнтри
хопоп линией, а около него ставят условный
знак (рис. 16). Например, М-8 означает, что па
детали надо нарезать метрическую резьбу с
наружным диаметром 8 мм. Только в случаях
специальной резьбы па детали дополнительно
делают вырыв (или выносят сечение) и дают
точные размеры резьбы.
Точно так же поступают с зубчатыми коле-
сами. Зубцов у них много, п все одинаковые.
Зачем же тратить зря время на пх вычерчива-
ние? На чертежах зу бцы не вычерчивают, а
только указывают наружный диаметр колеса,
число зубцов и модуль'зацепленпя (рпс. 17). По
этим данным на зуборезных станках с помощью
специальных модульных фрез или резцов де-
лают именно те зубцы, которые нужно.
Когда вычерчены все необходимые проекции
детали, разрезы п сечеппя, надо проставить
размеры. Конечно, на чертеже у называют дей-
ствительные размеры детали. Пх надо ставить
так, чтобы они нс загораживали основных ли-
ний чертежа п чтобы пх было легко читать.
Прп изготовлении деталей очень трудно вы
держать размеры, обозначенные на чертежах.
Поэтому иногда еще указывают отклонения
от размеров, которые можно допустить при п.г-
готовлепии детали. Эти отклонения, называе-
мые допусками, пишу г справа около основного
размера. Например, подпись 29 0,5 означа-
ет, что при изготовлении детали этот размер
должен оыть не больше 29.5 мм п по меньше
28,5 мм (см. цв. рис., стр 5.3).
Чтобы и гготовить деталь, надо знать так-
же, из какого материала ее делать, как чисто
58
на (О оораоэтать се поверхности. Материал,
и.I которою изготовляется дегаль, у называет-
ся в штампе чертежа пениальными овоЛаче-
ннямп. Например, Ст-45 обозначает, что деталь
изготовляется из нонет pyKiiiioiiiioii стали, со-
держащей около 0.45“о у i юрода. I; соседней
графе штампа у называют количество детален,
которое на (о нзготовшь.
Обработать деталь мои.но но рашору. Мож-
но проточить ее р< щом, который ос ганит бо-
роздки, легко ощу т нмые ру кон. Мо;шю отш Цп-
фовать плп отполировал ь ee Taif, чю она бу дет
блестеть, i.ai. зеркало. Чисто г т обработки но-
вермюстей детали обозначают треугольничка-
ми и ннфр 1МП. На Hind. « г 6» означает полу-
чистую поверхность fi-ro к lacca чнсюзы.
Чертежи, на которых изображена одна де-
таль с j казанном размеров, материала и степени
чистоты обработки, нужны для изготовления де-
талей. Но, чтобы собрать детали и узел механиз-
ма, нужен ДР) I он чертеж, на котором были бы
указаны их взаимное расположение и условии
сборки. 1 iKoii чертеж называЛся сборочным.
Детали можно собирать с разной степенью
плотности, называемой носа р.ой. Например,
колесо, надетое на ось, может качаться, вра-
щаться си обо ото без качаний пли тую повора-
чивал ься на оси. А можно нагреть колесо и
надеть I го так, что повернуть его на осп станет
очень тру (по. Посадьп указываются па сбороч-
ных чертежах буквами.
Чаще всего машпны состоят пз многих де-
талей, изготовленных пз разных материалов.
Для удобства пользования сборочным черте-
жом в его нравом углу над штампом делают
спецификацию- перечень вес х детален,
входящих в изображенный на чертеже у. ел
пли механизм, с указанием пх количсеша и
материала. Кроме того, на чертеже для различ-
ных материалов применяют специальные ус юп-
ныс изображения (рис. 18).
В сборочных чертежах обязательно должен
быть общин в11 ( полностью собранного меха-
пи..ма пли машины.
Как видите, составление чертежей не такая
простая работа. Для с южных маннит прихо-
дится делать не одну тысячу' чертежей деталей,
сборочных чертежей п общих видов Л каждая
деталь, ка.кдый ее ра мер должен быть со-
гласован с размерами других деталей.
Над составлением чертежей работает мно-
го инженеров, техников, чертежников. Чю-
бы все nepieaui выполнялись одинаково, суще
ствует ГОС I па чертежи. В нем предусмотре-
но все: размер бумаги, штампа, толщина ли-
ИЛЫ К 77 \ /////,//
Рис 16. Резьбу на чертежах не вычерчивают t и условно
изображают штриховыми линиями и ставят ее обозна-
чение. Только в случаях специальной резьбы на проекции
детали делают вырыв и с/ают точные размеры резьбы.
нпй, шрифт для надписей, расположение про-
екции, порядок выполнения разрезов и сече-
нии, масштабы, условные изображения и т. д.
И псе, кто работасч над чертежами, должны
строго выполнять правила ГОСТа.
Для изготовления чертежей имеется своя
специальная техника — липепкн. угольники,
рейсшины, лекала, чертежные станки, пзмс-
Рис. 17. На чертежах зубчатых колес не надо чертить
зубцы; достаточно указать наружный диаметр колеса,
число зубцов и .нодуль зацепления.
59
м л шин । ос но a t сопри и/ // но н г к \ и п к //
Рис. 18. Для изображения на чертежах материалов^ из которых сделаны детали, применяют условные обозначения:
/ металл, 2— кирпич: з- земля. J пл.к тма<< м. 5 резина. 6 дсрсьо поперек шож>к<чг. 7 дерено вдоль волокон.
в желе «обетом 9 - «идкости; Ю с текло.
рнте ш, циркули, Далеко не всякие каранда-
ши, бумагу и резинки для с тирания можно ис-
пользовать ирн >ц рвении.
Но ног чертежи готовы.
Сотни листов чертежной бумаги хранят в
своих шпиях, цифрах и значках большой труд
коллектива лю (ей, работавших над созданием
новой машины. Их надо раз (ать инженерам,
техникам и рабочим, которые превратят бгс
форменные куски металла i детали будущей
машины.
Конечно, ра {давать и цехи единственные
эк >< мпляры чертежей нельзя. Поэтому пх при-
ходи гея размножать.
На черте;!; пак ia (ываюг прозрачную бу-
магу — к а л ь к у — и тушью тщательно ко-
пируют па пе| вс< п юбраа.епне Затем эту
кальку нпнмате 1ыю прош рнют н направляют
в светокопировальную машину. В нгн па спе-
циальном cnei очувстви тельной бумаге не 1агают
чертежи. На такой машине можно получить
сколько у го що копни. .Эти конин и отправ-
ляют в цехи Там ими можно пользоваться,
не боясь порван, или певичкаi ь.
Но копировка чертежа па кальку, а затем на
светочувствительную бумагу- это длительная,
кропотливая работа, отнимающая очень много
времени. Поэтому инженеры стремятся создан,
такие методы подготовки чертежей, кото-
рые позволили бы получать копни, не прибе-
гая к кальке.
Мы рассказали здесь о машпносгроите тынах
чертежах. Но без чертежей нельзя обошпсь
и в других областях науки и техники. Напри-
мер, строители применяют строительные чер-
тежи, электрики и ра (исты - электрические
схемы, геологи, тонографы и географы гео-
логические, топографические и географические
карты.
Конечно, эти черюжн по многом от шча-
ются друг от друга, имеют своп особенности,
выполняются но другим iip.iiiii.iaM и законам.
Но в канон бы области человек ни работал, он
обязан знать тот международный язык черте-
жей, на котором «пишут « но всех странах поди
его профессии.
О том, как применяют чертежи Копс । ру кторы
новых машин, рассказывает с 1едуюп(ая статья.
к лк еолдлг.п я м \я/пял
КАК СОЗДАЕТСЯ МАШИНА
Л [ы в большом .’.U.K- Констру кторскпго бюро ма-
1 1 iiihikici poine.ii.noro завода. 1’я (iimiictohi нак-
лонные чер южные (иски с чертежными ком-
байнами. Полле каждой доски письменный
сто Iнк конструктора н шкафчик для книг,
справочников, альбомов в чертежей. . 1амны
дневного спета ровно, без тени освещаю! ра-
бочие места. Стоя у ioci.ii в in склонившись па
письменным столом, работают конструкторы.
К залу примыкают библиотека проектных ма-
териалов, архив чертежей, фотол пборатория и
светокопировальная мастерская, размножаю-
щая чертежи.
В конструкторском бюро идет напряженная
работа. Через несколько (пей будут рассмат-
риваться варианты эскизных проектов повой
MaiiniHbi, которая должна замени и. существую-
щую.
Но почему заменить? Разве та машина, ко-
торую завод строит в течение ря ia лет. пло-
хая? Ка >а Тось бы, легкая, компактная, бы-
страя в работе, опа еще совсем недавно и ру-
ках машинистов новаторов ставила рекорда
производительности. Но время шло; народное
хозяйство развивалось, и то, что не кавпо
бы то лучшим, а вчера - хорошим, сегодня
уже не удовлетворяет непрерывно растущих
потребностей страны.
Внедрение нопепшен техники, создание все
более эффективных 11 пысоконрон подите.и,-
ных машин—это путь прогресса, путь даль-
нейшего подъема нропзво in ieльпых сил па-
шен стрэпы, одно hi ус ювнн, обеспечиваю-
щих дпнл.епис к ьохтму низыу.
Созданию ионон машины нре (шествует
большой и сложный труд целого коллектива
конструкторов. Прежде всего нужно разрабо-
тать чертежи буду щен машины, затем — и i-
готовить пробные обра щы се, испытать их н «до-
нести», т. е. устранить нет недостатки, вы-
явившиеся при испытании.
Работа конструкторов требует очень боль-
шой тщательпост п всесторонней предус мот-
рителы1остп. Ведь завод и течение ряда лет
выпуска.! ныне существующую машину. Про-
изводство се было хорошо налажено. I е-
нерь надо прекратить ее выпуск н приступить
к производству' совершенно ноной (или апачи
тельно обновленной) конструкции II не то и.ко
заводскому коллективу нужно будет перестро-
ить спою работу. Осваивать новую .машину
предстоит и всей армия механиков. машинистов
и водителей, которые получат ее и эксплу-
атацию.
Как видите, внедрение попон техники свя-
зано с затратой большого труда п больших
средств. Значит, работа по созданию новой ма-
шины должна быть организована таким обра
61
MMllHHX ОСПО13 I соввгмкнноп техники
зом, чтооы технический и экономический ре-
зультаты от ее внедрения были возможно боль-
шими, а издержки и просчеты — наименьшими.
Конструкторское бюро — это творческий, хо-
рошо спаянный коллектив. У каждого его
члена хорошая инженерная подготовка; псе
работают с четким разделением труда, но с едн
пой общей целью: создавать хорошие машины.
Работа над новой маипнюй начинается с
составления проектного задания или техничес-
ких требований. Если нет достаточных мате-
риалов для расчета п проектирования машины,
приступают к экспериментальным исследова-
ниям новых элементов плн процессов. По вот
необходимые «исходные» данные собраны. Кон-
структоры начинают разрабатывать эскизный
проект. В проекте не входят и детали, а реша-
ют такие принципиальные вопросы, как коп
структнвиая компоновка машины, ее внешний
вид, основные размеры, кинематическая схема
(рис. 2). Подсчитывается мощность машпны,
ее вес, уточняется характеристика рабочих
режимов, производительность и т. и
Для сопоставления предложений и выбора
лучшего обычно делают несколько вариантов
эскизных проектов, подкрепленных течмнко-
экономпческмми расчетами. Если пх делают не-
сколько конструкторов нлп коллективов, об-
суждение проектов без «боя» и острой дискус-
сии не обойдется. Проекты станут сравнивать
между собой но затрате матерна юв, энергии,
труда н денег на единицу продукции, выпущен
пои будущей машиной. Учтут технологичность
ее конструкции, т. е. простоту изготовле-
ния, проверят, удобно hi ею управлять, лег-
ко ли «ухаживать» за ней во время работы.
Если производительность новой машины и
другие ее показатели значительно выше, чем
у старых машин, н затраты па ее внедрение в
производство окупятся достаточно быстро, то
проект ее обязательно примут <-к реализации».
Из каких же источи икон конструкторы
станков, автомобилей, строительных машин,
самолетов, тепловозов и множества других ма-
шин черпают материалы для создания новых
конструкций? Новые пути нм открывают наука п
практика. Ведь каждая область техники опира-
ется на развитие определенных отраслей науки.
Развитие аэродинамики околозвуковых и сверх-
звуковых скоростей движения самолета, газо-
Рш'. 2. Структура и кинематическая. схема лам.ины (строгального станка).
Внизу- примеры условных изображений в схеме:
А рычаг, Б шарнирные соединения; В подпшпшш скольжения. Г подшипник качения
Д - кубчагая копиче» кая передача. К вмнтогля передача, Ж червячная передача!
3 кулига П зубчатая цнлиндричсгкал передача
динамики и теории ре-
активных двигателей,
науки о высококаче-
ственных, легких и
прочных сплавах по-
служило основой для
создания замочат? *1 г.-
пых советских реак-
тивных самолетов и
ракет.
Развитие советской
науки о резан пн ме-
таллов, подкрепленное
практически мн дости-
жениями новаторов
производства, разви-
тие машиноведе пня и
автоматики стало ос-
новой для создания
высокопроизводитель-
ных металлообрабаты-
вающих станков авто-
матов и автоматичес-
ких линий.
Само собой разуме-
ется, что для нс пользе
ван ня новейших дости-
жении пауки или про-
ведения при необходи-
мости самостоятельных
62
Я. 1К СОЗДАЕТСЯ J/ I ///пил
Риг. 3- Коеиаь экскаватора с зубьями и со сплошной
выступающей полукруглой кромкой.
научных и зыскании конструктор должен всегда
быть в курсе всего нового, что происходит в
том или иной области знаний, должен следить
за научно-технической литературой по интере-
сующим его вопросам.
А что дает конструктору практика? Прак-
тика, т. о. производство и эксп Гуатация, — это
прежде всего «заказчик» и одновременно самый
строгий судья всей работы конструктора. Толь-
ко реальные факты, т. е. результаты работы ма-
шины, могут служить основанием для хорошей
или плохой оценки трудов конструктора. Вот по-
чему самые знаменитые и заслуженные наши
конструкторы так внимательно прислушиваются
к мнению летчика, токаря, экскаваторщика,
водителя автомашины, машиниста тепловоза и
других людей, работающих на новых машинах.
Конструкторы работают обычно по двум
направлениям. Во первых, они создают совсем
новые машины, гораздо более эффективные,
чем существующие. Таковы, например, турбо-
буры, заменившие станки вращательного бу-
рения, турбореактивные самолеты, вытесняю-
щие винтомоторные, п т. д. Это поистине ре-
волюционное обновление техники.
Во-вторых, конструкторы повседневно тру-
дятся над обновлением и совершенствованием
уже существующих машин. Этот на первый
взгляд скромный труд очень важен. Ведь та-
ких машин многие тысячи, и их совершенство-
вание приносит большую пользу.
Попробуем проследить за работой конструк-
тора Над усовершенствованием экскаватора
строительного типа, который широко приме-
няется в самых разнообразных отраслях на-
родного хозяйства.
До пос [еднего времени ковш па таких экска-
ваторах имел прямоугольную форму с зубьями.
Но исследования показали, что если вместо
него поставить ковш с полукруглым днищем и
выступающей вперед полукруглой режущей
кромкой, то усилие, необходимое для копания
грунта, уменьшается в J ,5 раза. А тот же эк-
скаватор сможет работать с ковшом значи-
тельно большей емкости и будет намного про-
изводите fl,нее прежнего. Это значит, что мы,
не iiocipoiiB пп одного нового экскаватора,
увеличиваем в 1,5 раза производительность
существующих в СССР экскаваторов (рис. .3).
В старом экскаваторе очень быстро изна-
шивались муфты сцепления п тормоза. Иссле-
дования показали, что, если применить новую
муфту сцепления н пневматическое управле-
ние, можно повысить скорость движения
механизмов экскаватора и сократить продол-
жительность цикла его работы (цикл экскава-
тора— это повторяющийся процесс: копание —
подъем ковша — поворот разгрузка ков-
ша - обратный поворот для нового копания).
А сокращение продолжительности цпк.та даже
на 1—2 сек. увеличивает часовую производитель-
ность машины на 3—5%.
Исследования также показали, что па быстро-
ходном валу приводного механизма экскавато-
ра выгодно поставить маховик. Он будет на-
бирать кппетическу ю энергию в тот период
цикла, когда экскаватор мало нагружен, и
отдавать энергию машине в момент «пиковой»
нагрузки - прп копаппп. В результате па эк-
скаваторе можно будет поставить двигатель
значительно меньшей мощности. акии обра-
зом, применив ковш повои формы, новые
муфты сцен тения и установив па экскаваторе
маховик, конструкторы, опираясь на научные
ТЕЛЕВИЗОР ОБЛЕГЧАЕТ
СБОРКУ
Телевизионную установку при-
меняют па сборке очень мелкого
специального инструмента. Соби-
рая инструмент, рабочим видит
( „а экране телевизора его нзобра
, жепис, увеличенное в 300 ра ь
Это намного облегчает и ускоряет
работу, повышает точиостт сборки
п регулировки инструмента.
< Оказывается, одпако, что теле
- видение может быть полезно и
при монтаже крупногабаритных
сборочных приспособлений высо-
1 кой точности. Оптико-телевизи-
онная установка, состоящая из
нескольких небольших телеско-
пов, прнемно передающих теле
(пнзпонпых камер и переносно-
го экрана, позво >яет совмещать
элементы громоздкого сборочно-
го приспособления с точностью
до 0,025 мм.
63
1/ I////Z// I ОС поп 1 гокре.ценном те\ники
Put. 4. Гинн, ицня ч л»н и механизмов экскаватора.
/- (И- I 11.. 2 . ЛС|.'1|>0ШИ1Г.1ГС.И ; 3 liO.’lCrililH iC.ll'ilil.'i J Uiilf СИ :1НТ>»МПб11.Ш. 5 ! }ЧС1111Ч1К1И ТС.П-.-lil I. 6 б(КИ 111ЫС 1)ГГ-
инны. 1 upHM.ui .Kui.ini. в i.-|i.iiK>i<«in с1|>сла t - оСр.тын лшмт.». to i рсйфср. If стрел.» и испил дригл uui j
12 -<_rpjr; /з— .uicMii'iic.Tb rpainiK-н, // — к<»рчсп.»тсл1. fo isoncp
в селедовап11Я, нашли большие резервы для уве-
личения производительности машины и умень
шевпя мощное?п двигателя
Были найдены также ну?в для уменьшения
веса машины н удешевления се стоимости, а
значит, н (ля снижения стоимости топ «про-
дукции*. которую будет вы раба iикать машина.
Первая задача была решена примененном более
современных и точных методов расчета дета-
лей машины на прочность, причем (сталям были
при (аны более совершенные конструктивные
формы. Насинжешн стоимости машины больше
всего поплин ла проведенная конструкторами
работа потипизации узлов экскаватора. 1 пин «а
цпя значительно увеличивает повторяемость
одинаковых механизмов и узлов, т. о. опа со-
здает бла гоп рнятные условия для организации
крупносерийного нропзво, вл на п снижения стоп
мости машины.
Народному' холяве гну пашен страны нужны
разные экскаиаторы: с двигателями впутреп
пего сгорания и с мектрн чески мн двигателя
мн, с прямой и обратной лопатой, драглайны,
монтажные краны, грейферные крапы для Но-
грузки сыпучих материалов, пл а пл ропщи кн
откосов. В ьтвпснмостп от условий, в которых
работает экскаватор. ему необходима гусенич-
ная и in колесная тележка. Если же машину
па (О часто перебрасывать с одного участка на
другой, ее лучше всего поставить па шасси ав-
томобиля. При наличии двух типов силовых
установок, четырех типов тележек для пере-
движения экскака гора н девяти видов сменного
G4
RAK создается мл ши пл
рабочего оборудования завод сможет выпус-
кать экскаватор и 72 различных сочетаниях
его типовых узлов и механизмов (рис. 4).
У экскаваторов разной сборки 60 G их дета-
лей будет повторяться во всех видах этой
машины.
Типизация узлов машины имеет большое
значение для выпускающего ее завода. Но еще
большее значение она имеет для потребите 1я.
Вот пример: строительная организация об-
служивающая нужды сельского хозяйства,
приобрела наш экскаватор с комплектом смен-
ного оборудования. Поставив на экскаватор
прямую лопату, строителп работают с ним на
карьере: добывают строительные материалы, ко-
пают котлованы. Поставив обратную лопату,
копают траншеи для прокладки водопровода
или газопровода. Поставив оборудование драг-
лайна, углубляют и расширяют колхозный
пруд. С помощью корчевателя пней расчищают
строительную площадку. А кран помогает воз-
водить из сборного железобетона здание кол-
хозной фермы.
Примеров работы конструкторов над различ-
ными машинами можно привести очень много.
Типизация узлов получила широкое рас-
пространение во многих отраслях машинострое-
ния. Так, «семейства» металлообрабатывающих
станков проектируются с применением типовых
узлов (агрегатов). Это дает возможность, на-
ладив изготовление таких агрегатов, быстро
собирать из них стан-
ки различного назпа
чения: токарные, фре-
зе рные, сверлильные
и др.
Но вернемся к на
шей машпне. В эскиз
ный проект уже вне-
сены необходимые ис-
правления, проект
утвержден, и конст-
рукторское бюро при-
ступает к разработке
технического и рабо-
чего проекта.
Окончательно вы-
бирается силовое и
ходовое оборудова
ние будущей маши-
ны; определяется ее
мощность; делается
расчет устойчивости
машины и тяговый
ются все конструктивные чертежи отдельных
механизмов, узлов и деталей, рассчитывается
прочность всех частей и деталей машины.
И гут конструктор попадает, что называет-
ся, «между (вух огней»: сделаешь дета in
для надежности излишне прочными — маши-
на станет тяжелой и ее забракуют. Если же в
погоне за снижением веса слишком облегчишь
детали, они будут ломаться. Как же сочетать
требование прочности со снижением веса ма-
шины, надежность ее с экономией труда и
металла?
Улучшить т&рдссть no Cpu/геллю Щ-SV?
СКРЕПЕР Д4Б6

Технсл
пт cm3
нодч
цапфа
бегущего
моста
CmaobtS
господа-st
Д4БЕ-ЕБ6-1
литере Тдес j м~
_1 1*%
fiucmt I Лист St
ЦЗН КБ
расчет; разрабатыпа-
рис. 7. Рабочий чертеж цапфы.
5 Детская енциклопепия, т, 5
65
МАШИНА — ОСНОВА СОВРЕМЕННО!) ТЕХНИК!)
Этого можно достигнуть лишь при хорошем
знании законов теоретической механики, тео-
рии машин и механизмов, науки о сопротивле-
нии материалов, металловедения. Кроме того,
конструктор должен владеть мастерством кеп-
стру ктнвной компоновки, т. е. уметь так
размещать узлы и детали в машине, придавать
им такую целесообразную форму, которая
обеспечивала бы наибольшую прочность их
при наименьшем весе.
Выполняя детальные чертежи, конструктор
должен правильно назначать классы точности
п чистоты обработки деталей. Это очень ответ-
ственная часть работы. Еслп ов необоснованно
завысит требования к точности и чистоте об-
работки, детали обойдутся очень дорого — как
говорят производственники, станут «золотыми».
Если же конструктор, наоборот, назначит слиш-
ком свободные посадки, то между сопряжен-
ными деталями возникнут большие зазоры и
во время работы машины могут возникнуть
толчки п удары, от которых опа будет быстро
изнашиваться и разрушаться.
При разработке детальных чертежей опре-
деляется п технология изготовления отдел!,ных
деталей. Ведь от конструкции пх во многом бу-
дет зависеть выбор способа изготовления: свар-
ки, штамповки, ковкп илп лптья.
Выполнение рабочих чертежей завершается
составлением спецификации (списка) деталей,
подсчетом веса отдельных узлов
и всей машины в целом, состав-
лением сводных ведомостей и
заявок на требуемые материа-
лы, на полуфабрикаты п гото-
вые изделия: двигатели, сталь-
ные канаты, приборы, шарико-
подшипники.
После разработки чертежей
всех деталей часто производят
контрольную «сборку машины
на бх маге», т. с. делают черте-
жи общего вида машины по
готовым чертежам деталей и уз-
лов. Затем, до копировки и раз-
множения чертежей, пх подвер-
гают технологическому и пор-
мализацпонному контролю. Тех-
нологический контроль обеспе-
чивает проверку правильности
назначения термической обра-
ботки детален, точности изго-
товления пх, чистоты обработки
и всех других технологических
указаний, сделанных на черте-

Обра&хлхакрикм Vкроме резьбы
Гайки чистые шестигранные „-к
с двумя (рисками (- —।--------
(тОС7 НИТП 3312} \ча1му\Лисш1
Завод Заводская нормаль Н 23
„Подъемник
Москва
Гример утобкого обозначения гайки 20мм:
„Н 23'20 Гайка/)М20 i,.1tffl!!3312'*
резьРч Б е 10 12 16 20 Л 30 36
S 11 м 17 22 27 32 3S 4Б 55
н 5 1 10 13 16 »» * 23
12.7 К.2 25.4 312 531 £3.5
ВесО/гг ООО ОСОБ и/ 0025 нем 0077
Мап-ериа/1-пг.пх(- карчи СлЗ прГ0С1 ЗВЗ й!
Резьба по 0CJ-HKIR32
(РСтоЙ1/я\Лре1ц>ия\ 6НС if» KCKtrrpi {еряеиЛхув
Рис. 8. Заводская нормаль гайки.
же. Нормализацпопный контроль обеспечивает
наилучшес использование в проекте стандар-
тов и нормалей.
В заключение составляется краткое опи-
сание машины с наглядными чертежами, ин-
струкция по ее сборке или монтажу (в том
случае, если машина перевозится в разобранном
виде), инструкция по эксплуатации машины.
При необходимости составляется также чер-
тей! упаковки машины и погрузки ее в вагон пли
на платформу.
Наконец, все чертежи размножены п пме<
те с необходимой проектной документацией
переданы в производство. Казалось бы, па
этом работа конструктора может считаться за-
копченной. Но нет! Закопчен только его труд
в конструкторском бюро, за чертежной доской.
Начинается новый этап — работа в цехах за-
вода, на испытательном стенде, па заводском
полигоне.
Участие конструкторов во всех производ-
ственных процессах по и готовлению новой ма-
шины обязательно. Когда же машина после
заводских испытаний поступает на длительное
испытание в реальных условиях, конструкто-
ры продолжают зорко следить за судьбой своего
детища.
По окончании всех испытаний в чертежи вно-
сятся необходимые исправления, выпускается
пробная партия машин, разрабатывается тех-
нология серийного плп массо-
вого производства, налаживает-
ся выпуск машины.
Основная задача констру ь-
тора на этом этапе — изучение
опыта эксплуатации его маши-
ны, результатов научных ис-
следований, проводимых в дан-
ной области, освоение зарубеж-
ного п отечественного опыта и
т. п. Таким образом, у конст-
руктора постепенно накапли-
вается материал, необходимый
для периодического улу чтения
конструкции машины. Ведь он
должен быть готов к тому. что-
бы через нсд-колько лет создать
новую машину, па значительно
более высоком т ох и пческом уров-
не, чем предыдущая.
J же отмечалось, что работа
конструкторов в различных об-
ластях техники организована
по-разному. Один создают ма-
шины, основанные на север-
66
ЧТО ТЛКОЕ ТЕХНОЛОГИЯ МЛ ПШПОГТРОЕИИЯ
шепно новых конструктивных идеях. Другие
осуществляют лишь усовершенствование суще-
ствующих. Одни работают над машинами-ги-
гантами, другие — над точнейшей аппарату-
рой, по во всех случаях перед советским кон-
структором стоит задача значительного повыше-
ния производительности труда, снижения сто-
имости продукции и существенного улучшения
условий труда рабочих, которые будут обслу-
живать создаваемую машину.
ЧТО ТАКОЕ ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ
рлово «технология» происходит от двух гре-
ческих слов: «тэхнэ» — мастерство и «логос»—
наука. Иначе говоря, технология — наука о
мастерстве, о способах производства различ-
ных изделий. Технология машиностроения —
наука о способах изготовления деталей машин,
а также сборки пх в узлы и готовые машпны.
Эта наука занимается очень большим количе-
ством вопросов. Если нам надо изготовить любое
изделие, то мы начинаем с обработки или пере-
работки сырья, а кончаем упаковкой готовой
продукции. У сырья при этом изменяется хи-
мический состав и физико-химические свойства
(например, при выплавке металла), форма (на-
пример, при обработке резанием), внешний вид
(например, при окраске) и т. д.
Однако под словом «технология» понимают
не только науку, но и практику, т. е. все те
процессы в производстве, которые качественно
изменяют обрабатываемые изделия. Эти про-
цессы называются технологическими. Способы
Их осуществления записываются в виде чер-
тежей, инструкций и т. д. Часто такие опи-
сания тоже называют технологией.
Технологические процессы разрабатывают
анженеры-технологи. Правильно разработан-
ная технология позволяет с малыми затратами
выпускать большое количество изделий вы-
сокого качества. Это достигается при условии,
тто все установленные требования технологии
неуклонно выполняются, т. е. па предприятии
соблюдается строжайшая технологическая дис-
циплина.
Различают технологию механическую п хи-
мическую. Механическая технология занимает-
ся преимущественно изменением формы и
частично физических свойств обрабатываемого
предмета, а химическая процессами, которые
ведут к изменению состава, строения и свойств
вещества в результате химических реакций.
К механической технологии относится, напри-
мер, обработка резанпем, к химической — по-
лучение пластических масс и т. д. Часто бы-
вает трудно разграничить облает механиче-
ской и химической технологии, так как они либо
совмещаются, либо сочетаются. В машинострое-
нии преимущественно применяется механиче-
ская технология.
Разработать правильную технологию — зна-
чит решить ответственную и трудную задачу.
Поэтому технолог должен обладать большими
разнообразными знаниями. Ведь при разра-
ботке технологического процесса ему прихо-
дится учитывать множество условий, иногда
очень противоречивых.
Современная техника дает технологам раз-
нообразные способы для обработки одной и
той же детали. Какой же из них выбрать? Та-
кой, чтобы деталь можно было изготовить наи-
более быстро, производительно, наиболее де-
шево и чтобы качество ее было наилучшим.
Посмотрим, как это делается.
ПОЧТИ МИЛЛИАРД
ЖИТЕЛЕЙ
К концу семилетки в Сибири
будет трудиться почти миллиард
рабочих. Но ведь во всем Совет-
ском Союзе к 19G5 г. пе будет
и четверти миллиарда жителей!
Считать можно по-разному. Мы
считали та':, в конце семилетки
мощность сибирских электростан-
ций составит около 50 млн. кет.
1 кет электрической мощности
заменяет работу 7—8 человек.
Вот вам уже 350- 400 млн. «ра-
бочих». А сколько в Сибири бу-
дет других машин — тракторов,
автомобилей, дизельэлектроходов!
Пожалуй, общее число механиче-
ских «рабочих» окажется больше
миллиарда. Сотпи тысяч юно-
шей и девушек едут осваивать
богатства Сибири. Они спра-
вятся с любыми трудностями. Им
помогут механические «рабочие».
67
5*
МАШИНА —ОСПОПА СОВРВМЕНПОИ ТЕХНИКИ
Допустим, технологу надо решить, каким
способом обработать кольцо шарикоподшипни-
ка. В этом случае главное для технологии — вы-
сокая производительность. Почему? Да потому,
что стране нСкно очень много подшипни
ков. Ведь онп необходимы в автомобилях, трак-
торах, комбайнах, самолетах, тепловозах, ве-
лосипедах станках, прокатных станах, двига-
телях. Мало машин, в которых нет такой дета-
ли, как шарикоподшипник. Дать стране как
можно больше шарикоподшипников—такова
первая задача технолога, работающего на под-
шипниковом заводе.
И он начинает рассуждать... Можно взять
металлический пруток нужного диаметра, от-
резать от него кусок нужной длины, установить
на токарный станок, обработать поверху и вы-
резать сердцевину - - получится кольцо.
Но токарную обработку можно выполнить
Не только на токарном станке. Эту же операцию
Универсальный Револьверный Полуавтомат
станок СТАНОК
Puc. 1. Чем производите/ънге 'танки, тем меньше нужно станков, произ-
водств 'иных площадей и рабочих для изготовления заданного количества
деталей машин. Вверху цифрами показано необходимое количество стан-
ков, внизу—количество рабочих.
осуществляют и на револьверном станке, и на
прутковом автомате. И автоматы для этого су-
ществуют различные одншвпипдельные и
многошнннд 1ьиые (см. ст. «Обработка метал-
лов резанием»). Все перечисленные станки от-
личаются друг от друга проилподптельностью.
На токарном стайке выточка нашего кольца
займет 11,66 мин., на револьверном —7,46 мин.,
на одношпиндельном полуавтомате —1,43 мин.,
на четырехншппдельном автомате —0,53 мин.
Разумеется, надо выбрать четырех шпин-
дельный автомат. Тогда потребуется меньше
станков, меньше станочников, а значит, и мень-
ше заводских площадей. Обработка будет
дешевле (рис. 1).
Но нельзя ли се еще удешевить? Трижды по-
думает об этом технолог. Почему, в самом деле,
для изготовления кольца взят пруток? Ведь
из него приходится вырезать сердцевину. На
это тратится время, расходуется мощность
станка, инструмент, переводится
Автомат в стРУн<кУ много металла. И
технолог откажется от прутка,
он выберет трубу.
Однако совсем не всегда тех-
нолог выбирает самые произво-
дительные машины. Ведь они,
как правило, и самые дорогие.
Еслп план выпуска деталей боль-
шой, то расходы на приобрете-
ние такого оборудования оправ-
даны. А еслп приходится обра-
батывать небольшую партию, то
технолог откажется от автомата.
Он выберет токарный станок и
-лишь задумается: «Простой или
многорезцовый?» Точнее говоря,
он не задумается, а займется
подсчетом.
Расходы на изготовление од-
ного шарикоподшипникового
кольца на однорезцовом токар-
ном станке составляют 60 ков.,
а на многорезцовом — 28. Раз-
ница в пользу многорезцового
станка — 32 коп. Зато стоимость
наладки токарного станка в год
составляет 8 руб., а многорез-
цового станка 104 руб. Раз-
ница в пользу однорезцопого
станка- 96 руб. Технолог рав-
укоо
делит 300. «При про-
грамме до 300 шт. в год лу чше
работать на однорезцовом стан-
68
ЧТО ТАКОЕ ТЕХПОЛО1 ИЯ '1ЛШИНОСТРОЕПИЯ
ке», — скажет он. А если программа больше,
то надо перейти па многорезцовый станок.
При еще большей — па полуавтомат. Далее —
на автомат пли на многошпипдольиый автомат.
Но многошпипдельный автомат — это еще
не предел высокой производительности. Если
нет более производительной машины, ее можно
создать.
Возьмем другой пример - обработку бол-
тов. Их выпускают в огромном количестве -
миллионы штук в год только па одном заводе.
На токарном станке 1 шт. можно сделать в 4мии.,
а на мпогошпннделыгом автомате 18 шт.
в 1 мин., т. е. в 72 раза больше. И все же техно-
лог откажется от многошпинделыюго автомата.
Может быть, здесь нужен еще какой-нибудь
другой станок? Нет1 Оказывается, обработка
резанием тут вообще не годится.
Отвлечемся несколько от обработки наших
болтов. Дело в том, что с быстрым развитием
обработки металлов резанием все больше дает о
себе знать ее главный недостаток— значительные
отходы металла в виде стружки. В наше время,
когда резание — самый распространенный тех-
нологический процесс, в машиностроении, гро-
мадные отходы в стружку приводят к тому, что
технологи стремятся вообще заменять обработ-
ку резанием другими процессами и прежде
всего литьем.
Это крайне заманчивый процесс. Идея его
предельно проста: расплавить металл и залить
в форму. Застывая, он принимает ее очертания —
любые, даже самые причудливые. Причем
отливку всегда можно получить быстро и поч-
ти без отходов металла. Поэтому, если надоизго-
товить деталь сложной формы, технолог прежде
всего подумает о литье. А некоторые детали име-
ют такую сложную конфигурацию, что их только
литьем и можно изготовить. Но высокой
точности при этом трудно добиться. Как пра-
вило, отливки приходится в дальнейшем об-
рабатывать на станках. Следовательно, опять
много стружки! Это значительно снижает пре-
имущества литья. Однако технология литья
сейчас развивается очень быстро. Найдены ме-
тоды получения точных отливок (см. ст. «Ме-
талл и форма»).
II все же у отливок остается еще один весь-
ма серьезный недостаток: сравнительно низ-
кая прочность. Как известно, прочность метал-
ла зависит от его структуры. Если структура
однородна и металл состоит из мелких кристал-
лических зерен, то прочность его высокая. Если
зерна увеличиваются прочность снижается.
Беда в том, что зерна растут обязательно
при нагреве металла. Следовательпо, отливки
состоят из крупных зерен и прочность их
невысока. Гут очень трудно что-либо сде-
лать, хотя, разумеется, ученые и инженеры мно-
го работают над этой проблемой. '
Поэтому технолог пока избегает применять
литье для Деталей, требующих большой прочно-
сти. Например, не делают литым шатун автомо-
бильного двигате ля, который передает усилия от
взрыва газов в цилиндре на коленчатый вал.
Существует другой способ изготовления де-
талей машин, который обладает преимущест-
вами литья, но не имеет его недостатков. Это-
ш т а м п о в к а. Она также даст, по сравне-
нию с резанием, небольшие отходы. А проч-
ность штампованных деталей достаточно
высока. Ведь под давлением пресса или под
ударом молота кристаллические зерна металла
дробятся и структура его становится мелкозер-
нистой п однородной. Технология кузнечно-
штамповочного производства сейчас быстро
развивается, и в машинах становится все боль-
ше изготовленных этим способом деталей (см.
ст. «Ковка-штамповка»).
Теперь вернемся к нашим болтам. Если
их делать на токарных станках, то с каждого
болта в стружку отойдет 340 Г. Быть может,
это и не столь уж большая величина, но ости с
каждой детали будез уходить в стружку столь-
ко металла, то какие же потери будет нести
завод?
Допустим, завод выпускает в год 100 тыс.
машин Допустим, что в машине тысяча дета-
лей и с каждой из них отходит в стружку 340 Г
металла. В год отходы составят: 340 X 1000 X
X ЮО 000 34 тыс. Т1. Автомобиль «Москвич»
весит около тонны. Значит, только из этп\ отхо-
дов можно было бы изготовить 34 тыс. автомо-
билей!
Как же согласиться на обработку болтов ре-
занием, даже если она выполняется па самых
высокопроизводительных автоматах! Поэтому
технолог для изготовления болтов выберет куз-
нечно - штамповочное оборудованпе, причем
возьмет высокопроизводительный автомат,
который будет давать 400 шт. в минуту, а
отходы с одного болта составят всего 14 Г
(рис. 2).
Но бывают случаи, когда нп резание, ни
литье, ни штамповка не позволяют технологу
осуществить необходимую обработку. Напрпмер,
нужно получить отверстие очень малого
диаметра (1—2 мм). Пытались такие от-
верстия сверлить. Неприятностей это причиняло
множество: прп малейшем дефекте в металле
69
МАШИНА — ОСНОПЛ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Рис. 2. Болты, можно изготовлять на металлорежущих станках или на кузнечно-
штамповочном оборудовании.
Слева вверху — ста нон-ап то мат. изготовляющий болты из шестигранной прутковой стали. Под
номерами / — 4 показана последовательность изготовления болтов на высокопроизводительном
кузнечно-штамповочном стайке, ппмсщспиом cnj-oea внизу. Навесах показано, какое количество
отходов получается при том и другом способах.
(твердые включения, раковпны) сверла ло-
мались. А из такого отверстия обломок сверла
не вытащишь.
Хорошо еще, если надо сверлить сравни-
тельно мягкие металлы. Но техника теперь
требует все более и более твердых материалов.
Это связано с повышением скоростей, давлений и
температур, с которыми работают современ-
ные машины. А в твердых материалах отвер-
стия таких небольших дпаметров совсем нель-
зя просверлить.
Значит ли это, что подобные отверстия во-
обще получить невозмо/кно? В технике не су-
ществует слова «невозможно». Несколько лет
назад в нашей стране, а затем и в других стра-
нах был разработан совершенно новый спо-
соб обработки металлов - электроэро-
з и о н п ы й (разрушение металла с помощью
электрического тока).
Разумеется, теперь при любой обработке по-
могает электрический ток. Ведь с его помощью
и све]»лнт, и отливают, и штампуют! Подав-
ляющсе большинство
машин работает теперь
при помощи электри-
чества.
Но при электроэро-
зпонной обработке ток
подводится непосредст-
венно к инструменту и
изделию, которые слу-
жат электродами. Под
действием тока металл
расплавляется и часть
его испаряется, а часть
удаляется ударной пол-
ной или перемещением
электродов. Интенсив-
ность процесса зависит
здесь не от твердости
металла, а от многих
других условий: от теп-
лопроводности металла,
от температуры, сопро-
тивления электродов,
режима работы и т. д.
Поэтому при твердых
материалах электроэро-
зпя — часто почти един-
ственно возможный впд
обработки (см. ст.
«Новейшие методы об-
работки»),
В современной тсх-
нпке резанпе в некото-
рых случаях заменяют еще п ультразвуковой об-
работкой (см. ст. «Новейшие методы обработки»).
Однако пз сказанного неправильно было бы за-
ключить, что резание металлов играет в техно-
логии какую-то третьестепенную роль. Напро-
тив. сегодпя это основной способ обработки ме-
таллов. Но мы здесь говорим о путях развития
технологии, о творческих поисках инженеров
и ученых.
Передовой технолог — это специалист, кото-
рый все1да недоволен существующей технологи-
ей. Он убежден, что всегда можно найти более
совершенные способы обработки II он ищет
повое. Но технолог не откалывается п от старых
технологических процессов, а всегда старается
найти в них новые возможности
Вот, например, пайка. Это один пз старей-
ших технологических процессов, известный
еще в древнем мире. Пайка всегда считалась
кустарным процессом, пригодным лишь для
мае терской по ремонту предметов домашнего
обихода. Казалось бы, к чему она на современ-
70
СЬОЛЬКО СТОИТ НЛИНШ I
ном заводе. выпускающем большое количест-
во машин?
Но технологи сумели автоматизировать нан-
ку, построили д in нее высокопроизводитель-
ные конвейерные печи. I! результате один ра-
бочий погнет за смену спаять много тысяч де-
тален. Гак, на автомобильных (анодах паяю!
трубки радиаторов — за одно погружение в
печь за 1 2 мни. сразу скрепляю! между собой
несколько сотен трубок.
Технология развивается быстро, вместе с
техникой. Вот, к прим :ру, сорок лет назад,
чтобы обработать за час 108 деталей автомо-
бильного двигателя, требовалось 102 станка.
Теперь один станок обрабатывает в час
137 таких детален.
При разработке технологического процесса
технологи исходит u.i требование конструкции
(получение изделий нужного качества), про-
граммы завода (получение необходимого коли-
чества) и требовании экономики (минималь-
ная стоимость и щелия). Но технология тоже
предъявляет свои требования к попет ру кцкп:
п.ц! ню должно допускать применен!! наи-
более экономичных технологических процессов.
Это требование иногда заставляв! даже из-
менять конструкцию изделии Создаю), к при-
меру, повыв радиоприемник н.п rear визор.
Схема их сложна, п, чтобы их н >г iobiih,,
нужно было раньше применять ручной труд —
многие работы никак не поддавались механиза-
ции, т. о. их конструкция была недостаточно
н чнологична. А ведь радиоприемников требу-
ются миллионы. ]J результате долгих поисков
конструкторам сдалось создать так называемые
«печатные схемы». Это уже вполне технологич-
ная конструкция, позволяющая широко при-
менять машины.
I ак технологи и содружестве с конструкто-
рамп и учеными развивают II совершенствуют
технику. Так разрабатывается новая техноло-
гия, девп. которой — «больше, дешевле, лучше!»
СКОЛЬКО СТОИТ МАШИНА
гл одном из ленинградских музеев хранится
старинный велосипед. У него тяжелая ко-
ваная рама, а колеса как у телеги: с толсты-
ми синцами и грубыми толстыми ободамп.
Цепной передачи нет, педали сидят прямо на
оси переднего колеса, как у детского трех колес-
ного велоеппедпка.
Музейный велосипед весит вдвое больше
нынешнего, а ездить на нем очень тяжело п
неудобно. На неровной дороге эта машина
так трнсла, что в свое время получила нелест-
ное прозвище «костотряс».
Но кто же ездил на «костотрясе», когда он
был последней новинкой, когда лучших вело-
сипедов не было? Бедняк? Ничего подобного!
На «костотрясе» изволил кататься наследник
престола Российской империи, буду щий царь
Александр III. Велосипед был выписан из-за
границы специально для него. А простые люди-
рабочие, крестьяне, мелкие служащие — даже
и мечтать об этом велосипеде не могли. Только
богачам такая забава была по карману.
Сейчас на велосипедах ездят согни мил
Лионов людей. Часто можно вп (еть, как рабочий
едет на велосипеде па завод, домашняя хозяй-
ка — за покупками, колхозник — в ноле.
И никто не говорит о них: «Смотрите. какой
богач: едет подумать только па на< тоящем
велосипеде!»
Дорогой велосипед был царской габавой.
Дешеный он стал дос гулен всем Совершен-
но ясно, что цена его для нас небезразлична.
Нс на спето есть огромное количество разных
машин. И только очень немногие из них мы
с вами покупаем для себя, как покупаем вело-
сипед В нашей стране одному человеке не нежно
покупать пароход или самолет,ткацкий станок
и..и трактор, шагающий экскаватор или про-
катный стаи. Так не все ли нам равно, сколько
стоят зги машины, которых мы никогда
не купим?
Нет, это совсем не псо равно! Оказывается,
что цена каждой машины имеет значение и для
нас. Мы не покупаем машин, которые работают
на заводах. Но мы покупаем, например, гвоз-
ди. И стоят эти гвозди очень дешево. За рубль
продавец отцеживает целую горсть. А ведь было
время, когда гвозди ценились очень высоко.
Еще сто пятьдесят лет назад за ropcib гвоздей
можно было получить целого барана.
Почему гке гвоздя были такими дорогими?
И почему опп стали такими дешевыми?
71
М ЛИШИЛ —ОГПОНЛ СОНРГ1/7'.7//ДЯ/ 77' х пики
Рис. I. Сто пятьдесят лет назад горсть гвоздей стоила
столько же, сколько целый баран!
Дорогими они были потому, что н.х делали
вручную. Мастер-гвоздарь накалял на горне
железо, рубил его на кусочки н нз каждого
кусочка выковывал гвоздь. Это была очень тяже-
лая и кропотливая работа. Гвоздарь трудился
с утра до вечера, а гвоздей получалось мало.
Гвозди ста |и дешевыми, когда для их изго-
товления придумали специальную машину. Ма
шипа разматывает моток толстой стальнон
проволоки, отрубает кусок, делает на одном
конце шляпку, на другом - острие. Готово!
Гвоздь летит в ящик, а за ним второй, третий,
десятый, сотый глазом не уследишь! не-
сколько сот гвоздей в минуту.
Рис. 2. Бережливые люди разрезали каждую спичку вдоль.
Много есть гвоздильных завсуон, и на каж-
дом много таких маишн Они делают столько
гвоздей, что хватает всем — и плотникам, и
столярам, и стекольщикам, и кровельщикам,
и кораблестроителям, в сапожникам, п юным
техникам, и домашним хозяйкам. И чем де-
шевле машины на заводах, тем дешевле обхо-
дятся гвозди.
А спички? Ведь было время, когда их делали
вручную. И они были гак дороги, что береж-
ливые люди каждую спичку разрезали ножом
вдоль на две, иногда даже на четыре части.
Теперь спички делают машинами на заводах—
и за несколько копеек ны покупаете иолсотнн
спичек в коробочке с красивой картинкой.
Никому и н голову7 не Приходит разрезать эти
спички.
Таких примеров можно привести очень мно-
го. Большинство вещей, которыми мы пользу-
емся, сделано машинами па заводах. И чем
лучше устроены эти машины, чем они дешевле,
тем больше нужных нам вещей, тем дешевле они
обходятся.
Дешевые машины это дешевые гвозди и
спички, дешевые ткани п обувь, дешевая мебель
и посуда, дешевые книги, коньки, радиоприем-
ники и все дру гпе вещи, которые делают на за-
водах н фабриках.
Но не все можно сделать на заводе. Вот
хотя бы .морковка или помидор. Да что поми-
дор — возьмите такой необходимейший про-
дукт, как хлеб. Правда, есть хлебозаводы. Там
хлеб пекут пз муки. Муку привозят с мельницы.
Современная большая мельница — это тоже
целый завод. Иногда так п говорят «мельзавод»
или ('мелькомбинат». Но вот зерно, пз которого
мелют муку,— его-то на заводе не сделаешь.
Зерновые растения — пшеница, ячмень, рожь—
растут в полях. Как же сделать, чтобы зерно
было дешево?
Нужно, чтобы в сельском хозяйстве тоже
работали машины, чтобы этих машин было
много, чтобы они были дешевыми.
Вспомните недавний подвиг ваших старших
братьев и сестер - покорение целины. За три
года было распахано 36 млн. га целинных
:емель. А людей на огромных просторах це-
лины трудится всего только несколько сотен
тысяч. Каждый год они выращивают больше
миллиарда пудов зерна. И, что важнее
всего, это зерно - самое дешевое в стране.
Почему ж( так получается ’ Потому, что
в помощь людям на целину пришли пашины.
Многие тысячи тракторов работают в целинных
совхозах. 1 рак горы дешевы и экономичны
72
СКОЛЬКО СТОИТ МЛ ШИПА
и работе — и зерни обходится дешево. Значит,
дешевые машины — это дешевый хлеб, деше-
вые овощи, картофель, хлопок, сахарная спекла.
Машины не только кормят и одевают пас.
они пас возят. В старину говорили: «За морем
телушка — полушка (т. е. полконемкн), да
рубль перевоз». По если бы и те времена эту
самую телушку можно было быстро н дешево
доставить на большом пароходе, такая посло-
вица никогда бы не смогла роднпся.
До спх пор мы все время говорили, что чех,
дешевле машпна, тем дешев ie обходится то,
что она делает Но действии п.но ли это так
и почему именно? Чтобы ответить па зги вопро-
сы, рассмотрим простой пример.
Допустим, завод делает ввоз (и. Сколько они
(олжны ему стоить? Плановый отдел завода
составляет расчет стоимости тонны гпоз (ей.
Выглядит этот расчет примерно так:
1. Сырье -стальная проволока...... 140 руб.
2 Смазка (ля мавпш I! другие материалы 10 »
3. Топливо.................. 15 »
4. Электроэнергия ............ 50 »
5. Заработная плата рабочих п служащих 125 »
6. Амортизационные начисления . . . 1G0 о
Птою за топну 51)0 руб.
Все ли нам понятно в этом расчете.’ Вот,
например, сырье. Ясно, что раз проволока из-
расходована на изготовление гвоздей, то в стой-
.мость гвоздей должна пойти п стоимость прово-
локи. То же самое со смазкой, топливом,
электроэнергией. Рабочим и служащим, конеч-
но, тоже надо платить. Ведь это их труд пре-
вратил проволоку в гвозди. Но вот что такое
«аморти .ацпонные начисления»? Что это за
160 руб., откуда они берутся?
Оказывается, именно в них «сидит» цена
пашины. «Амортизация» - слово латинское, оно
означает «погашение». За счет амортизационных
начислений погашают износ машин. Ведь гвоз-
дильная машпна, которая делает гвозди, посте-
пенно изнашивается. Допустим для примера,
что за всю свою жизнь опа может сделать тыся-
чу топи гвоздей. А стоит машина 20 тыс. руб.
Значит, каждая тонна гвоздей уносит о собой
частицу жизни сделавшей ее машины, и стоит
эта частица 20 руб.
Есть па заводе п другие машины (и первую
очередь — энергетические п подъемно - тран-
спортные). и их стоимость таким же образом
Постепенно переходит в стоимость гвоздей.
В амортизационные начисления входит и по-
гашение стоимости зданпя завода, и проведен-
ных к нему водопроводных труб, н электриче-
Рис 3. Чтобы сделать одну тонну геогдей, нужны столь-
пая проволока и смазка для латин, топливо и электро-
зпергия^ нужен труд рабочих. Износ машин тоэпе nado
учитывать.
скпх кабелей, и дорог, п телефонных проводов,
и всякого другого заводского имущества. Но
нас с памп сейчас интересуют прежде i сего
машины. В каждую пз производимых на заводе
вещей, будь то гвозди или спички, ботинки или
книги, машпна вдохнула частицу своей жизни.
Каждая вещь уносит частицу стоимости маши-
ны. И чем она дешевле, тем дешевле обходится
сделанная ею вещь.
А как обстоит дело с пароходом и другими
транспортными машинами? Куда девается их
стоимость?
РАЗВЕДЧИКИ БУДУЩЕГО
Так называют участников слав-
ного движения бригад и ударил
ков коммунистического труда.
Эти замечательные люди, став
мастерам» своего дела, не успо-
каиваются на достигнутом, а пыт
лнво смотрят вперед, дерзают,
ищут! Они дружат с передовой
наукой и техникой» не терпят
работы «по старинке*. всегда го-
товы идти по неизведанным до-
рогам новаторов, чтобы как мож-
но больше сделать для народа
хорошего н нужного.

73
,V lUIIIIIA — ОСИОНЛ СОВРГ Mb И поп ТЕХНИКИ
Представим себе, что пароход совершает
регулярные рейсы „а липни Горький — Астра-
хань. Пусть этот пароход стоит 1 млн. руб.
н за нею свою жизнь переполет 100 тыс. пас-
сажиров. I огда и стоимость каждого билета
придется включить 10 руб. амортизацион-
ных начислений на погашение стоимости
парохода.
Ни один пассажир не купит всего парохода
целиком, по каждый из них покупает частицу
парохода стоимостью в 10 руб.! II если паро-
ходы станут вдвое дцнкчыю, то каждый билет
подешевеет на 5 руб.
Теперь как будто все понятно. Если мы
хотпм, чтобы все было дешево, чтобы лучше
стала ваша жизнь, мы должны прежде всего
позаботиться о том, чтобы у нас было много
хороших и дешевых машин.
А от чего зависит стоимость самих машин?
Ответить на этот важный вопрос будет теперь
не очень сложно. Расчет стоимости машины
выглядит примерно так Же, как уже знакомый
нам расчет стоимости тонны гвоздей. Только
цифры здесь будут крупнее: ведь машина об-
ходится дороже, чем гвозди. Вот, например,
расчет стопмостп трактора:
1. Сырье, полуфабрикаты, готовые детали
2. Смазка для станков и другие материалы
3. Топливо ........................
4. Электроэнергия..................
5. Заработная плата рабочих и служащих
б. Расходы па администрацию и управление
7. Амортизационные начисления ....
6 500 руб.
20 »
50 »
250 »
4 500 «
250 »
8 430 »
Итого за один трактор 20 000 руб.
Мы хотпм. чтобы трактор был дешевле.
Посмотрим же, на чем Здесь можно сэкономить.
Пункт первый сырье, полуфабрикаты, го-
товые детали. Сталь и чугун, алюминий и медь,
свинец и пластмассы, Подшипники, фары, свечи,
провода, пружины дли сиденья и многое дру-
гое — нее это нужно расходовать на каждый
трактор ьак можно экономное. Кроме того,
большое значение имеет цена материалов. Чем
дешевле чугун и алюминий, тем дешевле трак-
тор, а значит, дешевле хлеб: ведь дешевый трак-
тор это дешевый хлеб.
1о же самое можно сказать о второй, третьей
и четвертой статьях расчета. Дешевая нефть,
из которой делаются смазочные масла, дешевые
уголь в электроэнергия — все это снизит цену
на трактор и, в конце концов, на нужные нам
продукты.
Такой же результат даст и экономия
смазки, топлива, электроэнергии.
Пункт пятый — заработная плата рабочих
и служащих. Денег уходят немало. Но как
их сэкономить? Может быть, снизить зар-
плату: платить рабочему не 1000 руб. в месяц,
а 500? Капиталист обязательно постарался бы
сделать именно так. И в результате трактор
обошелся бы ему дешевле. Но продавать его
капиталист старался бы по прежней цене,
чтобы положить разницу в карман.
Для нас этот способ, конечно, не годится.
Наша цель — наиболее полное удовлетворение
растущих материальных п культурных по-
требностей люден, в том числе тех рабочих,
которые делают тракторы. Мы для того и
стремимся удешевить трактор, чтобы советским
людям лучше жплось. Значит, зарплату сни
жать нельзя.
Но есть другой путь экономив. Зарплата
может остаться прежней, зато завод увеличит
выпуск тракторов. Скажем, раньше он выпус-
кал в месяц 10 тыс. шт., а станет выпускать
15 тыс. Тогда та же самая зарплата того же
числа рабочих разложится на большее коли-
чество тракторов. Каждый рабочий и служащий
получит столько же, сколько и раньше, но
на каждый трактор придется не 4,5 тыс. руб.
зарплаты, а только 3 тыс. Вот этот вариант
нам подходит. Но только каким образом увели-
чить выпуск тракторов?
Наше производство растет и совершен-
ствуется на базе высшей техники. Мы заме-
няем устаревшие машины новыми, более
производительными. Вместо десяти станков,
па которых работали десять рабочих, мы ставпм
одну автоматическую станочную линию, об-
служиваемую одним рабочим. Теперь станки
работают гораздо быстрее и сами передают друг
другу обрабатываемую деталь, а рабочий толь-
ко следит, чтобы все было в порядке. Значит,
деталей делается больше, а зарплаты расхо-
дуется меньше. Освободившиеся же рабочие
рукп будут использованы в других местах.
Мы заменяем ручной труд машинным. Рань-
ше двое рабочих-литейщиков тащили на руках
тяжелый ковш с расплавленным металлом и
наклоняли его над каждой формой. Гсперь
один рабочий-крановщик управляет движением
огромного ковша, который не подняли бы п
десять рабочих. Крановщик орудует малень-
кими кнопками п рукоятками н ковш по-
слушно плывет по цеху, наклоняется, льет
в формы расплавленный металл п движется
дальше. Труд рабочего стал легче, а сделать
74
СКОЛЬКО СТОИТ МАШИНА
он успевает гораздо больше, Значит, и зарплаты
на каждую отливку пойдет меньше.
Каждое новое приспособление, придуман-
ное ппженсрамп или самими рабочими,
каждое усовершенствование п производстве
снижает расход заработной платы па один
трактор.
Статья шестая расходы ио администрации
В управлению. В расчете стоимости гноздеп мы
этой статьи не выделяли, опа была «спрятана»
в заработной плате. 13 действительности же эта
статья особая, и на ней тоже можно кое-что
сэкономить. Например, можно сократить штаты
заводоуправления. Некоторые виды труда
здесь тоже можно механизировать. Вот хотя бы
расчеты. Десятки бухгалтеров считают дни
напролет, чтобы определить, сколько зара-
ботал каждый рабочий, каждый служащий.
А электронно-счетная машппа может выполнить
все эти расчеты за несколько часов. Машиной
управляет один специалист.
Есть п другая возможность экономии по
этой статье. Если даже сумма расходов па
администрацию и управление останется преж-
ней, но выпуск тракторов увеличится, то п
п этом случае- на каждый трактор расходов
придется меньше.
Теперь, наконец, мы с вамп добрались до
статьп седьмой — до амортизационных начис-
лений. Что это такое, мы уже зпаем. Аморти-
зационные начисления - это возмещение стои-
мости износившихся зданий п сооружений,
износившихся машин. Каких машин? Тех,
которые делают тракторы: это станки и прессы,
конвейеры и поточные линии, электропечи и
подъемные краны. Чем эти машины будут де-
шевле п производительнее, тем дешевле обой-
дется трактор.
Значит, чтобы получить дешевые машины,
Рис. 4 Этот ученик хорошо усвоил расчет стоимости
трактора. Смотрите, что он пишет: «Сырье и детали,
плюс смазка, плюс топливо, плюс электроэнергия, плюс
заработная плата, плюс расходы на администрацию,
плюс износ машин равняется одному трактору!*
нужно иметь дешевые машины. .Это звучит
странно, но это так. И для этого нам нужно
в первую очередь развивать самую основную
отрасль промышленности — машиностроение.
Чем больше у нас будет машин, которые де-
лают машины, чем они бздут лучше п дешев-
ле, тем больше продукции будет выпускать
наша промышленность, тем лучше пойдут де-
ла в нашей стране.
Вот почему наша партия и правительство
всегда так заботятся о развитии машинострое-
ния, вот почему его называют сердцевиной
промышленности.
ШАГИ СЕМИЛЕТКИ
Наша страна хорошо начала семилетку! Промышленное производство возросло
у нас за 1959 г. более чем на 11о,'о lla больше, чем предполагалось но плану.
Только сверх плана мы получили промышленной продукции почти на 50 млрд. руб.
В 1959 г. промышленность нашей страны дала 60 млн. Т стали, 130 млн. Т
нефти, 264 млрд, квгп-ч электроэнергии, 146 тыс. металлообрабатывающих станков.
Советская индустрия теперь производит любые изделия начиная от предме* в
потребления и кончая атомными электростанциями, атомными лсдоколам.1 и бал-
листическими раштамн.
МЛППШЛ - ОСНОВА COBPEMEUЧОП ТЕХНИКИ
КОВКА-ШТАМПОВКА
Q того времени как человек узнал железо,
он начал искать способы сделать его крепче,
надежнее. Губчатое желе ю в холодном состоя-
нии бн.ш колот* шкамп, чтобы «выгнать лз него
соки», т. е. удалить примеси Затем, чтобы
легче было придать металлу нужную форму,
догадались нагревать его.
Так возник способ обработки, который на-
зывают горячей ков к о й. Он состоял
в обработке горячего металла ударами молотов.
Ковка — самый старый метод обработки
металлов. В прошлом орудиями труда кузнеца
былп наковальня, молот п такие инструменты,
как бородки, зубила, гладилки и т. п. Но, когда
железо начало широко входить в употребление,
стало невозможно обрабатывать его прежними
Рис. 1. Кузница в Древней Греции (рисунок на вазе).
примитивными способами. Люди задумались,
как заменить ручную ковку машинной. В XVI в.
появились молоты, которые приводились в дей-
ствие энергией текучей воды (водяной привод).
Это дало возможность уве шчизь вес падающего
бойка 10—15 раз до 400 кГ. Сила его удара
значительно возросла. Русское кузнечное дело
особенно высоко отнялось в эпоху Петра I,
поощрявшего постройку заводов для обработки
металлов.
С появлением па| овых машин открылись
новые возможности для увеличения силы удара
молота. Почти одновременно с паровозом родил-
ся паровой молот. Боек (его называют еще
бабой) паровых молотов весил уже тонну.
Но и этого оказалось мало! Все увеличивавший-
ся вес слитков и изготовляемых из них
и оковок (валы кораблей, стволы пушек)
требовал еще более мощных молотов.
Появились прессы, которые сдавливали
крупные, хорошо нагретые стальные слитки
н этим придавала им нужную форму.
В то же время (60—70-е годы прошлого века)
стали широко применять прокатные станы
(см. ст. «Металлургический завод»).
Но кузнечная обработка не потеряла своего
значения и сейчас. В наше время она получила
новое развитие.
Ковка — верное средство улучшить качество
металла, сделать его более однородным и проч-
ным.Чем выше требования к прочности машины,
тем больше в ней кованых и штампованных
деталей. В автомобиле и самолете таких деталей
80—85 °о по весу. Детали эти изготовляют пз
различных видов стали, а также пз сплавов,
в которые входят медь, алюминий, магний,
титан и др.
ИСКУССТВО НАГРЕВАТЬ МЕТАТЛ
Процесс ковки металлов основан на пх
пластических свойствах. Металл, как правило,
куют в нагретом состоянии, когда он более
пластичен и его легче обжать.
200°
450°
й7г?гТГГ7~7
Температура
ОХЛАЖДЕНИЯ
для полной
ЗАКАЛКИ
Температура
полного
ОТПУСКА
Красное
каление
Температура
плавления
х с
критический
промежуток
d
IIIIIIIIIIIIII1II
Рис. 2. ^Критические точки» Чернела: п нижний предел, до которого нужно нагреть сталь при за-
калке; Ь—вторая критическая точка, ее место зависит от содержания углерода в стали; между i и с—
температура плавления стали разных марок.
76
КОВК 1-П1ТЛМ1ЮВКЛ
Конечный результат этой операции зависит
прежде псего от соблюдения строго определен-
ного теплового режима. Нарушение его неиз-
бежно приведет к отрицательным результатам.
Если металл перегреть, то зерна (кристаллы),
из которых он состоит, сильно увеличатся и
металл станет непрочным. Поэтому сгаль с
разным содержанием углерода, а также леги-
рованные стали приходится нагревать по-раз-
пому. Чем больше в стали углерода, тем ниже
предел ее нагревания.
Итак, прежде чем приступить к горячей
ковке, металл надо нагреть. Тут уж, конечно,
не обойтись простым горном — нужны особые
печп. Чтобы нагреть высококачественные
стали, ставят печь из нескольких камер и
в каждой камере поддерживают определенную
температуру. В первую камеру загружают
холодный металл, в ней температура 300- -350 .
А затем металл переходит из камеры в ка-
меру, в них температура все более повы-
шается и доходит до 1050 1250 .
Очень крупные слитки нагревают в больших
однокамерных печах. Под (пол) этих пе-
чей выдвижной, он выезжает наружу. Кран
ставит на него слиток, который надо нагреть, и
под со слитком уходит в печь. В момент за-
грузки температуру в печп снижают до 300°,
а затем постепенно повышают ее (рис. 4).
От устройства печей зависит скорость и ка-
чество нагрева металла. Печи бывают пламен-
ные и электрические. В пламенных тепло по-
лучается от сжигания твердого, жидкого или
газообразного топлива. Старые печп работали
на угле или нефти. Поэто-
му и цехе нередко было
дымно, чадно. Современ-
ные заводы переводятся
на газ. Это значительно
улучшает условия труда.
Еще лучшие условия со-
здаются при нагреве поко-
вок электричеством, осо-
бенно токами высокой
частоты (рпс. 5).
ДВА СПОСОБА
Существуют два спо-
соба ковкп — свобод-
н а я копка и ш т а м-
п о в к а.
При свободной ковке
слиток, который нужно
отковать, находится н
свободном положении.
Рис. 3. Гори для нагрева металла.
Его кладут па неподвижную подставку —
наковальню, над которЯ вниз и вверх
ходит молот — боек. Быстро опуская и под-
нпмая боек, по металлу наносят ряд ударов.
При этом металл расплющивается (кузнецы
говорят —«течет»), ширина и длина заготовки
увеличиваются, а толщина уменьшается. После
того как заготовку обожмут с одной стороны,
ее поворачивают на 90 и вновь куют. Так
делают до тех пор, пока металл не примет нуж-
ной формы. Получается поковка.
Нетрудно убедиться, что этот способ немно-
гом отличается от тех, которые применялись
Рис. 4 Камерная нагреватель-
ная печь с выкатным подом для
тяжелых поковок.
77
МАШИНА — ОСНОВА СОНРЕНЕПНПН ТЕХНИК1Г
Рис. 5. Так нагревают металл токами высокой частоты.
сотни и тысячи лет назад. Разница лишь п том,
что тогда удар наносил молотобоец, а сейчас
боек движется паром или сжатым воздухом и
удар, конечно, во много раз сильнее.
Таким способом трудно изготовить деталь,
имеющую точные размер н форму. Чтобы полу-
чить нужную деталь, с поковки приходится
снимать па металлорежущих станках столько
лишнего металла, что из него нередко можно
Рис 6. Штамповка под прессом. И кружке'. 1—мат-
рица, 2— пуансон; 3— готовая деталь.
сделать еще дне или три таких детали. Очень
крупные детали куют на гидравлических прес-
сах. Разница между прессом и молотом в том,
что молот ударяет по заготовке, а пресс
давит па нее.
Свободной ковкой молотами и прессами
можно обрабатывать заготовки любого веса-
и самые маленькие и очень крупные, до
200 Т,— например поковки для турбин наших
гигантских электростанций.
Штамповка — более передовой метод об-
работки металла. Это по сути дела та же ковка,
но здесь «течение» металла ограничено формой—
штампом.
Развитие штамповки — одно из главных
направлений технического прогресса в нашем
машиностроении. Она позволяет делать детали
быстро, хорошо и дешево.
Штамп состоит из двух половинок. Нижняя
половинка закреплена на наковальне неподвиж-
но, а верхняя прикреплена к бабе молота и
Перемещается с ней вверх и вниз. Металл укла-
дывают на нижний штамп. Под ударами молота
он заполняет полость штампа, принимая ее
форму. Таким образом, прп штамповке «те-
чение» металла ограничено стенками штампа.
Полученные таким способом заготовки назы-
вают штамповками. Они по форме и
размерам больше приближаются к форме, кото-
рую надо придать металлу, а значит, его рас-
ходуется гораздо меньше, чем прп свободной
ковке (рпс. 6).
Штамповка идет гораздо быстрее свободной
ковкп. За время, в которое обычный молот
откует одну пли две детали, молот со штампом
даст десятки или даже сотни деталей.
Почему же совсем не отказаться от свободной
ковки? Оказывается, изготовление штампа—
сложное дело. Он должен быть сделан пз
очень крепкой стали п очень точно. Поэтому
к штамповке прибегают в тех случаях, когда
нужно изготовить достаточно большое коли-
чество одинаковых деталей. Тогда затраты на
пзготовленпе штампа оправдываются.
А наскол1.ко штамповка выгоднее другпх
способов, можно судить по следующему при-
меру. Тридцать с лишним лет назад, когда
в Москве только начинали делать автомобили,
коленчатые валы вырезали из стальной полосы.
Прп атом в стружку уходило около двух третей
металла. Затем валы стали ковать. С поковок,
полученных свободной ковкой, приходилось
снимать ровно половину металла. Теперь колен-
чатые валы штамвуют. Потери уменьшились
до одной трети, но все же еще великп.
78
КОПКА - IIITA МПОВКА
Нет лп лучшего способа делать пз металла
детали нужной формы, нужного размера? Об
этом вы прочтете в статье «Металл н форма».
А сейчас мы познакомимся с машинами п ору-
диями для ковкп и штамповки.
КОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
Свободную ковку производят паро-воздуш-
ными п пневматическими молотами. Их при-
водит в действие пар плп сжатый воздух.
Простейший паровой молот состоит пз мас-
сивной станины. В верхней части се находится
рабочий цилиндр, в нем поршень, который
передвигается вверх и вниз (как в велосипед-
ном насосе). В конце поршня — шток, к ко-
торому прикреплена тяжелая стальная баба—
молот. В цилиндр под высоким давлением по-
дают пар, и поршень вместе со штоком п бабой
поднимается вверх. Сильно сжатый под порш-
нем пар удерживает тяжелый молот. После
этого нагретую заготовку кладут па наковаль-
ню, укрепленную на чугунном плп стальном
основании — шаботе.
Теперь можно начать ковать. Пар из-под
поршня выпускают п нагнетают его в прост-
ранство над поршнем. Тогда баба падает
вниз, наносит удар по заготовке п давит на
нее. Попеременно впуская и выпуская пар,
бабу поднимают п опускают. Она еще п еще
ударяет по заготовке, обжимает ее. Подача пара
регулпруется автоматически, с помощью особого
механизма — золотника, обычно при-
меняемого в паровых машинах (рис. 7). Удар
следует за ударом, заготовка постепенно меняет
форму, металл «растекается».
Может случиться, что в процессе ковкп ме-
талл начинает, как гопорят кузнецы, «течь
в одном направлении». Это происходит потому,
что зерна (кристаллы), из которых состоит ме-
талл, вытянулись и получилась волокнистая
структура, очень напоминающая строение дре-
весины, где волокна вытянуты вдоль ствола.
Если из поковки вырезать два образца —
один вдоль волокон, а другой поперек — и
ншплтать их па растяжение, то окажется, что
первый выдержит нагрузку в несколько раз
большую, чем второй. Кузнец должен учитывать
направление волокон.
Ковка сложная и трудная работа. Перед
кузнецом стоят две важные задачи: сделать
металл крепким и придать ему нужную форму.
И при этом нельзя медлить: не только каждая
минута — каждая секунда дорога.
Рис. 7. Так работает паровой молот.
Но вот ковка закопчена. Деталь обхватыва-
ют цепями, и кран уносит ее. Тотчас подвозят
следующую заготовку.
Для свободной ковки, кроме молотов, при-
меняют также гидравлические прессы. Они
действуют по гидростатическому закону Паска-
ля. Такой пресс не бьет по заготовке, а давит
на нее.
Гидравлические прессы постепенно вытес-
няют тяжелый молот. Мощности их непрерывно
растут. Еще недавно максимальное давление
Рис. 8. Кузнечный пневматический молот для ковки
небольших деталей.
79
МАШИНА — ОСНОВА COUPE ЧЕН ПОП ТЕХНИКИ
Рис. 9. Ковка улучшает структуру металла: 1 крупно-
зернистая структура; 2— с зернами, вытянутыми л одном
направлении (после ковки); 3—мелкозернистая.
колец,втулок. Делают такие детали из прут-
ков. При этом нагревается не весь пруток,
а только конец его, подлежащий ковке.
У этих машин есть штамп, который со
стой» из матриц и пуансона. Матрицы
здесь два металлических полукруга, а
пуансон - крепкий стальной стержень.
Смыкаясь, матрицы горизонтально-ко-
вочных машин зажимают другой н таким
образом получается наружная форма
изделия. В то же время укрепленный на
специальном ползуне пуансон заходит в
эту образованную матрицами полость и
прошивает заготовку (пруток).
Этим методом изготовляют, например,
кольца для подшипников. Чтобы придать
им более правильную геометрическую фор-
му, их затем снова нагревают и раска-
тывают на специальных машинах.
прессов не превышало 10 тыс. Т. А в послед-
нее времн на советских заводах сконструиро-
ваны п построены ковочные прессы давлением
в 30 п даже 70 тыс.Г. Проектируются еще
более мощные прессы.
Штамповочные молоты мало чем отличаются
от молотов для свободной ковки. Если штам-
повщик спустит педаль, то баба автоматиче-
ски поднимется. Вес падающих частей па-
ро-воздушных штамповочных молотов дости-
гает 20 30 Т. Часть металла при штамповке
вытекает в промежуток между двумя поло-
винками штампа п образует заусенец, который
затем удаляют на отдельном обрезном
штампе.
Штампуют изделие двумя методами. Пер-
вый — комбинация свободной ковки п штам-
повки. Заготовку предварительно подготовляют
свободной ковкой, а окончательную форму при-
дают ей в одном пли нескольких штампах.
При втором методе заготовка проходит через ряд
последовать гьно расположенных многоручье-
вых штампов. Р у ч к и— это углубления в ниж-
ней части штампа. От их формы зависит кон-
фигурация детали. На многоручьсвых штам-
пах за несколько проходов изготаилпнают
сложные детали.
Разновидность штамповочных молотов
герпзонтально-ковочные машины. Их при-
меняют при изготовлении детален удлиненной
формы с утолщениями на концах, а также
АВТОМАТИЧЕСКИЙ КУЗНЕЦ
Труд кузнеца всегда был тяжелым, тре-
бовал от человека большой физической силы и
выносливости. Современная кузница мало похо-
жа на кузницы старых заводов. Пар, вода, сжа-
тый воздух и электричество освободили человека
от самой тяжелой работы. Человеческая сила
больше нс участвует в формировании поковки
или штамповки. Но будущим рабочим и инже-
нерам предстоит еще многое сделать, чтобы об-
легчить здесь труд и улучшить его условия,
особенно на участках свободной ковки. На
передовых предприятиях нашей страны уже
многого достигли в этом отношении.
Заглянем в кузнечный цех одного пз наших
промышленных гигантов — Уральского завода
тяжелого машиностроения. На этом заводе
делают мощные блюминги и прокатные станы,
оборудование для доменных и мартеновских
печей, шагающие экскаваторы, буровые уста-
новки для нефтяных промыслов и для проходки
стволов шахт...
Чтобы пзготовптк та, не машины, нужны
огромные поковки. Их прпходптся делать на
мощных Молота^ свободной ковкой. Пот подъ-
емный кран с помощью гигантской «вилки»
вытаскивает пз печп слиток и переносит его
на наковальню молота. Нигде не видно кузне-
нов. Вдруг раздается вой сирены. По широкой
рельсовой колее, проложенной поперек про-
Механический манипулятор освобождает кузнецов от тяжелого физического труда. Он подает раска
левную болванку под мощный гидравлический ковочный пресс и «манипулирует» сю во время ковки.
80

\ h Ml
ЕЛКА
МОДЕЛЬ
ФОРМА
лета, к молоту подъезжает металлическая будка
на четырех катках. Из передней стенки за-
дается «перед массивный стальной хобот. Он
захватывает край слптка, зажимает его.
Это манипулятор, сложный меха-
низм, который освободил от тяжелого труда по
крайней мере семь человек. Со всей работой
справляется один машинист. Нажимая разлпч
пыс кнопки и рычагп, он поднимает, опускает,
перемещает заготовки п разных плоскостях.
Ковка с помощью манипуляторов сводится
только к управлению процессом и пе требует
от человека физических усилий. Такая ма-
шина легко справляется с поковками, веся-
щими десятки тонн (см. цв. рис., стр. 80).
Различные краны, манипулнторы, автома-
тические линии оспободилп рабочих кузнеч-
ных цехов от самых тяжелых операций Куз-
нец становится механиком прп кузнечной ма-
шине. На советских автомобильных заводах
созданы автоматические линии пз штамповоч-
ных машип. На них делают коленчатые валы
двигателей и другие части машин.
ХОЛОДНАЯ ВЫСАДКА
Наряду с горячей ковкой и штамповкой в
машиностроении в последние годы все шире при-
меняется метод холодной высадки и штампов-
ки — выдавливания деталей на механических
—.. . МЕТАЛЛ И ФОРМ 4
прессах-автоматах без нагревания металла.
Этим методом из различных металлов и сила
вов, а также нз пластических масс делаю, и
простые шайбы, и корпуса автомобилей, само-
летов, холодильников.
Холодная штамповка заключается в том,
что из листа металла плп пластмассы выру-
бают (вырезают) плоскую деталь, а затем
придают ей в специальных штампах пли при
помощи гибочных станков нужную форму.
Только глубокое изучение свойств материа-
лов, из которых штампуют топли иное изделие,
позволяет рассчитать, какое усилие требуется
от пресса, какой нужен штамп, чтобы из тон-
кого листа получились тысячи точнейших из-
делий сложной конфигурации. Механизирован-
ными и автоматизированными штамповочными
прессами оснащаются наши передовые пред-
приятия.
*
* *
Ковкой, штамповкой, прессованием можно
получить изделия сложнейших форм и высочай-
шей точности, изделия, которые не требуют до-
полнительной обработки па стапках. Этгт метод
распространяетсн все шире н шире. И вместе с
тем он непрерывно совершенствуется. Его будут
улучшать и дальше те, кто придет в эти цехи:
кузнецы наших коммунистических предприя-
тий, кузнецы в белых халатах, вооруженные
приборами, способными отсчитывать микроны.
МЕТАЛЛ И ФОРМА
^идкость принимает форму сосуда, в который
она налита. Налейте воду в ведро, вынесите
его на мороз — получится глыба льда, имеющая
форму полости ведра. Это свойство жидкостей
принимать форму сосуда знали уже в древ-
ности. В различных музеях вы можете увидеть
много изделий древних литейщик< в из бронзы—
амфоры, кувшины, украшения. Бронзу рас-
плавляли и выливали в форму,
Посмотрите вокруг себя. Вы найдете мас-
су вещей, изготовленных при помощи лптья.
Если в вашей квартире центральное отопле-
ние, то вам прежде всего бросаются в глаза
радиаторы. Это - - чугунное литье. В обыкновен-
ной печи — чугунные литые дверцы, колос-
ники, вьюшки. На кухне вы найдете мясоруб-
ку, жаровню, ступку — они оттиты из чугуна
или других сплавов; ножка настольной лампы
отлита из бронзы. Но всего больше литых де-
талей в разных машинах.
Так выглядят литейные цехи: 7 вагранка с коннлышком и желобом. Заливка формы чугуном произво-
дится при помощи ковша и мостового крана; 2 —цех точного литья; 3—модель и слепки с нее, нанизан-
ные на стержень; справа — разрез готовой формы; 4- стержень опускают в ванну с керамическим
раствором; после сушки в выгонных печах выплавляют слепок-модель; 5—керамическая форма в кон
темпере поступает па обжпг, а потом на заливку; 6 и 7—вибрационный станок разрушает керамнче. кую
оболочку отливки; 8 готовые детали: телка* и отдельная деталь.
детская вкциклопецин, т. S
81
МАШИН I — ОСНОВ I СОИРЕЫЕНПОП ТЕХНИКИ
Рис. 1. Деталь кер
пуса турбины отли-
та из чугуна.
Рис. 2. Поршень авто-
мобильного двигателя
отлит из алюминиевого
сплава.
Трактор более чем на половину состоит
из литых деталей, экскаваторы г» станки —
на три четверти. Главные части мощных гид-
ротурбин Волжской гидроэлектростанции
им. В. И. Ленина тоже литые. И корпуса могу-
чих тепловых турбин литые. Никаким другим
способом нельзя придать металлу такие замыс-
ловатые формы, какие
получаются литьем, т. е.
используя свойство
жидкости приобретать
форму сосуда. Много
деталей машин, которые
еще недавно получали
в кузницах ковкой пли
обтачивали на станках,
теперь отливают. Даже
режущие инструменты—
фрезы и резцы — сейчас
изготовляют в литей-
ных цехах.
Одно время литейное
производство считали «отжившим свой век», но в
последние годы способы получения литья значи-
тельно усовершенствовались и оно снова заняло
ведущее положение среди других методов обра-
ботки металлов. Литьем удается изготовлять де-
тали разных машин такой совершенной формы и
такой точности, что они почти не требуют обра-
ботки на станках. Это очень большое препму-
Рис. 3. Станина токарного станка отлита из чу уна.
щество литых деталей по сравнению с де-
талями, полученными способом ковки.
Представьте себе, что г ам надо сшить
костюм. Портной снимет с вас мерку и ска-
жет: «На костюм уйдет 3' метра, принесите
7 метров». «Куда же столько?» — спросите вы.
«А 4 мцгра и искромсаю». Конечно, никто не
стал-' бы шить у такого неэкономного портного.
Но на машиностроительных заводах нередко
бывает именно так. Поковка коленчатого вала —
непременной принадлежности многих двига-
телей - - весит 7 Т, чистый вес готового вала—
3 Т, остальные 4 Т превращают в стружку. И на
этом деле заняты десятки станков и рабочих.
Это по какой-то исключительный пример.
Ежегодно в нашей стране в стружку уходит
около 4,5 млн. Т металла. А это производи-
тельность очень мощного металлургического
Завода.
Почему так получается? Дело в том, что ков-
кой илп штамповкой очень трудно сделать де-
таль сложной конфигурации. Взять, например,
тот же коленчатый вал. Сколько на нем «ко-
лен» п переходов — «шеек», которые соприка-
саются с другими частями двигателя! Здесь
точность измеряется микронами. Ковкой пли
штамповкой такой точности не получишь, так
как на коленах и шейках останется лишний
слой, который придется срезать на станках —
фрезой пли резцом. При этом большое коли-
чество металла превратится в стружку. Кроме
того, фрезы илп резцы разрушают структуру
ткани металла, отчего вал скорее изнашивается.
А литьем можно изготовить и очень сложные
изделия. Жидкий металл заполнит любую из-
вилину, тончайшие переходы. Отлитый колен-
чатый вал не требует никакого вмешательства
фрезы илп резца. Разве только придется от-
шлифовать шейкп. Прочность отлитой детали
будет зависеть от матерпала.
Утвержденные XXI съездом КПСС Конт-
рольные цифры развития народного хозяйства
СССР на 1959—1965 годы предусматривают мощ-
ное развитие литейного производства. Вес раз-
ных изделий, отлитых из чугуна, в 1965 г. достиг-
нет 14,7 млн. Т, а пз стали — 4 млн. Т. Ли-
тым деталям будет отдаваться предпочтение
перед изготовленными из прокатного металла.
ВЫБОР МАТЕРИАЛА
Еслп деталь машины имеет второстепенное
значение, то особенно много о выборе металла
илп сплава для отливки думать нс проходится.
32
МЕТАЛЛ 11 ФОРМА
'Но, когда деталь важная, играющая в машине
активную роль, конструктор становится очень
•разборчивым, и он прав. В наше время в технике
находят применение почти все металлы, но не нее
онп одинаково распространены. Самый распро-
страненный в современной технике металл —
железо, точнее, сплавы, на железной основе —
чугун и сталь. Затем следуют сплавы, в
основу которых входят алюминий, медь, сви-
нец, олово, цппк, никель, марганец. В пос-
ледние годы начали применять и титан.
Отливки делают обычно не из чистых метал-
лов, а из их сплавов — чугуна, сталп, брон-
зы, латуни, баббита, дюралюминия. Основа
сплава — преобладающий в нем металл. Чаще
всего для отливок применяют чугун и сталь.
Железные сплавы самые дешевые. Однако в
некоторых случаях не обойтись без цветных
металлов. Например, в электротехнической про-
мышленности «владычествует» медь.
У конструктора большой выбор металлов
и сплавов, и он должен тщательно взвесить
достоинства и недостатки каждого. При литье
значение имеет не только прочность металла.
Важно знать, хорошо ли он льется, как быстро
ватвердевает, какую дает усадку, т. е. умень-
шение в объеме при затвердевании.
Возьмите разные жидкости — воду, керо-
син, подсолнечное масло, сметану. Попробуй-
те вылить несколько капель каждой из них
на блюдце. Вода и керосин растекаются го-
раздо быстрее сметаны. Они обладают,
как говорят металлурги, разной жидкоте-
кучестью. Это же свойство имеют п метал-
лические сплавы. Еслп сплав в жидком со-
стоянии подвижен и невязок, то он легко за-
полнит любую сложную форму, быстро проник-
нет в ее тончайшие извилины. Из такого сплава
можно получать отливку с тонкими стенками.
Из сплавов с малой жидкотекучестью тон-
костенную отливку не получишь — они рас-
плываются медленно, лениво, задерживаются
у входа в узкие каналы и застывают прежде,
чем успеют заполнить нее извилины формы.
Из таких сплавов можно изготовить лишь прос-
тейшие отливки.
Выбирая сплав для литья, учитывают
также его линейные или объем-
ные усадки. Разные сплавы обладают
разными коэффициентами усадки. Еслп этого
заранее не предусмотреть, отливка окажется
непригодной: п ней могут быть трещины. Сплавы
с низкой жидкотекучестью часто образуют
усадочные раковины — пустоты
внутри отливки.
Великолепный литепнып сплав — чугун.
Он жидкотекуч, его легко расплавить в прос-
той и удобной печи — вагранке. Ваг-
ранка изобретена у нас в России и пот уже бо-
лее ста лет честно п верно служит заводам всего
мпра.
Однако у обычного чугуна есть спои недос-
татки. Он пепластнчен, хрупок, непрочен. По-
этому детали, которые должны нести большую
нагрузку, делают из высокопрочного чугуна
плп пз сталп.
Но литейные свойства стали уступают чу-
гуну. Сталь нежидкотекуча, и нужно прпдумьь»
вать разные способы, чтобы она заполнила
форму, не давая трещин и раковин.
КАК ДЕЛАЮТ ОТЛИВКИ
Чтобы пзготовпгь тптую деталь, надо преж-
де всего сделать форму. Но из чего? И не при-
варится ли сплав к стенке формы? Удастся ли
вынуть потом застывшую деталь, не повредив
ее? Не пристанут лп к пен частицы формы?
Таких вопросов много, и все их надо решить
прежде, чем начинать отливку.
В древние времена формы изготовлялп пз
камня. Но выдолбить в камне точную форму
довольно трудпо. Легче сделать форму пз мяг-
кой, податливой глины. Однако от высокой
температуры глина рассыхается, растрески-
вается и жидкий металл может вырваться на-
ружу. Тогда сталп делать формы пз тончайшего
песка, пропитанного связующими веществами.
Рис. 4. Чтобы изготовить е земляной форме литую де*
таль, прежде всего надо сделать деревянную модель (А).
Затем половину .модели и опоку кладут на подмоделъиую
плиту (Б) и засыпают землей (В).
«3
6*
МЛШПП 1 — ОСНОВА современной техники
Такой состав легко j плотпястсн п, что очень
ва;кно для литья, остается газопроницаемым.
Это не единственный способ. Теперь применяют
п земляные формы, п металлические, и гип-
совые, п железобетонные, и восковые, п так
называемые корковые (см. ниже).
Чтобы отлпть какое-нибудь, даже простое
Стержни делают в стержневом отделении.
Сюда из модельной передают стержневой ящик,
который сделали вместе с моделью. Его внутрен-
няя полость точно такая же, как и полость
втулки.
Стерженщик наполняет ящик стержневой
смесью и уплотняет ее. Сырой стержень вы-
пзделпе, нужно проделать очень сложную ра-
боту — не менее двенадцати операций. Напрп-
мер, нам надо отлить простую втулку из чугуна.
Сначала в модельном цехе изготовляют модель
втулки. Модель— разъемная, состоит пз двух
половинок. Ее обычно делают пз дерева или
металла.
Затем в землеприготовптельном отделенпп
литейного цеха подготавливают землю для
формы — формовочную смесь. Де-
лают это специальные машпны. Если надо отлить
ппмают из ящика и переносят в печь—
с у ш п л о. В ней в течение нескольких часов
поддерживается температура 150—300 , пока
стержень пе станет твердым. Затем его отправ-
ляют в формовочное отделение.
А в это время формовщик готовит земляную
форму втулки. Он берет одну половину модели
Рис. 5. Землю в опоке уплотняют (Г), потом опоку с землей и моделью
Переворачивают (Д).
и кладет на металлическую плиту—п о д м о-
дельную доску. На эту же доску он
ставит металлический ящик без дна -опоку —
так, чтобы половинка модели оказалась внут-
ри нее. После этого в опоку
набрасывают формовочную зем-
лю и уплотняют ее до тех пор,
пока весь ящпк не будет набит
землей (рис. 4,5).
Затем опоку с землей перево-
рачивают, чтобы половинка моде-
трубку, втулку пли же какую-нибудь другую
деталь с внутренними отверстиями, то приходит-
ся готовить еще одну смесь—для так называемых
стержне й. Это смесь песка со связующими
материалами, получаемыми из нефти или син-
тетическим способом. Стержни и должны за-
полнить те места в форме, которым во втулке
будут соответствовать пустоты.
Изготовление модели, подготовка формо-
вочной и стержневой смеси—это начало слож-
ного процесса литья. Теперь надо сделать
стержни и земляные формы для наших втулок.
ли оказалась вверху. На нпжнюю
опоку формовщпк ставит еще од-
ну. В стенках этпх опок снару-
жи сделаны петлп. В них вставляются метал-
лические штыри, и таким образом две опокп
скрепляются друге другом (рис. 5,6).
В верхнюю опоку кладется верхняя поло-
винка модели так, чтобы она точно попала на
нижнюю половинку. Формовщик вставляет
в верхнюю половину опоки два деревянных бру-
сочка. Теперь ее можно тоже заполнить смесью
и хорошо уплотнить. Плотность землп всюду
должна быть одинаковой. Если брусочки из-
влечь, в форме останутся два отверстия. В одно
будут заливать металл, а сквозь другое выйдут
Е
ж
повторяются
Операции 8 Г
Рис. 6. На перевернутую опоку (Е) ставят
вторую половинку модели и вторую опоку, кото-
рую скрепляют с первой (Ж). Затем все опе-
рации повторяются — насыпка земли, уплот-
нение ее (3).
воздух и газы.
Потом из земли надо вынуть
Деревянную модель. Для этого
опоки осторожно разбирают. В зем-
ле остается четкий отпечаток втул-
ки. Его и стержень покрывают осо-
бой краской — противопри-
гарной. Она не даст земле
пригореть и пристать к отлпвке.
Затем в полость формы вставляют
стержень. Формовщик прорезает
в земле канал, соединяющий от-
верстия для заливки с полостью
формы,— литниковый ход-
Все переносится на пол цеха-
84
МЕТАЛЛ 11 ФОРМА
Рис. 7. Модель вынимают иг формы (И), вставляют стержень (К), собирают форму снова и заливают ее
металлом (Л). Готовую деталь выбивают из земли (MJ.
Нижнюю половину опоки накрывают верх-
ней, на нее накладывают груз. Все готово: в
земляной массе получилась форма, совершенно
похожая на втулку.
Тогда подводят ковш с жидким металлом.
Его выливают в отверстие формы — и отливка
готова. Нужно только подождать, пока она
остынет, и тогда ее можно вынуть — вы-
бить из формы. При этом опоку сильно
встряхивают илп несколько раз ударяют по ней
молотком (рис. 7).
На новорожденной отливке остаются наро-
сты от литникового хода и отвода для газа—
выпора. Их легко отделить одппм-двумя
ударами молотка. После этого отливку очищают
от приставшей формовочной земли.
Как видите, даже очень простая отливка
требует больших хлопот. А результат? Из
одной формы можно получить только одну
отливку. Для следующей отливки надо начинать
все сначала, разве только модель пригодится.
А еслп требуется сделать сотни пли тысячи
одинаковых отливок в день? Нс проще ли
выточить на станке нужное изделие пз бруска
илп полосы металла?
Нет, не проще! Способ, который мы оппсали,
применяют только в тех случаях, когда тре-
буется одна илп несколько отливок. А когда
одинаковых отливок нужно много, процесс
в принципе остается таким же, но осуществля-
ется совсем по-иному. Приготовление земли,
засыпка ее в опоки, уплотнение, изготовление
стержня, сборка форм, заливка, выбивка, очи-
стка на большей части заводов механизированы
и автоматизированы. Для этого создано много
различных машин.
Литейщикам приходится иметь дело с боль-
шими массами песка и других сыпучих мате-
риалов. Для получения тонны отливки требу-
ется около 5 м3 формовочной смеси и 0,5—0,7 м3
стержневой. По объему это в 40 раз больше нуж-
ного для от.тпнкп металла (рпс. 8). В старых це-
хах подвоз землп, приготовление смеси, перенос
опок с места на место производились вручную
или на тачках. В современных литейных
цехах все транспортные операции механизи-
рованы, цехи оснащены крапами, конвейерами
(рпс. 9).
Вы входите в литейный цех. Вас встречает
шум мерно отбивающих такт формовочных
машин. Здесь формовщику не приходится за-
сыпать землю лопатками и у грамбовывать.
Эту работу выполняют механизмы, приводимые
в движение сжатым воздухом. Стол машины
с установленной на нем оиокой, моделью и
формовочной смесью быстро и часто встряхи-
вается. Формовочная смесь уплотняется луч-
ше, чем это мог бы сделать самый искусный
формовщик.
В цехах массового производства для пере-
мещения опок и их зал и)
ные конвейеры. Это цепь
с небольшой скоростью
по рельсам. Конвейер
проходит недалеко от
формовочных машин
Сборщики сталкивают
формы на тележки. За-
тем формы заливают мс 1
таллом. За время дви-
жения по конвейеру фор-
ма охлаждается и по-
ступает на выбивной
у часток. Особый кран
зкп устроены залппоч-
тележек, движущихся
Рис. 8. Земли для литья
требуется в десятки раз
больше, чем металла.
85
М ЛИШИЛ — ОСНОВА СОВРЕМ СП ПОП ТЕХНИКИ
Рис. 9. В современных литейных цехах все операции по приготовлению и
подвозу формовочной земли механизированы.
ЛИТЕЙНЫЕ БЕЗ ЗЕМЛИ
Кокильные формы приме-
няют обычно там, где необ-
ходимо изготовлять большое
количество одинаковых от-
ливок.
Перед заливкой в кокиль—
в о (ну из его половив — вста-
в 1яют стержни. Затем две
половины кокиля соединяют
и плотно скрепляют. В соб-
ранный таким образом ко-
киль залипают жидкий ме-
талл. Здесь он очень быстро
затвердевает. Через несколь-
ко минут после заливки де-
таль можно уже вынуть. За-
тем внутреннюю поверхность
кокиля продувают сжатым
воздухом, прокрашивают и
снова заливают металлом.
Таким образом, в один и тот
же кокиль можно заливать
снимает ее с конвейера. Пустые опоки возвра-
щаются к формовщикам (рис. 10). От пристав-
шей земли литье очищают разными способами.
Наиболее совершенный из них — гидравли-
ческий (очистка водой).
Созданы и первые автоматические литейные
цехи, например цех-автомат, Который из алю-
миниевого сплава изготавливает поршни для
автомобилей. На всем пути — от поступления
в цех брусков сплава до упаковки поршней
человеческая рука к ним не прикасается.
Отливки здесь делаются не в Земляных формах,
а в металлпческпх — кокилях.
Рис. 10. В цехах массиета производства Оля
перемещения опок и их залив-
ки устраивают конвейер.
металл несколько часов подряд и за это время
получить сотни, тысячи отлпвок (рис. 11).
При этом способе формовочная смесь ста-
новится ненужной, повышается производитель-
ность труда, отливки получаются более точ-
ными и чистыми. Литейщики стремятся добпться
такой точности отливок, чтобы их нс- надо было
обрабатывать на станках.
Хорошие результаты дает литье под давле-
нием. Мы уже знаем, что литейные сплавы
отличаются разной степенью жидкотекучести.
А нельзя ли увеличить жидкотекучесть мало-
подвижного металла? Опыты показали, что
для этого нужно усилить дав-
ление на слой жидкого ме-
талла. Но кокплп не выдер-
живают высокого давления п
разрушаются. Для литья под
давлением были сделаны из
решетка* специальной сталп пресс-
формы, выдерживающие
большое давление. Жидкий
металл под давлением как бы
впрессовывается в форму и
почти мгновенно затверде-
вает. Этот способ лптья при-
меняется главным образом
при отливке деталей пз лег-
ких п цветных металлов. Ма-
шины для лптья под давле-
нием способны выпускать по
86
МЕТАЛЛ И ФОРМА
пз формы, она сама
Рис. 11. При массовом произ-
водстве удобнее делать отлив-
ки не в земляных формах (А),
а в металлических кокилях (Б).
нескольку тысяч отливок
в смену. Таким способом
можно получать отливки
с очень тонкими стенками.
Поиски лучших мето-
дов литья прпвелп к еще
одному решению: делать
модели не пз дерева или
металла, а из особого ма-
териала, в состав которого
входят парафин, стеарин
илп другие им подобные
легкоплавкие воскообраз-
ные вещества. Впрочем,
этот способ не нов. Так в
начале прошлого столетня
делал отливки зпам< нитый
мастер художественного
литья В.П. Екимов. Смысл
этого способа в том, что
модель не надо извлекать
расплавляется, и это поз-
воляет получать пз чугуна п стали очень точ-
ные мелкие отливки. Этот способ применяют па
многих заводах (рис. 12).
Иногда формы делают-
ся не парасрпновые илп
восковые, а корковые.
Применяемая при этом
способе литья формовоч-
ная смесь содержит квар-
цевый песок и небольшое
количество порошка осо-
бой иску сственноп смолы—
и у л ь в е р б а к е л п т а.
Смола эта при нагреве до
200 - 250 плавится, обво-
лакивает зерна песка, а за-
тем затвердевает и скреп-
ляет их между собои. При
этом способе также не надо
ни опок, пи большого ко-
личества формовочной зем-
ли Правда, отливки по-
лучаются не такие точные,
как по выплавляемым мо-
делям, по значительно бо-
лее точные. Ч( м в земля-
ных формах. Этот способ
сейчас широко распрост-
раняется.
БЕРЕГИ МИНУТЫ
Проследи за тем, как секунд-
ная стрелка совершает свой путь
во циферблату Вит опа заверши-
ла круг прошла минута! По
за это время на фабриках и
заводах успели родиться тысячи
новых машин, доменные печи
выдали десятки тонн чугуна.
В 1965 г. промышленная про-
дукция СССР увеличится по срав-
нению с 1958 г. примерно па 80%.
Значение каждой минуты еще
возрастет. К концу семилетки за
одну минуту будет вырабаты-
ваться 990 тыс. кет- ч электроэнер-
гии, добываться 475 Т нефти,
1160 Т угля и 286 тыс. л3 газа,
выплавляться 133 Т чугуна и
173 Т стали. В году 525 600 мни.
Вот и подумай, сколько продук-
ции будет вырабатывать наша
промышленность в 1965 г.
Существуют еще другие способы лптья.
Все они направлены к одному: как можно
больше расширить применение литых изделий
п упростить процесс литья. Создаются новые
литейные цехи, где все процессы механизиро-
ваны п автоматизированы.
Б
Рис. 12. 'Литье под давлением (Л), по выплавляемым моде еям (Б), центро-
бежное (13) и в скорлупчатых формах (Г) значительно ускоряет и облегчает
труд литейщиков.
МАШИНА — ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ
ЕТтобы металлическая заготовка приобрела
требуемую форму, ее нужно обработать—
спять лишний металл плп сгружку. Делаюг
это при помощи различного металлорежущего
инструмента на металлорежущих станках.
В технологии машинострое-
ния обработка резанием зани-
мает большое место. Ведь без
пес нельзя изготовить почти ни
один прибор, ни одну машину.
Резанием выполняют и пред-
варительные -обдирочные
и окончательные — финн ш-
н ы е операции. Финишные
операции называют тонком об-
работкой. Нередко их приходит-
ся выполнять с большой точ-
ностью — до долей микрона.
Представить себе эту величину
невозможно — ведь средняя
толщина человеческого волоса
50 микрон!
Резанием обрабатывают и
огромные детали гигантских ма-
шин — например, роторы гидро-
турбин с диаметром рабочего
колеса свыше 9 м (а это вы-
сота трехэтажного дома!), греб-
ные валы судов длиной до 30 м
и детали, которые без увеличи-
тельного стекла по рассмот-
ришь.
В процессе обработки реза-
нием изделие получает заданные
форму, размеры и качество поверхности. Высо-
кое качество трушпхея поверхностей изделпя
Рис. 1. Лучковый станок.
Рис. 2. Лучковый станок с ножным
приводом.
очень важно: от этого зависит скорость изнаши-
вания, т. е. долговечность, изделия.
Существует наука о резании металлов—
теория резанпя. Ею занимаются многие уче-
ные в нашей стране и за рубе; том. Основы
ее заложены в XIX и начале
XX в.
1 лавный вопрос теории реза-
нпя — с какой скоростью ста-
нок должен снимать стружку,
чтобы стойкость резца была
наибольшей. На первый взгляд
кажется, что больших скоростей
резания добпться нетрудно. Но
это не так. В процессе реза-
нпя развивается тепло, оно
нагревает резец, размягчает
его и может даже совсем вы-
вести пз строя.
Конечно, резец охлаждают
при работе. Выбор подходя-
щего охлаждения — также одна
пз важных задач науки о реза-
нии. Но охлаждение помогает
нс всегда, а иногда даже вредит.,
так как металл может растрес-
киваться. Следовательно, ско-
рость можно увеличивать, лишь
хорошо изучив возможности
станка, резцов и свойства ма-
териала. Только исключитель-
ное знание всех тонкостей сво-
ей профессии позволило нашим
токарям-новаторам добит вся
высоких скоростей резанпя.
Решая эти задачи, теория резанпя учитывает
материал изделпя, его свойства, материал ин-
струмента, его форму и размеры, условия реза-
ния, требования к качеству поперхнестп и т. д.
Далеко не все здесь поддается расчетам, и по-
этому большая роль в науке о резании принад-
лежит эксперименту.
Металлорежущий станок одна пз самых
важных машин. Нет нп одного завода, где бы
не было металлорежущих станков. Без нпх
ие может обойтись даже кустарная ремонтная
мастерская. Количество металлорежущих стан-
ков в стране определяет ее экономическое мо-
гущество.
Основной тип металлорежущего станка—
т о к а р н ы и. Его знали еще в Древнем Егип-
те. Тогда этот станок приводился в действие
88
Токарный станок и его коробка скоростей (вверху слева)'.
I — передняя бабка; 2 и з — рукоятки установки числа оборотов шпинделя; -/из рукоятки увеличения шага резьб и реверсирования ходового внпта;
о — литров, 7 — дополнительная рсчцодержавка для прорезки канавок, 8 — резцедержавка, 9- защитный экран, 10 - суппорт; // —прибор для контроля
нагрузки станка; /2 —лямок для соединения задней бабки с кареткой 13 рукоятка закрепления пнноля, /> панель выключателей, 15 — задняя бабка;
ю — рук'жтпл быстрого защеплепня задней бабки. 17 маховичок пс| смещения пнноля; 18 — шкив ускоренного перемещения суппорта; 19 рукоятка вклю-
чения п реверсирования шпинделя, 20 рукоятка »icj смещения каретки и нижней части суппорта в четырех направлениях, 21 — рукоятка продольного перемеще-
ния супнор и по каретке; 22 рукоятка включении пйр и ходовою винта, 23 — рукоятка поперечного перемещения суппорта по кчретке, -/ лимб поперечной
подачи; 23 — маховпчпк продольною перемещения суппорта по станине, 26 — лимб продольной подачи. 27 — фартук, 28 - ходовой впит; 2» — ходовой валик;
40 рукоятка включении и реверсировании шпинделя, 31 — барабан выбора иодачи, 32 - резьбовая рукоятка, 33 коробка подач.
MAUI НIIЛ — основ 1 COUPE I/Г иной ТЕХНИКИ
веревочным приспособ-
ил ни 'М вроде лука для
ст рельбы стрелами. По-
тому его называли
л у ч к оным (рпс. 1).
На тетиву лука навер-
тывали болванку, затем
лук распрммля in, и
тетива заставля ia бол-
ванку делать несколько
оборотов. В это время
токарь, держа в руке
Рис 4 Точение. резец, подводил его к
болванке и снимал стружку. Лучкопые токар-
ные станки были и в Древней Греции, Риме,
Китае, Индии. На таких станках обрабатывали
дерево, иногда камень, кость.
Постепенно ручной привод лучкового то-
карного станка сменился ножным, тоже вере-
вочным. К двум близстоящим деревьям при-
крепляли горизонтально два колышка. Между
ними закрепляли болванку (рис. 2), на которую
навертывали веревку. Один конец ее поднимали
к упругой ветке, а другой, с петлей на конце,
опускали вниз. 1окарь продевал йогу в петлю
и вращал болванку. Обе руки у него были
свободны, поэтому производительность его
труда возросла.
Со променом деревья заменили досками, вет-
ку — жердью. Внешний вид станка изменялся
и улучшался, но ножной веревочный привод
п работа вручную существовали многие века.
Достигнуть точности на таком станке было
крайне трудно. А металлы совсем нельзя было
обрабатывать.
Так продолжалось до XVIII в., когда про-
мышленный переворот потребовал быстрого раз-
гптпя машиностроения. Но для этого необходим
был металлорежущий сганок. Знаменитый рус*
скип механик Андрей Нартов, друг и советник
Петра I, в 1712 1725 гг. сконструировал то*
парный станок, в котором резец был зажат
в механичес! п передвигающемся вдоль обра-
батываемой болванки приспособлении (рис. 3).
Впоследствии оно получило название с у ц-
п о р т (в переводе с английского «держатель»).
Теперь на токарном станке можно было
изготовлять детали машин, причем с такой сте-
пенью легкости, точности и быстроты, с которой
нс мог конкурировать ни один даже самый
искусный рабочий.
Полвека спустя в токарной мастерской Нар-
това побывал английский инженер Самюэль
Бентам. Он внимательно ознакомился с суп-
портом Нартова и полностью оценил его.
Вернувшись в Англию, Бентам организовал
машиностроительный завод и привлек к ра-
боте известного механика Генри Модели. По
указаниям Бентама Модели в 1798 г. повторил
великое изобретение Нартова. Станки с меха-
ническим суппортом постепенно pacupt стра-
вились в Англии, а затем в других странах
Европы и Америки. Началась эпоха обработки
металлов резанием. Механический суппорт ста
ли применять не только на токарных, но п на
других станках.
Типы металлорежущих станков определяют-
ся пригоняемым Инструментом и схемой реза-
ния. Самый распространенный пнетрх лент-
ре з е ц. Им выполняют любую операцию ре-
зания. Можно сказать, что другие металло-
режущие инструменты — это либо развитие
резца, либо сочетание ряда резцов. Для резца
наиболее характерны две схемы резания: т о-
ч е и и е — при этом заготовка вращается, а
резец поступательно движется вдоль ее осп
(рпс. 4); строгание — когда и резец п
заготовка движутся поступательно (рис 5).
По первой схеме работают токарные стан-
ки, по второй — строгальные.
Типичный инструмент для обработки отвер-
стий сверло. При сверлении заготовка
обычно неподвижна, а сверло вращается п в то
же время движется поступательно, углубляясь
в металл. Так работает сверлильный
станок (рпс. 6).
Широко и разносторонне применяется ф р е-
з а. -Это диск с нисколькими расположенными
по окружности резцами. Обычно фрезой об-
рабатывают плоскости. Прп этом ей придают
вращательное движение, а заготовке — по-
ступательное (рпс. 7). Фрезеруют детали па
ф р о з е р п о м станке.
Ест ь п шлифовальные станки.
90
- . ОПРЛИОТКЛ МРТЛЛЛОВ РЕЗАНИ! V
Шлифовальный круг вращается, а
заготовка одновременно п вращается п дви-
жется — либо только движется — поступательно
(рис. 8).
Мы рассказали лишь о нескольких основ-
ных видах обработки резанием. Но и для них
существует много разновидностей станков.
Вот токарный станок (с м. стр. 89). Основа-
нием его служит станина. Обрабатываемое изде-
лие зажимают либо между центрами передней п
задней бабок, либо в патроне, который
навертывается на шпиндель (вал) передней
бабки. Резец укрепляют в суппорте. В перед-
ней бабке находится коробка скоро-
с т е п, напоминающая автомобильную. С се
пе мощью изделию придают нужную скорость
вращения — скорость резанпя.
Изобретатели неустанно ищут материалы,
повышающие стойкость инструмента. Раньше
его изготовляли пз обычных углеродистых ста-
лей несложного химического состава. Потом
появились сталп, содержащие значительное
количество вольфрама. Благодаря им скорости
резания намного повысились, п стали получили
название быстрорежущих. Но скоро
и онп пересталп удовлетворять машинострои-
телей. Тогда были созданы так называемые
твердые сплавы — особого класса металличе-
ские материалы, которые сохраняют свою твер-
дость при нагреве до 900 1000°. В последние
же годы началп делать м и н е р а л о к е р а-
мическпе инструменты с еще большей
теплостойкостью. В зависимости от резца, твер-
дости изделпя, вида обработки шпинделю стан-
ка, а с ним и изделию придают должную ско-
рость вращения. Для этого п существует короб-
ка скорост еи.
На станке есть еще ходовой валик. Он
получает врашенпе от коробки скоростей через
коробку подач и вызывает перс цешенпе суппор-
та, а вм -сте с ним и резца. Пропсходит резание.
Если, помимо ходового налика, устанавливают
ходовой винт, то станок стаповптсн токарно-
винторезным (рис. 9), т. е. может делать на-
резку.
А если вместо задней бабки на ставке уста-
новлена поворотная головка, вращающаяся,
как барабан револьвера, то его называют
т о к а р и о - р е в о л ь в е р н ы м (рис. 10).
Б гнезда револьверной головки (обычно пх
шесть) вставляют различные инструменты. С пх
помощью станок, не останавливаясь, выпол-
няет различные виды обработки.
Для токарной обработки коротких изделий
больших диаметров применяют л о б о т о-
к а р н ы й плп карусельно-токар
н ы й станки. Существует еще множество дру
гих разновидностей токарных станков.
1о же относится и к другим станкам. Так,
фрезерные станки бывают, в зависимости от
расположения суппорта, вертикальные
и горизонтальные, продольные
и мортальные, о д и о ш и и н д е л ь-
н ы е и м п о г о ш и п н д е л ь п ы е, з у б О’
ф р с з е р и ы е и др
А шлифовальные станки предназначаются для
нару жного п внутреннего шлифования круглых
91
МАШИН 1 — ОСНОВА СОПРЕМ! 1ЦЧ>П ТЕХ/ ИКИ
Рис. 9. Токарно-винторезный станок.
Рис. IV 1 окарно-револъверкыи станок.
поверхностей, для шлифования плоскостей, для
бесцентрового шлифования, для шли-
фования резьбы, зубчатых колес и др.
Основное, над чем работали и работают
конструкторы, совершенствуя обработку ре-
занием,— это повышение производительности
обработки Так постепенно изменялся материал
инструмента, а затем и его конструкция.
Фреза, например, выполняет такую же рабо-
ту, что и резец при строгании. Но опа — мпо-
Рис.11 Двухсуппортный
продольно - строгальный,
станок.
горезцовын инструмент, сочетание нескольких
резцов. Естественно, что фреза режет произ-
подительнес одного резца, и потому фрезерова-
ние вытесняет строгание из производства.
Еще выше производительность шлифоваль-
ного круга. Он состоит пз множества мелких
режущих частиц, скрепленных связующим веще-
ством. Каждая такая частица — миниатюрный
резец. Понятно, что шлифовальные станки —
одни из самых производительных среди металло-
обрабатывающих.
Успех применения многолезвийного ин-
струмента привел конструкторов к мысли:
«Почему бы не поставить две фрезы и нс удвоить
таким образом число режущих лезвий?» Так
появплнсь мпогоинструмсптныс металлорежу-
щие станки. В суппорте токарного станка сталп
устанавливать по нескольку резцов, а затем
на противоположной стороне станины поста-
вили второй суппорт, такгке с несколькими
резцами. На фрезерных, шлифовальных и дру
гих станках появились одновременно работаю-
щие шпиндели (рпс. 11 п 12). Теперь количество
инструментов, одновременно работающих на
станке, иногда измеряется сотнями.
Но нельзя беспредельно увеличивать число
одновременно работающих инструментов: об-
рабатываемое изделие не выдержит нагрузки.
Да и обслуживание такого станка слишком
сложно. Тогда сталп делать м н о г о и о-
зицпонные станки. На нпх одновременно
можно обрабатывать несколько изделий в раз-
ных позициях (рис. 13).
Можно повысить производительность станка
и другим путем — его специализацией. Мы
знаем, что в токарном стайке есть коробка
скоростей. Конструктивно она гораздо сложнее
автомобп 1Ы10Й. У автомобиля коробка позво-
лист получить 3—4 скорости, у стан-
ка — 24. Предположим, этот станок
дает массовую продукцию — обтачи-
вает пальцы поршня. Их надо обто-
чить сотни, тысячи. Станок ничего
другого не делает. Для этого из 24
скоростей выбрали одну, наиболее
по 1\одящую. А оста гьные 23 скорос-
ти? Пропадают!
Поэтому для заводов массового
производства делают станки, пред-
назначенные для выполнения лпшь
одной определенной операции. Та-
кой станок проще у ппверсального:
вместо 24 скоростей у него одна.
Его легче обслуживать, он дешевле,
а главное — производительнее.
S2
ОПРА КОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ
Специальный станок работает великолепно,
по... до поры, довремени, пока завод выпускает
машину, на производство которой этот станок
рассчитан. Вот пришло задание выпускать
новую машину, более усовершенствованную.
Что делать? Станок необходимо переделывать,
а то и заменять. Придется менять весь станоч-
ный парк — а это так сложно! Получается, что
прогрессивный специальный станок задержи-
вает технический прогресс. Где же выход?
II конструкторы нашли его; надо применить
агрегатные станкп (рпс. 14).
Принцип построения агрегатных станков—
в создании стандартных узлов. Пз этих узлов
и конструируется станок. К примеру, у нас
есть вертикальный сверлил ьный станок. Теперь
предположим, что завод получил заданпе выпус-
кать другую машину п для этого нужен горизон-
тальный сверлильный станок. В вертикальном
агрегатном сверлильном станке можно поста-
вить его стандартную сверлильную головку
горизонтально.
В сложных деталях нередко приходится одно-
временно сверлить горизонтальные, вертикаль-
ные и наклонные отверстия. Это может сделать
одпн агрегатный станок. Нужно только соответ-
ственно расположить его снерлпльные головки.
Так конструируются не только сверлильные,
но и другие типы агрегатных станков. Пре-
имущества их неоценимы. Они позволяют бы-
стро и без больших затрат перестроить произ-
водство на выпуск новых образцов и сразу же
организовать их высокопроизводительную об-
работку.
Теперь познакомимся с главным резервом
повышения производительности станков.
Достаточно высокой производительности ре-
зания без автоматизации достигнуть нельзя,
как бы мы ни ускоряли работу станка. Докажем
это. Производительность станка обозначается
буквой Q и выражается количеством производи-
мых изделий в минуту. Ее определяют простой
формулой: Q — ? . , где/., — время на рабочие
ходы, т. е. на непосредственное резание, а
tx — время на холостые ходы (подвести резец,
отвести резец, закрепить изделие, открепить
изделие и т. д.).
С изобретением суппорта был автоматизиро-
ван процесс непосредственного резания. При
этом резание значительно ускорилось, сле-
довательно, tp сократилось, a Q, соответственно,
возросло. Но формула производительности стан-
ка имеет одну особенность. Если все вромя
уменьшать величину t , то величина Q сначала
Рис. 12. Двухшпиндельный вертикально-фрезерный
станок.
будет возрастать быстро, потом медленнее,
затем еще медленнее, наконец практически будет
оставаться постоянной, хотя tp будет по-преж-
нему сокращаться.
Следовательно, снижение величины tp имеет
смысл только до известного предела. А дальше.
Рис. 13. Многопозиционный токарный вертикальный
автомат.
93
МАШИНА —О( НОВ | СОВРЕМ ЕН ПОП техники
Рис. 14. А . регатный станок.
сколько бы мы ни снижали эту величину,
повышай для этого режимы резания, сколько
бы мы ни расширяли многопнструмептальную
обработку, сколько бы ни специализировали
станок, его производительность расти не будет.
Значит, для повышения производительности
надо снижать оба слагаемых знаменателя—
и tp и /t. Это означает, что одновременно с повы-
шением режимов резания надо снижать время
ва холостые ходы. Но как это сделать? Возмож-
ности человека здесь ограничены. Хорошо было
бы совместить во времени два или несколько
холостых ходов. Но человек не может одно-
временно выполнять несколько работ. Так
появился автомат — металлорежущий ста-
нок, который не только все рабочие, но п все
Рис. 7.5 Кругдошлифовальный полуастомпт.
холостые ходы выполняет без непосредствен-
ного участия человека, лпшь под его контролем.
Широко распространены кулачковые авто-
маты. Принцип п.\ работы понять нетрудН01
если вспомнить конструкцию автомобильного
двигателя. У него есть кулачковый, или рас-
пределительный, валик. Форма кулачков тако-
ва, что при вращении они заставляют впускные
п выпускные клапаны автоматически откры-
ваться, оставаться должное время открытыми,
затем закрываться. В автоматическом станке
тоже есть кулачковый вал. Его кулачки за-
ставляют инструменты станка совершать за-
данные движения и придавать изделию нуж-
ную форму. Производительность труда прп
работе на автоматах колоссально возросла.
Один за другим в машиностроении начали
появляться автоматы и полуавтоматы для самых
разнообразных работ (рис. 15, 16, 17). Их
конструкция все улучшается, производитель-
ность повышается. Стали делать специальные
автоматы, приспособленные для изготовления
одной определенной детали. Например, партию
колец шарикоподшипников раньше прп работе
на токарных станках обрабатывали 44 рабочих.
А теперь их может изготовить на специальном
автомате один человек. При применении авто-
матов людей нужно все меньше, количество
станков тоже уменьшается; значит, сокращают-
ся заводскпе площади п, соответственно, рас-
ходы. Кроме того, качество дета лей повышается,
все детали выходят совершенно одинаковыми.
В результате облегчается сборка всей машины.
Достоинства автоматов великп. Но есть
у них п недостатки. И главный из них—
«консерватизм»! Ведь автомат — это тот же спе-
циальный станок с Недостатком, о котором мы
уже говорили. Раньше с этим мприлпсь. Авто-
маты устанавливали па автомобильных п трак-
торных заводах, где не так уж часто меняются
выпускаемые машины. А теперь автоматы рабо-
тают повсюду. В авиационной п радиопромыш-
ленности, например, особенно часто приходится
переходить от одной машпны к другой. II ми-
риться с консерватизмом автоматов стало уже
нельзя.
Потребовались новые станки, которые прп
автоматической работе оставались бы универ-
сальными, моглп бы обрабатывать любую де-
таль. II они уже созданы. Их называют станка-
ми с электронным программным
управление м. Станочник вкладывает в
кассету станка карточку плп ленту с соответст-
ву ю1цпм образом пробитыми отверстиями (перфо-
рированную)— и начинается автоматическая
94
ОБРАБОТКА ЯЕТА.1ЛО11 РЕЗАНИ! М
обработка. Деталь получится точно такая, как
требуется (см. ст. «Машины-математики»),
Но, чтобы добиться такой простоты, при-
шлое!» решить ряд сложнейших научных п прак-
тических задач. Станкп с электронным управ-
лением включают в себя механич! скис, гидрав-
лические, электрические, фотоэлектрические,
электронные устройства.
На перфорированной лепте «записана» про-
грамма работы станка. Расположение и коли-
чество отверстии зависят от записанных па
ленте чисел. Запись программы — непро-
стое дело. Сначала ее надо вычислить. Лепта
имеет только две «цифры»: замыкание и размы-
кание. Поэтому здесь применяется так назы-
ваемая двоичная система счисления (см. т. 3,
ст. «Электронные п счетные машины»). При
этой системе можно «записывать» на ленте
любые числа.
Перфорированная лента непрерывно дви-
жется через «читающий» прибор. Его электри-
ческие контакты, когда подходит отверстие,
замыкаются, а когда пет отверстия — раз-
мыкаются. Получающиеся при замыкании элек-
трические сигналы многократно усиливаются.
Станок имеет сотни электронных ламп, рс ле,
световых пскателей. Ведь для расчета програм-
мы нужно счетно-решающее устройство, для
расшифровки — тоже счетно-решающе» устрой-
ство. Есть устройства, где программа запи-
сывается на магнитной ленте. Сложная машина!
Но работать на ней просто. И делает опа де-
тали очень точно и быстро.
Польза от станков с программным управле-
нием неоценима. Прежде всего автомат пере-
стает быть «консервативным». Он больше не
«противится» прогрессу. При запуске в произ-
водство новой машины не нужно ни заменять
его, ни переделывать. Но это далеко не все
его преимущества.
На многих заводах выпускают одинаковые
Детали. К атому должны подготовиться инжене-
ры и техники, технологи и конструкторы.
Наладить автоматы не просто. К тому же, пока
идет наладка, станок простаивает и пользы от
него никакой.
При электронном программном управ пении
ничего этого нет. На одном каком-нибудь заводе
рассчитали программу, заготовили перфориро-
ванные карточки, разослали по другим заводам
(почтой, в конвертах), там вложили их в кас-
сеты и включили станки. -Этим подготовка и
ограничилась.
И форма станков тоже измепяется. Сейчас
Станки высокие. Это плохо: чем выше станок,
Рис 16 Зубофрезериый автомат.
тем меньше в нем жесткости, оп вибрирует,
и точность обработки страдает. Ниже его сде-
лать нельзя— рабочему будет неудобно. Чтобы
точность обработки нс страдала, станину станка
приходится делать массивной, тяжелой и тра-
тить много металла.
При электронном программном управлении
станок можно сделать очень низким. Вибри-
ровать он нс б>дет. А металла будет сэконом-
лено много. Сганкп с программным управ-
лением — новая ступень автоматизации.
Однако создание автомата, даже самого
совершенного, еще не полностью решает проб-
лему производительности. Ведь при выпуске
какого-либо изделия нас не интересует, сколько
деталей этого изделия производит какой-либо
отдельный автомат. Важно, сколько готовых
изделий выпускает завод.
Рис. 17. Токарный многошпинделъный автомат.
95
ПАШИНА —ОСНОВА соврем: НиОЯТЕХППКи
Вспомним рассуждение о производительно-
сти отдельного станка. Гам мы убедились, что
весь эффект его хорошей работы может быть
сведен на нет холостыми ходами. Потребовалась
их автоматизация.
Это рассуждение можно распространить на
весь цех. Ведь хорошая работа отдельных
автоматов может быть сведена на нет, если
деталь будет медленно перемещаться от станка
к станку, подолгу лежать около каждого в ожи-
дании обработки и т. д. Следовательно, необхо-
димо автоматизировать и эти работы. Так
появились станочные автоматические
линии (см. цп. рис., стр. 144).
Станки выстраиваются в один или несколько
рядов на линии. Между ними коридор — путь
детали. Вот человек у пульта управления
нажал кнопку. Деталь чуть-чуть дернулась и
двинулась к первой рабочем позиции. Здесь ее
мгновенно зажали намертво. Справа и слева—
многошппндельные станки. Десятки их шпинде-
лей одновременно заработали - сперва быстро,
потом медленнее — и сразу поползла стружка:
началась обработка. Но вот шпиндели начали
отходить, и деталь двинулась дальше. Вторая
позиция — и снова заработали десятки шпинде-
лей справа, слева, сверху, снизу. Так деталь
движется сквозь строй станков. Сверлильные,
расточные, резьбонарезные, фрезерные ставки
обрабатывают ее.
На экране пульта управления вспыхивают
и гаснут лампочки. Зажглась верхняя - вклю-
чились головки с инструментом; погасла —
головки выключились. Погасла следующая—
отключились зажимы. Зажглась новая — де-
таль двинулась в путь. Размеренно и непрерыв-
но идет работа. Вспыхивают и гаснут лампочки.
Одна за другой сходят новые детали.
Как будто все предусмотрено конструкто-
ром. Инструмент не включится в работу, если
детали не зажаты. Зажимы не включатся, пока
не приостановитси движение детали. Движение
не начнется, пока не отойдут все инструменты
и зажимы. Полтысячи различных электроап-
паратов — выключателей, реле времени, про-
межуточных реле и других (см ст. «Автомати-
ка»)— действуют слаженно, строго подчиняясь
замыслу человека.
Ни аварий, ни простоев быть не должно.
Учтен и износ инструмента. Например, в авто-
матических линиях с шлифовальными станками
шлифовальный круг автоматически подается
вперед по мере его износа.
Но все же бывает, что вдруг линия замирает.
Молчат все лампочки, а на снетопом экране
тревожно мигает цифра «5». Авария на пятой
позиция! Оператор у пульта управления мгно-
венно вызывает наладчика. Сломано сверло!
Его быстро заменяют, и снова лампочки повели
свой «разговор».
Почему только что сломалось сверло? Ока-
зывается, в обрабатываемой детали было мель-
чайшее твердое включение — и вот авария,
линия простаивает. Случай как будто пустя-
ковый. Но если каждый станок будет простаи-
вать за смену хотя бы1% рабочего времени, то
прекрасно построенная линия из 100 станков,
где все предусмотрено, будет бездействовать
все 100оо рабочего времени.
И здесь на помощь конструкторам пришли
ученые. Они установили, что, во-первых, не
следует неограниченно увеличивать число стан-
ков в линии; во-вторых, линию нужно разделить
на участки и каждый из ппх должен продол-
жать работу при аварии на соседнем участке;
в-третьих, на каждом участке должен быть опре-
деленный запас деталей.
В результате совместного труда ученых и
инженеров советские автоматические линии ра-
ботают безупречно. Они в несколько раз со-
кращают потребность в рабочих, в станках,
в заводских площадях, повышают производи-
тельность труда. Они все больше и больше
освобождают человека от тяжелого физического
труда. Вот почему в семилетном плане развития
народного хозяйства на 1959 1965 гг. такое
огромное внимание уделяется комплексной
автоматизации производства.
ВЕЛИКИЙ ТРЬ'КЕНИИ
За всю историю человечества было извлечено из земных недр около 20 млрд. Т
железа, причем большая часть этого количества приходится па последнее столетие
Алмазов за век человеческую историю было доб то всего около 100 Т. Ничтожное
количество ио сравнению с добытым железом! Но специалисты утверждают, что
без помощи этих алмазов никогда бы не удалось переработать — обточить, отга. шфо
вать, просверлить самые цепные для нас стальные пзделия: прп обработке
очень твердом детали из сверхтвердого сплава резец -атупптся через 2 часа, а алмаз-
ный резец выдержит примерно 8 тыс. час. работы. Вот почему такое большое
значение для народного хозяйства имеет открытие в Якутпп залежей алмазов.
КАК СИЛРННЛЮТ МЕТАЛЛ
КАК СВАРИВАЮТ МЕТАЛЛ
Г’варивать нет >лл люди научились тысячи
лет назад. Но прежде это была долгая п
трудная работа. В горне добела раскаляли
концы кусков металла. Затем быстро извлекали
их пз пламени, накладывали друг на друга на
наковальне и изо всех сил били по месту сварки
молотами. 1 ак сваривали оружие, различные
инструменты п простейшие орудия, необходи-
мые для обработки земли. Но не псе металли-
ческие детали можно было соединить сваркой.
II тогда стали применять заклепки.
В металлических кораблях, мостах и дру-
гих сооружениях стальные листы, балки и дру-
гие детали соединяли в одно целое десятками
тысяч заклепок. Для прочности листы на-
кладывали одпн на другой п скрепляли двой-
ными, а то и тройными заклепочными швами.
Это очень утяжеляло конструкцию и в то же
время ослабляло ее. Так было до появления
электросварки.
Сварку' с помощью электрического тока
изобрели независимо друг от друга русские
инженеры Н. Н. Бенардос п Н. Г. Славянов.
Это изобретение стало возможным после того,
как русский ученый В. В. Петров открыл яв-
ление электрической дуги.
Со времени изобретения электросварки
Н. Г. Славяновым прошло больше полувека.
Вначале к ней относились с недоверием, пола-
гая, что шов обязательно получается «горе-
лым», ненадежным. Фантазией считалась даже
мысль, что с помощью электросварки можно
накрепко соединять крупные детали машин,
страт ь мосты и корабли. Еще в 1930 г. все
корабли делали на заклепках, а электросваркой
разрешалось соединять только небольшие вто-
ростепенные детали.
Теперь электросварка применяется повсюду:
при постройке плотпн, мостов, морских п реч-
ных судов, в производстве тракторов, авто-
мобилей и т. д.
Посмотрим сначала, как производят электро-
сварку вручную. Электросварщику нужно со-
единить в стык два стальных листа. Для этого
их кромке обработали так, что, когда листы
составили, между ними получилась канавка,
которую и нужно заполнить расплавленным ме-
таллом (рпс. 1).
Сваривать детали током обычного напря-
жения — 220 пли 127 в — нельзя. Предвари-
тельно напряжение нужно понизить до 60
80 в. Для этого служит передвижной трансфор-
матор, от которого к рабочему месту идут два
толстых изолированных провода. Один провод
подключают к детали, а к концу второго при-
соединена металлическая вилка с рукояткой —
э л е к т р о д о д е р ж а т с л ь (рпс. 2).
Сварщик берет покрытый слоем обмазки
стальной пруток — электрод — и встав-
ляет его в развилок держателя. Затем левой
рукой опускает подвижную часть своего необыч-
ного головного убора — широкий щиток, за-
крывающий все лицо. На уровне глаз в щитке
сделан прорез, закрытый темным стеклом.
Электросварщик следит за плавкой электрода
только через это темное стекло. Иначе можно
потерять зрение или испортить его.
Потом он приближает электрод к канавке
между листами, Мгновенно вспыхивает осле-
пительная звездочка — электрическая дуга.
Сварщик держит электрод на расстоянии не-
скольких миллиметров от детали, иначе дуга по-
гаснет. Вее жарком пламени электрод плавится,
и капли стали, стекая с него, заполняют
канавку. Листы соединяются прочным швом.
Когда в вилке электрододержателя остается
совсем короткий кусочек прутка, сварщик
поднимает электрод.
Как только дуга гаснет, он откидывает
наверх щпток, выбрасывает остаток электрода
и вставляет в вилку новый.
Рис. 1. Некоторые виды соединений с помощью
электросварки.
□ 7 Детская энциклопедия, т. 5
97
МЛШИПА — ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Рис. 2. С помощью этого оборудования можно вручную
сваривать различные детали.
Рис'З. Такой свароч
ный автомат-трак
тор применяют при
постройке кораблей.
Чтобы расплавленный при сварке металл
не окислялся, а полезные присадки (добавки)
к стали не выгорали, применяют флюс ы—
хлористый цинк, канифоль, буру и т. п. Это
составы, температура плавления которых ниже
температуры плавления сварочных электродов.
При ручной сварке электроды обмазывают
такими составами. Расплавляясь, онп покры-
вают свариваемое место слоем жидкого шлака,
изолируют его от воздуха, обеспечивают нужный
состав и свойства металла и хороший, ровный,
без трещин шов.
Конструкторы давно уже задумывались над
тем, чтобы механизировать труд сварщпка.
Опп создали немало сварочных автоматов.
Но эти автоматы применяются только там, где
есть повторяющиеся одинаковые операции плп
идет неизменная, однообразная работа. Напри-
мер, при постройке крупных кораблей свари-
вают автоматами швы обшивки. Ведь длина этих
швов составляет десятки километров. А нео-
динаковые детали по-прежнему сваривают руч-
ным способом.
У нас созданы так называемые сварочные
тракторы. Такой трактор сам движется
вдоль шва и надежно сваривает его. Вместо
отдельных коротких электродов трактор заря-
жают целым мотком электродной проволоки.
А в специальный ящик — бункер, кончающий-
ся внизу небольшим отверстием, насыпают флюс.
Он все время сыплется на место сварки п пре-
дохраняет расплавленный металл от окисления.
Рабочему надо только я самом начале отрегули-
ровать этот автомат и пустить его по рель-
сам над свариваемыми листами (рис. 3).
Таким же автоматом можно приваривать
к днищу корабля и к бортам стальные ребра—
шпангоуты. Днище при этом, конечно, не дви-
гают. После приварки каждого шпангоута пе-
ремещается вместе со своими рельсами сам
трактор.
Автоматические сварочные аппараты рабо-
тают на многих предприятиях. Они сваривают
огромные трубы, свернутые пз стального листа
(рпс. 4), железнодорожные вагоны, цистерны и
шассп автомобилей. Есть автоматы, которые из
заготовленных стальных полос сваривают ги-
гантские балки для мостов и заводских зданий.
Но не всег (а детали сваривают с помощью
электрола. 'Гонкие метал шческие «исты не
выдерживают такой сварки и прогорают. Для
пх соединения применяют так называс мую т о-
ч с ч п у ю электросварку. Края листов накла-
дывают один на другой. После этого специаль-
ный аппарат сжимает их в одном месте дву мя ме
98
КАК СПАРИВАЮТ МЕТАЛЛ
Рис. 4. Этим автоматом
сваривают громадные
стальные трубы и ци-
линдры.
таллпческимп «клыка-
ми», через которые про-
пускается электриче-
ский ток, В точке, ока-
заишейся между «клы-
ками», лпсты нагрева-
ются и мгпоиепно прн-
парипаются друг к дру-
гу. Автомат тут же сам
выключает ток, немного
передвигается вдоль
шва, п «клыки» сжима-
ются снова. Получается
достаточно прочный
шоп, состоящий пз мно-
жества ВЫТЯНУВШИХСЯ в
ряд спаренных точек.
Можно подобным спо-
собом получить пег юш-
ноп шов, если вместо
«клыков» взять прочный
ролик, в который подается ток. Привод сва-
рочного аппарата сам дппгает ролик вдоль на-
меченной линии. Так сваривают даже тонкую
жесть.
Электросваркой соединяют детали не только
пз стали и чугуна, но и из цветных металлов.
Очень хорошо сваривается алюминий. Элек-
троды для этого берут тоже алюминиевые,
с защитной обмазкой пз хлористого лития.
В СССР давно уже созданы автоматы для сварки
изделий пз этого металла.
Медь плохо сваривается с помощью электри-
ческой дуги или точечными аппаратами. По-
этому ее сваривают другими способами, о ко-
торых мы еще расскажем.
С помощью электросварки не только соеди-
няют отдельные дета ли, но и восстанавливают
изношенные. Очень дорого стоят ковши экска-
ваторов и плавучих землечерпательных машин.
Изнашиваются они неравномерно: ковш еще
цел, а кромка, которая все время врезается п
грунт, «съедена» почти целиком. Для работы
ковш уже не годится, нужно восстанопить его
мощную «челюсть».
На помощь приходят электросварщики. Они
быстро наплавляют на износившуюся кромку
новый слой прочного металла. Затем этот слой
обрабатывают снаружи абразивными кругами,
и ковш снова может вгрызаться в грунт.
Мы рассказали о методе электросварки Сла-
вянова и о точечной сварке. Но не забыт и
способ Бенардоса, при котором пользуются пе
металлическим, а угольным электродом. Имен-
но этим способом уда< тел успешно сваривать
медь и се сплавы. Кроме того, угольным элек-
тродом можно сваривать и топкие листы.
Пробопалп с помощью электрической дуги
резать металл. Но времени тратится слишком
много, а кромки разреза очень грубы. К тому
же очень толстый металл электрической ду-
гой и пе разрежешь. Здесьпужпы какие-то дру-
гие способы, более производительные, даю-
щие ровную линию разреза.
Вот какой случай произошел в конце Вели-
кой Отечестве иной войны. Отступая па запад,
гитлеровцы взорвали громадный железнодо-
рожный мост. Взрыв прпчинпл страшные раз-
рушения. Гигантские стальные балки сплелись
в чудовищные узлы, которые пе удалось бы
распутать и сказочному богатырю.
Но мост необходимо было срочно восстано-
вить- здесь был один из главных путей на за-
пад. Для этого прежде всего надо было убрать
сотни тонн исковерканных взрывом балок.
Утром к мосту на двух грузовиках приеха-
ли двенадцать девушек. Они выгрузили не-
сколько легких аппаратов, мотки черных
резиновых шлангов и десятка два небольших
железных бочек. Вытащив пз бочек неказистые
серые камешки, они положили пх в аппараты,
палили туда же воды и соединили аппараты
шлангами с длинными стальными баллонами.
Одна пз девушек, потянув за собой два тонких
черных шланга, пробра-
лась вперед к скручен-
ной штопором толстой
балке. Она поднесла к
балке короткую бронзо-
вую трубку с изогну-
тым носиком и двумя
краниками.
Раздался резкий
щелчок, и пз бронзо-
вого носика выметнулся
топкий язычок голубо-
ватого прозрачного пла-
мени. Он лизнул балку,
вонзился в ее толщу и
вдруг брызнул с другой
стороны снопом золоти-
стых искр. Девушка по-
вела свой прибор попе-
рек балки, оставляя в
пей сквозной прорез.
Прошло пе более ми-
нуты. Балка качнулась,
обвисла п рухнула в
реку . А рядом уже за-
жгли свои «огненные по-
Рис. 5. Так сваривают
металлы автогенной го-
релкой. в которую пода-
ют ацетилен и кислород
Наверху, в круге, вид
сварного шва.
99
МЛШППЛ — ОСПОВЛ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
жп» другие девушки. Многотонные куски мос-
та, вздымая фонтаны брызг, одни за другим
рушились в реку. Под крошечными голубова-
тыми язычками пламени прочная сталь ста-
новилась мягче сливочного масла. К вечеру
бригада газорезчпц срезала последние остатки
поврежденной части моста. Затем на баржах
привезли новый пролет моста, изготовленный
целиком па заводе. Его подняли па гранитные
опоры,и возрожденный стальной красавец мост
принял на себя первый поезд.
Как же серый щебень, смоченный подои,
родил удивительное голубое пламя?
Серый щебень— карбид кальция. Это не
обычный камень, а соединение углерода с каль-
цием, соединение очень нестойкое. Едва вы
положите кусочек карбида кальция в воду, как
из него начнут бурно выделяться пузырьки про-
зрачного газа — ацетилена. Он получился
из углерода, содержавшегося в карбиде, п водоро-
да воды. А на дно сосуда оседает белый поро-
шок. Это кальции, забрав из воды кислород,
превратился в обычную известь.
Среди горючих газов ацетилен не имеет себе
равных потеплопроизводитсльностп. При сгора-
нии в струе кислорода он дает необычайно горя-
чее пламя. В горелках с повы-
шенным давлением температура
его пламени достигает 45и0 .
Специальной ацетиленовой
горелкой можно резать даже
броневые плиты линкоров тол-
щиной в 30—40 см и более.
В такую горелку — резак —
по одной трубке подастся ки-
слород, а по другой — ацетилен.
Вначале сильным пламенем ра-
зогревают металл, а затем на
пего на правляют струю кислоро-
да, уменьшив подачу ацети-
лена. И раскаленная сталь на-
чинает плавиться и гореть, энер-
гично соединяясь с кислородом.
Резка металла таким способом
называется автогенной.
Еслп приходится вырезать
пз лпстовой стали много оди-
наковых деталей, то применя-
ют автоматы. В них горелка
движется с большой точностью
по заданному контуру. Нужно
изменить форму деталей — в ав-
томат вставляют другой шаблон.
Для резки не очень толстых
листов можно вместо ацети-
Рис. 6. Глубоко под водой со-
единяют электросваркой опоры
нефтяных вышек, эстакад, трубы
для нефти и гага и другие дета-
ли. Так же заваривают и про-
боины в днище кораблей.
лена использовать обычный бензин. Но в этом
случае резка идет медленнее, температура не-
достаточно высока.
Па всех больших заводах есть автогенные
цехи илп участки. Там не только режут,
ио п сваривают металл. Мы знаем уже,
что электрическая дуга плохо сваривает мед-
ные детали. Здесь то п выручает автоген. Он
дает возможность сваривать даже тонкие мед-
ные трубки, которые применяют во многих
сложных аппаратах. Чаще всего старают-
ся сваривать с помощью металла более легко-
плавкого, чем соединяемые детали, чтобы их
не повредить. Из такого металла Делают про-
волоку пли прутки, конец которых во время
сварки вводят в пламя ацетиленовой горелки
(рпс. 5).
Большое значение имеет газовая сварка при
ремонте чугунных деталей и при соединении
топких стальных листов. Ацетиленовым пламе-
нем также напаивают на токарные и другие рез-
цы, сделанные пз обычпойстали, тонкие пластин-
ки твердых сплавов, необходимые для скорост-
ного резания.
Электрическая п газовая резка приме-
няются на поверхности землп. Но бывает,
что необходимо сваривать и
резать металлы под водой, на-
пример прп постройке мостов и
других сооружений, имеющих
подводные опоры, при ремонте
п подъеме судов. Как же по-
ступают в подобных случаях?
Оказывается, для этой рабо-
ты нужно почтп такое же обо-
рудование, как для сварки п
резки на воздухе. Электриче-
ская дуга легко загорается под
водой даже па большой глуби-
не. Дело в том, что прп пер-
вой же вспышке дугп вокруг
нее под действием высокой тем-
пературы мгновенно образует-
ся газовый пузырь, наполнен-
ный водородом, выделившимся
прп разложении воды. При под-
водной сварке применяют элек-
троды, обмазанные водонепро-
ницаемым составом, чтобы ве
было ливших потерь элсктро-
энергпп. Газовое пламя тоже
не гаснет под подои п горит в
образ} ющемся пз окружающей
воды газовом пузыре.
В последнее время все шире
100
НОНЕПК h!E МЕТОДЫ ОЕР ЛЕОТИ II
применяют два новых необычных вида сварки —
с помощью быстрого трепня п холодную
При первом способе п токарном станке
укрепляют две детали п сильно их сжимаю».
Одну деталь быстро вращают, а другая остается
неподвижной. Место, которым детали каса-
ются друг друга, от сильного трении так рас-
каляется, что детали тут же свариваются на-
крепко. Станок при этом автоматически оста-
навливается. При втором способе вначале
происходит небольшое трение поверхностен,
а потом следует очень сильное давление. В ре-
зультате атомы обеих поверхностей так сильно
сближаются между собой, как и в сплошном
металле. Поверхности соединяются, словно
их сплавили вместе. Этим способом можно сва-
ривать медь, никель, олово, свинец н алюми-
ний. Можно также сваривать один с другим
н разные металлы, причем в промежуточном
тонком слое получается как бы силан этих ме-
таллов. Молекулы меди, например, «протис-
киваются» между молекулами алюминия, и
наоборот. Холодным способом можно сваривать
и сталь, по это труднее.
Эти способы все же пе могут соперничать
повсюду с электрическим п газовым способа-
ми. Электрическая и газовая сварка и резка
применяются все шире. И, возможно, в недале-
ком будущем даже крупные межпланетные
станцип-спутипки будут собираться па огром-
ной высоте пз доставленных с Земли частей с
помощью электрическом пли газовой сварки.
НОВЕЙШИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ
УЛЬТРАЗВУК РАБОТАЕТ
ультразвук — это механпческпе упругие коле-
бания среды с такой частотой, которая лежит
выше верхнего порога слышимости человече-
ского уха. Таким порогом считают 20 тыс. гц.
В технике сейчас применяют ультразвуки с
частотой колебаний до 5 6 млн. гц. А в лабо-
раторных условиях получены частоты колеба-
ний ультразвуков до 1 млрд. гц.
Для технического применения ультразву-
ков важны три их основные особенности.
Во-первых, большая проникающая спо-
собность в твердых телах, особенно кристал-
лических, а значит, п в металлах. При темпе-
ратуре 15 скорость распространения ультра-
звуков в воздухе составляет около 331 м сек,
в жидкостях — около 1500 м.'сек, а в метал-
лах 5—6 тыс. м/сек.
Во-вторых, пх способность отражаться от
границы раздела двух веществ (япленпе эхо). Это
важнейшее свойство ультразвуков. При пере-
ходе из одной среды в другую они преломляются
по законам акустики, что позволяет применять
для ппх обычные акустические линзы.
В-третьп.х, большая удельная мощность, т. е.
мощность, приходящаяся па единицу поп ;рх
носгп. Наиболее сильный звук, слышимый че-
ловеком и уже болезн< нннй для его уха,
определяется j дельной мощностью г 0,01 вш см-.
Ультразвуки, применяемые в технике, харак-
теризуются у р-лыюй мощностью до 500e/и см 2.
Первые две особенности ультразвуков де-
лают пх ценнейшим средством для дефекто-
скопии (см. ст. «Что такое дефектоскопия»).
Ультразвуки позволяют заглянуть далеков
глубь металла. Многие слышали об ультразвуко-
вом микроскопе. Он значительно увеличивает и
позволяет рассматривать предметы, скрытые
под толстым слоем непрозрачного вещества
(см. т. 3, ст. «Звук и ультразвук»). Ультра-
звуковой контроль широко применяется в
металлургии, машиностроении п в других отрас-
лях техники.
Ни применение ультразвука не ограничива-
ется дефектоскопией. Зная скорость его распро-
странения п поглощения в теле, можно судпть
о плотности, вязкости, упругости и других
важных показателях металлов, пластических
масс, каучука, стекла и т. п.
Ультразвуком контролируют жидкие тела:
определяют их концентрацию, ход реакций, на-
ходят посторонние примеси II потому его сей-
час применяют в химической, лакокрасочной,
фармацевтической, пищевой, нефтеперерабаты-
вающей промыш тонкости.
Третью важную особенность ультразвука —
его большую удельную мощность — исполь-
зуют для различных способов воздействия на
материал. Гипс, графит, медь, серебро измель-
чаются ультразвуком. Его используют для свер-
ления вольфрама, молибдена, керамики, стек-
ла и других твердых материалов (рис. 1), для
мойки п обезжиривания деталей в машпнострое-
101
МЛИ1НПЛ - ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Рис. 1. Ультразвуковой сверлильный станок.
нип, для удаления окисной пленки при пая-
или. Смешать обычно не смешивающиеся ве-
щества — например поду с бензином, с
ртутью, с маслом — и получить эмульсию
тоже можно с помощью ультразвука. Ультра-
звуком очищают паровые котлы от накипи,
ускоряют дубление кожи, красят ткани, пасте-
ризуют молоко, стирают белье, сверлят зубы
при лечении и т. д.
Рис. 2. Так работает
Впервые ультразвук стали применять в
военной технике во время империалистиче-
ской войны 1914- 1918 гг. В Англии и Фран-
ции напряэ енно искали эффективные средства
борьбы с немецкими подводными лодками, ‘lor-
да знаменитый франц'1icKirii физик Г1. Лаи-
жевен предложил применить ультразвук для
гидролокации. Под водой посылали ультра-
звуковой сигнал. Если па его пути попадался
предмет с отличной от воды плотностью, то
звук отражался и возвращался как эхо к свое-
му источнику. Зная скорость распространения
звука в воде и врсмн прохождения его до об-
наруженного предмета и обратно, нетрудно
определить расстояние до предмета (рис. 2).
Гидролокаторы и сейчас широко применяют
п морском деле. О применении ультразвука
в различных областях техники можно рас-
сказывать еще много.
Как же получают ультразвуки? Если необ-
ходимо возбудить ультразвуковые колебания в
воздухе или в газах, то обычно применяют ме-
ханический способ. Для излучения ультра-
звука в жидкости чаще всего служит магнито-
стрикционный способ. Если Же необходимо воз-
будить ультразвуковые колебания в твердых
телах, то для этого наиболее подходит пьезо-
электрический способ.
К механическим способам относятся свист-
кп, сирены п т. д. Устройство пх известно всем.
Но не все знают об интенсивности звука в них.
Оказывается, кусочек металла, внесенный
в звуковое поле сирены, нагревается докрасна
за минуту; частота колебании в механических
излучателях достигает 500 кгц.
Магнитострикция (от греческого слова «маг-
нетис» п латинского слова «ctphktjc» — сжа-
тый, натянутый) означает изменение формы а
размеров тела прп намагничивании. Если к
намагниченному стержню подвсс.п переменный
электрический ток, то стержень начнет виб-
рировать (рис. 3).
Изменяя подводимое напряжение, изме-
няют и частоту колебаний стержня. Так по-
лучают колебания ультразвуковой частоты.
Для этого не обязательно брать стержень.
Можно применить и трубу, а еще лучше — па-
кет пз тонких пластин.
В 1880 г. французский ученый Пьер Кюри,
впослсдствпп прославившийся работами по ра-
диоактивности, вместе со своим братом Полем
Жаном Кюри открыл пьезоэлектрические яв-
ления («пьезо» по-гречески — давлю). Они
установили, что если некоторые кристаллы (на-
пример, кварца, турмалина) подвергать сжатию
1Л2
ПОВГНШПЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ
плп растяжению, то па их гранях появляются
электрические заряды (рпс. 4). Ныне известно
более 1200 таких кристаллов.
Оказалось, что пьезоэлектрический эффект
обратим, т. е. такие кристаллы, помещенные
в электрическое поле, будут сжиматься и рас-
тягиваться с частотой, соответствующей час-
тоте смены знаков электрических зарядов. Та-
ким образом, пьезокристаллы становятся из-
лучателями ультразвуков.
Чтобы пьезокристаллы излучали ультра-
звук, из них под определенным углом к их оси
вырезают пластинку.
Кварцевая пластинка, например, на частоте
колебаний в 1 шли. гц дает звук такой мощ-
ности, что человек немедленно оглох бы,
еслп бы смог его услышать.
Несколько лет назад советский ученый
Б. М. Вул обнаружил, что титанат бария облада-
ет высокими пьезоэлектрическими свойствами.
Для получения ультразвука той же мощности,
что и на кварцевой пластинке, к пластинке ти-
таната бария можно приложить в 10 раз мень-
шее электрическое напряжение. Применение
этих кристаллов теперь быстро растет.
Пьезоэлектрические пластинки применяют и
в качестве генераторов и в качестве приемников
ультразвука. Они составляют основу ультра-
звуковой техники.
ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННАЯ ОБРАБОТКА
«Эрозия» — латинское слово, означающее
«разъедание», полное или час гичное разруше-
ние металлов. Электроэрозпонная обработка —
это способ обработки металлов, основанный
на разрушении их поверхности электрическим
током.
К малому участку заготовки (площадью от
долей 1 лмг до 2—3 ли:2) подводится элект-
рический ток в виде кратковременных разря-
дов. При этом развиваются высокие темпера-
туры. Металл на этих небольших участках
Рис. 3. Если к намагниченному стержню подеести
переменный ток., то стержень начнет вибрировать.
расплавляется (образуются «ванночки»). Часть
его испаряется, а часть удаляют, причем в
разных способах электроэрозионной обработки
по-разному: либо электродинамическими сила-
ми, возникающими прп разряде, либо механи-
ческим путем (движением электродов). Таким
образом можно производить различную обра-
ботку металлов — отрезку, сверление, заточку
инструмента и др.
На интенсивность электроэрозионной об-
работки прежде всего влияют теплопровод-
ность, температура плавления, удельное элек-
тросопротивление электродов и величины, ха-
рактеризующие электрический разряд. В этом
Растяжение
Сжатие
От генератора
переменного
.НАПРЯЖЕНИЯ
Рис. 4. Кристаллы могут служить источником
ультразвуков, если их поместить в переменное элект-
рическое поле.
-I-+-I-+-I-+++ г Деформация
: J НАЯ ДЕЙСТВИЕМ
ПЕРЕМЕННОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
। । । । _|_। । । НАПРЯЖЕНИЯ
103
МАШПНА — ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
перечне Нет механических качеств обрабаты-
ваемого металла.
Дело в том, что твердость металла, например,
мало влияет ва интенсивность процесса, и при
электроэрозпонной обработке Не очень сущест-
венно, что обрабатывается — мягкая сталь пли
сверхтпердый сплав.
А при других впдах обработки это важно,
так как производительность резанпя металла
зиачптельно зависит от его твердости. Некоторые
твердые сплавы вообще невозможно обработать
резанием. Техника же требует все более и более
твердых материалов. Поэтому п было созданы
способы электроэрозиопной обработки. Родина
пх — Советский Союз.
Первый способ был создан в 1943 г. п на-
зван электроискровым. Авторы его — супруги
Б. Р. и II. И. Лазаренко.
Другие способы — анодно-механический,
электроимпульсный. электроконтактный. Физи-
ческие основы всех их одинаковы разрушение
поверхности металла электрическим током. Раз-
личаются они между собой, в основном, электри-
ческой схемой и назначением.
При всех способах алектрозрозпонная об-
работка выполняется на станках (рпс. 5). По
назначению их разделяют па отрезные, заточ-
ные, шлифовальные, копировальные, комбини-
рованные. Все они имеют генератор импульсов
тока, автоматическую подачу электродов, спето-
му отсоса газов п паров. Некоторые системы
требуют помещения заготовки п электроин-
струмента в диэлектрическую жидкость. В этих
случаях станок имеет еще систему снабжения
рабочей жидкостью (рис. 6).
Электроэрозпонный метод обладает ещеодним
интересным свойством: прп работе форма элек-
трода-инструмента копируется и заготовке. Это
объясняется тем, что разряд возникает между
наиболее близкими точками электродов. По-
этому электроэрозионную обработку применяют
там, где нужно обрабатывать сложные по фор-
ме детали: внутренние полости кузнечных штам-
пов пли постоянных металлических литейных
форм (кокилей), тонкие и глубокие щелп п т. д.
И еще одним важным свойством обладает
электроэрозионная обработка. Разряды элек-
трического тока производят как бы тепловую
закалку металла п делают его поверхность бо-
лее прочной. Это позволяет применять се для
упрочнения металлов.
Рис. 6. В некоторых случаях заготовку и электрона-
струмент помещают в дизлек/прическу ю жидкость.
Здесь дана схема электроимпулъсного прошивочно-копи-
ровального станка.
ЗАЩИТА МЕТАЛЛА
ЗАЩИТА МЕТАЛЛА
Детали сои ременных манит работают в тяже-
лых условиях. Ган, при вращении турбины
со скоростью в несколько тысяч обороток в
минуту развиваются центробежные силы в
десятки тонн. Лопатка газовой турбины наи-
более быстроходной средн других — выдержи-
вает растяжение центробежной силон, кото-
рая превосходит ее вес в десятки тысяч раз.
Кроме того, лопатка обтекается струей газа,
нагретого до 850—900" и движущегося со ско-
ростью согни метров в секунду — быстрее реак-
тивного самолета.
Рабочие органы землеройных, сельскохо-
зяйственных, горнопроходческих машин под-
вергаются усиленному трению и износу. Проч-
ность и стойкость требуются инструментам для
обработки металлов, валам двигателей и стан-
ков, деталям прессов, металлургического обо-
рудования и другим машинам. Тренпеи износ—
главные пх враги.
Всего лишь па один килограмм отличается
вес новой грузовой автомашины от совершенно
негодной, изношенной. Казалось бы, невелика
разница, но какую огромную играет она роль!
Еслп вспомнить, сколько машин работает па
полях, в шахтах, на заводах, железных дорогах,
сколько автомобилей имеется во всей стране
п сколько для этой машинной армии надо запас-
ных частей сколько сил и средств отнимает
ремонт, станет понятным, почему с трением и
износом ведут упорную борьбу.
Для уменьшения трения во вращающихся
частях машин применяют подшипники. Тру-
щиеся детали разделяют слоем смазки, кото-
рая уменьшает трепне. Но прочность металла
здесь имеет тоже очень важное значение. Ее
повышают различными видами тепловой об-
работки, при которой пзмененпе температуры
ведет к изменению свойств материала.
Изготовляя детали машин, стремятся уве-
личить прочность их поверхности, защитить
от преждевременного разрушения. Для этого
Применяется целый ряд способов упрочнения
поверхности металлов.
Чтобы сгладить поверхность, уплотнить ее,
деталь обкатывают роликами. При этом тре-
щины, углубления, всевозможные неровности,
оставшиеся от предыдущей обработки резцом,
выравниваются. Это можно увидеть, проверив
качество поверхности детали после обкатки
специальным прибором иглой, которая,
ощупывая профиль поверхности, вычертит поч-
ти ровную линию. Увеличивается и твердость
металла, он лучше будет сопротивляться износу.
Обкатка вагонной оси увеличивает срок
се службы в 20 раз. Такой обработке под-
вергают детали цилиндрической формы и от-
верстия. Иногда вместо обкатки отверстий
применяют продавливание сквозь них стальных
шариков или другого инструмента.
Широко используется п обдупка дета теп
дробью. При ударах дробинок поверхность ме-
талла уплотняется. 'Гонкий поверхностный
слой приобретает большую прочность. Напри-
мер, прочность обдутых дробью пружин возрас-
тает почти вдвое. Срок службы коленчатого
вала двигателя увеличивается в 9 раз.
Дробинки изготовляют пз стали или из чу-
гуна. Диаметр их — от нескольких долей до
2 мм. Поток дробпнок создают дробеструй-
ным аппаратом с помощью сжатого воздуха или
центробежной силы. Дробью обрабатывают де-
тали любой формы.
Вместо потока дробпнок можно наносить
удары по поверхности стальными шариками. Их
укрепляют во вращающейся обойме, и каж
дый шарик, встречая деталь, ударяет по ней,
а затем отскакивает обратно. При быстром
вращении деталь может получить свыше
ЮОтыс. ударов в секунду. Правда, применять
этот способ можно только для обработки
цилиндров и плоскостей.
СКОЛЬКО ЛЕТ чКПВЕТо
ЖЕЛ ЕЗО?
I Странный вопрос: ведь железо
неживое, как же можно говорить
о сроке его жизни? Оказывается,
можно! Само железо не «умирает».
Но железные детали машин,
стальные инструменты, стальные
строительные конструкции, рельсы
райо пли поздно выходят пз строя.
Пх приходится заменять новыми.
> Выяснилось, что в настоя-
j щее время средний срок жизни
железных изделии равен 35 годам.
11 это считается огромным дости-
жением металлургов, так как в
прошлые века железо «умирало»
I' гораздо быстрее. В последние годы
части машин начали изготов-
лять пз титана. Исследования
показали, что титан намного дол-
говечнее железа: он «живет» сто
Y и больше лет.
105
ИЛИ! И ПЛ ОСНОВ Л СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Прп упрочнении металлов на помощь не-
редко приходит химия. Поверхностный слой на-
сыщают углеродом и азотом, алюминием, хро-
мом, кремнием, бором. Их молекулы про-
никают в металл и образуют в нем твердые
соединения, повышая прочность и износоустой-
чивость, стойкость против окисления, нагрева,
действия кислот.
Чтобы насытить поверхностный слой нуж-
ными химическими элементами, применяют раз-
личные способы. Соединения этих элементов
могут быть жидкими в растворах, в виде
газов пли порошков, которые наносят па по-
верхность металла. Наносят их и в расплав-
ленном состоянии. Так, папрпмер, покрывают
детали алюминием (рпс. 1). Насыщение требует
обычно высокой температуры п длительной вы-
держки. Прп насыщении углеродом и азотом
стойкость режущих инструментов повышается
вдвое-втрое.
Часто приходится покрывать деталь другим
металлом или сплавом. В экскаваторах, дро-
билках, буровых инструментах, штампах,
которым приходится выдерживать пстпранпе,
удары, трение, твердосплавные покрытия поз-
воляют повысить стойкость иногда в 10 раз.
Это объясняется тем, что твердые сплавы хорошо
сопротивляются износу.
Слой в несколько миллиметров, прочно со-
единенный с основным металлом п наплавлен-
ным на него, образует надежную броню. При
этом экономится дорогой металл, так как деталь
можно изготовить из обычной стали и покрыть
лишь тонким защитным слоем. Например, при-
менение сменных хромированных гильз для ци-
линдров автомобильных двигателей позволяет
Рис. 1. Покрытие детали топким слоем алюминия.
увеличить пробег автомашины «Победа» со 120
до 200 тыс. км. Очень сильно изнашиваются
гильзы цилиндров и поршневые кольца двига-
телей. Хромовые покрытия повышают их стой-
кость п 15 раз. Хром наносят электролитиче-
ским путем.
Никелевые покрытия увеличивают стой-
кость против износа и защищают от окисления
режущие инструменты, шестерни, штампы, раз-
личные детали насосов и других машин. Де-
тали, защпщ< иные никелем, могут работать во
влажном и теплом воздухе тропиков. Износо-
стойкость увеличивается более чем в 10 раз.
Никелирование производится без участия
электрического тока. Деталь погружают в по-
догретый раствор, содержащий соединения
никеля. Никель осаждается из раствора, причем
очень равномерно. Получается слой строго
определенной толщины. Можно, например, отни-
келировать лезвие бритвы, п режущая кромка
останется ровной. Это позволяет покрывать де-
тали сложной формы с внутренними полостя-
ми и выемками. А еслп после покрытия слой
подогреть, он станет более твердым. Детали,
никелированные химическим способом, на-
дежно работают прп высоких температурах.
Можно п иначе защитить поверхность ме-
талла — закалпть тонкий наружный слои,
оставив сердцевину более мягкой. Тогда деталь
будет хорошо переносить нагрузкп — не будет
хрупкой, а твердый закаленный слой предо-
хранит ее от износа. Но, чтобы закалпть ее с
поверхности, нужно не дать теплу проникнуть
глубоко в толщу металла.
Поверхность часто нагревают пламенем. Де-
таль вращают около Горелки, которая движет-
ся вдоль детали; при этом металл насквозь про-
греться нс успевает. Затем его охлаждают во-
дой. Слой в несколько миллиметров после на-
грева и охлаждения становится твердым.
Широко применяется и другой способ закал-
ки — с помощью токов высокой частоты (рис. 2).
Еслп поместить металлическую деталь в
переменное магнитное поле, то в ней появится
ток, который распространит! я лишь по поверх-
ности и нагреет ее. В несколько секунд поверх-
ностный слой нагреется и после охлаждения
закалится.
Закалочное устройство имеет пндуктор —
один пли несколько витков медной трубки.
По нему проходит ток высокой частоты,
возбуждающий переменное магнитное поле.
Внутри индуктора и помещают деталь. Меняя
частоту тока, можно изменять толщину за-
каливаемого слоя от долей миллиметра до сав-
106
ЗАЩИТА МЕТА Л Л А
Рис. 2. Закалка деталей токами высокой частоты.
тпметра. Индукторы разных форм позволяют
закаливать самые разнообразные изделпя —
плоские, цилиндрические и т. п.
Токами высокой частоты закаливают мно-
жество деталей - от швейных игл, маленьких
сверл и винтиков до больших коленчатых ва-
лов и осей. Можно закаливать пе всю деталь,
а только отдельные ее частп — зубья шесте-
рен, шейки валов, концы рельсов. Закалка
рельсов увеличивает срок их службы, что позво-
ляет экономить миллионы тонн металла. Поверх-
ностная закалка коленчатых валов тракторов
увеличивает их стойкость к износу почти вдвое.
Существуют закалочные установки-авто-
маты, например для закалки шеек коленчатых
валов автомобильных двигателей. Автомат
может за сутки закалить 350 тыс. швейных пго-
лок. Игла за время падения внутри индуктора
успевает нагреться и сразу же попадает и
охлаждающее масло. Весь процесс занимает
0,03 сек.
Токи высокой частоты, помимо поверхност-
ной закалки, применяют еще для упрочения
деталей другим путем. При работе машины в
частях ее возникают напряжения. Опп распре-
деляются неравномерно: в то время как отдель-
ные слои металла перегружены, другие, на-
оборот, почти нс испытывают усилий. Поэтому
деталь быстрее выходит из строя, перст руна н-
ные участки сильнее изнашиваются. Нагревая
местами деталь, можно вызвать в ней искус-
ственно напряжения, противоположные тем,
которыт* возникают в работающих частях ме-
талла. Складываясь, оба напряжения в резуль-
тате уменьшают общее усилие, действующее на
деталь.
.Электричество помогает упрочнять металл
и другим способом — электроискровой обра-
боткой. Деталь включается в цепь и служит
электродом. Между ней н другим электродом,
когда они сближаются, происходит электри-
ческий разряд. Прп этом мельчайшие частички
металла переносятся с электрода-инструмента
на электрод-деталь, и поверхность детали по-
степенно покрывается тончайшим слоем метал-
ла. Таким путем можно насытить поверхност-
ный слой и углеродом, если сделать электрод
пз графита. Электрической искрой можно на-
носить покрытия п из твердых сплавов.
Стойкость к износу трущихся поверхностей
после электроискрового упрочнения увеличи-
вается в десяткп раз. Это происходит потому,
что металл с поверхности насыщается части-
цами твердых соединений, а высокая темпера-
тура прп разряде (до 10000^) обеспечивает бы-
струю закалку. Твердость упрочненного слоя
получается втрое большей, чем у самой лучшей
стали.
Изношенные детали наплавляют металлом,
который образует па ней твердым защитный
слой. Для этого пользуются электрической
дугой, возникающей между деталью п прово-
локой-электродом. Расплавленные частички
проволоки привариваются к детали, покрывая
ее слоем металла.
Защитным покрытием может служить не
один только металл. Детали, которые должны
выдерживать высокие температуры, покрывают-
ся керамикой, со держащей окпелы алюминия,
титана, магния, хрома, циркония п других ме-
таллов. Так защищают от прогорания детали
реактивных двигателей, турбинные лопатки, на-
греватели электропечей, трубопроводы. Керами-
ку наносят больше и частью распылением. Полу-
чается очень твердым, стойкий против все-
возможных хпмпчссьпх воздействий тонкпи
слой, который прочно соединен с металлом.
Металл часто прпходптсп предохранять от
разъедания п ржавчйны коррозии (рпс. 3),
особенно когда он работает по влажном воз-
духе. в воде, соприкасается с вредно действую-
щими на него газами п жидкостями. Ржавчи-
на, пз-за которой погибает металл, приносит
огромный ущерб. Подсчитано, что каждый год
107
МЛШИПЛ—ОСИОВЛ СОВРЕМЕПИОП ТЕХНИКИ
она уносит треть всех выплавленных металлов
н сплавов. Металл поэтому стремятся защи
тить от непосредственного соприкосновения
с влагой п воздухом. Все знают о никелиро-
ванной, луженой, эмалированной посуде,
оцинкованном железе крыш, о лаках и крас-
ках, которыми покрывают металлические
изделия.
Часто на металл наносят защитную окяспую
пленку. Тогда тонкий слой уже окислившегося
металла предохраняет от дальнейшего разру-
шения. Бывает, что металл защищают другим
металлом — оловом, цинком, никелем, хромом,
алюминием. Что касается алюминия, то он сам
защищает себя: на его поверхности образуется
на воздухе тонкий прочный слой окпелов.
Сплавы делают нержавеющими, добавляя
в них различные элементы, которые хорошо
сопротивляются ржавлению. Например, если
в сталь добавить немного хрома, никеля,
вольфрама, молибдена, то она становится не
только прочной, но и нс ржавеющей.
Теперь применяют еще одно средство за-
щиты — в тех случаях, когда нужно, напри
мер, хранить детали долгое время на складе.
Химики нашли составы, которые предохраняют
металл от ржавчины ингибиторы. В пропитан
ной таким составом бумаге можно хранить
изделия, не опасаясь пх порчи.
Трудно представить себе теперь, что было
бы, если бы мы не могли упрочнять металл,
защищать его от внешних воздействий. Про-
падали бы миллионы тонн металла. Оказалось
бы невозможным создание ряда современных
машин — от реактивного самолета до уголь-
ного комбайна, от ракеты, уносящей на орби-
ту спутник Земли пли летящей к Луне, до авто-
мобиля. Металл нужно не только получить,
обработать, но и сделать прочным, чтобы про-
длить /Кпзнь машин.
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
Существующая в мировой практике метри-
ческая система мер и весов введена в 1872 г.
С тех пор «царем» точности для измерения длин
стал международный прототип (основной об-
разец) метра. Его бережно хранят в «столице
точности», в предместье Парижа — Севре, где
помещается Международное бюро мер п весов.
Место, в котором находится эталон метра, на-
дежно ограждено от сотрясений и тепловых
влияний.
В каждой стране есть своп эталоны метра.
Они тоже хранятся в таких условиях, что в\
108
КОПТРО.1Ы1О ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
размеры надолго остаются практически не-
изменными.
Понятно, что псе «нижестоящие» меры дол-
жны проверяться по эталону. Но самые нич-
тожные воздействии на эталон, если они будут
повторяться часто, изменят его. Такие изме-
нении довольно быстро исказили бы первона-
чальную степень точности основной меры
и нарушили бы всю строгость системы мер.
Чтобы только изредка привлекать самый
эталон к проверкам, изготовлены еще его ко-
ппп. Их-то и проверяют по основному эталону.
Но ведь п коппи не может быть много, слишком
часто приходилось бы «беспокоить» основной
эталон для проверки. Их все-
го несколько, и степень их точ-
ности также приходится очень
п очень беречь. Поэтому суще-
ствует еще одна группа об-
разцовых мер — рабочие
эталоны. Их сверяют с
копиями, но не со всеми. Ко-
пии в свою очередь делятся
на две группы. Одна из нпх
служит для проверки рабочих
эталонов, а другая, особая, как
бы пыжпдает своего часа.
А этот час наступает тогда, ког-
да почему-либо одну из дейст-
вующих копий «заподозрили»
в потере должной степени точ-
ности. Тогда ее сравнивают с од-
ной пз особой группы. Коппи,
входящие в нее, называются
лям и» эталона.
Следующие по точности образцовые меры
это меры первого разряда. Их проверяют по
рабочим эталонам. Затем идут образцовые меры
второго и третьего разрядов. Образцовые
меры хранятся в научно-метрологических
учреждениях страны. Эти меры образуют
как бы лсстнпцу точности, спускающуюся от
основного эталона до тех приборов, которые
служат для измерений па предприятиях.
Предстапптелп метра на заводе — завод-
ские эталоны. Это пз мерительные
плит к п, или концевые меры д л п -
н ы (рис. 1). Две противоположные меритель-
ные поверхности каждой плитки отшлифованы
п притерты с высокой тщательностью.
На плитке обозначено расстояние между мери-
тельными плоскостями. Соединив несколько
имеющихся в наборе плиток, можно в из-
вестных пределах получить любой размер
с точностью до 5 микрон.
«с в идете-
ИНСТРУМЕНТЫ ТОЧНОСТИ
Самый старинный и простой измерительный
инструмент — обыкновенная линейка со шка-
лой, разбитой на миллиметровые деления. С ее
помощью можно измерять предметы различных
очертаний с точностью до 0,5 леи.
В помощь лииейке пользуются еще крон-
циркулем. Это — две ножки, связанные
шарниром и установочным винтом. С его по-
мощью свободные ножкп раздвигаются п охва-
тывают своими прямыми плп загнутыми внутрь
концами измеряемый внешний размер.
А для измерения внутренних размеров
Рис. 1. Наиболее распространен набор из 83 измерительных плиток.
Сблизив мерительные плоскости плиток, начинают их притирать друг
к другу. Для этого верхнюю пластину двигают поступательно по ниж-
ней и одновременно вращают ее по плоскости скольжения в обе сторо-
ны. В результате плитки соединяются настолько крепко, что образуют
как бы одно целое.
(отверстий различной формы) служит крон-
циркуль -нутромер. Концы его свобод-
ных ножек отогнуты наружу; при измерении
пх вводят внутрь отвер-
стия и раздвигают до
легкого соприкоснове-
ния отогнутых КОРЦОВ
со стенками отверстия
(рпс. 2).
Существует измери-
тельный инструмент, в
котором линейка и крон-
циркуль объединены.
Это штангенцир-
куль (рис. 3). Под-
вижная губка его снача-
ла лишь приближается
к измеряемому изделию
и закрепляется первым
стопорным винтом. За-
тем с помощью устано-
вочного впита она окон-
Рис. 2. Измерение с по-
мощью кронциркуля и
нутромера.
109
МАШИНА - ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Рис 3-10 делений нониуса штангенциркуля равны. 9 деле-
ниям основной шкалы. Нулевой штрих нониуса сдвинут
на 0,1 мм. В результате другие штрихи тоже сдвинулись,
но первый совместился с первым основной шкалы. Ведь
каждое деление нониуса на 0,1 мм меньше деления на
основной шкале. II пока нониус передвигается в преде-
лах 1 мм, всегда совмещаются именно те штрихи обеих
шкал, в порядковом номере которых содержится столько
единиц, сколько «пройдено^ десятых ролей миллиметра.
Несколько иначе происходит измерение штангенцир-
кулем, когда нужно определить величину размера, боль-
шего чем 1 мм. Но принцип измерения остается тот же.
чатсльно подводится к поверхности изделия, и
в этом изложения движок закрепляется вторым
стопорным винтом. Тогда основная шкала па
линейке п шкала нониуса показывают результат
СТЕБЕЛЬ БАРАБАН
Рис. 4. М пирометр и его школа.
измерения с точностью уже не до 0,5, а до
0,1 мм. 10 делений нониуса здесь равны 9 де-
лениям основной шкалы.
Когда губки штангенциркуля сомкнуты, ле-
вое нулевое деление шкалы нониуса совпадает
с нулевым делением основной шкалы, а правое
нулевое деление — с девятым основной шкалы.
Еслп же сдвинуть подвижную губку, напри-
мер, на 0,1 мм, поместив между губками про-
волочку соответствующего диаметра, то деле-
ния шкалы нониуса также сдвинутся.
Но с однпм пз них с первым — произой-
дет нечто важное: он совместится с первым
делением основной шкалы. Это понятно,— ведь
каждое деление понпуса на 0,1 мм меньше
деления па основной шкале.
И пока подвижная губка передвигается
в пределах 1 мм, всегда совмещаются имен-
но те штрихи обеих шкал нониуса, в порядко-
вом номере которых содержится стол ько единиц,
сколько «пройдено» десятых долей милли-
ме гра.
Какой бы диаметр ни измерялся штанген-
циркулем, число десятых долей миллиметра
в размере всегда определяется н о мере м
штриха шкалы понпуса, совпадающим с каким-
либо делением основной шкалы.
Бывают штангенциркули и более точные.
Существует еще одпн ручной измеритель-
ный инструмент, более точный - м и к р о-
м е т р (рпс. 4).
На левом конце стальной скобы — вятка-
с очень точно обработанной мерительной по-
верхностью. Правый конец скобы переходит
в цилиндрическую втулку стебель мик-
рометра. Стебель служит гайкой для микро-
метрического впнта, который и перемещается
внутри нее. В микрометре гайка неподвижна,
а впит вращается п перемещается по прямой
лпнпи. Непарезная часть этого винта (в виде
цилиндрического стержня) проходит сквозь сте-
бель п может передвигаться по направлению
к неподвижной пятке пли, наоборот, «уходить»
от нее. Срез стержня — очень точно обрабо-
танная мерительная поверхность. На другом
конце впнта жестко скрепленная с нпм втул-
ка; ее называют барабаном. Эта деталь вра-
щается вместе с микрометрическим винтом.
Один оборот впита передвигает меритель-
ный стержень на длпну шага микрометриче-
ской резьбы — на 0,5 мм. Всего на винте 50 вит-
ков, т. е. мерптольная поверхность стержня
может переместиться на 25 мм..
Поверхность стебля разделена продольной
горизонтальной чертой, а по ее обеим сторонам
110
КОНТРОЛЬНО ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
нанесены две шкалы. Одна пз них, основ-
н а я, состоит из 25 делений ценой каждое в
1 лмг, другая — из 24 таких же делений, но ее
штрихи см< щены относительно делений первой
шкалы па 0,5 мм. Каждый штрих второй шка-
лы разбивает па две половины каж (ос деление
основной шкалы. За один оборот винта ctoj>-
жень перемещается на длину шага — 0,5 мм,
или на половпну деления основной шкалы.
Первыйшгрпх — нуль; далее обозначен штрих
каждого пятого деления; получается ряд цифр:
0-5—10—15—20.
50 делений окружности одного витка резь-
бы нанесены в виде шкалы на скосе барабана.
Каждый пз ее штрихов может быть совмещен
с продольной линией на стебле микрометра.
После этого поворот барабана на одно деление
собственной шкалы передвинет стержень на
0,01 мм.
Бывают случаи, когда микрометром нужно
измерить деталь, размер которой больше 25 мм.
'Когда пользуются микрометрами с большим
пределом измерения.
Но во всех случаях остается только 50 вит-
ков резьбы с шагом в 0,5 льм и стержень выдви-
гается по направлению к пятке лишь па 25 мм.
А к результату добавляется то число милли-
метров, па какое величина предела измерения
больше 25.
Для измерения малых внутренних разме-
ров служит ми к р о м с т р - п у т р о м е р.
Скоба с пяткой п мерительным стержнем заме-
нена в нем двумя раздвижными губками, ко-
торые подводятся к противоположным участкам
измеряемого отверстия. Прп этом губки уста-
навливаются под прямым углом к срезу отвер-
Pur 5 Так можно удлинить этот нутромер, егли
надо измерить большое и точное отверстие или паз.
стия и по его диаметру. Числа основной шкалы
па его стебле расположены не в обычной,
а в обратной последовательности.
Существуют нутромеры для измерения
очень больших отверстий. Устроены они по-
другому. .Это — раздвижной стержень, свинчи-
ваемый из нескольких микрометрических частей.
Измерительные шкалы «читаются» так же,
как и в обыкновенном микрометре (рпс. 5).
Микрометр служит и для измерения глу-
бины всякого рода отверстий. В таком инстру-
менте тоже «работают» мерительные стержни
точной стандартной длины. Ьго шкалы распо-
ложены в обратном порядке, как и в микро-
метре-нутромере.
А как быть, когда необходимо проверить
размеры большой партии каких-либо одина-
ковых изделий, изготовленных с высокой сте-
пенью точности? Тут возникают особые труд-
ности. И раньше, чем рассказать, какие они
и как пх преодолевают, необходимо познако-
миться с новыми понятия мп.
ЧТО ТАКОЕ
ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И ДОПУСК
Первые пушки стреляли ядрами, которые
вначале обтесывали пз камня, а затем (в кон-
це XV в.) стали отливать пз чугуна отдельные
мастера-оружейники. Каждый из ппх придавал
своей продукции те размеры, которые ем} лич-
но казались лучшими. Ядра обтесывались плп
отливались по внутреннему диаметру пушкп
И почти никогда не случалось, чтобы ядра од-
ной пушкп подходплп к дру гой. В связи с
этим стали стремиться создать взаимозаменя-
емые части пушек и ружей. Hj/кна была боль-
шая работа поколений талантливых механиков,
чтобы научиться создавать полностью взаимо-
заменяемые деталп в огромных количествах.
В нашей жпзнп деталей, которые могут за-
менять друг друга, множество. В автомобиле
износилась или почему-лпбо пришла в негод-
ность какая-то деталь одного пз ходовых меха-
низмов. Беда невелика! Деталь эта продается
в магазине, и пе нужно никаких особых хлопот
п возни для того, чтобы поставить ее па место
старой.
II не только единичные деталп, но п целые
узлы (сочетания нескольких деталей) механиз-
мов п частей автомобилей, самолетов, станков
и других машин заменяют новыми — тоже без
всякой подгонки. Все это возможно только по-
тому, что детали и узлы автомобиля отличаются
111
NлиПШЛ — ОСНОВА < ОПРЕ УЕПИОП ГЕХ1ШКП
важнейшим для массовых машин свойством
взаимозаменяемостью.
Если бы такие машины строились пз пе-
пзапмоза меняемых деталей, сколько бы лиш-
него времени, труда и средств для подгонки при
сборке понадобилось для замены износившихся
чаете й! Невозможно было бы выпускать пх п
массовом количестве.
Наиболее распространенные изделия массо-
вого потребления тоже делаются стандарт-
и ы м и. В особых документах — стандар-
тах — для них устанавливается один или не-
сколько типов, определенный материал, вес и
размер. II это обязательно для заводов и фабрик
внутри всей страны, а для таких изделий, как
цоколи электролампочек и патроны, лезвия и
держатели безопасных бритв,— даже всего ми-
ра, Еслп же два стандартных изделия предна-
значены для соединения, их размеры устанавли-
ваются так, чтобы онп были взаимосо-
пряженными.
И, наконец, даже внутри какого-то завода
плп отдельной отрасли промышленности для
ускорения и удешевления производства также
устанавливаются споего рода стандарты — на-
значаются строго определенные нормы для
различных характеристик изделия плп его ча-
стей, н том числе и для размеров. Это называ-
ется нормализацией. Нормализован-
ные изделия, соединяемые друг с другом, тоже
должны быть взапмосопрягаемыми.
Часто бывает, что заводу поручено изгото-
вить сложную машину, состоящую из много-
численных и трудоемких деталей. Одному за-
Рис. 6 Если бы цоколи обыкновенных ламп не были
одинаковыми, нескоро удалось бы подобрать лампу,
«влезающую» в патрон.
воду это по под силу, ему нужна ПОМОЩЬ дру-
гих заводов. Все эти предприятия коопериру-
ются. У каждого есть чертежи заказанных
деталей. И когда с 10—15 заводов изготовлен-
ные детали приходят на «головной» завод, из
них легко, без всякой подгопкп собирают ма-
шину. Значит, и в этом случае необходима
взапмосопряжеппость деталей.
Итак, изапмосовряжспность нужна именно
в тех случаях, когда происходит сборка (со-
единение двух деталей пли частей — охваты-
вающей и охватываемой).
А как этого добиваются?
Конструктор делает спои расчеты и полу-
чает так называемый н о м и н а л ь н ы й раз-
мер охватывающей и охватываемой деталей
или частей изделия, например цилиндрического
отверстия п входящего в пего валика. Этот
размер — один и тот же для обеих сопряга-
емых деталей. Но никогда нс удается изгото-
вить изделие абсолютно точно. Размер всегда
окажется несколько больше или меньше но-
минального. Поэтому в каждом отдельном
случае конструктор заранее назначает пределы
допускаемых отклонений в обе стороны — до-
пу с к и. И если уже известны пределы откло-
нений для отверстия, то пределы отклонений для
валика подбираются так, чтобы обе детали
оказались взаимосопрягаемы.
Каким же способом «ловят > заданный в
пределах допуска размер? Вот тут-то п при-
ходят на помощь специальные измерительные
пнетрументы и приборы — подлинные «ловцы»
микронов, «притаившихся» у пределов допуска-
емых отклонений.
ИНСТРУМЕНТЫ — «ЛОВЦЫ» МИКРОНОВ
Двухсторонняя предельная скобка (рис. 7а).
Своей формой она напоминает букву X. В сред-
ней ее части обозначен номинальный размер
«15», у одной пз дуг «- 0,006», а у другой —
«—0,006». Этот инструмент служит для про-
верки размера охватываемой детали. Расстоя-
ние mi жду мерительными ножками скобы с той
стороны, где помечено «4 0,006», равно
15,006 мм, а с другой стороны —1-4,994 .ил.
Первая сторона проходная, вторая — ие-
проходная.
Деталь (например, ватпк) годна, еслп про-
ходная сторона скобы под собственной тяжестью
легко надвигается на диаметр, а непроходиая
сторона не двигается, а только «закусывает» и
не продвигается дальше.
112
КОНТРОЛЬНО НЗМГРИТГЛЬПЛЯ ТЕХНИКА
Двухсторонняя предельная пробка (рис. 76).
Па обоих концах одного стержня — две цилин-
дрические мерительные пробки. На средней
части обозначен поминальный размер «15», у
одного конца «О», у другого « 0,019». Этот
инструмент служит для проверки размера
охватывающей детали.
Первая пробка — проходная, вторая — не-
проходная.
Годны только те отверстия, в которые про-
ходная пробка войдет, легко «понукаемая» лишь
собственной тяжестью, а непроходная застрянет.
Конечно, Для каждого номинального раз-
мера пли даже для того же самого, но с други-
ми предельными отклонениями, нужны другие
скобы и пробки.
Переставная предельная скоба (рис. 8) слу-
жит для проверки внеш-
них размеров. Одна ее
сторона — точная мери-
тельная плоскость. А
с другой стороны — па-
ра мерительных- стер-
женьков.
Это очень точно из-
готовленные микромет-
рические винты. По-
этому пх можно пере-
ставлять— менять вели-
чину расстояния между
ними п мерительной
плоскостью. Таким ин-
струментом можно изме-
рить не только одни и тот же номинальный
размер с разными предельными отклонениями,
но п несколько поминальных размеров, изме-
няющихся в очень малых пределах.
Однако скобы и пробки служат инстру-
ментами чисто ручной, «медленной» проверки.
«Ловить» отклонение от поминального размера
можно быстрее с помощью рычажных приборов.
Если плечи обыкновенного рычага относятся
как 110, то перемещение конечной точки корот-
кого плеча на 0,1 мм вызовет смещение конеч-
ной точки длинного плеча на 1,0 лыи. Свяжем
рычаг со вторым таким же. Тогда движение
конечной точки короткого плеча верхнего рыча-
га всего лишь па 0,01 мм заставит соотнетст-
вующую точку длинного плеча нпжнего рычага
переместиться на 1 мм. Подобная система ры-
чагов и стала основой устройства точных
измерительных приборов. 1:10, 1:100 п даже
1:1000— передаточные числа приборов раз-
ной степени точности. Индикатор, миниметр,
оптиметр — все это рычажные приборы.
Индикатор указывает, насколько размер де-
тали отклонился от заданного на чертеже. Его
закрепляют на стойке. Затем под его ме-
рительный штпфт устанавливают набор кон-
трольных плиток с общпм размером, рав-
D 8 Детская энциклопедия, т. 5
Рис 0. Измерение
деталей с помощью
индикатора.
ным номинальному раз-
меру данной детали, и
регулируют положение
стрелки-указателя так,
113
МАШИН 1 - ОС not 1 'OBPL 41 ПИОН ТЕХНИКИ
Рис. 10. Оптиметр — очень точный прибор.
Цена его деления ровна 0,001 мм.
чтобы она совместилась с пулевым штрихом
шкалы. Потом плитки убирают, на пх место
подводят проверяемую деталь. Отклонение
стрелки вправо плп влево на определенное
число делений показывает, насколько размер
детали отклонился от заданного (рис. 9).
Миниметр не имеет на шкале нулевого штри-
ха. Исходным может быть любое положение
стрелки. На столик прибора кладут набор
контрольных плиток пли образцовое изделие.
Кронштейн с мерительной головкой передви-
гают по колонке вниз почти вплотную к
набору плиток. Здесь кронштейн жестко за-
крепляют. Столик прибора подастся вверх
(с помощью микрометрического винта), пока
Рис. 11 Воздушный микрометр, или поплавковый
прибор.
стрелка миниметра ш совмести гея с опрс-ю-
лспным штрихом. Теперь с помощью рычажка
приподнимают мерительный штифт, удаляют
цинки п на столик устанавливают проверяе-
мую дез аль. Мерительный штифт опускается.
Если деталь «полнее», штифт окажется
выше п стрелка отклонится вправо. Если де-
таль меньше установленного размера, штифт
опустится и стрелка отклонится влево. Прп
цене долг ппя в 0,002 лл отклонение в 10 де-
лении просигнализирует, что размер оказался
больше пти меньше па 0,02 -и.и.
Оптиметр — оптический рычажный прибор.
Луч спота через сферическую линзу освещает
шкалу с делениями. Отразившись, свет прохо-
дит через призму, преломляется в пей книзу в
попадает на поверхность поворотного зеркала.
Лучи возвращаются тем же путем в объектив
и «несут» с собой пзображенпе шкалы. В за-
висимости от передвижения измерительного
штифта угол установки зеркала меняется. Когда
зеркало в исходном положении, нулевой штрих
шкалы совпадает с контрольной меткой на оку-
ляре. Если поворотное зеркало качнется вокруг
своей оси п займет новое положение, нулевой
штрпх шкалы окажется правее пли левее кон-
трольной метки. Тем самым она и покажет,
насколько и в какую сторону размер отклонился
от своей номинальной величины (рис. 10).
Существует много других опзпческих изме-
рительных приборов, работающих на таком же
принципе.
«Враг, точности — мерительная поверхность
инструмента пли прибора. В процессе измере-
ния она изнашивается. Приходится тщательно
следить, чтобы в каком-то момент инструмент
птп прибор пе начал «пропускать» брак.
II маши построители создали воздушный микро-
метр — прибор, в котором нет мерительной
поверхности (рпс. 11).
Представьте себе стеклянный сосуд в виде усе-
ченного конуса, который расширяется кверху.
Снизу через систему регулирующих устройств
под определенным п постоянным давлением
подводится воздух. В сосуде струя воздуха
расширяется п теряет давление — оно тем мень-
ше, чем вывге и больше каждое сечение кони-
ческого сосуда. Внутри сосуда перемещается
своего рода воздушный поплавок. Он напо-
минает парашют: струя подведенного воздуха
«дует» под его купол п заставляет «плавать» на
каком то определенном уровне, не касаясь
стенок сосуда.
Сверху от сосуда отходпт трубка, которая
через систему- регуляторов подводит воздух
114
КОНТРОЛЬНО ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИК 1
к измерительной головке и сквозь нее до выход-
Получилось так, что на шкале отмечены
ного отверстия — сопла.
Предположим, нам надо проверить размер
изделия в 5 лмг; верхний допуск — плюс 5 ми-
кронов, а нижний— минус 10 микронов. Пз
притертых мерптельпых плиток составляется
сначала размер 5,005 мм. Блок этих плпток
подводптся под измерительную головку так,
чтобы остался малый зазор определенной вели-
чины (например, в 1 мм).
Теперь подается воздух и открывается от-
верстие выходного сопла. Расход воздуха че-
реа это сопло и зазор уменьшает величину дав-
ления воздуха в коническом сосуде, и поплавок
устанавливается на каком-то другом определен-
ном уровне. Рядом с,коническим сосудом, па-
раллельно его осп, расположена измеритель-
ная шкала, и можно отметить то ее деленпе,
на котором поплавок замер.
После этого набор плиток убирают, состав-
ляют другой набор, размером в 4,990 льм, п под-
водят под измерительную головку. Теперь зазор
между срезом сопла п верхней поверхностью
набора плиток увеличился на 15 микронов.
Значит, и скорость истечения воздуха из сопла
увеличилась. А поэтому еще раз изменится дав-
ление в коническом сосуде; оно уменьшится,
поплавок опустится еще ниже п замрет на дру-
гом уровне, а на шкале отметится соответствую-
щее давление.
пределы допусков измеряемой величины. Оста-
лось убрать второй набор плпток и вместо
пего ввести под измерительную головку прове-
ряет^ ю деталь. На этом приборе можно прове-
рить размер с точностью до 0,00025 льи (до
1 4 микрона). В последние годы производство
все более автоматизируется п ускоряется. По-
надобились п автоматические контролеры. Опп
бывают механические и электрические. Но вто-
рые распространяются все больше.
Вот, например, автоматический
контролер проверяет толщину колец
автомобильного двигателя в трех сечениях
в сортирует их на годные п не годные.
Кольца надеваются на приемный валик.
Опп скользят вниз, в «гнездо», расположен-
ное на уровне ползуна,
который подает изде-
лия на измерительную
позицию. Три электро-
контактные меритель-
ные головки свопми ры-
чажками измеряют тол-
щину кольца в трех его
сечениях (расположен-
ные через каждые 120 )
на внутренней окруж-
ное гп. Годные кольца
соскальзывают на прп-
Рис. 13. Электрический
датчик.
8*
из
МлШНИ 1 — ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ техники
Рис. 14. Емкостные датчики.
емную гильзу. Еслп пздслпс больше допускаемо-
го ра 1мера,рычажок мерительной головки откло-
нится, замкнет контакты, и лоток повернется
к другой гпльзе. А если кольцо меньше до-
пуска мого размера, мерительный рычажок
отклонится в противоположную сторону, замк-
нет дру гую пару контактов, и лоток повернется
к третьей гпльзе. Такой контролер рассорти-
ровывает за один час 2 тыс. колец.
'Гак же автоматически сортируются ша-
рики для шарикоподшипников (рпс. 12).
Электрические датчики — сильное оружие
охотников за микронами. Один пз видов
электрических датчиков называется индук-
ционным. Он устроен так: па П-образном
сердечнике— катушка. На расстоянии 0,5 мм
от полюсов сердечника (ножек буквы П) —
якорь в виде пластинки из мягкой стали. От
нее сну скается вниз м< рите 1ьный штифт. На сто-
лике под штифтом — проверяемое изделие.
Б зависимости от величины отклонения размера
изделия меняется толщина воздушного просвета
между полюсами сердечника и якорем — пла-
стинкой. Тогда меняется п индуктивность
катушки, пепла тока, проходящего по катушке,
а шкала электроиндикатора показывает, на-
сколько. Между линейным перемещением мери-
тельного штифта и движением стрелки индика-
тора существует определенная завпсимосп—
пзвестпа цена (в долях миллиметра) одного
деления шкалы. Поэтому результат проверки
получается в линейных единицах (рпс. 13).
Емкостные датчики. Их устройство и рабо-
та основаны на свойствах обыкновенного кон-
денсатора. Воздушный конденсатор с непод-
вижной и подвижной пластинами сделан из
алюминия. Подвижная пластина держптся на
плоской пружине. Изделие подводится под
мерительный штифт, который представляет со-
бой ножку подвижной пластины (рве 14).
Конденсатор имеет определенную емкость.
Ее величина зависит от площади пластин
п от расстояния между ними. Прп одной
п той ясе площади пластин емкость меняется
вместе с увеличением илп уменьшением рас-
стояния меяеду ними Это происходит, когда
под мерительным штифтом проходит изделие
с каким-то отклонением от заданного чертежом
размера. Шкала прибора с известной ценой
деления показывает, как велико отклонение,
осталось ли оно в пределах допусков, илп вышло
пз них.
Измерительный прибор е электрокоптактпым
датчиком (рпс. 15). В нем отклонение от задан-
ного размера преобразуется в электрический
импульс. Главная часть прпбора - электрокон-
тактная головка. Пружина удерживает мери-
тельный шток в нписнем положении. На нем вы-
ступ давит на рычаг с контактом. Этот рычаг
у icp< плен в корпусе датчика плоской пружиной.
Неподвижные контакты — тоясе на плоских
пружинах. Их молено передвигать относитель-
но точек закрепления с помощью регулировоч-
ных винтов. Просвет между пеподвпяснымп
116
КОНТРОЛЬНО П.сЩ РИГЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
контактами служит измерительным диапазоном.
Его размер устанавливается по допускам.
НагГрынср, проверяется партия небольших
роликов. Правильный размер дпаметра может
измениться в пределах допуска — от 10 до
10,012 мм. Сначала под измерительный штифт
подводят набор контрольных плиток или калибр
размером 9,999 мм, тогда контактный рычаг
отклонится влево от среднего положения. Затем
левым регулировочным винтом добиваются сое-
динения неподвижного и подвижного контактов.
Замыкается цепь, вспыхивает красная сигналь-
ная лампочка — «брак». После этого убирают
набор плиток и под измерительный штифт подво-
дят другой, размером 10,013 мм. Это отклонит
контактный рычаг правее среднего положения.
А вторым регулировочным винтом осуществля-
ют контакт между правыми неподвижным и
подвижным контактами. И еще раз вспыхивает
лампочка — «брак». Теперь удаляют пз-под
штифта второй набор плиток, контактный ры-
чаг занимает свое начальное положение, и при-
бор готов к работе.
Сигнальные лампочки можно заменить пклю-
ченнымп в цепь электромагнитами Каждый из
них командует заслонкой, которая может за-
крыть проход деталп в отделения сортировочно-
го устройства. Это показано на рисунке внизу.
Из вращающегося барабанного магазина ро-
лики скатываются по каналу до уровня столика
прибора. Ползун подает нпжний ролик под
измерительный штифт. В этот момент действует
кнопка — она подключает реле к электри-
ческой цепи. Ролпк проверен. Ползун толкает
изделие дальше, подводит его к отверстию сор-
тировочного устройства, куда ролпк и скаты-
Рис, 16. Схема устройства и работы электронного мик-
рометра.
вается. Ползун возвращается в исходное по-
ложение, цикл его работы продолжается.
Если диаметр в пределах допуска, ролпк
попадает в отделение «годных». Если ролик
«полнее» допустимого, сработает один из элек-
тромагнитов, перекроет своей заслонкой путь
ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КА И ЕРА В ТРУБЕ
Миниатюрная телевизионная камера позволяет проверять внутренние стенки
труб, в частности пх сварные швы. Диаметр камеры всего 4,7 с.и, длина — 1Я см.
Передающая электронная трубка ее — 9 см длиной и 1,5 см в диаметре. В передней
частп камеры находится оптическая система: зеркало и расположенные по окруж-
ности два источника света.
Освещенная лампочками часть внутренней поверхности трубы отражается
в зеркале и с него проецируется на оптическую систему. Камера имеет специальные
ролики, с помощью которых опа может также разворачиваться на некоторый угол
в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Управление камерой, конечно,
дистанционное. В приемнике изображение увеличивается в 20 раз, что дает возмож-
ность обнаружить едва заметные дефекты сварки.
Развивая описанную конструкцию миниатюрной телевизионной установки, инже-
неры создали телевизионным зонд для исследования буровых скважин. Его опускают
скважину на глубину до 400 м. Телезонд позволяет в деталях рассмотреть стенки
буровой скважины, определить размеры и направление трещин в породе, выяснить,
чем они заполнены, и т. п. Все это особенно важно при проведении изыскательских
работ, связанных со строительством гидротехнических сооружений, туннелей и шахт.
117
nt тип л — основа cobpl ЦЕННОЙ ТЕХНПЕН
п направит и отделение для брака, по исправи-
мого (ведь большой диаметр еще можно j мень-
шпть). J ели диаметр оказался меньше 10 мм,
сработает второй электромагнит. Он тоже
перекроет путь и направит изделие в третье
отделение — для неисправимого брака. Так
осуществляется автоматически не только про-
верка размеров, по и сортировка. И делается
это с высокой степенью точности — ю 0,001 мм.
Электронный микрометр (рпс. IC). Датчик
его — крошечная э :ектрониая лампа.
В схеме датчика есть качающийся стержень,
которым служит рычагом анода. Стрелка галь-
ванометра отмечает номинальный размер из-
делия. Если фактический размер меньше, стер-
жень качнется вниз, анод «уйдет» от катода,
анодный ток уменьшится, стрелка «упадет» вле-
во па соответствующее число делений. А если
изделие больше номинального размера, стер-
жень качнется кверху, анод приблизится к
катоду, анодный ток возрастет, стрелка скольз-
нет вперед тоже на соответствующее число деле-
ний. Прибор настолько чувствителен, что улав-
ливает отклонения в десятые доли микрона.
ЧТО ТАКОЕ ДЕФЕКТОСКОПИЯ
JJa каждой ответственной детали, на каждом
узле любон машины — самолета, тепловоза,
станка —сюит клеймо контролера: деталь год-
ная. Это значит, что она проработает без иоло-
мок определенное время, которое ей положено.
Лет тридцать назад главным средством
контроля был осмотр детали и ее простуки-
вание. II сейчас, )Даряя молоточком по вагон-
ному колесу, по звуку определяют, есть в нем
трещина плп пет. Но часто, осматривая деталь,
не замечают мельчайших трещин. А они очень
опасны. Понятно, что такой контроль ненадежен.
И здесь на П"мощь контролеру приходят
новейшие достижения физики. Физические ме-
тоды контроля материалов — это самостоятель-
ная отрасль техники дефектоско-
пия (от латинского слова «дефектус» — не-
достаток и греческого «скопео» — смотрю).
Она использует для обнаружения дефектов
рент гено- и гамма просвечивание, ультразву-
ковые упругие Колебания, магнитные и др) гпе
явления.
РЕНТГЕНО- II ГАММА-ПРОСВЕЧПВАНПЕ
В настоящее время на многих заводах, пз-
готовляющпх сложные машины, есть рентге-
новские лаборатории. Здесь просвечивают де-
тали рентгеновскими пли гамма-лучами. Рентге-
новские лучп получают в специальных аппара-
тах при иомощп рентгеновской трубки (рис. 1).
Чтобы трубка работала, необходимо поддержи-
вать два напряжения: одно низкое (порядка 10—
20 в) — для накала нити, другое очень вы-
сокое (до 2 млн. в) — для ускорения элект-«
ропов, вылетающих из раскаленной пптп
Лучи Рентгена возникают при ударе элект-
ронов о поверхность анода рентгеновской труб-
ки. Чем выше напряжение на аноде трубки, тем
больше скорость электронов и спла пх удара,
а следовательно, и энергия рентгеновских лу-
чей. С помощью «жестких» лучей можно про-
светить довольно толстые слоп металла.
Гамма-лучи очень близки к «жестким» рент-
геновским лучам. Источником этого излучения
могут служить изотопы некоторых радиоактив-
ных элементов (см. ст. «Меченые атомы»).
Рис. 1 - Рентгеновская установка с пультом управления.
Вверху — рентгеновская трубка и схема получения в
ней лучей Рентгена.
118
ЧТО ТАКОЕ ДЕФ! КТО! КОПИЯ
Рентгеновские п гамма-лучи про-
никают через различную среду не-
одинаково. 1<>.пца металла, в ко-
тором нет дефектов, сильнее ос-
лабляет их поток. Если же лучи
проходят через металл, в котором
есть дефекты в впде газовых пузы-
рей. пористости, включений песка п
шлака, то они проецируются па спе-
циальную пленку плп экран в ви’•
пятен Эти пятна отличаются по сво-
им оттенкам от массы просвеченного
металла.
Для просвечпваппя изделий тол-
щиной 200—300 мм необходим очень
мощный источник излучения. Для
этого инженеры создали сложную
установку — бетатрон,
установку можно заменить
тремя килограммами радия.
Такую
лпшь
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ
МЕТОД
Ультразвуковой метод связан с передачей
в контролируемый металл ультразвуковых уп-
ругих колебаний (см. т. 3, ст. «Звук и ультра-
звук')).
В ультразвуковой дефектоскопии применя-
ются колебания, число которых в секунду до-
стигает нескольких миллионов. Ультразвуко-
вые волны проникают на значительную глуби-
ну (до 10 Л1 и больше), но на границе раздела
металл — воздух происходит почти полное их
отражение. Они частично отражаются и от
различных дефектов — раковин, тропшн рас-
слоев и т. п. Источником ультразвуковых ко-
лебаний в дефектоскопии служат пьезоэлект-
рические пластины пз кварца.
Есть различные приемы, обеспечивающие
выявление дефектов с помощью ультразвука.
Один пз лучших - способ, который находит
применение и в радиолокации. В контролируе-
мый металл короткими порциями импуль-
сами излучаются упругие ультразвуковые
колебания. О дефекте судят по отраженному'
сигналу. Расстояние между посланными и при-
нятыми импульсами на экране прибора позво-
ляет судить о глубине за югання дефекта
(рис. 2). Недостаток этого метода — налпчпе
мертвой зоны из-за слияния на экране по-
ставных и отраженных импульсов.
Имеются ультразвуковые приборы, обнару'-
жи лающие дефекты с помощью теневого мето-
да - так же, как и прп рептгено- илп гамма-
просвечивании. Эти приборы получили меньшее
Экран электронно лучевой трубки
Лонный
ИМПУЛЬС
Дс=>£к1
_ Линий
РАЗВЕРТИМ
Рис. 2. Импульс-
ный ультразвуко-
вой дефектоскоп.
Расстояние между
посланными и при-
нятыми импуль-
сами на экране пр и-
бора позволяет су-
дить о глубине за-
легания дефекта.
Начальным импульс
ПьЕ зоизл учате ль
ПьЕ ЗОПРИГМНИК >
Импугьс
ОТ ЛЕФсИТл
Контролируемое
ИЗДЕЛИЕ
распространение. Опп обладают меньшей чувст-
вительностью п нуждаются в дву хстороннсм
доступе к контролируемой детали. Но этот ме-
тод позволяет впдеть на экране прибора не
импульс, а очертания формы дефекта.
МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
ME ГОДЫ
В поверхностном слое стальных и железных
деталей не видимые невооруженным глазом
трещины обнаруживают с помощью магнитно-
го порошка.
Деталь, которую нужно проверить, намагни-
чивают. Обычно это делают, пропуская через
нее электрический ток большой силы. Сущест-
вуют специальные аппараты для намагничи-
вания, с. помощью которых через деталь можно
пропустить ток силой до 10 тыс. а. Такой ап-
парат называется магнитным дефектоскопом.
При намагничивании спловые магнитные
линии замыкаются вну три деталп. Но если в по-
верхностном слое есть трещина, магнитные сп-
ловые линии будут огибать препятствие так
же, как поток воды огпбает лежащий камень.
Прп этом часть магнитного потока выходпт за
поверхность п рассспвается.
Намагниченную деталь обдувают сухим
магнитным порошком и in поливают магнитной
119
HAIIII/II I — ОСНОВА СОВ Pl MBIIIB ГТ1У IIU1 II
Рис. 3. Магнитный порошок оседает в местах выхода
магнитного поля.
суспензией (в виде частиц порошка в масле
с керосином или в воде). Магнитный порошок
оседает в местах выхода на поверхность маг-
нитного поля, и контуры дефекта становятся
видимыми (рпс. 3).
Для выявления трещин в железнодорож-
ных рельсах магнитный поток создают иначе.
Вот по рельсам медленно движется дефектоско-
пическая тележка. На ветру' колышется красный
флажок: путь занят. На тележке помещен рель-
совый электромагнитный дефектоскоп (рис. 4).
Магнитный поток здесь создается специальными
электромагнитами, питающимися переменным
током. Электромагнитов два — по числу рель-
сов. Между пх полюсами, точно по середине,
помещается небольшая катушка. Магнитный по-
ток, выходящий в районе дефекта на поверх-
ность, пересекает нитки катушки, возникает
электродвижу'щая си ia, величина котором мо-
жет быть изморена вольтметром. Для большей
чувствительности ее усиливают, а усиленный
игнал прослу'цпшают с помощью наушников.
Когда тележка проходит над рельсами без де-
фектов, сигнал прослушивается очень слабо.
Е ели же па е< пути встречаются трещины, звук
в наушниках резко усиливается.
Прп контроле сварных швов очень длин-
ных трубопроводов места рассеяния магнит-
ного потока записывают па магнитную ленту.
Этот метод называется магнитографи-
ческим. Магнитная лепта значительно вш-
ре топ, которую применяют на магнитофонах.
Запись па пей воспроизводится спецпатьпым
устройством на экране плн прослушивается
в наушники.
Электромагнитные способы дефектоскопии
позволяют автоматически отмечать .местона-
хождение брака. Для этого попользуются меха-
низмы, которые срабатывают при замыкапнп
контактов роле и помечают дефектное место
краской
В миноискателях и дистанционных ком-
пасах для измерения слабых магнитных полей
применяют очень чувствительные катушки
с пермаллоевымп сердечниками (перматлоп
сплав никеля с железом), имеющими весьма
высокую проницаемость. Их называют ф е р-
розондамп. Сейчас ведутся работы по
пх применению в дефектоскопии.
ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД
II МЕТОД КР \СОК
Много общего с методом магнитного порош-
ка имеют люминесцентный метод и метод i ра-
сок. В основе люминесцентного метода лежит
способность некоторых веществ светиться прп
пх возбуждении различными способами Такне
вещества называют люминофорами.
Контролируют этпм методом так: на деталь
наносится сильно смачивающая жидкость, про-
никающая в полость дефекта. Затем деталь об-
лучается невидимыми ультрафиолетовыми лу-
чами, под воздействием которых жидкость на-
чинает светиться ' трещин свечение более яр-
кое, и потому их легко заметить (рпс. 6). Этот
метод позволяет выявить не только ме.тьчап-
Рис. 5 Вели в детали есть дефект, то магнитное
note расс^иештся; это изменяет показания прибора.
120
ЧТО ТАКОЕ ДЕФЕКТОСКОПИЯ
Рис. 6. Свечение люмино-
фора при облучении де-
тали ультрафиолетовы
ми лучами.
тие трещины и норы,
но п контролировать
качество литья. Его ши-
роко используют для
контроля деталей из не-
магнитных металлов.
Чувствительность лю-
минесцентного метода
немного ниже, чем мето-
да магнитного порошка.
Метод красок обла-
дает приблизительно та-
кой же чувствительно-
стью, по он еще более
прост, так как не тре-
бует ультрафиолетовых
установок. При контро-
ле этим методом обез-
жиренную поверхность
Детали покрывают силь-
но смачивающей ярко-
красной жидкой смесью.
Затем краску удаляют,
а деталь покрывают топ-
ким слоем белой краски, которая впитывает в
себя оставшуюся красную краску. В результате
на фоне белой краски виден красный узор,
позволяющий установить дефект. По степени
окраски можно судить о размерах этого дефекта.
МЕТОД ВИХРЕВЫХ ТОКОВ
Метод вихревых токов — новый перспектив-
ный метод контроля. Он основан на возбужде-
нии в контролируемой детали вихревых токов.
Это те самые электрические токи, которые дол-
гое время считали лишь паразитными. Сейчас
их используют для поверхностной закалки и
индукционного нагрева металлов, а также в
обычных счетчиках электроэнергии.
Вихревой ток в контролируемом металле
можно создать с помощью катушки, подключен-
ной к генератору переменного тока высокой
частоты. Для этого металл подносят как можно
ближе к катушке. Катушка является источни-
ком переменного электромагнитного поля.
Вихревые токи возникают вследствие того, что
металл пересекают силовые линии этого поля.
Они текут по замкнутым путям, соответствую-
щим по форме возбуждающей пх катушке. Из-
вестно, что величина тока в проводнике за-
висит от его сопротивления.
Различные дефекты уменьшают сечение метал-
ла, по которому течет ток. Трещина служит
препятствием вихревому' току и изменяет его
величину. Следовательно, по величине вихрево-
го тока можно судить о наличии дефектов.
Но непосредственно измерить величину вихре-
вых токов невозможно. Судить о ней можно лишь
по изменению тока и in напряжения на возбуж-
дающей или особой, дополнительной измери-
тельной катушке. Между показаниями прибора
при установке испытательных катушек на без-
дефектном участке и на дефекте есть сущест-
венная разница (рпс. 7).
/Л1
Рис. 7. Прибор Оля выявления
трещин и других дефектов
металла^ основанный на ис-
пользовании вихревых токов.
Приборы, основанные на использовании ви-
хревых токов, позволяют также измерять удель-
ное сопротивление немагнитного металла,
контролировать его твердость и качество тер-
мообработки. Пх используют для измерения
слоя гальванических и лакокрасочных покрытий
на металлах толщиной от 20 микрон и больше.
При контроле деталп обычно попользуют
несколько методов.
БОРОСКОП
Это прибор для осмотра и фото-
графирования внутренних полос-
тей герметически закрытых кон-
струкций. В герметизированном
крыле сверхскоростного самолета
плп авиационном топливном баке,
внутренность которых нужно рас-
смотреть, просверливаются три
крошечных отверстия, которые
после исследования легко заде-
лать. Через одно пз них внутрь
вводится бороскоп диаметром
5 ш, через два других два
тонких кварцевых стержня. Стер-
жни проводят внутрь полости
свет от наружной лампочки в
50 »т, а бороскоп через систему
линз позволяет рассмотреть внут-
реннюю полость бака или отсека
крыла и сфотографировать се.
мипшл ОСНОВА СОВР1.МЕПНОП Т1ХПНКП
НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ЗАВОДЕ
производство автомобилей нередко называ-
ют ведущим в машиностроении. II это спра-
исдлпво. На автозаводах и связанных с нпмп
(смежных) предприятиях изготовляют сложные
двигатели, силовые передачи с множеством
зубчатых колес, кухзона ил штампованных тонких
стальных листов с обивкой, окраской, си-
д< в кв мп, окнами, дверьми, украшениями, точ-
111 шине приборы э ЮМ рооборудоиания и авто-
матики п многое другое. И все это делают в
огромных количествах п очень быстро.
Поэтому именно в автомобильной промыш-
ленности нередко раньше, чем в других отра-
с nix, распространяются наиболее совершенные
способы производства.
По занимаемой площади, по количеству
рабочих, инженеров и служащих, по объему
ст роений автозавод не уступит городу. Здесь
есть свои улицы с перекрестками п светофора-
ми, а вдоль улиц стоят огромные почти сплошь
застекленные корпуса цехов. Их несколько
десятков. В одних делают только заготовки
деталей, в других детали проходят обработку
до вполне законченного вида, в третьих детали
собирают в узлы п механизмы. Затем все дета-
лп п узлы стекаются в цех главного конвейера,
где из них собирают автомобиль.
Детали будущего автомобпля начинают по-
являться на свет в цехах п отделах, которые,
на первый взгляд, стоят в стороне от производ-
ства. Отдел снабжения и отдел смежных про-
изводств приобретают необходимые материалы
и изделия. На заводские склады поступают
стальные и алюмпнпевые болванки, листы, тру-
бы и профили, древееппа для грузовых плат-
форм, шины, приборы, стекло. В инструмен-
тальном цехе делают резцы, сверла, фрезы для
обработки будущих деталей, в штампово-ин-
струментальном — тяжелые болванки и формы
для прессования панелей кузова, в модельном
деревянные копии деталей для изготовления
литейных форм. Работа этих цехов и отделов
дает основным цехам завода материалы и ци-
стру менты для изготовления автомобиля.
Различны пути, по которым проходят че-
рез цехи завода отдельные детали и механиз-
мы, Вот в цехе сборки двигателей встреча-
ются блок цилиндров и коленчатый вал.
Блок заформовалп в отлили в литейной.
Затем готовые отливки блоков отвезти на авто-
матическую линию пх обработки. Блок совер-
шил путешествие по ряду станков линии.
Ланы рычагов, захваты, наклонные плоскости
и валы поворачивали его, подставляя то одну, то
другую его сторону под фрезы и сверла, пере-
давая его от станка к станку. Б юк появился
на линии грязным, шершавым, без отверстий,
а к концу ее пришел с блестящими поверхно-
стями для прилегания головки и картера, с по-
лированными до зеркального блеска стволами
цилиндров, с отверстиями для шпилек и кла-
панов, с гнездами для подшивипков.
Коленчатый вал родплся пз раскаленной
болванки в кузнице под ударами мощного пнев-
матического молота. Здесь вал постепенно
«стал походить на самого себя», но только н об-
щих чертах. Дело, начатое молотом, допели
до конца станки в цехе обработки.
II вот блок и вал, так же какп клапаны рас-
пределения, шестерни, шатуны, попадают на
сборку. С автоматического завода доставляют
поршни. По боковым лентам-ручепкам на кон-
вейер сборки двигателей приходят приборы за-
жигания, карбюратор, насос, фильтры, при-
везенные с заводов-смежников. Своими путями
идут на сборку коробки передач шестерни,
валы, рычаги, подшппнпкп. А с конца конвей-
ера снимают краном готовый двигатель со сцс-
пленпем и коробкой передач. Каждый двига-
тель испытывают, а время от времени одпв пз
собранных двигателей отправляют на испы-
тание в лабораторию. Тут с помощью точных
Рис. 7о. Основные посты сборки автомобиля на конвейере: на раме укрепляют мосты и переворачивают ее.
122
ПЛ W МПППОСТРО11ТЕ. ЧЬПО М ЗЛ НОДЕ
измерительных приборов проверяют сто ра-
ботоспособность, мощность, которую on раз-
вивает, все ли в нем еде гапо так, как это нужно
для надежной работы будущего автомобиля.
На других участках механосборочных це-
хов (их на заводе обычно несколько) делают
ка'рдапньга валы, задние н передние мосты, ру-
лп. Особое место занимают колесный п ку:ов-
ные цехп.
Каждому легковому автомобилю нужно пять
колес (включая запасное), грузовому — семь,
а трехосным автомобилям — до двенадцати
((вонныс па задних мостах и два запасных
колеса). II все они должны быть совершенно
одинаковыми, легкими, прочными п, главное,
абсолютно круглыми. Колесо состопт пз двух
деталей — диска и обода. Дпски штамп> ки-
на прессе, а ободья делают пз профилиро-
ванной полосы. Потом диск п обод соединяют
заклепками пли электросваркой. Последний
способ особенно необходим для работы колес
с бескамсрнымп шинами. Ведь в этом случае
обод — как бы часть камеры шпны, и в нем
не должно быть даже малейших щелей. А
в местах постановки заклепок они могут
появиться!
На готовое колесо специальный станок, без
прикосновения человеческих рук, надевает
шину п накачивает ее.
Кузов — добрая половина автомобпля. Де-
тали механизмов изготовляют в основном из
стали. А для кузова используют разнообраз-
нейшие материалы — листовую сталь, дере-
во, стек to. ткани, резину, краски, пластиче-
ские массы.
Кроме того, некоторые детали кузова, в от-
личие от прочих частей автомобиля, имеют
большие размеры. Длина выштампованноп пз
стального лпста панели крышп, пола илп боко-
вины кузова достигает нескольких метров.
II еще особенность: детали кузова должны быть
красивыми. Ведь они не только несут па себе
механизмы и груз, по и украшают автомобп гь.
Производством кузовов на заводе заняты огром-
Рис. 2. Легковые автомобили сходят с главного конвейера.
ные прессовый, арматурный и сборочнокузовной
цехп. В каждом из них по нескольку' крупных
отделений.
Тясячетонные прессы сжимают стальные
листы между выпуклой и вогнутой формами
штампов. В пресс закладывают плоскпй лпст,
а вынимают готовую крышу пли пол кузова,
панель двери, облицовку' ра щатора. Отштам-
пованные детали устанавливают в сварочных
приспособ тениях — кондукторах, детали плот-
но прилегают друг к другу, стиснутые спе-
циальными лапамп и рамами. Затем в местах
соединении к ним прижимаются электроды сва-
рочной машины, и деталп соединяются намертво
Рис. 16. О-поение посты сборки автомобиля:
на шасси ставят двигатель, радиатор, руль, кабину.
123
МАШПИ X -ОС ПОН Л СОНРЕМ1'И 1101'1 ТЕХНИКИ
Рис. 1 . Основные посты сборки автомобиля: устанавливают кузов, капот, колеса.
точками электросварки (см. ст. «Как сварпвают
мета. «л»).
В прессовом цехе наготой тяют также ра-
мы шассп, еслп автомобиль грузовой. Сварен-
ные узлы и целые кузова поступают на сбороч-
ный участок. Здесь ставят двери, крышку ба-
гажника, капот. Затем ку'зов выравнивают —
рихтуют. Стыки листов оплавляют свинцо-
во-оловяппстыы припоем плп обмазывают осо-
бым составом, а потом опиливают, чтобы полу'-
чилпсь плавные поверхности крыши, боковин.
В сборочноку'зовном цехе кузов проходит
через окрасочные камеры п сушильные печи, по-
степенно обрастает изнутри обивкой, тепловой
и звуковой изоляцией. Здесь ставят стекла, за-
крепляют осветительные приборы, монтируют
хромированные украшения, ручки, замки, по-
ступившие пз арматурного цеха.
И нот все собранные в разных цехах меха-
низмы п узлы автомобиля двпжу'тся на глав-
ный конвейер. Их везут на электрокарах и спе-
циальных длинных грузовиках, на тележках,
прикрепленных к маленьким проворным тяга-
чам, онп ползут, подвешенные к бесконечным
цепям, над проездами завода, скользят на
рольгангах, плывут на движущихся лентах.
Из цеха нормалей на главный конвейер,
да и в другие цехп, идут ящики с болтами, вин-
тами, гайками, шайбами, заклепками. Их в
каждом автомобиле сотни, а иногда и тысячи.
Проследив путь рождающегося автомобиля
па главном конвейере можно увидеть сначала
только его остов, н< сущий кузов плп раму.
К ним подвешивают передний и задний мосты
с рессорами. Потом ставят на место двигатель,
радиатор, руль, кабину, кузов. С движущихся
цепей снимают колеса и привертывают их на
шпплькп тормозных барабанов. На последних
участках конвейера в бак заливают немного бен-
зина, в радиатор — воду, смазывают автомобиль,
проверяют электрооборудование (рис. 1«,б,е,г).
За ру'ль садится водитель-обкатчик. Он на-
жимает кнопку' стартера, двигатель начинает
работать, автомобиль делает первые шаги. Его
колеса попадают на большие барабаны, и он
едет по ним, вращает пх, стоя на месте. Здесь
пробуют переключение передач, убеждаются
в слаженной работе всех механизмов. Затем
машина выходит во двор завода и совершает
короткий пробный пробег. И вот ее грузят на
железнодорожную платформу плп баржу, чтобы
отправить в магазины, плп уиаковывают в со-
лидный ящик для путешествия в заморские
страны.
На каждого работника предприятия, вклю-
чая всех инженеров и служащих, приходится
ежегодно по десяти автомобилей, выпускаемых
заводом. Не бущь четкого разграничения обя-
занностей между работниками, механизации
и автоматизации производства, даже самый
способный человек не смог бы своими силами
изготовить и двадцатой доли этой продукции.
Но автомобили выпускаются сотнями тысяч,
а на заводе работают тысячи людей.
Выпуск автомобилей растет. Число пх мо-
делей увеличивается. В связи с этим становится
все выгоднее применять на разных автомобилях
как можно большее количество одинаковых де-
Риг 1г. Основные посты сборки автомобиля: в бак заливают бензин, в радиатор — воду, проверяют свет.
124
АВТОМАТИКА
талой» приооров, механизмов. При •том особен-
но выгодно изготовлять тот плп пион прибор
или механизм не на самом автомобильном за-
воде, а на специализированном заводе-смеж-
нике, обслуяшвающем несколько автомобиль-
ных заводов. Еще недавно заводы-смежники
поставляли на автомобильные заводы глав-
ным образом неметаллические изделия — ши-
ны, стекла и т. п.— и точные приборы. Теперь
специализация идет дальше. Создаются заво-
ды автомобильных двигателей, рессор, колес,
передних и задних мостов, кузовов. Каждый
такой завод выпускает несколько видов изде-
лий. Из них можно создавать различные со-
четания и с небольшими дополнениями — раз-
личные конструкции автомобилей.
В этпх условиях автомобильный завод ста-
новится главным образом сборочным и изго-
товляет «у себя» только то, чего никак нельзя
получить для данной машины от смежников.
Зато можно делать больше разновидностей авто-
мобилей, чаще обновлять модели, выпускать пх
в большем количестве, улучшать их качество.
Из ворот нашпх заводов теперь будут вы-
ходить сотни тысяч автомобилей новых, более
совершенных моделей.
АВТОМАТИКА
Цзвергая огненные впхрп, устремляется ввысь
мощная ракета. Ее быстроходные насосы го-
шп водопады горючего и окис тптеля в камеры
реактивных двигателей, в немногие секунды
пустеют многотонные баки первой ступени. Не-
замедлительно пступают в действие механизмы
расцепления. Отбрасываются пнпз, на землю,
отработавшие агрегаты и начинают работать
двигатели следующих ступеней. И, наконец, раз-
вив космическую скорость, точно на свою за-
ранее вычисленную орбиту выходит искусст-
венный спутник Земли.
Все сложные механизмы огромной ракеты
работают с большой скоростью п точностью
без непосредственного участия человека. За-
пуском ракеты управляют автоматы.
Сложные автоматические машины можно
увидеть п па многих современных заводах.
В безлюдном цехе на полный ход работают стан-
ки. Они выстроены в длинную линию. Без уча-
стия человека со станка на станок переходят
заготовки, С одного конца на автоматиче-
скую линию поступает сырой материал, с
ДР>гого — выходит проверенная упакованная
продукция (см. цв. рис., стр. 144).
В наши дни понятие «новая техника» неот-
делимо от представления об автоматике. Со-
временная автоматика — это создание немно-
гих последних десятилетий. Но истоки ее — в
далекой древности.
НЕМНОГО ИСТОРИИ
Много тысячелетий назад человек изоб-
рел приспособления, которые можно назвать
автоматическими. Это различные капканы, за
хватывающпе зверя, неосторожно коснувшегося
спускового приспособления, самострелы, по-
ражающие стрелой пли камнем. Мышеловка —
тоже пример таких древнейших автоматов.
В античной Греции впервые стали обозна-
чать словом «автоматов» (т. е. «самодвижущпй-
ся») механические устройства, выполняющие
последовательные движения без вмешательства
человека.
Одна из первых книг по технике, написан-
ная знаменитым ученым Героном Александрий-
ским в I веке нашей эры, называется «I -
атр автоматов». В ней рассказано, например,
Рис. 1. АвтоХат для продажи «священной* води,
описанный Героном Александрийским. Верующие должны
были опустить в отверстие монету. Вели вес монеты
был не меньше установленного жрецами предела,
открывалась пробка и верующий получал определенную
порцию воды, которая успевала вытечь за время качания
рыча. а.
125
Л/.П////Я I ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ техники
Ри 2. Механические самодвижущисся куклы. Их
чоковые мастера XI 111 в.
о дверях храма, открывающихся прп возжига-
"йпп огня на жертвеннике, о самодвижущих-
ся фигурках, об автомате для продажи «свя-
щенной» воды (рпс. 1). Прикладных промышлен-
ных применении автоматы античного мира не
имели.
Первым автоматическим устройством, при-
мененным не только для забавы или нужд ре-
лигии, были часы. Водяные (гидравлические)
Бункер
автоматически действующие
часы были созданы в далекой
древности.
В средние века появились
конструкции механических ча-
сов, приводимых и действие
грузами и пружинами. Важный
этап в развитии автоматическоп
техники — изобретение Христи-
аном Гюйгенсом (1629—1695)
маятника со спуском для регу-
лирования хода часов.
Искусные мастера соединяли
с часовым механизмом движу-
щиеся фигурки. Сохранились
описания автоматических ку-
кол, созданных часовщиками
в разных странах.
В 1769 г. знаменитый рус-
ский механик II. II. Кулибин
преподнес императрице Екатерине II автома-
тические часы, имевшие форму и размер гуси-
ного яйца (см. ст. «И. П. Кулпбпн»), Механизм
этих часов содержал более тысячи колесиков
и других движущихся частей.
Незадолго до Великой французской ре-
волюции швейцарские часовщики Пьер Жак Дро
п его сын Анри создали целое семейство «ме-
ханических людей». В 1774 г. па выставке в
Париже отец и сын Дро
показывали «писца»,
«рисовальщика», «музы-
кантшу». Писец был ро-
стом с пятилетнего ре-
бенка; он сидел на ска-
мейке перед столиком.
В правой руке механи-
ческого человечка было
гусиное перо (в то вре-
мя стальных перьев еще
не знали). Он макал
перо в чернильницу и
ппсал слова.
В XVIII в. автома-
тические устройства на-
чали применять и в про-
мышленности. Появи-
лись прядильные пткац-
кпе машины. Русский
механпк Нартов (1680
1756) изобрел самодвп-
жущпйся суппорт ДЛЯ
токарных станков.
В.XIX в. появились
машины для пзготовле-
126
АВТОМАТИКА
пня гильз п набивки папирос, завертки конфет,
автоматически действующие прессы для штам-
повки коробок, патронов, пуговиц. Вошли в
практику торговые автоматы для продажи раз-
личных штучных товаров.
СТАНКИ-АВТОМАТЫ
Станок, автоматически вытачивающий бол-
ты пз прутка, плп станок, набивающий па-
пиросы, повторяет различные операции над
обрабатываемым изделием в заранее заданной
последовательности во все время своей работы.
В таких механических станках-автоматах есть
распределительный вал, снабженный кулач-
ками. Опп прп вращении вала передвигают
соответствующие тяги и заставляют воздей-
ствовать на обрабатываемое изделие тот пли
другой инструмент. За один оборот распреде-
лительного вала завершается весь цикл обра-
ботки пзделия. II все время, пока автомат дей-
ствует, повторяется один и тот же цикл. Г'тп
станкп часто так и называют «цпклпческимп
автоматами».
В современной промышленности такие цик-
лпческш автоматы применяются широко. Про-
изводительность многих из них высока — до
нескольких сотеп изделий в минуту.
Существуют циклические автоматы не толь-
ко для механической холодной обработки, по
и для горячих операций — для сварки, пай-
ки и т. д. Есть автоматы для выпуска точного
лптья. Из расплавленной стекломассы авто-
маты штампуют и выдувают самые разнообраз-
ные пзделпя: бутылки,
банки, строительные
блоки, телевизионные
трубки, колбы для осве-
тительных и радиоламп;
автоматы заворачивают
конфеты, пакуют мно-
гие готовые пзделпя
(рис. 4, 5).
Однако циклические
автоматы — лишь пер-
вая ступень современ-
ной автоматизации. Сей-
час созданы значитель-
но более совершенные
самодействующие ма-
шины, которые сами
контролируют спою ра-
боту, сами предотвра-
щают брак, сами настра-
иваются на напвыгод-
неншне режимы работы. Чтобы попять принци-
пы пх действия, надо прежде всего познакомить-
ся с одним пз важнейших понятий современ-
ной автоматики — с обратной связью.
ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ
Два с половиной века пазад на одной u.i
английских угольных шахт была впервые
установлена поршневая паровая машина для
откачкп воды, которую изобрел и построил
кузнец Томас Ньюкомен. К цилиндру ее вели
две трубы с кранами — от парового котла и ог
бака с холодной водой. Когда открывали па-
ровой крап, пар пз котла поступал в цилиндр
и поднимал поршень. Затем паровой крап за-
крывали и открывали водяной, пар сгущался,
давление под поршнем падало, и поршень мед-
ленно опускался в свое нижнее положение. По-
том закрывали водяной кран, открывали паро-
вой, и поршень начинал ползти вверх. Чтобы
машина работала, около нее должен был
стоять человек, который бы открывал и закры-
вал крапы. Работа был
ручали мальчику.
Есть легенда, будто
мальчику Гемфри Пот-
теру наскучила эта од-
нообразная работа. Он
соединил рукоятки кра-
нов и шток веревочками.
Машина стала сама от-
крывать краны и пу-
скать в цилиндр то пар,
з
несложная, и ее по-
Бобина оберточной
127
I/ \ШИП 1 — ОСНОВ Л СОВРЕМЕППОП ТЕХНИКИ
то воду, т. е. стала сама управлять своим дви-
жением. В современной технике часто применяют
условные понятия: вход и выход какого-либо
устройства, машины. В паровой машине «вход»
это подача пара, «выход» — движение штока.
Обратной связью называют всякое соединение
входа с выходом. Веревочки между кранами
п штоком машпны — это простейший механизм
обратной связи.
Этот принцип управления — соединение вхо-
да с выходом при помощи обратной связи — был
применен во всех без исключения поршневых
паровых двигателях. И во всех современных дви-
гателях внутреннего сгорания клапаны, кото-
рые впускают в цилиндр горючую смесь и вы-
пускают отработанные газы, работают при
помощи обратной связи от движения поршня.
Важная область применения обратных свя-
зей— это автоматические регуляторы.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
На цветном рисунке внизу (стр. 132) изобра-
жены устройства, при помощи которых поддер-
живаются постоянный уровень воды в баке, по-
стоянная скорость вращения машины, постоян-
ная температура в печп. Все это — автомати-
ческие регуляторы. Основа каждого из них —
чувствительный элемент. В ре-
гуляторе уровня это поплавок, который дви-
жется вверх и вниз в зависимости от измене-
ния уровня; в регуляторе числа оборотов —
центробежный маятник. С увеличением чис-
ла оборотов ого шары поднимаются выше, а с
уменьшением — опускаются ниже.
Миллионы автоматических регуляторов
применяются в современной технике. Они под-
держивают постоянные температуры в элек-
трохолоднльнпках п напряжения в электри-
ческих сетях, управляют различными агре-
гатами на производстве.
тельной обратной связью.
Обнаружив, например, отклонение уровня,
скорости или температуры от требуемого зна-
чения, чувствительный элемент регулятора воз-
действует на регулирующий орган, который
уменьшает пли увеличивает приток воды, пара,
электроэнергии и т. д. или производит другое
необходимое воздействие на регулируемый
объект.
Чувствительный элемент регулятора вновь
и вновь (непрерывно или через определенные
промежутки времени) проверяет значение кон-
тролируемой величины, а *полученная инфор-
мация опять заставляет действовать регули-
рующий орган. Это круговой процесс, он по-
вторяется во все время работы регулятора.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ
ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ
Вообразите себе двух собак: черная собака
кусает за хвост белую, и белая собака кусает
за хвост черную. Это круговой процесс. Одна
собака по отношению к другой является це-
пью обратной связи.
Эта круговая цепь
из «четвероногих звень-
ен» может служить на-
глядным примером кру-
говой цепи паровой ма-
шины плп двигателя
внутреннего сгорании.
У них движение поршня
вызывает такое переме-
щение клапанов, кото-
рое вновь заставляет
двигаться поршень так
же, как в комби на-
ции собак укус воз-
вращается в виде уку-
са. Подобная обратная
связь называется и о-
л ожите л ьной.
Рассмотрим теперь
автоматический регу-
лятор. В нем связь ре-
гулирующего органа с
чувствительным элемен-
том устроена п дейст-
вует так, чтобы противо-
действовать всяким воз-
мущениям, ликвидиро-
вать любые отклонения
регу лируемой величины
от заданного значения.
Рис. 7 а. Иоложитсль
ная обратная связь (сз
мовозбужден ие) :
— Почему вы насту-
пили мне на ногу?
— Оскорбление, кото-
рое вы мне нанесли, смы-
вается только кровью/
— Так пусть нас рас-
судят шпаги/
128
АВТОМАТИКА
Рис. 8. Регуляторы скорости непря-
мого действия с гидравлическим (зо-
лотниковым) усилителем и с гид-
равлическим серводвигателем. Цен-
тробежный маятник перемещает зо-
лотник, который пропускает масло
под давлением то по одну, то по дру-
гую сторону поршня серводвигателя;
а — регулятор без внутренних об-
ратных связей; б — регулятор с до-
полнительной отрицательной жест-
кой обратной связью; в — регулятор
с дополнительной гибкой исчезаю-
щей обратной связью.
Если в электрической печи,
например, температура вдруг
повысится и станет большей,
чем нужно, автоматический ре-
гулятор сразу же уменьшит по-
дачу электроэнергии, и наобо-
рот. Обратная связь, применяе-
мая в автоматических регуляторах, называет-
ся отрицательной (рис. 8).
Цепп обратной связи — важная особен-
ность многих устройств современной техники.
Рис. 7 б. Отрицательная
обратная связь (затуха-
ние сигналов):
— Почему вы наступили
мне на ногу?
— Прошу извинить меня!
— Охотно принимаю ва-
ше извинение.
В начале нашего ве-
ка были изобретены
электронные лампы с
управляющей сеткой
(см. т. 3, ст. «Физиче-
ские основы радио»),
сталп строиться лам-
повые радиоприемники.
В годы первой мировой
войны было открыто, что
если применить положи-
тельную обратна ю связь
выхода радиоприемника
с его входом, то чув-
ствительность значи-
тельно повысится. Та-
кой приемнпк может
принимать очень слабые
радиосигналы.
ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ
В ЖИВЫХ
ОРГАНИЗМ \Х
Чувствительные клет-
ки живого организма
непрерывно получают
сигналы пл внешнего
мира и от внутренних
органов. По нервным
волокнам эти сигналы идут в мозг, анализи-
руются, сопоставляются. А мозг обратно по-
сылает по нервным волокнам командные сиг-
налы, которые управляют и работой всех вну-
тренних органов, п поведением живого орга-
низма (рпс. 9).
Если мы из теплой комнаты выйдем на
мороз, наш мозг немедленно получит сигналы
от теплочувствптельпых клеток, скрытых в ко-
же. По отходящим нервным волокнам мозг
пошлет импульсы к сердцу, которое станет
энергичнее накачивать кровь; усилится ско-
рость обмена веществ, окислится дополнитель-
ное количество «топлива».
Множество регулирующих механизмов под-
держивает в вашем организме требуемое кро-
вяное давление, содержание кислот, щелочей.
Если мы видим нечто угрожающее, опасное,
мозг немедленно посылает сигналы надпочеч-
ным железам; они выделяют адреналин, кото-
рый поступает в кровь, повышает ее сверты-
ваемость, ускоряет рптм дыхания, замедляет
работу кишечника —организм подготавливается
к ответному действию.
К обратным связям, действующим в живом
организме, нельзя применить простые термппы
«положительная», «отрицательная». Получив
сигналы, живой организм производпт над ними
ряд операции анализа, сопоставляет с ранее
накопленными впечатлениями. Обратная ре-
акция живого организма на различные воз-
действия много сложнее реакции простеншпх
автоматпческпх регуляторов, которые показаны
на цветном рисунке (стр. 132).
U 9 Детская энциклопедия, т. 5
129
МАШИНА —ОСНОВА (UBP1 МЕННОП ТЕКИНКИ
Аналпз сигналов в живом организме про-
изводится нервными клетками. Чтобы строить
автоматы, способные анализировать, сопостав-
лять сигналы, т. е. обладающие «мыслитель-
ными способностями", необходимо иметь не-
что подобное живым нервным клеткам. В со-
временной автоматике роль этих клеток играют
различные усилители и реле.
Рис 10 Термин врелеъ появился в давние времена. Он означал
^перепряжка лошадей на. почтовой станции*.
Е.ЗДЛ НА ПЕРЕКЛАДНЫХ И РЕЛЕ
Покрытые хлопьями вены, изнуренные кони
по утащили к почтовом станины тяжелый ди-
лижанс. Здесь ловкие кучера быстро сменили
лошадей, ц дилижанс со свежен упряжкой по-
катил к следующей станции. Так еще не очень
давно путешествовали «на перекладных».
Замена уставших лошадей спежими называ-
лась во Франции «реле». В середине прошлого
века во многих странах стали строить электри-
ческие телеграфы, и тут обнаружилось, что ток
батареи передающон станции ослабевает с рас-
стоянием из-за сопротивления проводов и утеч-
ки па линии. До конца длинной линии ток до-
ходил настолько ослабевшим, что приемный
телеграфный аппарат не работал.
И строители телеграфов придумали, как
«перепрягать» ток в пути. Всю линию разде-
лили на несколько участков. В конце каждого
из них поместили устройство, состоящее пз
электромагнита с подвижным якорем н кон-
тактами. Пришедший издалека слабый ток
попадал в обмотку электромагнита. Якорь
притягивался к сердечнику и замыкал с помо-
щью контактов цепь тока от местной батареи.
И уже этот ток, гораздо более сильный, чем
пришедший, направлялся в следующий уча-
сток ЛИВИИ.
По сходству' с перепряжкой лошадей новый
электротехнический прибор назвали старинным
французским словом «реле». Электромагнитное
реле — электромагнит, якорь которого переклю-
чает одну' или несколько цепей, — не только
старейший прибор современной автоматики,
но и один из самых распространенных ее эле-
ментов. Многие автоматические защитные и уп-
равляющие системы (например,телефонные стан-
ции) содержат тысячи электромагнитных реле.
Чувствительные электромагнитные реле тре-
буют для срабатывания, т. е. переключения
контактов из одного положения в другое,
мощность не более тысячной доли ватта. Са-
мое короткое время срабатывания электро-
магнитного реле — тысячные долп секунды.
При необходимости время срабаты-
вания можно удлинить (например, в
электромагнитных реле времени) до
нескольких десятых долей секунды.
Электрическая цепь, во которой
проходи к роле слабый сигнал,
называется у правляющей.
Она управляет, команду т другой
цепью — управляемом, в ко-
торой появляется сильный ток.
130
лптомлтикл
То, что входит 1) реле,— это в х одна я
мощность, u in мощность управ-
ления. А та мощность, которой реле управ-
ляет, — выход п а я. Отношение выходной
мощности к входной называют к о э ф ф и ц п-
ептом управления. Для электромаг-
нитных реле этот коэффициент бывает в преде-
лах от нескольких единиц до нескольких тысяч.
Электромагнитные реле, применяемые для
переключения сравнительно мощных цепей тока
(от сотен ватг до сотой киловатт), часто назы-
вают контакторами.
В дальнейшем название «реле» стали при-
менять не только к электромагнитным прибо-
рам, по и к любым другим устройствам, приво-
дящим в результате сигнала управляющей цепи
в действие одну илп несколько управляемых
цепей. Электронные лампы с управляющей сет-
кой назвали электронными реле.
Часто словом «реле» называют устройство,
связывающее разнородные цепи. Например, фо-
тоэлектрическое реле превращает изменение
освещенности в изменение электрического
тока. Существуют мехапоэлектрическпе и элек-
тромеханические реле, пнсвмоэлектрпческие и
электропневматпчсские реле и т. и.
Словом «реле» в технике сейчас называют та-
кое устройство, которое при плавном изменении
входного воздействия переходит скачком из
одного положения равновесия в другое: при
достижении известного значения входной (упра-
вляющей) величины резко, скачком изменяет-
ся выходная (управляемая) величина (рис. 11).
Другие устройства, которые при плавном
изменении входа дают также плавное, прибли-
зительно пропорциональное, но более мощное
изменение выхода, называют усилителями.
ВЗАИМНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ
Между усилителями и реле нельзя провести
резкой границы. Можно сделать так, что кон-
тактное электромагнитное реле будет плавно
и пропорционально усиливать входную мощ-
ность, т. е. работать как усилитель. Для этого
надо применить соответствующие схемы вклю-
чения и режим.
Наоборот, электронную лампу, используе-
мую в большинстве радиотехнических уст-
ройств (в радиоприемниках, радиопередат-
чиках) как усилитель, можно прп соот-
ветствующей схеме включения зас1авить
резко, скачком переходить от режима пропус-
кания тока в режим полной п< проводимости, п
9*
Нагрузка
кав цепи управления якорь р* д'; замыкает то правый, то
левый контакт и к нагрузке подводится напряжение
то одной, то другой полярности. При плавном изменении
управляющего тока в реле напряжение на нагрузке
изменяется скачком. Это напоминает опрокидывание
качелей.
лампа превратится в реле. От электромаг-
нитного реле оно отличается тем, что не
имеет подвижных частей, подвижных кон-
тактов. Это бесконтактное реле. Время сра-
батывания такого электронного реле может быть
меньше одной миллионной секунды.
В современной автоматике применяют ряд
конструкций бесконтактных электрических ре-
ле, например дроссели с ферромагнитными
сердечниками. Эти же дроссели (ниже мы
о них скажем несколько подробнее) используют
и в качестве усилителей. Поэтому правильнее
говорить не о типах устройств — усилителях или
реле, а о режимах работы — усилитель-
ных или релейных.
Выбор того пли иного реле определяется
различными техническими и экономическими
соображениями. Например, электронные лампы
очень чувствительны. Но катод электронной
лампы надо непрерывно накаливать во все вре-
мя ее работы. Поэтому' электронные лампы
нельзя применять в устройствах, где расход
мощности ограничен.
В некоторых машинах и аппаратах наи-
более выгодны гидравлические реле. Иногда
предпочтение отдается пневматическим уст-
ройствам.
РАССТАВИМ УСИЛИТЕЛИ И РЕЛЕ
ПО ПОЛКАМ
Типов реле и усилителен очень много. Од-
нако есть показатели, характерные для всех
их без исключения. По ним можно сравнивать
13 Г
МАШ ПН Л — ОСНОВА СОВРЕМF11 ПОП ТЕХНИКИ
между собой всевозможные усилители и реле.
Это:
1. Постоянная времени — то время, кото-
рое проходпт от момента подачи сигнала на
вход реле до момента срабатывания реле.
2. Входная мощность — мощность, необхо-
димая для нормальной работы данного реле
или усилителя.
3. Выигрыш по мощности — отношение мощ-
ности выхода к мощности входа, т. е. уже зна-
комый нам коэффициент усиления или управ-
ления.
По этпм-то показателям давайте расставим
«по полкам», т. е. проклассифицируем, все встре-
чающиеся в природе и применяемые в техни-
ке усилители и реле (см., цв. рис., стр., 133).
Каждая полка соответствует определенной
величине входной мощности. Снизу' — самая
маленькая входная мощность, с полки на полку
она каищый раз увеличивается в 1000 раз Ш)" )•
Слева направо по полкам идут деления, от-
вечающие разным постоянным времени от од-
ной миллпардной доли секунды (10°) до ты-
сячи секу'Нд.
Из глу'бивы полок на нас идут деления, по-
казывающее величину коэффициента усиле-
ния. В самой глубине размешаются приборы с
коэффициентом усиления, равным единице.
Приборы с меньшим коэффициентом усиле-
ния — это уже не усилители и не реле.
В соответствии с характеристиками на пол-
ках можно установить любое реле илп уси-
литель. На каждый участок можно, разумеет-
ся, поставить не один какой-либо прибор, а
множество разных типов. У них будут разные
принципы работы, конструктивное оформле-
ние, вес п размеры, но одинаковые мощность,
коэффициент усиления и постоянная времени.
Но наших полках изображены только не-
которые типичные представители современных
усилителей и реле. В левой части находятся
самые быстродействующий наименее инерцион-
ные устройства. В правой - наоборот, те,
у которых постоянная времечп велика.
На верхних полках помещаются мощные уси-
лители и реле, па пижнпх - самые чувствитель-
ные, имеющие самую малую мощность управ-
ления. В глубине полок устройства с наи-
меньшим усилением, а чем ближе к нам, тем
усиление больше.
Зная мощность входа п коэффициент уси-
ления, можно вычислить выходную мощность.
Она равна произведению мощности входа на
коэффициент усиления.
Часто бывает мало того у синения, которое
дает одно реле плп усилитель. Тогда их вклю-
чают последовательно, каскадами: выход од-
ного прибора идет па вход следующего, более
мощного, и т. д. Расположенные па разных пол-
ках усилительные п релейные приборы могут
соответствовать последовательным каскадам
усиления. В многокаскадных схемах включе-
ния эти приборы как бы передают эстафету с
ннжних полок на верхние. В современной
технике применяются устройства, в которых
каскадно включаются сотни усилительных и
релейных приборов. Общий коэффициент уси-
ления в таком случае достигает 10 в стспепи
нескольких сотен!
Однако классификация усилителей и реле
по величине входной мощности не всегда бывает
У'добва. Иногда правильнее говорить ве об
абсолютном значении мощности па входе, а об
удельной мощности входа, т. е. о плотности
потока энергии, падающего на прибор. Эту
величину измеряют не в ваттах, а в ваттах на
единицу площади. Так характеризуют, напри-
мер, фотоэлементы.
Для многих типов реле характерная вели-
чина — не мощность, а необходимая для сра-
батывания реле работа (произведение мощно-
сти на время).
«ЖИВЫЕ РЕЛЕ»
Наплу'чшее сочетание чувствительности п
надежности пз всех известных типов реле име-
ют нервные клетки жпвых организмов. В тех-
нике до спх пор пе удалось создать реле, ко-
торые были бы так же миниатюрны, так же
чувствительны и так же надежно работали, как
нервные клетки, и в частности нервные окон-
чания органов чувств. Человеческие глаз и ухо
срабатывают ври потоке энергии 10 "’ ет, см2.
Обычный фотоэлемент требу'ет энергети-
ческого потока Ю-s втсм2, а лучшие
микрофоны работают прп потоке энергии
10 12 ет см2.
Глаз наиболее чувствителен к желто-зе-
леному свету (длпна электромагнитной волны
около 0,55 микрона). Этот свет глаз ощущает
уже при потоке мощностью 2-10 пвт. Такой
свет дает обычная свеча, удаленная от гла-
за на 200 км.
Одно из замечательнейших свойств «жпвых
реле» - их свойство приспосабливаться к раз-
личному уровню входной мощности Так,
глаз, например, способен без повреждения вос-
принять световой поток от лампы в 200 тыс.
свечей, помещенной на расстоянии 1 .йот пего.
132
регулирующий чувствительный
ОРГАН ЭЛЕМЕНТ
1 - ОБОБЩЕННАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ^ 2 - РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ РАДИОПРИЕМНИК-
ЭЛЕНТРИЧЕСНОЕ УСТРОЙСТВО С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ; 3-ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО
СГОРАНИЯ-МЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ;
•4, 5, 6 -РЕГУЛЯТОРЫ УРОВНЯ, ТЕМПЕРАТУРЫ, ЧИСЛА ОБОРОТОВ-ПРИМЕРЫ УСТРОЙСТВ С ОТРИЦА-
ТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

ПГГОЛ1ДТИКЛ
Прп физической работе человек может раз-
вить мощность в 100 вт, а сигнал для управ-
ления действиями человека, как было уже
сказано выше, достаточен всего в 10—1С вт.
Цепочка «живых реле» — нервных клеток___
тянется от органов чувств (рецепторов) через
центральную нервную систему к скелетным
мышцам. Полный коэффициент усиления этой
цепочки реле равен 101е.
Ученые и инженеры стремятся создать для
счетно-решающих, управляющих машин наи-
более миниатюрные реле, потребляющие наи-
меньшую мощность. Уже есть различные типы
маленьких магнитных, электронно-вакуумных,
полупроводниковых (германиевых, кремние-
вых) реле. Но все они пока в тысячи раз
больше по размерам и требуют для своей ра-
боты в тысячи раз большую мощность, чем жп-
вые нервные клетки.
Самых миниатюрных современных элект-
рических реле пока можно уместить не больше
нескольких тысяч штук в объеме 1 л. А в моз-
гу человека, т. е. в объеме около 2 л, разме-
щаются миллиарды нервных клеток. Потребляе-
мая на питание всех их мощность при интен-
сивной работе мозга меньше 2 вт.
Наши полки — не есть нечто неизменное, за-
стывшее. Здесь все время происходит переста-
новка. Одни усилители и реле устаревают, ухо-
дят в архив. Другие, расталкивая соседей, за-
нимают лучшие места. Совсем недавно появи-
лись на полках полупроводниковые приборы
пз чудесных кристаллов германия и кремния.
Быть может, кому-либо из вас самому до-
ведется в будущем создать новые усилители и
реле, которые займут достойное место на этих
полках.
«ОРГАНЫ ЧУВСТВ» И «МЫШЦЫ»
СОВРЕМЕННЫХ АВТОМАТОВ
Чтобы управлять (даже не автоматически)
каким-либо технологическим процессом, надо
постоянно знать, какие при этом происходят из-
менения, измерять различные связанные с ни-
ми величины. Прич< м измерять нужно так,
чтобы возможно меньше нарушать сам процесс
производства. Часто результаты измерений не-
обходимо передавать на значительное расстоя-
ние. Особое значение пмеет точность измерений.
Рост автоматизации производства во мио
гом зависит от совершенства измерительной
техники. В современной автоматике в качест-
ве «органов чувств» — чувствительных элемен-
тов — широко применяют электриче-
ские датчики. Они измеряют различные
механические, тепловые, химические и другие
величины и преобразуют результаты измере-
ний в электрический ток.
Для измерения механических напряжении
в деталях машин часто используют топкие про-
волоки, меняющие свое электрическое сопро-
тивление при растяжении или сжатии. Для из-
мерения температур берут проволоки, изменяю-
щие свое электрическое сопротивление прп
нагревании и охлаждении. Существует мно-
жество электрических приборов для измерения
расхода жидкостей и газов, определения соста-
вов жидкостей и газов, измерения концентра-
ции и т. д.
Чтобы приводить в действие рабочие ор-
ганы современных автоматов, применяют са-
мые разнообразные двигатели — пневматиче-
ские, гидравлические. Но больше всего здесь
работает электрических двигателей. -Это «мыш-
цы» современной техники.
СТАНКИ-АВТОМАТЫ С ОБРАТНЫМИ
СВЯЗЯМИ
В начале этой статьи говорилось о станках-
автоматах (циклических автоматах), которые
не контролируют сами результатов своей ра-
боты. Чтобы пустить такой автомат в работу,
его необходимо предварительно наладить.
Если в процессе работы он разладится — напри-
мер, инструмент, износившись, потеряет свой
размер,— то будет выпускать бракованные из-
делия до повой наладки.
Если снабдить станок «органами чувств» —
различными чувствительными измерительными
приспособлениями — и соединить их с «нерв-
ной системой» из усилителей и реле, то по-
лучится более совершенная автоматическая ма-
шина. Благодаря системе обратных связен
станки-автоматы способны без вмешательства
человека выполнять сложные работы, ликвиди-
ровать брак, предупреждать его появление.
Например, на автоматических шлифот аль-
ных станках размер изделия во время обработки
контролируется. В начале обработки скорое!ь
подачп шлифовального камня наибольшая.
Когда измерительные прпборы покажут, что
черновое шлифование закончено, исполнитель-
ный механизм уменьшает скорость подачп кам-
ня и переводит станок на режим чистового
шлифования. Как только заданные размеры
достигнуты, замыкаются соответствующие кон-
такты, камень быстро отводится от изделия.
133
МАШИН \ —ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ ___________________________________
Рис. 12. Принципиальная схема автоматического копиро-
вального фрезерного станка (пример так называемого сле-
дящего автоматического устройства). На суппорте, дви-
жущемся в направлении,показанном стрелкой,закреплены
модель и заготовка, из которой должна быть получена
копия модели. Легкий щуп прижимается к ней.
Щуп и рама, на которой укреплена фреза, обрабатываю-
щая заготовку, через сравнивающее устройство связаны
с движком, который перемещается по сопротивлению.
Движок подает на усилитель напряжение, которое
пропорционально величине рассогласования между поло-
жением щупа и фрезы. Когда рассогласования нет, то
и напряжение на входе усилителя равно нулю. Через
усилитель это напряжение воздействует на двига-
тели, подающие фрезу в том или ином направлении.
станок останавливается п готовое изделие ав-
томатически снимается, а в рабочем патроне ав-
томатически же закрепляется следующая де-
таль.
Один из распространенных типов станков
с обратными связями — это копировальный
фрезерный станок (рис. 12). Он изготовляет
копии по модели. Есть станки, которые не
нуждаются в модели: они могут работать пря-
мо по чертежу. Чтобы «читать» чертеж, приме-
няются фотоэлементы. Наконец, есть станки,
которые могут работать и без чертежа, до-
статочно в их командное устройство ввести дан
шло некоторых главных опорных точек изде-
лпя. Счетное устройство, имеющееся в станке,
само вычислит кривые, которыми должна быть
ограничена поверхность изделия, и автомати-
чески поведет по этим кривым рабочий ин-
струмент (см. ст. «Машины-математики»).
Автоматически загружаются и закреп. »я
ются па столе заготовки, автоматически про-
исходит вся обработка, съём готовых изделий
и новая загрузка заготовок.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ
Чтобы получилось готовое изделие, заго-
товка проходит целую линию разнообразных
станков. Если каждый пз них работает авто-
матически, а между ними помещены автомати-
ческие механизмы, передающие изделие со
станка на станок, то это и будет автоматизиро-
ванная станочная линия. Впервые такая линия
была создана рабочим Сталинградского трак-
торного завода И. П. Иночкиным в 1939 г.
В настоящее время автоматические линии стан-
ков широко применяются во многих отраслях
промышленности.
В Москве на Первом подшипниковом заво-
де работают автоматические линии, которые
производят роликовые и шариковые подшип-
ники (см. цв. рис., стр. 144).
Автоматические транспортеры подают заго-
товки подшипниковых колец па токарные авто-
маты. После токарной обработки следующие ав-
томаты наносят на кольца клеймо с маркой
завода, номером подшипника, годом выпуска.
Затем кольца идут на термическую обработ-
ку — подвергаются закалке и отпуску. Сле-
дующие транспортеры подают кольца на шли-
фовку. На шлифовальных станках абразивные
круги автоматически подправляются алмазом
после обработки каждого кольца.
Отшлифованные со всех сторон до зеркаль-
ной чистоты подшипниковые кольца поступают
па контрольно-измерительные автоматы. Ес-
ли все размеры в норме, кольца уходят на сбор-
ку. Неточно изготовленные детали подверга-
ются дополнительной проверке на контрольно-
измерительном автомате. Если брак исправим,
автомат направляет деталь на дополнительную
обработку. Окончательно негодная деталь сбра-
сывается в особый канал.
Автоматически производится и сборка под-
шипников. Эта операция имеет интересные осо-
бенности. Как бы точно ни обрабатывались ша
рикп пли ролики, в их размерах всегда будет
небольшой «разброс». Шарики п ролики сорти-
руются по своим размерам и раскладываются
по различным бункерам. Кольца подшипников
также имеют некоторый разброс в размерах. Что-
бы получить подшипники высокого качества, не-
обходимо в соответствии с размерами каждой
134
ЛВТОЦАТПКЛ
пары нолец подбирать размеры шариков. Так п
поступает сборочный автомат: определив раз-
мер кольца, он «вызывает» шарики из соответ-
ствующего бункера.
После сборки автоматы смазывают подшип-
ник, упаковывают его в оумагу и укладывают
в коробку. На одни конец автоматической
ливни поступают заготовки, а с другого
конца выходит запечатанная коробка с го-
товым подшипником.
Дальнейшее развитие автоматических ли-
ний — это автоматические заводы. Автомати-
ческие ливни п заводы дают высокую произ-
водительность труда. В наше время на пих
изготовляют всеболее и более сложные виды про-
дукции. И недаром в решениях XXI съезда Ком-
мунистической партип Советского Союза такое
большое внимание уделяется комплексной
механизации и автоматизации производствен-
ных процессов. Только на этой основе можно
успешно решить задачи семилетнего плана.
АВТОМАТЫ-ПИЛОТЫ И МАШИНИСТЫ
Простейшие регуляторы способны поддер-
чшвать только постоянство какой-либо вели-
чины (уровня, скорости, температуры). Из них
развились более сложные устройства, которые
способны выбирать наилучшее значение регу-
лируемой величины, изменять его и соответст-
вии с изменившимися обстоятельствами. Авто-
маты все шпре применяются для вождения
Судов, самолетов и поездов.
Простейшие регуляторы используют в
качестве сигнала управления величину' отклоне-
ния регулируемой величины от заданного зна-
чения. Более современные регуляторы снаб-
жены датчиками, которые «чувствуют» не только
отклонение регулируемой величины, по п ско-
рость этого отклонения. Такой регулятор спосо-
Рис. 13. Автоматические устройства управляют
современными самолетами.
бен «предвидеть» грядущий ход процесса. Он
начинает действовать, когда отклонение лишь
только намечается.
Опытный летчик, управляя самолетом, ин-
туитивно учитывает не только величину откло-
ненпя его от курса, но п скорость п даже
ускорение этого отклонения. Современные авто-
пилоты способны выдерживать заданный курс
с высокой степенью точности — лучше опыт-
ного п тренированного летчика.
Искусство вождения поездов — это прежде
всего умение определить самый выгодный режим
скорости. Машинист должен хорошо знать путь,
учитывать все имеющиеся па нем закругления,
своевременно предвидеть ограничения скорости,
«чувствовать» массу поезда, сплу инерции,
тяговые характеристики локомотива.
Для искусного вождения поездов нужны
определенные способности и многие годы опыта.
В последние годы созданы машины, способ-
ные вести поезда лучше самого иску сного маши-
ниста.
При помощи точных датчиков автомашинист
получает информацию о скорости движения и
величине пройденного пути, учитывает коэф-
фициенты сопротивления, массу поезда. За доли
секунды автоматически численно решается диф-
ференциальное уравнение движения поезда.
На каждом участке пути автомат успевает
произвести целую серпю вычислений п, срав-
ПУТЬ В ЗАВТРАШНИЙ ДЕНЬ
В 1950 г. в СССР был построен первый в мире автоматический завод, пзготовля
ющни поршни для двигателей внутреннего сгорания. Он выпускал 3500 поршней за
смену, а обслуживало ого всего 9 человек. К началу 1958 г. у нас уже было несколько
сот автоматических ставочных линий и целых цехов автоматов, в каждом из которых
десятки различных станков обрабатывали детали без всякого участия людей.
За 7 лет у пас будет построено но ыенге 1300 различных автоматических лилий,
объединяющих работу десятков тысяч станков. Механизация и автоматизация
всех работ только па трех заводах Магнитогорском, Кузнецком и Нижне-Тагнль
ском обеспечат дополнительный выпуск 900 тыс. Т чугуна, 1200 тыс. Т стали
и 930 тыс. Т проката. Это освободит нас от необходимости строить новый метал
лургический комбинат, на котором пришлось бы работать 15 тыс. человек.
135
МЛ HI НИ Л — ОСНОВА СОВРЕМЕННОМ ТЕ\11 И К И
Рис. 14. Автоматические устройства все шире при-
меняются в промышленности и для научных исследований.
кивая полученные данные, «выбрать» иаивы-
годнейшпй режим движения поезда.
Автомашинист воспринимает все сигналы
автоблокировьп, учитывает постоянные п вре-
менные ограничения скорости и вырабатывает
наиболее выгодную программу торможения.
Он увеличивает эксплуатационную скорость
.пижонил, экономит энергию, потребляемую
локомотпвом, увеличивает пропускную спо-
собность железных дорог.
АВТОМАТИКА БУДУЩЕГО
Еще многие годы будут применяться цикли-
ческие станки-автоматы без обратных связен
и простевшие автоматические регуляторы. Но
все шпре будут входить в практику управ-
ляющие машины — автсматические вы-
чис лптельные устройства. Получая инфор-
мацию о свойствах сырья, качестве готовой
продукции, различных характеристиках полу-
фабрикатов, состоянии рабочих машин, они
будут находить наилучшие варианты техноло-
гических процессов, ликвидировать и преду-
преждать брак и даже организовывать ремонт
при отдельных поломках в различных звеньях
автоматических линий (см. ст. «Машины-ма-
тематики»).
На автоматических заводах будущего управ-
ляющие машины сами будут вести исследова-
ния разлнчпых вариантов технологических про-
цессов. Они будут «накапливать опыт» мето-
дами анализа «проб и ошибок», вырабатывать
себе «программу поведения» — технологические
инструкции, обеспечивающие выпуск наиболь-
шего количества продукции наивысшего ка-
чества. Машпвы будут подбирать наилучшие
реакции в ответ па воздействия из внешней
среды. Наилучшие реакции будут «запоминать-
ся» в виде соответствующих записей. Автоматы
будущего — это «воспитуемые» машины: с те-
чением времени, накапливая опыт, они будут
работать все лучше, все производительнее.
Множество автоматических устройств будет
применяться в научных исследованиях. Авто-
маты будут вести наблюдения в глубинах
океанов, в недрах Земли, автоматические лабо-
ратории все дальше будут уходить в просторы
космического пространства. Мы находимся
в самом начале новой эры - автоматики.
В своем докладе на XXI съезде партии
Н. С. Хрущев сказал: «В социалистическом
обществе автоматизация имеет не только эконо-
мическое, но и большое социальное значение.
При автоматизации коренным образом меняется
характер труда, повышается культурно-тех-
нический уровень рабочих, создаются условия
для ликвидации различия между умственным
и физическим трудом; роль человека сводится
к управлению автоматами и приборами, налад-
ке нх, составлению программы п режимов тех-
нологических процессов». Какое почетное дело—
работать в области развития автоматизации,
повышать власть человека над природой!
ЧУДО-ПР И ПОРЫ
Еслп заставить муравья вращать ротор динамо-машины, то полученный ток
вряд ли заметно нагреет вить даже самой маленькой лампочки самого маленькою
электрического фонарика. Но мощность муравьиной электростанции покажется ги-
гантской прп сравнснзи се с геми величинами, которые регистрируются наиболее
чуткими приборами.
Измерение температур с точностью до одной стотысячной доли градуса, регистра-
ция отклонений силы тока в миллиардные доли ампера, происходящие на протя-
жении миллионных долей секунды, и столь же быстрые колебания напряжения
в стотриллиониые долп вольта вот некоторые характеристики возможностей ап-
паратуры, с которой приходится иметь дело ученым п производственникам.
ПЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
Д.рюгпс атомы окружающего пас мира имеют
несколько разновидностей — изотопов.
Отличаются изотопы только количеством ней-
тронов в их ядрах. Число протонов и, следо-
вательно, атомный помер у них одинаковы.
Средн атомов, встречающихся в природе,
только у самых тяжелых элементов да j не-
скольких легких изотопы радиоактивны, неста-
бильны. Они излучают альфа-, бета- и гамма-
лучи. Но за последнее время людп научились
искусстпенио получать радиоактивные изотопы
самых разнообразных элементов. Эти искус-
ственные изотопы широко применяются в совре-
менной науке и технике.
Фабрикой этих чудесных излучателей слу-
жат атомные реакторы. В них под действием мо-
гучего потока нейтронов из самых обычных,
стабильных, пераспадающихся, атомов обра-
зуются радиоактивные. Их еще называют
мечеными, так как они отличаются от своих
стабильных собратьев способностью излучения.
Поэтому их присутствие легко обнаружить
(подробнее о том, как образуются радиоактив-
ные изотопы, можно прочесть п т. 3, ст.
«Строение атома и атомная энергия»),
С помощью радиоактивных изотопов ведутся
многочисленные исследовательские работы, их
применяют в самых разнообразных приборах,
устройствах, широко используют в промышлен-
ности. Вот несколько характерных примеров
«работы» радиоактивных изотопов.
ИЗМЕРИТЕЛИ ГЛУБИН
Стремительным потоком вырываются пз атом-
ных ядер радиоактивные излучения. В вещества
особенно глубоко проникают гамма-лучи. Если
мы поставим на их пути толст}ю пластпнку
металла, то они ослабеют. Возьмем пластпнку
еще толще — сквозь нее лучи проходят совсем
плохо. А для того чтобы установить интенсив-
ность лучей, позади пластпнкп помещают фото-
пленку. Чем больше лучей попадет на нее, тем
сильнее пленка засветится. По этому можно
судить о толщине металла, сквозь который про-
шли лучи.
Но вот перед нами интересный снимок.
На фотопленке видно какое-то неоднородное
Рис. I Вверху изотопы водорода} внизу гамма-лучи
Увидят» сквозь металл.
137
МАШИ И Л - ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕКИНКИ
КОШ РОЛЬ II \ ХОДУ
Перед нами большая, сложная машина.
Она прокатывает металл, изготовляет и i пего
по юсу толщиной всего в несколько мил-
лиметров. Лепта быстро проносится .между
валками. Раньше, чтобы измерить лепту при-
ходилось иерподпчес! п останавливать прокат-
ный стаи и определять толщину ее. Теперь все
измерения производятся автоматически. с по-
мощью радиоактивных изотопов (рис. 2).
С одной стороны лепты укреплен излучатель,
с другой — счетчик. Пока толщина проката
постоянна, прпборы ожидают. Но вот тол-
щина отклонялась от нормы. Чуткий прибор
тотчас же передает соответствующий епгиал
машине.
Автомат изменяет расстояние между вал-
ками, и снова идет прокатываемая лента
нормальной толщины. С помощью такой ап-
паратуры выпуск стальной ленты удалось уве-
личить почти в три раза!
Вот по конвейеру несутся пачки паппрос.
Машина так молниеносно фасует их, что чело-
веческий глаз с трудом следит за пимп. А ведь
продукцию надо считать. И здесь помогают
радиоактивные изотопы.
По одну' сторону конвейера ставят излуча-
тель, а по другучо — счетчик. Папиросы погло-
щают часть лучей, п прибор сразу же отмечает
это. Но он не просто считает изделия. Он
активно вмешивается в работу конвейера. Стоит
только замедлить темп — немедленно соответст-
вующий сигнал пойдет на двпжущпй механизм,
и скорость движения увеличится.
Радиоактивные счетчики есть теперь ва
многих производствах.
пятно В середине оно темное, по краям - свет-
лее. А поток гамма-лучей равномерный. Очевид-
но, в толще металла оказалась раковина, и в ней
лучи поглотились меньше. Зиачпт, с помощью
гамма-излучателей можно «заглянуть» внутрь
различных тел, выяснить, однородны ли они,
нет ли в них дефектов Гак был сконструирован
дефектоскоп (см. ст. «Что такое дефектоскопия»),
с помощью которого скрытые дефекты металла
становятся явными (рис. 1).
Чаще всего в таких дефектоскопах приме-
няют искусственно изготовленный источник
гамма-лучей - - кобальт (Со 60).
Эти приборы применяют сейчас очень широ-
ко. С их помощью просвечивают изделпя на
машиностроительных заводах, сварные трубы,
стенки котлов, корпуса кораблей.
СИГНАЛ ИЗ ЗАКРЫТОГО КОТЛА
В большом закрытом котле бурлпт жидкость,
происходят сложнейшпе химические процессы.
Человек не в состоянии заглянуть внутрь,
посмотреть, что же там делается. Но это с успе-
хом могут сделать за него прпборы, исполь-
зующие радиоактивные пзотопы. Пусть па
поверхности жпдкостп плавает Излучатель, а
в крышке резервуара укреплен счетчпк. Еслп
уровень жидкости поднимется выше, налу ча-
тель вереместптся и счетчик тотчас же заре-
гистрирует это. Такпм образом, все время мож-
но бу |,ет точно знать, какова высота жидкое!и
в котле, нет ли опасных отклонений в ее по-
ложении.
138
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
Такие уровпемеры определяют уровень ме-
талла в вагранках, положение воды в паровом
котле, уровень жидкости в громадных герме-
тических устройствах химических заводов.
Подобным ясе способом можно измерять
плотность ясидкости. В целом ряде случаев
химики имеют дело с различными смесями,
движущимися по трубам. Нуясен хороший
способ контроля пх плотности. Ведь химические
процессы идут очень быстро, п отклонение от
нормы может вызвать самые серьезные по-
следствия (рпс. 3).
Вспомним фотопленку, с которой мы начали
наш рассказ. В зависимости от того, как по-
глощалось радиоактивное излучение, на пей
образовывались темные пятна различной плот-
ности. Но ведь это hoi лощение зависит от
плотности вещества, через которое проходят
лучи. Значит, изменение этой величины можно
проверять в самой жидкости. Так, например,
измеряют качество водяной пульпы на земле-
сосных снарядах. Этот Метод позволил значи-
тельно увеличить производительность труда.
ВРЕДНЫЕ ЗАРЯДЫ
Вы расчесываете гребенкой сухпо волосы.
Как они трещат! Иногда даже видно, как
нспыхпвают пскорки. Это электрические заря-
ды. Они образуются на всех трущихся непро-
водящих поверхностях. На этом явлении осно-
вано действие электрофорной машины.
Но такие заряды не всегда бывают полезны.
Вот, шурша, работает текстильный станок. От
трения возникают электрические заряды и
скапливаются на нитях. И вдруг страшный
взрыв разламывает машину, густой дым заво-
лакивает помещение. И все это наделали как
будто безобидные заряды, скопившиеся па
шерстяной ткани. В воздух попали горючие
газы, заряды создали искру — и нот что слу-
чилось!
Бывает п так: хочется запустить ткацкую
машину быстрее, по добиться этого невозмож-
но, потому что заряженная электричеством
ткань прилипает к валу' машины; кроме того,
насыщенные электрическими зарядами волокна
начинают отталкиваться друг от друга, ткань
портится, получается брак.
И вот появился незаметный, простенький
прибор радиоактивный енпматель зарядов.
Теперь заряды уже не смогут скапливаться
на трущихся поги рхностях, так как воздух
не будет больше разъединять их — он сам
станет проводящим, и электричество нейтра-
лизуется.
В таких приборах используют аль^а-излу-
чате.чи. Вылетающие из радиоактивного источ-
ника альфа-частицы разбивают некоторое
количество нейтральных молекул воздуха
па заряженные электричеством попы. Они
проводят образующиеся в процессе работы
заря (ы. А для рабочих легкая ионизация без-
вредна.
Так радиоактивные изотопы помогают бо-
роться с коварными электрическими частичками,
которые могут вызвать столько веприятностей.
АТОМЫ СООБЩАЮТ
Как проникнуть взглядом в глубину горной
породы? Ведь, может быть, совсем под нашими
ногами лежат богатейшие месторождения по-
лезных ископаемых, а мы ничего не знаем об
этом п спокойно шагаем по скрытым от всех
миллионам. И здесь человеку помогают радио-
активные изотопы.
Целый ряд горных пород обладает естествен-
ной радиоактивностью. В них есть мельчайшие
вкрапления калия, торпя, урана — излучаю-
щих элементов. Для поисков таких пород можно
Рис. 3 Так изотопы измеряют плотность жидкости.
139
MAUHHll ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
ЧАСТИ ПЛАСТА ОТ ВОДОНОСНОЙ
Рис. 4. Радиоактивные изотопы
«видят» под землей.
просто опустить в скважину счетчик Гейгера
(см. т. 3, ст. «Строение атома и атомная энергия»)
и измерить радиоактивность. Счетчик быстро
отзовется на самые незаметные примеси излу-
чающих элементов. Таким способом ищут,
например, калийную соль — важнейший ми-
нерал, используемый в сельском хозяйстве
и качестве удобрения.
А вот другой способ. В одну' глубокую сква-
жину опускают радиоактивный источник, а
н другую, параллельную ей, - счетчик. Затем
источник излучения и счетчик медленно под-
нимают на поверхность. Расстояние между ними
не меняется. Но породы, которые они про-
ходят, по-разному поглощают гамма-лучи. Так
можно определить, какие породы залегают па
различных глубинах. Это можно узнать и по
отражательной способности различных пород.
Дело в том, что часть излучения отражается
от веществ, на которые они попадают. Тог-
да счетчик и излучатель помещают в од-
ной скважине. Но регистрируются только
отраженные лучи (рпс. 4).
Для разведки нефти используют источники
нейтронов. Наука выяснила, что под воздей-
ствием этих мельчайших частичек самые обыч-
ные, стабильные, атомы становятся радиоактив-
ными. Но мощность и вид этой радиоактивности
зависят от наличия того или иного элемента.
Таким образом находят нефтяные пласты и
очень часто определяют процент содержания
нефти в этих пластах и ее качество.
Огромное значение сейчас приобретает так
называемый метод меченых атомов. Все знают,
что атом — мельчайшая частичка вещества,
практически невесомая и не видимая. Но есть
особенная группа атомов, которые сами дают
о себе знать. Это атомы радиоактивных изото-
пов. Их всегда выдает излучение, этим ато-
мам трудно скрыться.
А в остальном радиоактивные атомы ничем
ве отличаются от своих неизлучающих со-
братьев. Они так ясе, как и обычные, вступают
в различные реакции, так ясе распределяются
в разнообразных смесях, в тех же пропорциях
содерясатся в различных веществах. Этим п
пользуются прп различных исследованиях, про-
водимых с помощью метода меченых атомов.
В целом ряде случаев ученых интересует,
как распределяются атомы какого-нибудь эле-
мента в сложной смеси с другими атомами
Особенно ваясно знать местонахождение раз-
личных атомов при изготовлении сложных
сплавов. Здесь к исследуемому элементу добав-
ляют немного его радиоактивного изотопа.
Радиоактивные атомы, как и обычные, распре-
деляются среди частичек других элементов.
Но их присутствие очень легко обнаружить по
излучению. Достаточно обследовать получен-
ный сплав фотопластинкой или счетчиком—и
сразу все выяснится.
Подобные исследования можно вести не
только с готовыми смесями и сплавами. Неко-
торые измерения делают на ходу, во время
самого процесса изготовления соответствуюп(ей
смесп пли сплава. Например, так контролируют
плавку специальных сортов стали
Меченые атомы сигнализируют о трещпнах
в трубах, дают возможность сразу же обнару-
жить малейшую утечку газа — для этого до-
140
НА ПЕРЕДНЕМ КРАЕ
статочно примешать небольшое количество
соответствующего радиоактивного изотопа к
жпдкостп пли газу, протекающим в трубах.
Таков очень краткий перечень основных
направлений, по которым работают радиоактив-
ные атомы. С каждым днем их применение
становится все более широким, охватывая самые
различные отрасли промышленности. Радио-
активные изотопы становятся верными помощ-
никами человека.
Ju постоянно читаем и говорим о том, что
техника идет вперед, что совершенствуются
машины, а наука добивается все больших и
больших успехов.
Оглянемся только на десять лет назад.
За это время свершилось многое, что еще
недавно казалось фантастикой. Самолеты летают
быстрее звука, в аэропортах появляются все
новые и новые гигантские воздушные корабли.
Работает атомная электростанция, плавает
атомный ледокол. С каждым годом растет
число автоматических линий, в жизнь входят
новые мощные двигатели, запущены искус-
ственные спутники Земли и космические ракеты.
Техника шагает вперед семимильными шагами!
Огромное значение в современной технике
имеет борьба за скорость. Опа идет особенно
остро и упорно в авиацпи. В 1939 г. был
установлен мировой рекорд скорости на вин-
товом самолете — 755 км,час. Теперь серийные
машины военной авиации летают со сверхзву-
ковыми скоростями, а пассажирские — со ско-
ростью до 1000 км час.
В октябре 1959 г. в СССР установлен абсо-
лютный мировой рекорд скорости на самолете с
турбореактивным двигателем 2504 км час. В
1956 г. в США опытный самолет с ракетным
двигателем развил скорость в 3680 км час
/рпс. 1).
Наибольшие скорости развивают пока лета-
тельные аппараты без людей - ракеты. С их
помощью были запущены первые искусствен-
НА ПЕРЕДНЕМ КРАЕ
29000™
Рис. /. Рост скоростей полета.
200 кХс
ГОСО^АС
100 КХС
3680

141
МАШИНА — ОСНОВА СОВРЕМ СП ПОП П.ХНИКН
Рис. 2. Сверху вниз: реактивный авиадвигатель;
опытная газовая турбина; рекордная турбинка.
ные спутники Земли, первая искусственная
планета Солнечной системы, первые лунники.
Растут скорости не только летательных ап-
паратов, но и передвижения по суше и воде.
/’«с. .?. Сверху вни.к прокатный стан; металлорежу-
щий станок; сверхскоростной электродви отель.
Рекорд, установленный гоночным автомоби-
лем,— 633 км'час. Предполагают, что в бли-
жайшие годы он увеличится до 850 км час —
иными с юнамн, до скорости реактивного само-
лета. А пятьдесят лет тому назад наибольшая
скорость, которой смогли достигнуть, была
106 км час. Электропоезд развил скорость
331 км час. Теплоход на подводных крыльях,
построенный горьковскими судостроителями,
проходит свыше 100 км час.
Скорость — одпи из важнейших показа-
телей совершенства машин. Чем быстрее рабо-
тает машпна, тем больше продукции опа дает.
Поэтому машппостроптелп и ведут борьбу за
скорость.
С каждым годом детали .машин движутся
все быстрее и быстрее (рис. 2). Газовая турби-
на авиационного двигателя совершает 15 —
18 тыс. об мин. В небольших турбинах скорости
доходят до 30 —60 тыс. об мин. Еще быстрее
вращаются турбины, приводимые в движение
силой сжатого воздуха. Здесь встречаются ско-
рости в 100—200 тыс. об мин. Одна такая
крошечная экспериментальная турбпика уста-
новила рекорд — свыше 1 млн. об/мин1. Не-
сколько тысяч оборотов в минуту делают валы
электромоторов, паровых турбин, станков.
Скорость прокатки металла на современных
прокатных станах можно сравнить со скоростью
тепловоза (рис. 3). На проволочных станах
прокатка идет со скоростью 120 км!час. Новый
товколистный стан одного пз наших заводов
работает со скоростью 80 кл/час, а друтой про-
катный стаи 126 км час. С такой скоростью
летает самолет По-2.
Со скоростью несколько тысяч метров в ми-
нуту обрабатываются сейчас на металлорежу-
щих станках легкие сплавы. Сталь обрабаты-
вают резцами пз твердых сплавов со скоростью
в несколько сот метров в минуту. За столетие
скорости резанпя выросли примерно в 10(1 раз.
С высокими давлениями нам приходится
сталкиваться в повседневной жизни, хотя мы
этого зачастую п не замечаем На конце иголки
развивается давление в тысячи атмосфер, па
конце гвоздя прп ударе но нему молотком
дссятьп тысяч. Для обработки металлов при-
меняются прессы, в которых рабочее давление
равно тысячам атмосфер Высокое — свыше
тысячи атмосфер — давление помогает химикам
}быстрять реакцпп и получать больше готовых
продуктов. Благодаря им стали возможными
изготовление пластмасс, извлечение азота пз
воздуха н многие другие производства. Опыты
показали, что прп сверхвысоких давлениях
1'12
ПА ПЕРЕДНЕМ КРАЕ
свыше 100 тыс. атм — свойства различных
веществ, в том числе и металлов, резко меня-
ются. Оказалось, например, что можно изго-
товить вытягиванием под сверхвысоким дав-
лением тончайшую проволоку, обладающую
очень большой прочностью. Пока это явление
изучается в лаборатории, но со временем оно
иайд< т применен по на практике.
Наивысшее давление, полученное в лабо-
ратории сжатием,—425 тыс. атм. Вместе с вы-
сокими температурами высокие давления поз-
волили создать искусственные алмазы, которые
можно применять в промышленности.
Высокие давления возникают при взрывах.
Направленным взрывом, когда газы не раз-
летаются беспорядочно в разные стороны,
а двигаются в одном направлении, пользуют-
ся в технике для строительства плотин, пере-
мычек.
Техника пользуется не только высоки .ш, но
и низкими давлениями, добиваясь разрежения
в ничтожные доли атмосферы. Высокий вакуум
нужен для химических производств. Чтобы
получить металлы очень высокой степени чисто-
ты, плавку ведут под вакуумом. Из стеклянных
колб электронных приборов, например трубки
телевизора, дно которой служит экраном, или
баллона радиолампы, откачивают воздух. Нить
электрической лампочки быстро перегорела бы,
если бы в ней остался кислород воздуха, по-
этому здесь также приходится прибегать к ваку-
уму. Сейчас уже достигнуто разрежение в тыся-
PBHF тиого ДВИГАТЕЛЯ
14.3
М МНИ НА—ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
чемпллиардпую долю атмосферы. В природе
такой вакуум можно встретить шшь на гра-
нице межпланетного пространства (рис. 4).
В технике часто приходится встречаться
п с высокими температурами —прп плавке метал-
лов, в тепловых двигателях, химических произ-
водствах. В камере сгорания жидкостного ра-
кетного двпгателя развивается температура око-
ло 4000 . Такая же температура нужна для
водородно-кислородной сварки. В лабораториях
были получены гораздо более высокие темпера-
туры — в десятки тысяч градусов.
С помощью электрического тока, раска-
лявшего проволоку, удалось получить 25 000 .
При полете пулп или снаряда возникают волны
сжатого и сильно взгретого воздуха. В «удар-
ной» волне получили температуру 40 000
Сверхвысокие температуры — в сотни тысяч
градусов — развиваются прп взрыве. Наи-
высшие цифры относятся к атомному и термо-
ядерному взрыву миллионы градусов (рис. 5).
В последнее время ученые сумели в лабора-
тории достигнуть температуры 5 000 000 — при
попытках получить термоядерные реакции в
сильно разреженном газе.
Наряду со сверхвысокими температурами
в технике создаются и используются сверх-
низкие температуры. Машиностроители при-
меняют обработку холодом. Охлаждение
металлов до 70 100' ниже нуля после за-
калки приводит к улучшению их свойств. Ока-
залось, что глубокое охлаждение можно при-
менять при штамповке: оно делает металл
более прочным. Особенно полезно охлаждать
изделия прп сборке узлов машины. Раньше,
для того чтобы получить плотное соединение,
нагревали корпус, а теперь втулку или вкладыш
подшипника, прежде чем запрессовать, охла-
ждают жидким воздухом.
Широко используются в технике жидкие
воздух п газы. Для их сжижения требуются
очень низкие температуры. Применяя глубокое
охлаждение, ученые смогли очень близко подой-
ти к «абсолютному нулю». От него их отделяет
сейчас всего четыре десятитысячные доли
градуса. Выяснилось, о при сверхнизких
температурах некоторые металлы приобретают
свойство проводить электрический ток без по-
терь на сопротивление — сверхпроводимость.
Это явление нашло применение в приборах.
Технике требуются все более сильные дви-
гатели. Мощность в несколько тысяч лошадиных
спл развивают поршневые двигатели внутрен-
него сгорания. Авиационные газотурбинные
установки па крупном самолете обеспечивают
такую же мощность, как электростанция целого
города. Паровые и гидротурбины создаются
уже па 400 и даже 600 тыс. кет. Наивысшие
показатели у ракетного двигателя. При взлете
ракеты с искусственным спутником Земли он
создает мощность в миллионы киловатт—боль-
ше, чем у крупнейшей в мире Волжской гидро-
электростанции им. Ленина.
В мире машин мы встречаемся с ростом
скоростей, давлений, температур, мощностей—
тех показателей, которые характеризуют их
работу. В мире электровакуумных приборов
мы встречаемся с огромными цифрами, кото-
рые относятся уже к ничтожно малым части-
цам — электронам. Электромагнитными силами
удается разогнать электроны почти до скорости
света — 300 тыс. км сек. В рентгеновской п
электронно-лучевой трубках электроны несутся
со скоростью в десятки тысяч километров
в секунду. Благодаря огромным скоростям дви-
жения электронов можно измерять проме-
жутки времени в миллионные и даже миллиард-
ные доли секунды.
Температура внутри электронных приборов
может достигать десятков и даже сотен тысяч
градусов. Это объясняется огромной быстротой
движения частиц внутри них. Но так как
частиц этих мало и движутся они в пустоте, то
ощутить столь высокий нагрев невозможно,
п стеклянная колба прпбора остается холодной.
Техника быстро движется вперед. То, что
сейчас—рекорд, вскоре станет обычным, по-
явятся еще более скоростные машины, совер-
шенные приборы, в повседневный обпход войдут
еще более высокие температуры и давления.
Автоматическая линия для производства подшипников здесь показана упрощенно: 1 и 2—механическая
обработка труб и получение заготовок внутренних и наружных колец; 3 клеймение колец; 4—магазин
для храпения запаса колец; 5 и 6- термообработка; 7 -очистка водой от окалины; 8—обработка холодом
и снова закалка; .9 магазин для запаса колец; 10 плоское шлифование; 11 шлифование канавки внутрен-
него кольца; 12 обработка внутренней поверхности внутреннего кольца; 13 обработка желобка на-
ружного кольца;?^ обработка поверхности наружного кольца; /5- автоматичк кин контроль; 16 и 17—сборка
подшиннпков; 18—смазка и упаковка готовых подшипников.
oOXff.
[склад механич el ки
I CM л* ХУИН ныхколец

e fi г и я
ез использования энергии не-
возможна жизнь общества. Энер-
гия приводит в движение стан-
ки и инструменты, локомотивы
и самолеты, тракторы и авто-
мобили, океанские суда и поезда метро В год
во всем мире потребляется свыше 30 тыс.
млрд, квт-ч энергии. Из каких же -источников
черпается такое огромное ее количество?
техпики
ЭНЕРГИЯ В ТЕХНИКЕ
До нашего времени основным источником
энергии, используемой в технике, было Солнце.
Ежегодно солнечные лучи приносят па Землю
620 млн. млрд, квт-ч энергии. Земля поглощает
ее разными способами. Нагревается почва п
пода морей и океанов, создается круговорот
воды и движение воздуха, растут леса. У споен-
ная органпческпмп соединениями энергия сол-
нечного излучения тысячелетиями накаплп-
Мировые запасы энергии подразделяются на две группы- Группа слева (показана сипим цветом) — запасы,
постоянно восполняемые природой. Справа (показана оранжевым цветом) певосполнясмые запасы.
Цифры в кружках показывают величину запасов энергии данного вида в киловатт-часах .13 процентах пока-
зано наибольшее значение к. п. д., достигнутого в современных условиях при превращении энергий дан-
ного вида в электрическую. Так, разведанные запасы нефти п недрах Земли при коэффициенте
полезного использования заключенного в нефти тепла, равном 40% (это к. п. д. дизельного двигателя),
могут дать количество энергии, выражаемое колоссальной цифрой —220 - 101®, или 220 000 000 000 000 квт-ч!
Ej Ю Детская энциклопедия, т. 5
145
ЭПЕР1ИЯ дьи.к. ЩЛЯ СИЯЛ ТЕХНИКИ
пается в подземных I. la [оных 3< млн п пи (е
ископаемого топ.шва: угля, сланцев, псфш,
га la.
Источники энергии естественно разделить
па в о с п о л и я е м ы е — neiioc.pe iciiieinioc
тепловое излучение Солнца, движение по (Ы и
ветра, древесное сопливо и п е в о с п о fl-
it я е мыс- каменный п бурый уголь, торф,
нефть, сланцы, горючий газ. Кроме того, есть
еще такие источники, как энергия приливов и
внутреннее т( л.то Земли (см. цв. рпс., стр. 145).
Нужно учесть пе только количество, по и
качество энергии, отличающее одни источники
от других. Основные качественные признаки—
эго удобство использования песочников энер-
гии и емкость ее носителя, т. е. количество
энергии, зат .почающееся в единице веса содер-
жагЯго энергию вещества - воздуха, воды,
топлива.
Например, энергия воды удобнее энергии
ветра, потом} что давление воды на еди-
ницу поверхности рабочего органа (крыла пли
лопатки) больше давления возду ха, а коле-
бание количества энергии в водяных потоках
меньше, чем в воздушных. Поэтому водяные
установки работают равномернее ветровых и
имеют значительно меньшие размеры ври рав-
ной мощности.
Велика энергоемкость горючего. В каждом
килограмме топлива заключено несколько мил-
лионов килограммометров энергии. Один кило-
грамм бензина - это приблизительно 5 млн. кГм
энергии. I акая энергоемкость позволяет само-
1ету лететь без посадки тысячи километров. Л в
килограмме воды в водоеме, поднятом ялотппой
па 30—40 л, содержшся только Несколько
десятков кплограммомс|ров энергии. Поэтому
поток воды нельзя использовать в Подвижных
устройствах для получения первичной энер-
гии: вода «прикована» к реке.
Р i-за небольшой энергоемкости такие источ-
ники энергии, как непосредственное излучение
Солнца, теплота океанов, приливы, несмотря
па их большие и постоянно восполняемые ia-
пасы, почти пе применяются в современной
энергетике. Опп требуют громадных и дорого-
стоящи . устройств. Основных! источником энер-
гии служит энергоемкое тов гпво. Вот, к при-
меру, энергетический баланс мира в 1952 г.
(см. рис.).
Из 29 000 млрд, кет ч, заимствованных от
природных источников, 28 300 млрд, кет-ч,
или 97,6%, приходится па долю горючего
(угля, нефти, газа) п растительного топлива.
Всего только 400 млрд, кет-ч, или 1,4 %, по-
лучено от водяных потоков. 300 мзрд. кет-ч,
плп 1 %, падает па энергию человека и живот-
ных.
Остальные источники солнечное излуче-
ние, ветер, подземное тепло и пр. составляют
небольших доли процента и даже не внесены
в диаграмму баланса.
Куда и как используется заимствованная
у природы энергия?
146
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ НАШЕЙ СТРАНЫ
Оказывается, больше половины се, почти
65 %, бесполезно теряется. Это происходит
преимущественно за счет yieuicn тепла у глав-
ных его потребителей — в отопительных и гшще-
нарочпых печах, па металлургических и хими-
ческих заводах.
Оставшиеся 35,1 "о полезно используются
и виде тепла (27,9 %; из них две трети—
в промышленности и одна треть в быту) и в виде
механической работы (7,2 %)— па
привод станков, локомотивов, тракторов, трам-
ваев, лифтов и т. д.
Природная энергия — первичная. За
ос счет вырабатывается в i о р п ч п а я энер-
гия — электрическая. Диаграмма ба-
ланса показывает, что в 1952 г. 3 °/0 всем получен-
ной от природы энергии превращалось в элек-
трическую (1,6% — на тепловых и 1,4 %— на
гидравлических электростанциях). Но неужели
процент электрификации так незначителен?
Посмотрим снова па рисунок. Промышлен-
ность потребляет на механическую работу 2 %
из этих 3 % электрической энергии. Значит,
прп полной электрификации механической рабо-
ты в промышленности остается еще 1 %. Эту
электроэнергию используют частично па тран-
спорте — для движения поездов, а тепло-
3. 1ЕКТРОСТЛ П ЦП Я
И ЛОШАДИ
Мы говорим, что мощность од-
ной электростанции равна 100 кет,
а другой — 1 млн. кет.
Каждый киловатт соответству-
ет примерно мощности двух жи-
вых лошадей. Работу скольких
же лошадей заменяет электро-
станция мощностью в 1 млп. кет?
Лошадь на полную мощность изо
дня в день способна работать в
среднем по 8 час. Значит, паша
электростанция заменяет не 2 млн.,
а целых 6 млн. живых лошадей.
«Шеренга»? из стольких лоша (ей
не поместится вдоль железной
дороги, протянувшейся от Ле-
нинграда до Владивостока. Л ведь
в 1959 1965 гг. у нас будут
строиться станции не только в мил-
лион, по и в 3 и даже 5 млн. кв ml
вую энергию в электротермических
аппаратах печах, нагревателях и т. д. Оче-
видно, что в современной жизни электрическая
энергия играет громадную роль. И возможности
ее дальнейшего применения па транспорте,
в сельском хозяйстве, в быту огромны.
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ НАШЕЙ СТРАНЫ
TI нем и ночью неутомимо работают электро-
стапцпп. Непрерывно ш нот они электроэнер-
гию в города и колхозы, па фабрики и за-
воды.
Надевая новый костюм, разрезая за столом
свежий хлеб или наливая себе стакан во (ы,
вы и не задумываетесь, сколько на это зат-
рачено электроэнергии. А расход ее не мал.
Чтобы сшить, например, костюм, надо израсхо-
довать около 5 квт-ч электроэнергии. А все
энергетические затраты па каждые 6 7 кГ хле-
ба, начиная с подготовки семян к посеву и кон-
чая доставкой в булочную, составляют около
1 квт-ч\ Даже чтобы очистить, доставить
в город и поднять в квартиры обычную водо-
проводную воду, нужна электроэнергия.
Электрическая энергия проникла во все
отрасли народного хозяйства. Опа освобождает
человека от тяжелого труда, облегчает ему
жизнь, помогает раскрывать сказочные богат-
ства природы.
В. И. Ленин учил, что новый, коммунисти-
ческий строй победит, когда будет достигнута
более высокая, чем прп капитализме, произ-
водительность труда. Добиться этого можно
лишь при помощи крупной, построенной по
последнему слову науки и техники машинной
индустрии. Основа же современной техники—
электрическая энергия. «Коммунизм — это есть
Советская власть плюс электрификация всея
страны», указывал Владимир Ильич Ленин.
Преимущества электричества перед др>гпмп
видами энергии безграничны. Его можно IIO.IJ
чить из любой другой энергии и превратить
в энергию разных видов. Электрический ток без
больших потерь можно передать па расстояние.
Электрические станции наиболее экономно пс-
нользуют энергоресурсы. Электрическая эпер-
10*
147
ЭНЕРГИЯ — ДИШКУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
1913г
1920 г.
1940г.
1958г.
1965г.
Рис, 1. Рост выработки электроэнергии в нашей стране (в млрд, квт-ч).
гия ускоряет производственные процессы, вы-
зывает к жизни новые отрасли промышленно-
сти — электрохимию, электрометаллургию, вы-
сокочастотную обработку металлов и пр.,—
позволяет широко внедрять автоматику и теле-
механику и производство.
В. И. Ленин еще в первые годы Советской
власти выступил как вдохновитель и организа-
тор создания знаменитого плана электрифика-
ции России — ГОЭЛРО.
По этому плаву через 10 -15 лет страна
должна была вырабатывать 8,8 млрд, квт-ч
электроэнергии в год.
Некоторые считали тогда этот план фантасти-
ческим. Трудно было мечтать в суровом 1920 г.,
во время хозяйственной разрухи, голода,
эпидемий.
В тот год все электростанции молодой рес-
публики дали лишь 51)0 млн. квт-ч электро-
энергии. Но советские люди были увлечены
ленинской идеей электрификации страны.
Прошло всего 10 лет, п план, казавшийся
столь дерзким, был перевыполнен. А уже
в 1950 г. Советский Союз по производству элек-
троэнергии вышел па первое место в Европе и
на второе в мире.
Советские электростанции в 1965 г. выра-
ботают 500 -520 млрд, квт-ч электроэнергии—
в 1000 раз больше того, что могли дать электро-
станции молодой Советской республики в
1920 г.
За семилетку вступят в строй электростан-
ции общей мощностью примерно в 60 млн. кет.
Это значит, что ежегодно будет осуществлять-
ся ио 5—7 планов 103, IPO!
Электрификация — одна пз основ важней-
ших областей советской экономики. Почти
70 е 0 всей производимой в нашей стране электро-
энергии потребляется промышленностью.
Электроэнергетика все глубже проникает
н царство машин. Она все решительнее втор-
гается в исполнительный механизм мавшвы,
148
ЭЛЕКТРПФПКЛЦП Я НАШЕЙ СТРАНЫ
требуя новых конструкции. Электромоторы
«врастают» и тело машины. Статор н ротор пере-
стают быть только двигателями — это ужс ра-
бочие частп механизма.
Значение электрификации особенно возросло
в сняли с созданном новых автоматических ли-
нии и заводов-автоматов. Современная мехапи
зацпя, автоматизация п телемеханизация осно-
ваны на использовании электричества.
Электричество дает нам все большую власть
над превращением вещества. Новые методы
химии п новые процессы в химической техноло-
1пп основаны на применении электрической
энергии. Современная техника—
это техника больших скоростей,
высоких давлении, высоких ме-
ханических п электрических
напряжений, очень высоких и
очень низких температур. Тут
нужны новые материалы со спе-
циальными, улучшенными свой-
ствами: коррозннно- п жароус-
тойчивые металлы, легкие спла-
вы, полупроводники, ферромаг-
ннты, пластические массы. Эта
новая обширная область про-
изводства материалов отличает-
ся огромной электроемкостью.
Так, для производства тонны
алюминия необходимо 17 —
19 тыс.кет-ч. А для выплавки
тонны качественной стали, лег-
ких и редких металлов или спе-
циальных сплавов электроэнер-
гии нужно потратить от 15 до
СО тыс.кет-ч.
Огромное количество элек-
троэнергии нужно нашим заво-
дам. Например, на каждого ра-
бочего металлургического ком-
бината в год приходится до
30 тыс. кет-ч электроэнергии,
а па рабочего заводов электро-
стали — до 150 тыс.кет-ч\
Особенно важна сейчас и про-
блема электрпфпкацпп сельско-
го хозяйства. За период с
1959 по 1965 г. предполагает-
ся завершить в основном элек-
трификацию всех колхозов, а
электрификация РТС и совхо-
зов будет закончена раньше.
В распоряжении тружеников
полей будет в 4 раза больше
электроэнергии, чем в 1959 г.
На железных дорогах шпроко внедряется
электрическая тяга. В результате их пропуск-
ная способность увеличивается в 2 с липшим
раза, а расход топлива сокращается в 3—4
раза.
К концу семилетия электровозы будут во-
дить поезда па всем протяжении магистралей
Москва — Дальний Восток, Москва — Сверд-
ловск, Караганда — Магнитогорск — Уфа ит. д.
Много электроэнергии пумою и жилищному
строительству. Чтобы построить современный
дом па 120 квартир, необходимо затратить почти
1 млн. кет-ч электроэнергии.
149
ЭНЕРГИИ — ГЦ ИЖМДлЯ СИПА ТЕХН И "
Электроэнергия нужна будет и в быту, и
для развития радио, телевидения, кино В 1965 г.
только телевидению страны потребуется мощ-
ность пятидесяти Волховских ]’.)С!
Главная роль с энергоснабжении принад-
лежит тепловым электростанциям. Сейчас при-
мерно 81 % электроэнергии (и прп эгом 100 %
централизованного теплоснабжения) тают те-
пловые электростанции (подробнее см. ст. «Фаб-
рика тепла и электричества»). Их удельный вес
и значение будут увеличиваться.
За семилетие у нас бу дут введены в действие
новые гиганты теплоэнергетики общей мощ
костью в 47—50 м in. кет. Опп будут распола-
гаться в восточных районах, вблизи богатейших
залежей угля, щ посредствен по у больших,
многоводных рек. Ведь в топки электростанции
мощностью в 2,4 млн. кет нужно подавать в сут-
ки более 2€' поездов т гля. Расход воды для
охлаждения конденсаторов турбин и других
иу...д станции достигает 100 .и3 сек. Это семь
таких потоков, как Москва-река!
Полным ходом идет проектирование п строи-
тельство мощных атомных электростанций.
В 1958 г. введена в строй первая очередь-
па 100 тыс. кет самой крупной в мире атом-
ной электростанции мощностью 600 тыс. кет.
Строятся мощные АЭС в Воронежской об-
|астп, па Урале в других местах.
Огромное значение для страны имеет раз-
витие особого направления теплоэнергетики
т е и л о ф и ь а ц п п. Теплофикация это
подача потребителю горячен воды или пара,
отработавшего на электростанции. При этом
топливо используется наиболее выгодно: тепло-
электроцентрали (Т-)Ц) повышают коэффициент
использования топ.iина примерно в 2 раза по
сравнению с обычными электростанциями. Это
очень важно, так как па к пловые нужды про-
мышленности идет около половины всего до-
бываемого в стране топлива Так, на произ-
водство тонны бумаги необходимо до 5 т пара,
тонны резиновых и [Ячий — до 2(1 т, тон-
ны пластмасс более 10 т, тонны пряжи и
сукон--от 10 до 20 т.
Каждый год к разрас площейся тепловой
сети 1ЭЦ присоединяется свыше 2 тыс. щанпв.
Прежде в них пршп юсь бы установить около
4 тыс. отопительных котлов. Обслуживать эти
кот )ы должны были бы более 5 тыс. истопников.
Котельные занимали бы в домах площадь около
60 тыс. л2! А сколько прпш юсь бы затратить
средств па топливо п транспорт! Мощность
всех советских ТЭЦ уже превысила 12 млн. кет,
а в 1965 г. она достигнет 30 млн. кет.
Какие же типы электростанций будут со-
здаваться в семилетке?
Строительство гидроэлектростанций отни-
мает больше средств п времени, чем тепловых.
На средства, необходимые для сооружения оч-
ной гидроэлектростанции, можно гораздо бы-
стрее построить две тепловые, которые будут
вырабатывать в 4—*5 раз больше электроэнергии.
Правда, энергия тепловых электростанций доро-
же. Но зато они дадут ес раньше, п мы быстрее
расширим производство и повысим производи-
тельность труда. А это окупит расходы па выра
ботку 1 квт-ч. Поэтому в предстоящем семилетии
(1959—1965) решено строить больше тепловых
электростанций, чем гидроэлектрических.
БОРЬБА ЗА ЭКОИО ИПЮ
Когда речь заходит об экономии электроэнергии, рука невольно тянется к выклю-
чателю, чтобы погасить лампочку в комнате или коридоре. Еслп 10 млн. школьников
(а у вас в стране их втрое больше) сделают так, чтобы 10 млн. 40-ваттных лампочек ог-
рели вечерами на одни только час меньше, чем обычно, они сберегут тем самым 100 тыс.
кып-ч электроэнергии.
А этого достаточно, чтобы волную смену на заводах работали 5 тыс мощных ме-
таллообрабатывающих станков.
Но, конечно, не только школьники должны экономить электроэнергию. 1 i не-
которых заводах и фабриках окна так загрязнены, что приходится работать при
лампах и днем Стоит вымыть окна и лампы погаснут, а станки получат (онолнителт
и у ю энергию. Па улицах лампы накаливания надо заменять более экономичными
газосветными лампами. Специалисты подсчитали, что из за неполадок в примышлен
пости и на транспорте теряется еже,одно столько же э ,ектрс inepi пн, сколько выра-
батывает ее самая мощная в мире Вол .некая ГЭС нм В. II. Ленина.
По призыву партии у нас в стране начался всенародный вохо I за экономию
электроэнергии.
150
1>м, И. Tin: (iijiifin ви\1ядетъ карта Единой стергетичесной системы СС( >.
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕХНИКИ
Очень экономичны крупные электростан-
ции, работающие на природном газе. Здесь не
нужны расходы па транспорт, склады, уголь-
ные мельницы и многое
другое, да и сам газ на-
много дешевле угля. По-
сррр этому электроэнергия,
и которую вырабатывают
такие станции, стоит
еще на 20 °© дешевле
энергии, получаемой па
ГРЭС (государственная
. пг районная электростаи-
4500 ция), использующей
уголь.
Однако всемерное
развитие теплоэнерге-
тики вовсе пе означает,
что прекращается стро-
ительство гидроэлектро-
станций. В 1957 г. всту-
2563 пила в действие Волж-
ская гидроэлектростан-
ция им. В. И. Лепина
(2,3 млн. кет). В кон-
це 1958 г. качали дей-
ствовать первые тур-
2300 би вы Сталинградской
станции (2,56 млн. кет).
Еще большими будут
Братская гидроэлектро-
станция на Ангаре
1974 (4,5 млн. кет) и Красно-
ярская (5 млн. кет) ва
Енисее. И ужс совсем
грандиозными будут ги-
Рис. 4. Мощность крупнейших гидродлектростанций мира (в тыс. кет).
дроэлектростанции на
Нижнем Енисее и Лене
мощностыо в 6—10 млн. кет каждая.
Так претворяется в жизнь мечта великого
Ленина об «электрической стране».
РЕДКИЕ ТРИЛЛИОНЫ
Некоторые элементы, например железо, образуют огромные скопления в земной
коре; другие рассеяны в воде н в горных породах в виде ничтожных примесей.
Так, в морской воде содержится десятимпллноппая доля процента марганца. Это
число кажется нам ничтожным. По зачерпните морскую воду наперстком, п в нем
окажется несколько сот триллионов атомов марганца.
Благородный газ — ксенон, которым наполняют колбы электрических лампочек,
составляет четыре стотысячные весовые доли процента воздуха. Чтобы добыть литр
ксенона, надо обработать 2,5 млн. л воздуха! Но в каждом наугад взятом кубиче-
ском сантиметре воздуха мы найдем все же до 1 млрд, атомов ксенона. Зная это,
мы можем по достоинству оцепить редкость радона — газа, образующегося при рас-
паде атомов радия. В каждом кубическом сантиметре воздуха у поверхности Земли
содержится в среднем всего один его атом.
ГЕНЕРАТОРЫ ЭПЕРГИ /, И ДВИГАТЕЛИ
ГЕНЕРАТОРЫ ЭНЕРГИИ И ДВИГАТЕЛИ
е р г и с it в филине называется снособ-
иость физических тел, находящихся в опре-
деленных условиях, двигаться, приводить в дви-
жение, производить работу. Эту способность
физических тел используют в технике при
помощи особых машин — двигателей.
Они превращают любой вид энергии в механи-
ческую работу, в движение.
По виду используемой энергии двигатели
разделяются на и е р в и ч и ы е и в т о р и ч-
н ы е. Первичные используют непосредственно
энергию природы: тепло горения топлива, дви-
жение воды, ветер. Вторичные работают па
энергии, выработанной другими машинами (ге-
нераторами) из энергии природы. Они пред-
назначены для более удобного распределения
и использования энергии. Наиболее распростра-
ненные вторичные двигатели — электри-
ческие. Для их работы необходимы элек-
трические генераторы, которые
приводятся в движение1 первичными тепло-
выми или гидравлическими двигателями.
По видам используемой энергии двигатели
делятся па следующие группы:
Энергия Двигатели
первичные вторичные
Тепловая Паровые машины Паровые турбины Двигатели внут- реннего сгорания Газовые турбины —
Г в др а в л ическ ая Гидравлические турбины Гидравличе- ские
Ветровая Ветрод вн гате л и —
Электрическая — Электрические
Энергия сжатого воздуха Пневматиче- ские
Ядерпая энергия Двигателя пока нет. В ядсриых энергетических установках теп л о атомной реакции используют для работы тепловых двигателей
ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Тепловой двигатель — это машина, пре-
образующая тепло в механическую работу.
Современная техника знает четыре вида тепло-
вых двигателей: паровую машину,
паровую турбину, двигатель
внутреннего сгорания и газо-
вую турбину. Они очень непохожи друг
на друга, и прежде всего — по роду используе-
мого в них рабочего вещества: в паровых двига-
телях работает пар, в газовых—газы.
Затем тепловые двигатели делятся на пор-
шне п ы е и роторные. В поршневых—
пар или газ давит на поршень, который дви-
жется внутри цилиндра двигателя п передает
производимую им работу коленчатому валу.
В роторных струя газа пли пара отдает
энергию своего движения лопаткам, насажен-
ным на диски пли на барабан. К поршневым
двигателям относятся паровая машина и дви-
гатели внутреннего сгорания; к роторным—
паровая и газовая турбины.
Каждый пз тепловых двигателей, в зависи-
мости от его особенностей, имеет в технике свое
применение.Чтобы ясно представить себе,почему
в том или ином конкретном случае применяется
тот нлп пной тип двигателя, необходимо подроб-
но ознакомиться с основами их устройства и
действия.
ПАРОВАЯ МАШИНА
Паровая машина (рис. 1) — это порш-
невой двигатель, преобразующий потенциаль-
ную энергию пара в механическую работу.
Основная часть ее — цилиндр 1, в котором дви-
жется поршень 2. Пар пз парового котла, по-
ступая то в одну, то в другую часть цилиндра,
заставляет поршень двигаться вправо п влево.
Это движение передается через шток в п шатун 7
коленчатому валу с ведущим шкивом. Пар
из котла посту паст по трубе в камеру. В ней
расположен золотник 4 парораспределеь »я, ко-
торый приводится в движение от вала 8 через
тягу 11 и шток 10. Двигаясь вправо п влево,
золотник впускает пар топ одну, то в другую
полость цплип ipa. Когда пар входпт в одну пз
них (например, в левую), то пз другой оп выхо-
дпт (через отверстпе 5 в трубу). Чтобы колен-
чатый вал вращался равномерно, на него на-
сажен тяжелый маховик 9.
В течение всего XIX в. паровая машина
153
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ < /£ \nrlh ll
Рис. I - Схема работы паровой машины.
Вверху — пар (черные стрелки) поступает в трубу з. прокодит через золотник 4. че-
рез канал *1 и давит на поршень 2. движущийся в цилиндре / вправо. Из другой полос-
ти цилиндра отработавший пар (белые стрелки) проходит через канал б через золот-
ник и уходит в трубу 5. Движение поршня передается через шток 6 и шатун 7 ко-
ленчатому валу 8. на котором насажен маховик От итого же вала через тягу /Хи
шток /о приводится в движение золотник Внизу показано обратное движение поршня.
была самым распространенным двигателем. Она
приводила в движение станки заводов и фабрпк,
впиты пароходов, колеса паровозов, обслужи
вала руднике; шахты, стройки. Но в XX в.
она постепенно утратила свое былое значение.
Бурно развивавшейся технике понадобились
двигатели большей скорости и мощности, лег-
кие и экономичные. Паровая машина оказалась
неспособной удовлетворить эти требования. Ведь
мощность ее зависит от давления пара, разме-
ров цилиндра и чвела оборотов.
Еслп увеличивать давление, то цилиндр
надо делать меньше, чтобы он был прочнее.
I ели жг увеличивать размер цилиндра, он
будет давать меньшее число оборотов, так как
быстрое движение поршня пызовет громадную
силу инерции. Поэтому мощность паровых ма-
шин ограниченна. Самые мощные машины этого
тина по 17 50(1 л. с. каждая — были уста-
новлены на океанском пароходе, построенном
в 1900 г. В настоящее время паровую машин}
применяют главным образом в качестве двига-
теля паровоза п локомобиля легкой пароси-
ловой установки па колесах, используемой в
сельском хозяйстве.
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Двигатель внутреннего сгорания — другой
тпп поршневого двпгатетя. От паровой машины
он отличается тем, что топливо
сгорает у него пе п топке паро-
вого котла, а непосредственно
в цилиндре (рпс. 2, 3).
Теперь это самые распрост-
раненные тепловые двигатели
в мире Они более экономичны,
чем паровые машины, пе имеют
тяжелого котла и поэтому на-
ходят применение в самых раз-
личных областях техники. Цеп-
ное свойство этих двигателей -
небольшой пх вес по отноше-
нию к единице развнваехюп
мощности. Так, автомобпльпыи
двигатель весит всего 1 кГ на
1 л. с.
Двигатели вп}треннего сго-
рания приводят в действие ав-
томобили, самолеты, тракторы,
речные п морские суда, тепло-
возы и многие другие машины.
По способу заполнения ци-
линдра топливом двпгатезп
внутреннего сгорания делятся па д в у х т а к т-
п ы е п четырехтактные (подробнее
о его работе см. ст. «Автомобили»).
У двигателей высокого сжатия — д и з е-
л е й ((писателей с воспламенением от сжатия)
Рис. 2 Так работает карбюраторный двигатель внут-
реннего сгорания.
/ - поршень, 2 карбюратор. 3 топливный бак. J - за-
пальная свеча; 5 магнето. 6 труба плн выхлопных газов,
7 распределительный валик, управляющий всасывающим и
выхлопным клапанами. 8 валик, передающий движение масля-
ному шестеренчатому насосу, Р- водяная помня. IV радиатор.
154
Г1ПЕРЛТОРЫ ЭНЕРГИИ И 1ВИГЛТЕЛИ
четыре такта, происходящих за диа ofio_
рота вала, протекают несколько иначе, чем и
карбюраторном двигателе. Поршень здесь заса-
сывает и затем сильно сжимает не смесь топ-
лива с воздухом, а чистый воздух. Ког (а на
«тором такте поршень достигнет своего верхнего
положения, в полость двигателя вбрызгивается
через форсунку жидкое топливо. От высокой
температуры сжатого возду ха топливо воспла-
меняется и толкает поршень вниз.
В отлпчпе от паровой машины, у которой
пар все время давпт па поршень п толкает его то
в одну, то в дру гую сторону, у четырехтактного
дппгателя внутреннего сгораппя па четыре такта
п дна оборота вала приходится только один
рабочий ход. Это снижает мощность такого
дппгателя.
i двухтактного дппгателя рабочий ход при-
ходится на каждый оборот на 1а. Однако крат-
кий промежуток времени, пока поршепь на-
ходится в ппжнем положении, недостаточен для
того, чтобы хорошо очистить полость двигателя
от продуктов сгоранпя. Это препятствует широ-
кому применению двухтактного двигателя.
II четырехтактный п двухтактный двигатели
могут работать как на легком топливе, которое
распыляется в карбюраторе п подается вместе
с воздухом в цилиндр после продувки, так и
на тяжелом моторном юпливе, которое вбрызги-
вается в полость цилиндра в конце хода сжа-
тия.
Широкое применение в современной технике
двигателей внутреннего сгорания привело к до-
вольно обширном их специализации. Помимо
раздетеппя па четырехтактные и двухтакт-
ные, они подразделяются:
1) По процессу сжигания топлива — па
двигатели быстрого сгорания и двигатели
и о с т е и е и и о г о сгораппя. У первых смесь
паров топлива с воздухом сюраст почти мгно-
венно. У вторых топливо подается отдельно от
воздуха и сгорает по мере вбрызгивания его в
цилиндр.
2) По способу зажигания горючего
на двигатели с электрическим з а-
ж п г а п и е м, двигатели с з а п а л ь п ы м
шаром (калоризатором) и дизельные
двигатели. У первых горючее воспламеняется
от искры тока высокого напряжения. У вторых
при запуске нагревается запальный шар, а
затем за счет теплоты предыдущего рабочего
хода зажигается вбрызгиваемое горючее. У
Дизельных же двигателей обрызнутое в конце
хода сжатия горючее воспламеняется благодаря
высокой температуре сжатого воздуха.
Рис. 3 Основные механизмы дизельного двигателя
внутреннего сгорания:
1 — поршень. 2 — топливный насос; 3 топливный баи
4 — вп.духофильтр: 5 — клапаны; б — выхлопной патрубок.
7 — распределительный валин; в — валик масляного насоса,
у — водяная помпа, 10 — радиатор
3) По используемому виду топлива — па
газовые, пспользующпе естественный пли
искусственный получаемый пз твердого топли-
ва (генераторный) газ; па двигатели легкого
топлива, пли карбюраторные
(бензиновые), и па двигатели моторного
топлива (нефтяные).
4) По конструктивным особенностям — па
вертикальные п г о р и з о п т а л fa-
il ы о, о д п о- п мпогоцилп ядровые,
V-o б р а з п ы е (цплпндры которых расположены
под углом, как в латинской букве V) п звез-
дообразные (цилиндры которых располо-
жены вокруг вала, как еппцы колеса).
Очень распространенный тип двигателя
четырехтактный карбюратор-
н ы й. На нашей схеме (рпс. 2) показан такой
двигатель с одним цилиндром (обычно пх бывает
4, 6, 8 и даже 12).
Для бесперебойной работы в двигателе внут-
реннего сгоранпя есть ряд систем; распределе-
ния, зажигания, пптаипя, охлаждения и смазки
(подробнее см. ст. «Автомобили*)-
155
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕУ ТИКИ
ПАРОВАЯ ТУРБИНА
Паровая турбина отличается от паровой
машины п двигателя внутреннего сгорания тем,
что использует не давление пара или газа на
поршень, а скорость движения газа или пара.
Для этого необходимо давление (потенциаль-
ную энергию) пара или газа превратить в энер-
гию движения (кинетическую энергию).
Если взять прочный сосуд, наполнить его
паром иод высоким давлением, а затем открыть
отверстие в стенке этого сосуда, то вар с боль-
шой скоростью будет вырываться наружу.
Казалось бы, чем больше давление внутри
сосуда, тем больше будет скорость вытекаю-
щей струи пара. Однако на самом деле это
не так.
Как бы ни было велико давление внутри
сосуда, скорость пара ве превзойдет скорости
звука. А прп этой скорости энергия давления
превратится в энергию скорости только в не-
большой доле. Ото объясняется тем, что прп
выходе пара из отверстия сосуда возникает
особое, критическое давление, которое равно
примерно половине давления внутри сосуда.
Придать струе пара высокую скорость можно
только при помощи специальной конической
трубки — расширяющегося сопла.
Скоростную энергию струи пара используют
для вращения вала турбины. Это можно сде-
лать, применив либо активны н, либо
реактивный принцип.
При активном принципе все давление пара
превращается в скорость в сопле турбины.
Лопатки ее рабочего колеса получают только
скоростную энергию (рис. 4). Струя пара, вы-
Риг. 4. Так скорейшая энергия струи пара передается турбине.
ходящая из сопла со скоростью С,, бьет в щит,
удерживаемый на месте грузом. Действие па
щит, равное силе Р, происходит в результате
того, что направление движущейся струп пара
изменено. Упорядочив это движение и приме-
нив полукруглый щит с безударным входом
пара, мы поворачиваем струю па 180°. Груз
придется увеличить, так как действующая па
щит сила возрастет, потому что потери Энергии
на бесполезное рассеивание пара в стороны
теперь не будет. Если же не увеличивать груз, то
тележка со щитом начнет двигаться, и таким
образом мы получим работу. Подбирая различ-
ную величину груза и изменяя скорость дви-
жения, можно получить разные значения ра-
боты. Еслп скорость движения тележки сде-
лать вдвое меньше скорости пара, то энергия
струи пара передается тележке со щитом .|учнш
всего и скорость С, пара, сходящего с тележки,
будет ничтожна.
Так как скорость пара прп выходе из сопла
огромна (более 1 км сек), то и скорость движения
щита также очень велика (не менее 0,5 км,сек).
Если же струя пара ударяет не в щит, а и ло-
патку, насаженную на рабочее колесо турбины,
то это колесо будет вращат ь вал со скоростью
десятков тысяч оборотов в минуту. Прп такой
скорости центробежная сила стремится оторвать
даже маленькую лопатку весом в 20—30 Г
с силой, превышающей несколько топн. Поэтому
турбина этого типа широкого распространения
не получила.
Чтобы активная турбина работала, прихо-
дится пристраивать к ней редуктор —
механизм для уменьшения числа оборотов. По
своим размерам он во много раз превышает
самое турбину (она называется
активной о д и о в е н е ч н о й,
так как у нее один ряд пли ве-
нец, лопаток).
Что же происходят в такой
турбине? Пар с давлением Рх
(рнс. 5) поступает в сопло 1 п рас-
ширяется н нем, причем давление
пара падает до величины Р . А за
счет снижения давления скорость
движения пара в сопле иозрас
тает от значения С{ до С2. С таков
скоростью он поступает на рабо-
чую лопатку 2 колеса турбины Н
передает ей свою скорость. После
этого скорость пара надает до
значения С , и он покидает тур-
бину через выхлопной патру-
бок 5.
156
ГЕНЕРАТОРЫ ЭНЕРГИИ И ДВИГАТЕЛИ
Рис. .> Схема, работы одно-
венечной активной паровой
турбины.
Чтобы использовать
всю потенциальную
энергию давления пара
и пе получать прп этом
столь большой скорос-
ти его истечения, т. о.
чтобы уменьшить число
оборотов вала, были
предложены турбины
со ступенями дав-
лено я.
Давление пара в них
превращается в скорость
не сразу, а постепенно.
В каждой ступени тур-
бин в скорость преоб-
разуется лишь неболь-
шая часть давления.
Получается как бы серпя
работающих одна после
другой и использующих лишь часть полного
давления пара. В действительности эти от-
дельные турбины размещены на одном общем
валу.
На валу такой турбины насажены колеса-
диски с лопатками. К корпусу ее прикреплены
перегородки — диафрагмы — с размещен-
ными в них соплами (лопатками). Чтобы пар пе
перетекал через перегородки, п местах, где через
нпх проходит вал, сделаны уплотнения
в гиде каналов-лабиринтов. Через них проса-
чивается мало пара.
Пар под большим давлением поступает
в первый ряд лопаток. Здесь он только частично
расширяется, давление его несколько падает,
а скорость сильно возрастает. С большой ско-
ростью пар посту пает на лопатки первого рабо-
чего колеса. Отдав при постоянном давлении
свою скоростную энергию лопатке, пар с умень-
шенной скоростью поступает в следующим ряд
лопаток. И опять его давление лишь частично
превращается в большую скорость, с котором
он снова пдет на лопатки рабочего колеса, а
затем в следующий ряд сопел. После про-
хождения через все ступени его энергии будет
отдана турбине, и он покинет ее через выхлоп-
ной патрубок с небольшими давлением и ско-
ростью.
Так, постепенно превращая часть давления
пара в скорость и передавая ее лопаткам рабо-
чего колеса, удалось получить турбину с уме-
ренным числом оборотов —1,5 3 тыс. об.мин.
Существует другой способ снижения ско-
рости оборотов нала, позволяющий значительно
уменьшить количество ступеней. Это будут ужс
пе ступени давления, а ступени скорое-
т п. Предположим, что пар выходит пз сопла со
скоростью 800 м сек. Если придать лопатке рабо-
чего колеса скорость не н два (как в одноненеч-
iioii турбине), а в четыре раза меньшую, чем ско-
рость пара (т. о. 200 м сек), то пар догонит
лопатку со скоростью 800--200 600 лг сек.
С этой скоростью он обойдет лопатку' п повер-
нет влево. Но так как лопатка движется вправо,
то скорость пара по выходе пз пес будет равна
600—200 ЮО м сек. С этой скоростью он
направляется с рабочей лопатки па неподвиж-
ную направляющую лопатку, которая лишь
изменяет направление его движения. Отсюда
on с Toil ян скоростью (400 л< сек) идет ко вто-
рой рабочей лопатке. Опа также дппжется
со скоростью 200 31 сек. Пар отдает ей работу и
идет влево. Скорость его по выходе с кромки
лопатки будет 200 м сек. А так как лопатка
сама движется вправо с той же скоростью, то
скорость покинувшего ее пара будет 200 —
— 200 0.
Значит, вся скоростная энергия пара отда-
ется лопаткам турбины.
Так в принципе работает турбина с двумя
сту пенями скорости. На валу ее сидпт
колесо с двумя рядами лопаток. Пар поступает
в сопло, где его давление падает до выходного и
превращается при этом в громадную скорость.
На первом рабочем венце эта скорость расхо-
дуется только наполовину.
Затем пар изменяет направление на непод-
вижной лопатке направляющего венца, п ос-
тавшаяся скорость срабатывается на лопатках
второго рабочего венца.
Ступени скорости, при меньшем их числе
по сравнению со ступенями давления, дают
возможность получить умеренное число обо-
ротов турбины. Они легко поддаются регули-
рованию, но имеют меньший к. п. д., чем сту-
пени давления. Поэтому в современных тур-
бинах сочетают ступени скорости п ступени
давления.
При реактивном принципе работы
турбины давление пара преобразуется в ско-
рость как в неподвижных соплах, так п на
самих подвижных лопатках турбины. Каналы
между этими лопатками служат в то ate время ка-
налами сопел (рис. 6).
Каждая лопатка не только движется скорост-
ной энергией пара, но и сама вырабатывает эту
энергию-за счет падения давления пара. По-
157
ЭПЕРП1Я — ДШ1ЖУ1ЦЛЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
Рис. 6. Так работает мшаовепечная реактивная
турбина.
этомз (авлепие пара доп после лопатки неоди-
наково, а создаваемая разность давлений тол-
кает лопатку.
На валу 1 такой реактивной турбины (рис. 6)
сидит барабан с венцами подвижных лопаток 2.
Неподвижные лопатки 3-сопл а—укреп-
лены в корпусе. Пар сдавлением Р, и скоростью
С 1 поступает в отверстие 4. Давление падает (и
на неподвижных, и па подвижных венцах), а
скорость возрастает на неподвижных и срабаты-
вается па подвижных венцах. С давлением Рк
и скоростью ( е пар покидает турбину через вы-
хлопной патрубок.
1 ак как давление пара до п после венцов не
равно, барабан с большой силой стремится
к движению вдоль осп. Чтобы уравновесить
эту силу, в турбипе установлен специальный
разгрузочный поршень. Разность усилий от
давления Нара па поршень с обопх сторон
уравновешивает барабан.
Паровая турбина — самый мощный двигатель
в современниц технике. В СССР уже строятся
турбины мощностью 100, 150, 200 тыс кет.,
создастся турбина в 300 тыс.кклг. Опа
одна сможет выработать электроэнергии в
5 раз больше, чем Волховская гидроэлектро-
станция. А три такие турбины превзойдут по
мощности Днепровскую гидроэ юктростапцпю
лм. В И. Ленина.
Но и такая гигантская мощность не пре-
дел для паровых турбин. Сейчас уже проектиру-
ются паровые турбины мощностью свыше
G00 тыс.кеш.
I рома (пая мощность паровых lyponn и боль-
шое число оборотов сделали их основными дви-
гателями тепловых электростанций. Применяют
их п па атомных электростанциях, г (с огромное
ко тчество тепла, выделяемого реактором, ис-
пользуется для получения водяного пара, при
водящего в действие паровые турбины.
Паровые турбины широко применяются
п как двигатели крупных океанских судов. Для
согласования большого количества оборотов
турбины со сравнительно низким числом обо-
ротов гребных винтов сооружают мощную тур-
бинную электростанцию. Ес ток пптает электри-
ческие двигатели греб1й>1х винтов. Суда с таки
мп установками называют турбоэлектроходами.
Паровые турбины используются также для
вращения машин, которым требу ется большое
число оборотов. Это главным образом турбовоз-
духодувки и турбокомпрессоры — машины, по-
хожие па турбины и по внешнему виду п по
конструкции, но работающие в обратном направ-
лении. Гак, если в турбине за счет расширения
пара получается механическая работа, то в этих
машинах, наоборот, за счет затраты механи-
ческой работы происходит сжатие.
ГАЗОВАЯ ТУРБИН I
Газовая турбина — самый молодой пз тепло-
вых двигателей. Она получила широкое рас-
пространение только в последние десятилетпя.
Ведь постройка такого двигателя возможна
при очень высоком уровне развития техники.
Газовая турбина роторный двигатель.
158
ГЕНН>Л ГОРЫ 3111 PI ПН II ДВИГАТЕЛИ
На лопатках его ротора энер-
гия газа преобразуется в меха-
ническую работу (рис. 7). В
компрессор 1 турбины посту-
пает воздух и сжимается в нем
за счет части работы, ирона
водимой турбиной. Сжатый
воздух и <ег в регенератор (теп-
лообменник) 2, г (е не много
подогревается отработавшими в
турбине горячими газами. За-
тем он попа (ает по трубе в
полость между двойными стен-
ками камеры сгорания 3. Здесь
ом подогревается еще сильнее
п направляется в камеру сго-
рания вместе г топливом, ко-
торое насос 4 по (ает через фор-
сунку 5. В камере сгорания
образуются газы с очень вы-
сокой температурой п дав ie-
пием. Через сопло они устрем-
ляются па рабочее ко ieco 6
турбины. Отдав работу лопат-
кам рабочего колеса, газы по-
кидают установку через реге-
нератор, нагревая по пути по-
ступающий из компрессора воз-
дух. Запускается такая турбина специальным
пусковым электродвигателем.
Газовая турбина получила широкое приме-
нение в авиации — сначала как существенная
часть реактивных двигателей (см. ст. «От раке-
ты до космического корабля»), а позднее как
самостоятельный дпнгате 1ь в газотурбинных
пропеллерных установках. Ими оборудованы
советские самолеты гиганты ГУ-114, АН-10,
ПЛ-18 п вертолет МН 6.
Особое значение газовые турбины приобре-
тают в связп с широким использованном та-
кого ценного и легко передаваемого па далекие
расстояния по газопроводам топлива, как
естественный газ. Ведь твердое и in жп (кое
топливо нужно сперва сжигать в топках паро-
вых котлов или со значительными потерями
превращать в искусственный газ. В 1957 г.
в СССР пущена первая в мире газотурбинная
установка па газе, получав мом путем подзем
нои газификации угля (см. ст. «Подземная
газификация»). Такие установки (рис. 8) обе-
спечивают удобное и экономное использование
продукции многих угольных месторождений.
Газовая турбина - самый легкий пз двигате-
лей. Это делает ее особенно удобной для исполь-
зования на транспорте. Свою жизнь газовая
Рис 8. На чертеже газовой турбины видны: 1 — многоступенчатый,
компрессор; 2— камера сгорания; 3 — газовая турбина; 4— электроге-
нератор получающий мощность от турбины; 5 — электродвигатель для
запуска турбины.
турбина начала в воздухе. Последнее время опа
все чаще спускается на землю, превращается
в двигатель иазе.миого транспорта. Сейчас у нас
в стране осваиваются газоту рбовозы — локо-
мотивы с газотурбпиными установками. Ведется
работа над моделями автомобилей с газовыми
турбинами. II как некогда паровая порш-
невая машина была вытеснена из промышлен-
ности п сельского хозяйства паровой турбпной,
так ныне газовая турбина, уже значительно
потеснившая поршневой двигатель внутрен-
него сгорания в авиации, не менее успешно за-
меняет его в наземном и водном транспорте.
РЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Реактивные двигатели отличаются от других
типов двигателей не по виду используемой в нпх
энергии (как, например, тепловые двигатели
отличаются от гидравлических), а по прп п-
ц и п у отдачи работы. Поэтому реак-
тивные двигатели в пашей таблице на стр. 153
не выделены в отдельную графу. Ведь опп могут
быть и тепловыми, и гидравлическими, п агом
нымп. Но всем пм присуще одно общее свойст-
во применение реактивного принципа дви-
жения. Этот принцип заключается в том, что
159
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩ \Я CU. 1Л ТЕХНИКИ
Рис. 9 Реактивные двигатели.
ЖРД- Двигатель / приводит в движение насосы 2. Одни из
них накачивает горючее из резервуара 3 в полость 5. окружаю-
щую камеру сгорания, а затем и в камеру сгорания б. Второй на-
сос подает туда нее окислитель па резервуара 4 Продукты сго-
рании с большой скоростью выходят через сопло 7 и заставляют
двигатель двигаться вместе с самолетом или ракетой
В Р Д К. Воздух аасасывзетсн через отверстие / многоступен-
чатым компрессором 2. сжимается в нем и поступает в камеру
сгорания 3. куда форсунки подают топливо. Продукты сгорания
отдают часть анергии газовой турбине 4, вращающей компрессор,
и с большой скоростью выходят 4ci сз сопло 5. создавал реак-
тивную тягу
П В Р Д (прямоточный воздушно-реактивный двигатель для
сверхскоростной авиации будущего). Имеет двойной конус 2.
управляющий движением воздуха, всасываемого через отверстие
/; форсунки 3 подают топливо в камеру сгорания 4. а продук-
ты сгорания выходят через сверхзвуковое сопло 5.
струя жидкости, газа или пара, выходящая из
какого-нибудь тела, оказынает на это тело дав-
ленпе тем большее, чем больше разность ско-
ростей газа па входе в тело и выходе пз пего.
Реактивные двигатели бывают порохо-
вые, в которых твердое теплило (порох) со-
держит в своем составе окпелптель, необходи-
мый для горения; жид кости о - р о а к-
тинные (ЖРД), в которых жидкое горючее
п окислитель расположены отдельно; воз-
душно-реактивные (ВРД), использу-
ющие в качестве окислителя кислород воздуха,
и прямоточные воздушно-реактив-
ные (ПВРД) для сверхскоростных самолетов
(рис. 9).
Воздушно-реактивные двигатели рассчита-
ны па длительное время работы и имеют не-
сколько конструктивных форм. Наиболее
распространен в о з д у ш и о - р о а к т и в
н ы й двигатель с компрессором
(ВРД К), для вращения которого исполь-
зуется газовая турбина. Воздух в такой дви-
гатель поступает через отверстие в передней
его части и попадает па лопатки турооком
прессора, сидящего на одном валу с газовой
турбинок. В компрессоре воздух сжимается
и направляется в камеру сгорали., в которую
черт форсунки подастся горючее. Продукты сго-
раппя проходят через сопла па рабочие лопатки
газовой турбины и отдают часть своей энергии
па вращение компрессора. Л остальная их часть
в виде мощной струи газа покидает двигатель
мере > сопло п создаст реактивную тягу.
Пороховые двигатели п ЖРД применяют
при запуске метеорологических ракет, балли-
стических снарядов, искусственных спутников.
ВРД с газовыми турбинами получили распрост-
ранение в авиации. Подобными двигателями обо-
рудованы, в частности, самолеты Г1 У-104.
В пашей стране разработаны п применяются
также гидравлические реактив-
ные двигатели. 1аким двигателем, на-
пример, снабжена новая конструкция исклю-
чительно маневренного мелкосидящего судна.
Теплосиловая установка этого судна приводит
в действие не винт пли гребные колеса, а мощный
насос. Он забирает воду в передней части судна
и сильной струей выбрасывает ее пз кормовой
части. В результате судно движется вперед.
*
* *
Тепловые двигатели используют в своей
работе лишь незначительную часть заключен-
ной в топливе энергии. Первые паровые машины
использовали менее 1 °о этой энергии. Затем нх
к. п. д. повысился до 10 -15%. Сконструиро-
ванные во второй половине XIX в. двигатели
внутреннего сгорания использовали уже 25%
энергии, а дизельные двигатели —35%.
Современный уровень техники дает возмож-
ность строить тепловые двигатели (паровые
и газовые) с использованием до 40% энергии.
Борьба за высокие давления и температуры,
изыскание возможностей их освоения - вот
путь, по которому в ближайшие годы должно
пойти дальнейшее развитие тепловых двига-
телей.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ
Гидравлический двигатель — древнейший ме-
ханический двигатель, известный человечеству.
История его возникновения и развития насчиты-
вает более 2 тыс. лет. Водяное колесо было
известно еше жителям Древнего Египта, Вави-
лона, Индии. Уже тогда они пользовались им
для орошения полей. Позднее, в XVIII в..
160
ГЫ1ЕРЛ ТОРЫ ЭПЕГГИ ' It 1НИГЛТЕЛП
водяные колеса приводили в движение мельнич-
ные жернова, насосы, откачивавшие поду из
ру (пиков п шахт, поднимали руду п уголь на
поверхность земли \ в XIX в. водяное колесо
послужило основой для создания более совер-
шенной копстру кцпп — гидравлической
т у р о п и ы.
По принципу действия гидравлические тур-
бины сходны с паровыми; пх также разделяют
па активные и реактивные.
В активной турбине (рис. 10) энергия воды,
зависящая от высоты ее положения нлп напора,
превращается в скоростную энергию движения
се струи. Вода выливается на рабочее колесо 3
через отверстие трубы. Чтобы вода не двигалась
по всей трубе с большой скоростью (это вызвало
бы потери энергии от трения), давление пре-
вращается в скорость па коротком ее участке—
на выходе, называемом насадкой, плн
мундштуком 1. Вышедшая пз насадки
водяная струн подобна струе пара п действует
по тому же принципу.
Для безударного входа и поворота струп па
180 ковшу турбины придают форму двух полу-
окружностей с ножом между ними, на который
пода входит с большой скоростью. Если ско-
рость ковша будет вдвое меньше скорости струи,
то вода, обогнув ковш, сойдет с лопатки со
скоростью, равной скорости самой лопатки.
А так как они движутся в разные стороны, дей-
ствительная скорость сходящей струи будет
равна пулю. Всю скорость вода передаст ковшу.
Таким образом, у активной гидравлической
турбины, как и у паровой, все давление пре-
Рис. 10. Активная гидравлическая турбина.
Вода под большим давлением поступает в мундштук I, отвер-
стие его регулируется иглой от маховичка 2, мундштук направ-
ляет воду на лопатки рабочего колеса 3
САМЫЕ МОЩНЫЕ В МИРЕ
В нашей стране создаются са-
мые мощные н мире электрические
агрегаты — на 300, на 600 п даже
па 750 тыс. кет. Турбогенератор
па 750 тыс. кет спроектирован
в Институте электромеханики
Академии наук СССР. Одна такая
машина заменит целый Днепро-
гэс. II вот что замечательно: самая
главная ос деталь — ротор
имеет всего 6,5 м в длину. Толь-
ко 5 млн. человек могли бы выпол-
нять работу» которую производит
этот сверхмощный агрегат.
вращается в скорость в насадке (па лопатках
происходит только изменение скорости). А дав-
ление перед лопаткой и за пей одно п то же
и райпо атмосферному.
В реактивной гидравлической турбине вода
также подходит по трубо. Суживающийся конец
этой трубы представляет собой направляющий
аппарат. В нем только часть давления воды
превращается в скорость, с которой иода под-
ходит к лопаткам рабочего колеса. Лопатки
устроены так, что проход для воды в них су-
жается.
Таким образом, между лопатками, как
и в направляющем аппарате, давление преоб-
разуется в скорость. Поэтому перед лопатками
рабочего колеса оно больше, чем за ними.
Так как давление на выходе обычно ниже
атмосферного, то воду можно удерживать на
некоторой высоте, в так называемой всасываю-
щей трубе. Это позволяет располагать турбину
выше нижнего уровня воды.
Широкое распространение получили ра-
диально-осевые т у р б п н ы. В них
струя воды направляется сначала к центру
(радиальное направление), а затем вдоль оси
турбины (осевое направление). В горизонтальной
реактивной радпальпо-осевой турбине направ-
ляющий аппарат пмеет поворачивающиеся ло-
патки. Вода проходит в каналах между' ними
и попадает па рабочие лопатки. Поворот лопа-
ток этого направляющего аппарата позволяет
увеличивать плп уменьшать проход воды между
ними. Это дает возможность регулировать мощ-
ность турбины. Вода к направляющему аппарату
подводится по спиральной камере.
В завис лмосгп от назначения турбины можно
получать различное число се оборотов путем
подбора надлежаще» формы лопаток.
И Детская энциклопедия, т 5
161
MlFPHItt — ДНПЖУЩЛ Я СП. 1.1 TFX НН КН
Рис. 11. Поворотно-лопастная турбина и гидрогене-
ратор.
Вода проходит предохранительную решетку и поступает, как
показано стрелками, в спиральную камеру. Затем проходит че-
рез вертикально стоящие лопатки направляющего аппарата и.
повернув вниз, посту паст па рабочее колесо, имеющее вид гро-
мадного винта с поворачивающимися лопастями. Здесь вода от-
дает ему работу и уходит во всасывающую трубу. На одном ва-
лу с рабочим колесом турбины, но выше его находится электро-
генератор. Общая схема расположения турбогенератора видна
на маленьком рисунке сверху.
Радиально-осевые турбины применяют на
больших реках с огромным расходом воды и
сравнительно небольшим напором 1 акне тур-
бины установлены на Волховской ГЭС и па Дне-
провской ГЭС им. В. И. Ленина.
В начале XX в. был создан повыв тип реак-
тивной гидравлической турбины — пропел-
лерная турбина. Дальнейшее конструк-
тивное усовершенствование привело к тому,
что стало возможным регулировать ее работу
путем автоматического поворота лопастей вин-
та — врове мера. Такие турбины называют
и о в о р о т и о - л о п а с т и ы м и (рис. 11).
В вертикальной трубе у них расположен пиит
с поворачивающимися лопастями Вода попа-
дает па пего через лопатки направляющего
аппарата.
Поворотно-лопастные турбины стали основ-
ным видом гидравлических двигателей па на-
ших гидроэлектростанциях. Самые мощные в
мире гидротурбины такого типа построены на-
шими заводами для Волжской п Сталппград-
скои гидроэлектростанций. Диаметр рабочего
колеса таких турбин —9,3 м, а верхнего коль-
ца —14 л. Весит турбина 14(10 Т.
Интересны новые прямоточные ту р-
бипы, устанавливаемые непосредственно н теле
плотины. Для этого в ней делается горизонталь-
ный капал круглого сечения, в котором помеща-
ется вся турбогенераторная установка (рис. 12).
Перед колесом турбины расположены лопатки
направляющего аппарата 3. Лопасти 4 рабочего
колеса имеют вращающийся вместе с ними обод,
па котором расположен генератор тока 5.
Гидравлическая турбина — основной дви-
гатель электростанции. Она одинаково успешно
применяется как на гигантских J ЭС Волжского
и Ангарского каскадов, так и на небольших
реках, на районных и межколхозных гидроэлек-
тростанциях.
ВТОРИЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Мы уже знаем, что необходимость пере-
дачи энергии па большие расстояния и удоб-
ного распределения ее между многочисленными
потребителями вызвала к жизни в т о р и ч-
п у ю энергетику.
Электрическая энергия —самый распростра-
ненный вид вторичной энергии. Получать ее
можно разными способами. Гальванические эле-
менты и батареи пз этих элементов превращают
химическую энергию в электрическую. Гермо-
элементы превращают теплоту в электроэнер-
гию. Но проще п дешевле всего получать элек-
троэнергию за счет механической работы, произ-
водимой тепловыми или гидравлическими
двигателями. Первичные двигатели приводят в
действие генераторы электрической энергии,
которые вырабатывают электрическим ток. А за-
тем уже, подавая к машине электрический
ток, можно получить снопа механическую ра-
162
ГЕН ЕР УГОРЫ ЭНЕРГИИ И ДВПГ 1 ТЕЛИ
УД ИВ и ТЕЛЬНЫ Е Ц ИФРЫ
Коленчатый вал двигателя трактора ДТ-54 делает 1300 об/мин. Это число нас
не поражает. По вот за 10-часоную смену вал успевает сделать 780 тыс. оборотов,
а за летний сезон —50 млн.! Во время работы двигателя непрерывно открываются
в закрываются всасывающие и выхлопные клапаны. 11 рп этом время нх работы от-
регулировано с точностью до 0,0007 сек. Еще большей точностью обладает сис-
тема зажигания, карбюраторных двигателей, в которых момент появления искры рас-
считан до 0,0(i02 долей секунды!
Система зажигания двигателя одного пз современных легковых автомобиле!!,
например, при работе па средних оборотах даст за один только час 54() тыс. искр.
Л если вы поедете на этой машине из Москвы в Ленинград, то искры вспыхнут
миллионы рал н всегда строго в назначенное время, пн разу нс опоздав и нс Пос-
пешив больше чем па 0,(ИХ)2 долл секунды. Вот как точны современные двигатели!
боту. В этом случае электрическая машина
будет двигателем.
Механический электрогенератор и электро-
двигатель основаны на одном принципе — на
взаимосвязи между электричеством п механи-
ческой работой (см. т. 3, ст. «Электричество
и магнетизм»).
Электрические генераторы разделяются па
генераторы постоянного п генераторы перемен-
ного электрического тока.
Рис. 12. Прямоточная гидравлическая турбина укреп-
лена на двух подшипниках, поддерживаемых стойками
1 и 2, расположенными наподобие колесных спиц. Перед
турбиной находятся лопатки направляющего аппара-
та 3,а лопасти рабочего колеса 4 соединены ободом, на
котором в виде кольца помещен электрогенератор 5. На
маленьком рисунке дано общее расположение такой пря-
моточной турбины непосредственно в теле плотины.
В генераторе постоянного тока нужно преж-
де всего выпрямить получающийся прп враще-
нии проводника переменный ток. Для этого
генератор или двпгагель постоянного тока
делают как бы пз большого числа отдельных
секций. Каждая пз них представляет собой
отдельный виток провода со своим выводом.
Это хорошо видно на схеме электрической маши-
ны постоянного тока (рпс. 13). Здесь каждый
виток соединен с пластинкой коллектора, кото-
рая при помощи щеткп подключается к цепи
только в тот момент, когда в витке возникает
ток наибольшей силы. Коллектор такой машины
отдает ток от каждого витка в цепь только в
краткие промежутки времени, когда щетка со-
прикасается с пластпнкой коллектора. «Срезан-
ные» коллектором наибольшие токи одного на-
правления, сливаясь, дают постоянный ток.
Двигатели постоянного тока (коллекторные)
легко регулируются, легко меняют направле-
ние вращения, могут работать прп разном чис-
ле обороток. Поэтому их применяют главным
образом на транспорте (трамвай, троллейбус,
метро) пли в тех случаях, когда по роду работы
необходимо быстро менять направление вра-
щения, например в прокатных станах (рпс. 14).
Прп конструировании двигателей перемен-
ного тока использовано
явление вращающегося
магнитного поля. Еще в
конце XIX в. итальян-
ский ученый Г. Фсрра-
рпс и югославский уче-
ный Н. Тесла нашли
способ получения вра-
щающегося магнитного
поля. Взяв две катушки,
расположенные под пря-
мым углом др у г к другу,
они направляли в нпх
переменный ток таким
Рис. 13. Так работает
электрическая машина
постоянного тока.
163
11*
энергия — движущая СИЛЛ ТЕХНИКИ
образом, что!ок, поступающий и одну катушку,
отставал от тока втором катушки. Совместное
действие этих двух токов создавало вращаю-
щееся магнитное поле. Вслед за врапщннем
магнитного поля начинал нращаться н располо-
женный в нем проводник. Из-за некоторого
отставания проводника от поля в процессе
в ращен ня машины, основанные на нспользова-
Рис. 14. Электрические машины:
А -некоторые типы асинхронных двигателей переменного трех-
фазного тока; Б мощный двигатель постоянного тока длп
прокатного стана.
а три катушки, соеди-
Рис. 15. Схема обмоток
трехфазных двигателей
и генераторов: наверху- -
треугольник, внизу —
звезда.
п бесшумных, удобно
пип этого явления, получили название а сии-
х р о н п ы е (несовпадающие ио времени).
Широкое внедрение в технику переменного
тока началось после изобретения в 1891 г. рус-
ским ученым М.О. Долпво-Добровольским сп
стемы трехфазного переменного тока. Прп этой
системе берулся пе две,
пясмыс между собой
двумя различными спо-
собами — звездой или
треугольником (рис.15).
М ежду этими катуш-
ками, закрепленными в
корпусе — статоре дви-
гателя, вращается ро-
тор, обмотка которого
имеет форму беличьего
колеса.
Асинхронные двига-
тели получили исклю-
чительно широкое рас-
пространение. Они при-
водят в действие самые
разнообразные станки,
вентиляторы, насосы,
ручной инструмент (дре-
ли, пилы) и т. п.
Создание вторичных
электрических двигате-
лей, по нуждающихся
в топлпве, не дающих
дыма и газов, легких
регулируемых, связанных с источником энер-
гии только проводами, произвело полную рево-
люцию в спстсме промышленного производства.
Электропривод — основа электрифика-
ции — позволяет всюду заменить труд чело-
века машиной, повышает производительность
труда, открывает широкие возможности полной
автоматизации производства.
Для питания током миллионов электродви-
гателей нужны генераторы электротока. Пх
делят на два класса (в завпеимостп от прп
водящего пх в действие первичного двигателя).
Первый — турбогенераторы. Они
приводятся в действие паровыми турбппамп со
скоростью 1,5 -3 тыс. об мин.
Второй — гидрогенераторы, кото-
рые приводятся в движение гидравлическими
TjponiiaMn со скоростью 60—80 об,мин. Ско-
рость вращения отразилась па конструг цпи
генераторов.
При создании мощных турбогенераторов
приходится преодолевать огромные трудности.
Одна из нпх состоит в том, что ротор и обмот-
164
ФАБРИКА ТЕПЛА И ЭЛЕКТРИЧЕСТПА
на такой машины должны быть
прочными, способными противо-
стоять громадным центробеяспым
силам, развивающимся при ско-
рости вращения до 3 тыс. об/мин.
Кроме того, генератор необходимо
непрерывно охлаждать. Для этого
в последнее время применяют во-
дород. Его прогоняют мощным
вентилятором через генератор.
В СССР уже построен турбоге-
нератор мощностью 200 тыс. кет,
ведется работа по созданию
турбогенераторов мощностью 300,
600 тыс. кет. и еще больше.

В настоящее время турбогенераторы при-
меняются в качестве составной части так назы-
ваемых блоков, представляющих собой энер-
гетическую установку громадной мощности.
Опа состоит из парогенератора (котла), паровой
турбины и генератора электрического тока
(рпс. 16). Такие блоки полностью автомати-
зированы.
Рис. 16. Энергетический блок: 1— ко-
тел; 2— турбина; 3—генератор тока.
В мощных гидрогенераторах вал обычно рас-
положен вертикально — в соответствии с валом
гидротурбины. Число оборотов гидротурбины
значительно меньше, чем у паровых турбпн. По-
этому диаметр гидрогенератора возрастает по
сравнению с турбогенератором и доходит до
14 м. По выпуску гидрогенераторов паша стра-
на занимает первое место в мире.
ФАБРИКА ТЕПЛА И ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
gQ4o электроэнергии, вырабатываемой в вашей
стране, приходится на долю тепловых
электростанций, использующих каменный уголь,
торф, сланцы и природный газ. Топливо сжи-
гается в паровых котлах, в которых получается
пар, приводящий в движение паровые турбины.
А турбины вращают соединенные с ними ге-
нераторы электрической энергии.
Мы знаем, что турбины очень сложные
сооружения и обеспечить их надежную, бес-
перебойную работу не так-то просто. Поэтому со-
временная электростанция—это огромное пред-
приятие со многими машинами и механизмами.
Давайте последуем по путп топлива, пара,
воды и электрической энергии на мощной тепло-
вой электростанции и посмотрим, как она ра-
ботает.
По железнодорожной ветке то и дело при-
бывают длинные составы с каменным углем.
Вагоны задерживать нельзя, их надо быстро
освободить. В одних вагонах есть люки; пх
открывают, и уголь высыпается. К другим па
помощь приходит вагопоопрокпдыва-
т е л ь; он по очереди перевертывает их и сразу
высыпает весь уголь. По подземным коридорам
бесконечные ленты транспортеров быстро до-
ставляют уголь на топливным склад.
Значение этого склада очень велико. Слу-
чится что-нибудь на шахте или на железной
дороге — топливо перестанет вовремя поступать
на электростанцию. А не хватит топлива—
остынут котлы, остановятся турбины, переста-
ТЕЛЕБИДЕНИЕ
НА ТЕПЛОЦЕНТРАЛИ
На теплоэлектростанции Маг-
нитогорского комбината для кон-
троля за характером дыма, вы
ходящего из труб, использована
промышленная телевпзпонная ус-
тановка. Наблюдая за дымом на
экране телевизора, дежурным ин-
женер имеет возможность судить
о правильности режима горения
и лучше регулировать сгорание
топлива в топках. Такая телевв
знойная установка позволяет эко
номить 250 Т топлива в месяц!
165
ЭНЕРГИЯ ДПП1КУ1ЦЛЯ СИЛЛ Т1 УНИКИ
нут вырабатывать ток электрические генерато-
ры. Чтобы так не получитесь, на складе хра-
нится двухнедельны®, а иногда даже двух месяч-
ный запас топлива.
В таком виде, в каком уголь хранится на
складе, подавать его в топки котлов нельзя—
он будет плохо гореть. Лучше всего сжигать
уголь в виде пыли. Поэтому сначала зубастые
дробплкп дробят его на мелкие куски, а затем
транспортеры доставляют на верхний этаж
котельной и ссыпают в огромные ящики—
бункера.
Пз бункеров уголь понемногу поступает
во вращающиеся барабаны угольных мель-
ниц. Стальные шары, перекатываясь по бара-
бану, превращают куски угля в мелкую пыль.
Мощные вентиляторы— эксгаустеры —про-
гоняют через мельницы топочные газы пли
горячий воздух, которые просушивают пыль
и достав 1яют ее в большие металлические ци-
линдры — циклоны, расположенные над
бункерной галереей.
Здесь пыль отделяется от воздуха и ссыпает-
ся в бункера. Отсюда ее с помощью питателей
подают в поток воздуха и вместе с ним через
специальные горелкп вдувают в топки. Сгорая,
угольная пыль образует факел пламени темпе-
ратурой до 1500°. Для полного ее сгорания
нужно много воздуха. Его подают в горелки
дутьевые вептиляюры. Чтобы нс тратить
па нагрев воздуха значительного количества
тепла, его предварительно подогревают дымо-
выми газами в воздухоподогревателе.
Гудит пыле-воздушная смесь в горелках,
пламя заполняет огромную топку и нагревает
воду в топких трубках, которыми, как экраном,
покрыты изпутрв стенки котла (см. цв. рис.,
стр. 169).
Раскаленные газы устремляются по дымо-
ходу, отдавая свое тепло сначала воде, цирку-
лирующей в густой сети кипятильных трубок,
затем пару, проходящему ио причудливо изог-
нутым змеевикам пароперегревателя. Еще даль-
ше ио дымоходу они встречают эконо-
майзер — приспособ lenne, в котором
подогревается поступающая в котел вода,
а за ним воздухоподогреватель.
Топливо хорошо горит, еслп в топке есть
сильная тяга. Ее можно создавать при помощи
высоких дымовых труб. Но на огромных котлах
электростанций в помощь трубам устанавливают
еще мощные вептпляторы — дымососы.
Дымовые газы несут в себе много золы. По-
этому их очищают в специальных з о л о у л о -
Vuc. 1 На алектростанциях бывают барабанные и прямоточные паровые котлы»
1G6
флигику тпи । и э.1н;т1>11Честпл
в п т е л я х. Количество золы, собираемом в
золоуловителе, достигает па больших элек-
тростанциях 2,5 Т и сутки!
Пз золоуловителей зола водой смывается
в отстойники, а затем ее отвозят иа золовые
откаты.
Видите, как много различных вспомогатель-
ных механизмов потребовалось установить па
электростанции только для того, чтобы топливо
хорошо сгорало. Но оип оправдали себя: <Ю%
тепла, заключенного в угле, превратилось в
энергию пара. И только 10% тепла пропало
без пользы — его унесли с собой дымовые газы
и зола.
Чтобы обеспечить четкую, согласованную
работу всех этих механизмов, в котельной уста-
новлено много различных автоматических
устройств и контрольно-измерительных прибо-
ров. Опп помогают дежурному следпть за режи-
мом котла и управлять его механизмами.
Итак, путь топлива окончен — оно сгорело,
передав тепло воде. Посмотрим, что происходит
с водой.
Паровые котлы па электростанциях бывают
барабанные и прямоточные. В ба-
рабанных есть большой псподвижпып барабан,
в верхней частп которого собирается пар.
В прямоточных вода непрерывно движется по
трубам, превращаясь по пути в пар. Такие
котлы устанавливают на мощных электростан-
циях, работающих прп давлении пара свыше
100 атм (рис. 1).
Пар образуется в э к р а п н ы х и ки-
пя т и л ь и ы х трубках. Но пускать его в
турбины еще нельзя — он будет быстро остывать
и превращаться в капельки поды. Поэтому он
прежде всего поступает в змеевики пароперегре-
вателя, где нагревается до очень высокой тем-
пературы. Затем по паропроводам, покрытым
толстым слоем теплоизоляции, он покидает
котельную п направляется в машинный зал.
На электростанциях можно встретить турбины,
различные и по устройству и по мощности.
Есть маленькие турбины, мощностью в десятки
и сотни киловатт, а есть турбины-гиганты,
мощностью 300 тыс. кет и даже больше.
У паровых турбин (рпс. 2, 3) есть особеннос-
ти. Их, например, нельзя сразу нагружать на
полную мощное: ь,как водяные турбины на гид-
роэлектростанциях. Сначала их надо прогреть
на холостом ходу, п на это иногда приходится
затрачивать несколько часов. Паровые турбины
очень чувствительны к качеству пара: сырой
плн загрязненный пар может вызвать повреж-
дение лопат ок рабочих колес.
Рис. 2. Мощная паровая турбина состоит из множе-
ства рабочих колосс лопатка чи, которым игр отдает
свою анергию.
Давленпе и температура пара — это его
параметры. Чем выше параметры пара
па входе в турбину и чем ниже оип па выходе
пз нее, тем больше энергии пара использует
турбина. Высокие параметры пара создает па-
ровой котел. Чтобы понизить пх на выходе
пз турбины, пар не выпускают па воздух, как
па паровозе, а направляют в к о и д е и с а-
т о р. Внутрп него по топким латунным тру -
бам непрерывно циркулирует холодная вода,
167
ЗПЕРГПЯ — ДНЯЖУТЦАЯ СИЛА ТЕХНИКИ
Рис. 3. Та въилядит турбинная установка большой
мощности.
которая охлаждает пар и превращает его в
«ондепсат. В результате этого давление в кон-
денсаторе становится в 10—15 раз меньше
атмосферного. Такому разрежению способству-
ют вакуумные насосы, откачивающие воздух,
попавшийв конденсатор вместе с паром (рис. 4).
Конденсат — очень чистая вода, в ко-
торой совершенно не содержится никаких хи-
мических и механических примесей. Ее нель-
зя выбрасывать — она очень нужна котлам. По-
этому скопдепспровавшпися пар возвращают
обратно в котел.
Сначала насосы откачивают его из конден-
сатора и направляют в деаэратор. Здесь
Турбина
конденсат нагревают п удаляют пз него пузырь-
ки воздуха, содержащие кислород.
Прп высоких давлениях и температурах кис-
лород становится очень опасным: если его до-
пустить в котел, он начнет активно окислять
стенки кипятильных трубок и вызовет их бы-
строе разрушение.
Очищенный от кислорода конденсат называют
питательной водой. Если ее прямо
пз деаэратора подать в котел, то на ее нагрев
придется затратить много топочного тепла.
Поэтому ее предварительно прогоняют во тру-
бам подогревателя, где она нагревается
паром, отобранным пз турбины. Затем вода
проходит по тру'бам экономайзера, обогревае-
мого дымовыми газами И только после такого
двойного нагрева вода попадает в котел, что-
бы вновь превратиться в пар.
Как видите, пар на электростанции соверша-
ет движение по замкнутому кругу.
Несмотря на очень тщательное соединение
паровых и водяных трубопроводов, несмотря
ва все уплотнения в движущихся частях тур-
бин и насосов, все же не удается полностью
избежать утечки пара и конденсата. Но добав-
лять в котлы сырую, неочищенную воду нельзя,
так как ее механические и химические примеси
прп нагревании образуют накипь на стенках
трубок и приводят к пх быстрому перего-
ранию.
Поэтому на каждой электростанции обяза-
тельно есть устройства для подготовки воды.
Насосы забирают воду' пз реки или озера и
подают ее в установки для химической очистки.
Если такой очистки недостаточно, воду напра-
вляют в испарители, подогреваемые паром,
отобранным пз турбин. 'Гам она испаряется, а
затем вновь охлаждается и превращается
в химически чистую дистиллированную
воду. В деаэраторе ее смешивают с кон-
денсатом, а затем направляют в котел,
возмещая все потери пара и конденсата.
Как мы уже знаем, пар конденсирует-
ся за счет охлаждения холодной водоп,
непрерывно циркулирующей но трубам.
Ес in электростанция находится на берегу
реки, циркуляционные насосы забпрают
воду для конденсаторов п< реки. Пройдя
через конденсаторы, теплая вода сливает-
ся обратно в реку. Расход воды прп
этом очень велик. Например, для турбпны
мощностью 150 тыс. кет ов составляет
свыше 20 тыс. лгч /час. Это равно примерно
суточному' потреблению воды городом с
населенном 200 тыс. человек.
1G8
СХЕМА РАБОТЫ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ
РАЗРЕЗ КОТЕЛЬНОЙ И МАШИННОГО
ЗАЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
ческии генератор.
1. Транспортер углеподачи. 2. Угольный бун-
кер.З. Угольная мельница. 4. Топка. 5. Бара-
бан парового котла. 6. Экранные трубки.
8. Эконо-
парового котла.
Змеевик пароперегревателя.
майзер. 9. Воздухоподогреватель. 10. Паро-
вая турбина. 11. Конденсатор. 12. Электри-
<1>А БРПКЛ ТЕПЛА II ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Еслп воды в реке недостаточно пли электро-
станция расположена далеко от источников
воды, приходится осуществлять оборотное водо-
снабжение. На территории электростанции
сооружают специальные пруды, бассейны
с брызгательнымп установками или высокие
башпп — градирни (рис. 5). Выходящая пз
конденсаторов горячая вода поступает в нпх,
охлаждается п возвращается обратно.
Обычно па электрических станциях устанав-
ливают несколько котлов и несколько турбин.
Соединяют пх между собой различными спосо-
бами. На электростанциях малой и сроднен
мощности пар от котлов поступает в общий
паропровод, а затем распределяется между
турбинами. Для больших электростанции с
котлами и турбпнамп высокого п сверхвысокого
давления применяют блочные схемы, при ко-
торых два котла работают на одну турбину.
Есть и другие схемы соединения турбин и кот-
лов, при которых каждый котел дает пар только
одной турбппе. По такой блочной схеме в нашей
стране строятся гигантские тепловые электро-
станции мощностью свыше 1 млн. кет. Мощ-
ность агрегатов, устанавливаемых на этих элек-
тростанциях, достигает 300кет. Скоро появятся
турбины па 600 тыс. кет.
Теперь нам осталось познакомиться с полу-
чением и распределением электрической энер-
гии. Паровые турбины приводят в движение
электрические генераторы, которые вырабаты-
вают трехфазпый переменный ток частотой
50 пер сек и напряжением до 10—15 кв.
Обычно турбины пмеют скорость 3 тыс.
об мин, а ротор генератора делается двухполюс-
ным. Это позволяет соединять вал турбины
непосредственно с валом генератора без про-
межуточных передач. Полученный в генерато-
рах электрический ток прежде всего поступает
на сборные шины распределительного
устройства генераторного напряжения.
Здесь электрическая энергия делится на три
основных потока. Часть ее отправляется раз-
личным потребителям, расположенным недале-
ко от электростанции. Небольшая часть идет
в распределительное устройство собственных
нужд, от которого питаются электрические дви-
гатели всех вспомогательных механизмов стан-
ции — транспортеров, мельниц, вентиляторов,
насосов и т. д. Эти механизмы потребляют до
8'' в всей электроэнергии, вырабатываемой на
электростанции. Основная часть электрической
энергии предназначается для городов и заводов,
расположенных далеко от электростанции. Пе-
редачу тока па большие расстояния осуществля-
Рис. 5. При оборотном водоснабжении горячая вода
из конденсатора попадает в градирню и, сливаясь топ-
кими струйками, охлаждается, потом снова возвра-
щается в конденсатор.
ют при напряжении в 110—220 кв (теперь есть
линии и на 500 кв). Для этого на электро-
станции есть повысительная трансформаторная
подстанция и распределительное устройство вы-
сокого напряжения. От него расходятся высоко-
вольтные линии электропередач.
*
* *
Мы познакомились с тепловой электриче-
ской станцией, которая называется кондеи-
сацпонной, потому что весь пар, прошед-
ший через турбину, попадает в конденсатор.
Несмотря па все совершенство ее машин п ме-
ханизмов, несмотря на все меры, принятые для
сокращения потерь тепла, на таких электро-
станциях превращается в электрическую энер-
гию всего 35 50'/0 тепла, заключенного в топ-
ливе. Остальное тепло бесполезно теряется.
Ученые и инженеры стали думать, как улуч-
шить использование тепла па электростан-
циях. И тут возник вопрос: «А нужно ли все
тепло, получаемое в паровых котлах, превра
тать в электрический ток?»
169
ЭНЕРГИЯ ~ ДИНКУЩЛЯ СИЛЛ ТЕХ И И ЦП
Ведь фабрикам и заводам нужна не только
электрическая энергия, (ля паровых молотов
в прессов, д 1я увлажнения и сушки различных
материалов, для некоторых технологических
процессов в металлургии и во многих (ругих
случаях нужен пар. Пар и горячая вода необхо-
димы баням, прачечным, столовым, фабрикам-
кухням. А сколько горячей воды надо 'ля
отопления квартир в большом городе!
Обычно пар и горячую воду для этого полу-
чают в маленьких котельных, г те, конечно, пет
таких совершенных машин и механизмов, как па
электростанции. 'Гам уголь сгорает плохо, ко-
тельные дымят, загрязняют воздух, в них
используется очень незначительная часть тепла,
заключенного в топливе.
Сот и решили подавать предприятиям и го-
родам пар с тепловых электрических станций.
Для этого на них устанавливают специальные
теплофикационные турбины. Обычно опн со-
стоят пз двух цилиндров -— высокого и низкого
давления — и допускают отбор пара. Отра-
ботает часть пара в нескольких ступенях тур-
бины плп в ци шндре высокого давления — ее
отбирают у турбины и направляют потреби-
телям тепловой энергии. Но потребители тепла
бывают разные. Многие из них так загрязняют
конденсат, что его очень трудно очистить.
А некоторые вообще не возвращают его па стан-
цию. Приходится расширять цех водоподго-
товки, устанавливать дополнительные очисти-
тельные аппараты и испарители.
Поэтому такая открытая система отпуска
тепла иногда оказывается очень невыгодной.
Тогда прибегают к другой — закрытой спсте-
НА ЗЕМЛЕ ДЛЯ ЭТОГО
НЕ ХВАТИТ ЛЮДЕЙ
13 1946 г. все электростанции
СССР выработали около 48,6 млрд.
квт-ч электроэнергии.Чтобы заме-
нить их вклад в энергетику вашей
страны, 1"0 млн. человек при-
шлось бы работать вручную по
I1 час. в день более 10 лет.
В 1965 г. пыработка электроэвер-
I иц составит 5 Ю 320 млрд, м ш-ч.
Л это значит, что труд всех жи-
телей Земли в течение целых
1 1 лет не смолит заме нить рабо-
ту наших электростанций за
О (НН Л1НН1. год.
мс. На электростанции устанавливают паропре-
образоватс ш. через которые проходит пар, от-
работавший п т у рбцпа.х. Этот пар нагревает воду,
а затем попадает в кон (епсагор, откуда в виде
конденсата возвращается в котел. Нагретая в
паропреобразователе вода превращается во вто-
ричным пар, который направляется потреби-
телям. Если его конденсат и не вернется, не
жалко — главное, сохранен основной конден-
сат для питания паровых котлов.
Жилые здания обычно отапливают нс па-
ром, а горячей водой с температурой от 60 до
8С . В специальных бойлерных уста-
новках ее нагревают паром, идущим с элект-
ростанции Пройдя через отопительную сеть,
горячая вода остывает и возвращается в бой-
лер для подогрева. Часть воды, используемая
в умывальниках, ванных и душевых, не возвра-
щается, и ее потеря возмещается добавлением
в бойлер очищенной воды.
Гепловыс электрические станции, которые
отпускают потребителям одновременно электри-
чество и тепло, называются т е п л о э л е к-
троцентралями (ТЭЦ). Онп значи-
тельно экономичнее конденсационных станции
и позволяют использовать до 75° 0 тепла, за-
ключенного в топливе (см. цв. рис., стр. 168).
В пашей стране тепловые электростанции
широко используются для теплофикации горо-
дов, фабрик и заводов. Мощность ТЭЦ в на-
стоящее время составляет около 1 3 мощ-
ности всех наших тепловых электрических
станций.
Что яге выгоднее строить: конденсационные
электростанции или теплоэлектроцентрали?
Там, где много топлива п нет поблпзостп
большп: городов и заводов, надо стропть кон-
денсационные станции. Возьмем, к примеру,
раскинувшиеся где-нибудь в глуши торфяные
болота плп угольные месторождения. Не во-
зить же торф и уголь за сотни километров!
Лучше превратить их на месте в электрическую
энергпю п передать ее по проводам.
Возле городов и крупных комбинатов вы-
годнее стропть теплоэлектроцентрали. Опп бу-
дут снабжать город и теплом и электрической
энергией. Перестанут дымить маленькие несо-
вершенные котельные на заводах и в ягилых
домах, чище станет воздух. А еще лучше,
если ТЭЦ в качестве топлива будет исполь-
зовать природный газ. Тогда исчезнут п уголь-
ные скла (ы, и составы, груженные у г тем.
If ЛК PA ПОТАЕТ МОЩНАЯ ГНДРОЭЛЕКТРОСТЛ И ЦП Я
КАК РАБОТАЕТ МОЩНАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
IJa Русп водяные силовые установки строи-
лись па реках с незапамятных времен
Из сохранившихся древних летописей изве-
стно, что русские люди уже в XIII в. искусно
сооружали вододействующие установки для
вращения мельничных жерновов (рис. 1).
13 XIV—XV вв. водяные мельницы были
уже широко распространены. О них упоми-
нается в рукописных документах того времени.
Еще шире стали использовать природную
энергию рек в XVI и XVII пв. Под Москвой
на р. Неглпиной в 1519 г работали уже три
водяные мельницы и одна толчея, очищавшая
зерно в ступах. Но все этп установки с водяны-
ми колесами (рпс. 2) былп небольшой мощности.
В 1524 г., как говорит Псковская летопись,
новгородцы под руководством «некоего хит-
реца) мастера Нерсжи Псковитина дерзнули
создать плотину и мощную гидросиловую уста-
новку на полноводном и глубоком Волхове.
Эта гидроустановка, построенная впервые в ми-
ре на большой реке, некоторое время успешно
работала.
А через 400 лет па том же многоводном
Волхове советские люди по предложению
В. И. Ленина воздвигли пз бетона и стачп
мощную гидроэлектростанцию. С декабря
1926 г. опа безотказно посылает энергию за-
водам, городам, селам. Так было положено
начало сооружению мощных гидроэлектри-
ческих установок па реках пашен страны.
Реки по своей прпроде очень разнообразны.
Например, бурливый, гремящий Терек берет
начало в подоблачных ледниках Казбека. Он
совсем не похож на широкую Волгу, плавно,
неторопливо несущую своп воды в невысоких
берегах.
Попятно, что получать энергию от горного
Терека и от равнинной Волги надо не оди-
наковым способом. Гидростанции на этих двух
реках должны быть совершенно различными
по устройству. Гак, па круто падающпх и
стремительных горных потоках отнодят воду
деривационным каналом (см. ст. «Покорение
воды)). От конца капала вниз по склону про-
ложены трубы. По НП.м вода под напором течет
к зданию электростанции. Оно стоит в глубине
долины на берегу реки. Если скалы па склонах
ущелья крутые и недоступные, воду отводят
подземным деривационным туннелем. На пол-
новодных реках, спокойно протекающих по
Пологим равнинам, напор создают плотиной.
Гидроэлектрические установки такого типа
на горных реках называю-! деривационны мн,
а обычные, на равнинных реках,—плотинными.
Различные типы плотинных установок пока-
заны па рис. 3, 4 и 5.
Как же устроена мощная плотинная гид-
роэлектрическая станция, похожая, например,
на крупнейшую Волжскую гидростанцию
им. В. И. Ленина?
Основные Сооружения гидроэлектростанции
па равнинной реке- плотина и здание ГЭС.
Уровень воды перед плотиной выше, чем вниз
по течению рскп. Эту разницу в высотах уров-
171
энергия — дшикущля силл ТЕХНИКИ
ней называют напором гидростанции. Вода,
непрерывно переливающаяся с более высокого
уровня на низкий, может выполнять боль-
шую полезную работу (см. цв. рис., стр. 176).
Перед плотиной гидростанции обычно обра-
зуется водохранилище. Весной оно пополняется
талыми водами
Рис. 3. Г гидроэлектростан-
ция при высокой бетонной
плотине (в разрезе).
11
сохраняет их до наступления
зимы. А зимой илп и летнюю
засуху водохранилище изо
дня в день добавляет воду к
скудному в эти времена года
природному стоку реки. Так
поддерживается мощность
электростанции, которая весь
год должна быть достаточно
равномерной.
В состав гидроустановки
на равнинной реке обычно
входят бетонная и зем-
ляная плотины. Бетонная
плотина необходима для сбро-
са через нее лишних весен-
них паводковых вод. Осталь-
ную часть плртпны обычно
строят из земли и песка.
В здании гидростанции
размещается основное машин-
ное оборудование — турбины
и генераторы, вырабатыва-
ющие электрическую энер-
гию. Водяную турбину и
соединенный с ней электри-
ческий генератор называют
машинным агрега-
том гидроэлектрической
станции.
Водяная турбина, ИЛП
гидротурбина, — главный
Рис. 4. Гидроэлектростанция с машинным аалом, двигатель гидростанции. На гидростанциях
встроенным в стопную плотину. с нпзким напором воды, не выше 50—70 л, при-
меняют повороты о-л опастные гидро-
турбины. Их колесо по внешнему виду напо-
минает пароходный гребной винт (рпс. 6). Такие
турбины выгоднее других
потому, что они быстроход-
нее. А это уменьшает вес и
стоимость и самой воднпой
турбины, и вращаемого ею
электрического генератора
(подробнее см. ст. «Генерато-
ры энергии и двигатели»).
Перед подводом воды к
турбине устроена частая ме-
таллическая решетка. Опа за-
держивает ветки деревьев,
172
КЛК РАБОТАЕТ ЛК>ЩПЛН ГИДРОЭЛЕКТРОСТЛПЦИЯ
куски торфа, щепки и другие предметы, нопая-
шис в реку. Далее вода поступает в трубу, ко-
торая имеет спиральную форму и похожа па
раковину огромной у.читкп. В центре ее вра-
щается колесо турбины. Эта труба называется
спиральной камерой и служит для
подвода воды непосредственно к турбине.
Первая часть поворотно-лопастной турбины
(считая по пути движения потока воды) — это
направляющий аппарат. Он пред-
ставляет собой поворачивающиеся вокруг своих
осей п легко обтекаемые водой лопатки. Распо-
лагаются О1ч1 по окружности с внешней стороны
турбины. Поворачивая лопатки направляющего
аппарата, можно уменьшить или увеличить
впуск воды в турбину, изменить ее мощность.
Так поддерживается постоянное число оборотов
турбины прп любой ее нагрузке.
Пз направляющего аппарата вода посту-
пает на рабочее колесо. Оно, соб-
ственно, и использует энергию подяного потока.
Рабочее колесо состоит из насаженной на вал
втулки, к которой прикреплены плавно изо-
гнутые металлические лопастп. Они могут
поворачиваться вокруг своих осей в полном
согласии с изменениями положения лопаток
направляющего аппарата. У турбин такой кон-
струкции бывает от 4 до 8 лопастей в зависимо-
сти от высоты напора воды, при котором они
работают. Диаметр рабочего колеса гидротур-
бины зависит от ее мощности и напора воды и
может достигать 9 м и более.
Из рабочего колеса пода идет во вса-
сывающую т р у' б у. Это третья важная
часть гидроустановки. Через нее отработан-
ная вода из турбины выходит в реку ниже
плотины. Всасывающая труба создает под
рабочим колесом пониженное давление воды,
что значительно увеличивает мощность турби-
ны. С такой трубой турбину можно помещать
выше нижнего уровня воды.
Гидротурбина преобразует в полезпуто ра-
боту' большую часть — около 0,9 всей энер-
гии водяного потока. Принято поэтому гово-
рить, что к. п. д. водяной! турбины очень вы-
сок — приблизительно 90 °/0 .Полезная отдача
гидротурбины с поворотными лопастямп ра-
боч! го колеса велика пе только при полной,
но и при частичной ее нагрузке.
Гидротурбины оборудованы автоматичес-
кими регуляторами. Они работают с
помощью жидкого минерального масла, нахо-
дящегося под большим давлением. Регу лятор
сам, без участия человека, открывает и закры-
вает направляющий аппарат, а
Рис. 6. Рабочие колеса различного вида:
I — радиально-осевой гидротурбины; 2 и 3 - поворотно-ло-
пастной гидротурбины, 4 — пропеллерной гидротурбины.
также поворачивает лопастп рабочего колеса,
т. е. увеличивает плп уменьшает мощность
турбины.
Турбина электростанции приводит во вра-
щение электрическую машину — гидро-
генератор. Электрический генератор, вра-
щаемый водяной турбпной, по устройству и
большим размерам значительно отличается от
генераторов, устанавливаемых на паровых
электростанциях. Вал его обычно располагается
вертикально (рис. 7). Одна пз частей гидрогене-
ратора — неподвижная станина — статор.
Это полый внутри цилиндр, изготовленный пз
спрессованных пачек тонких стальных лпстов.
С внутренней стороны статора в особых ка-
навках, пли пазах, укреплена электрическая
обмотка из хорошо изолированных медных
проводив ков.
Внутри статора вращается насаженный на
вал барабан — ротор. На нем укреплены
Рис. 7 Машинный зал гидроэлектростанции.
173
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ силл п .< пики
полюса сильных электромагнитов. Вы зна-
ете, чю ec.ui обмотать железный стержень
изолированной проволокой и пропустить через
нее постоянный электрический гок.то стержень
становятся электромагнитом. Гак намагничива-
ются полюса ротора.
От пала гидрогенератора прпво (цтея в дни
женпс небольшой вспомогательный генератор —
возбудитель. Он вырабатывает по-
стоянный электрический ток для возбуждения
магнетизма п полюсах ротора. Полюса элек-
тромагнита быстро движутся около витков
обмотки статора. В обмотке возникает пере-
менный электрпчссклп ток. Прп прохождении
через обмотки электрического тока выделяется
тепло, и они нагреваются. Поэтому через гене-
ратор беспрестанно пропускают охлаждающий
его воздух.
Работой агрегатов гидроэлектрической уста-
новки управляют со специального пульта
управления. На гцитах панелях пуль-
та установлены аппараты управления и много-
численные приборы. Они измеряют силу элект-
рического тока, его напряжение и другие важ-
ные величины. На пульте, как в зеркале,
отражается вся жизнь гидроэлектрической стан-
ции. Отсюда ведется надзор за всеми ее
машинами и аппаратами, а также управление
ими Пу'льт управления — это как бы мозг ги-
дростанции, центр ее «нервной системы», полу'-
чающнй сигналы п посылающий точные при-
казания всем агрегатам.
Гидроэлектрические установки все шире
автоматизируются. Некоторые станции рабо-
тают без людей, прп запертых на замок дверях
машинного зала.
Напряжение электрического тока, выра-
ботанного гидрогенератором, посравненпюс на-
пряжением линии электропередачи, низкое—от
6 до 16 тыс. е. Передавать ток с таким напря-
жением па далекие расстояния нельзя. Для это-
го нужно повысить напряжение, например, до
200 тыс. в, а при особенно дальних расстоя-
ниях электропередачи — до 500 п даже до 800
тыс. в. Напряжение тока повышают с помо-
щью трансформатора.
Обычно его помещают па открытой площадке
недалеко от генератора. В трансформаторе все
частп пеподви'Мны. Он состоит из тяжелого
сердечника, изготовленного из плотно спресео-
вапиых п прочно скрепленных болтами тон-
ких стальных листов. На сердечнике — две
обмотки из медных проводников, покрытых
изоляцией. Через одну обмотку, с небольшим
числом витков толстых проводов, проходит
вырабатываемый генератором переменный ток
генераторного, низкого напряжения. Под дей-
ствием этого тока железный сердечник намаг-
ничивается и возбуждает во второй обмогке,
с большим числом витков тонкого провода,
переменный электрический ток высокого напря-
жения.
Величина полученного высокого напря-
жения во столько раз больше первичного,
низкого, во сколько число витков топкой
обмотки больше числа витков обмотки бо-
лее толстой.
Чтобы ток высокого напряжения во второй
обмотке не мог пробить ее изоляцию п пе со-
здал бы этим короткого замыкания (а также
для хорошего охлаждения), весь сердечник
трансформатора, вместе с обмоткамп, помеща-
ется в железный бак. Бак наполнен жидким
минеральным маслом, которое пе проводит
электрического тока. Концы обмоток выпущены
из бака наружу через фарфоровые втулки.
Часто трансформаторы делают трехфазиымц.
у' них три первичные и три вторичные обмот-
ки.Три конца от тонкой обмотки с большим
числом витков присоединены к трем проводам
электрической лпппп, ведущей к потребителям
в отдаленные районы.
На местах потребления этсктроэш ргпп пе-
ременный ток высокого напряжения необходимо
вновь преобразовать в ток низкого напряжения,
которым питаются осветительные электрические
лампы, электродвигатели и т. п. Это обратное
превращение электрической энергии так же вы-
полняют трансформаторы. Устройство пх подоб-
но описанному выше.
Эти трансформаторы называются п о н п-
з п т е л ь и ы м п.
Таким способом дешевая энергия Волжской
гидростанции им. В. И. Лепппа передается в
район Москвы на очень большое расстояние —
900 км прп напряжении 400 тыс. в.
В утвержденном XXI съездом партии плане
развития народного хозяйства па семилетие
основное внимание уделяется строительству теп-
ловых эле кт ростан цпй. Но наряду с этим бу-
дет завершено строительство Красноярской,
Братской, Бухтармпнской и других ГЭС. а
также начато строительство новых мощных
гидроэлектростанций
ATOM 11 ЛЯ МГКТРОСТЛ11 ЦП я
АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
уже давно ученые указывали, что в глубине
г атомов — мельчайших частичек вещества —
скрыты поистине сказочные запасы энергии,
котору о можно освободить. По человечество
получило крошечную часть этих запасов совсем
недавно — в конце 30-х годов нашего столе-
тия. Оказалось, что ядра наиболее тяжелых
элементов (по периодической таблице элементов
Менделеева) — урана и тория — иод воз-
действием нейтронов делятся. Разлетаясь с
огромной скоростью, эти частички (осколки
деления) могут передать веществу, в котором
они движутся, часть своей энергии. Кроме
того, при деленпп появляются новые нейтроны.
Опп п свою очередь вызывают распад ядер дру-
гих атомов. Такпм образом, может возникнуть
цепная реакция, в котором чпело де-
лении будет растп, подобно снежной лавине
(подробнее см. т. 3, ст. «Строение атома и
атомная энергия»).
На этой основе п была сконструировала
атомная (правильнее было бы говорпть «ядер-
ная») бомба. В ней внутриядерная энергия
освобождается мгновенно со страшным взры-
вом. Но одновременно выяснилось, что можно
построить установки, в которых ядерная энер-
гия будет выделяться замедленно. Чпело деле-
ний ядер п освобождаемая при этом энергия ре-
гулируются и поэтому строго постоянны. Назы-
ваются такие устройства а т о м н ы м п ко т-
л а м и, или я д е р н ы м и реакторами,
а протекающие в них цепные ядерные реак-
ции — управляемыми.
Пока еще эти устройства имеют небольшой
к. п. д. Но по сравнению с обычными энергетиче-
скими установками, использующими нефть,
уголь и другие впды топлива, у них много серьез-
ных преимуществ. Так, если обычные установки
сжигают сотип тонн горючего, то атомные реак-
торы такой же мощности расходуют лишь не-
сколько граммов. А ведь только разведанные
запасы урана и тория в 20 раз превосходят
по количеству скрытой в них энергии все извест-
ные мировые запасы угля и нефти. Но уран пока
еще дорог, переработка его сложна.
КАК УСТРОЕНЫ РЕАКТОРЫ
Почти все ядерные реакторы находятся в ис-
ключительно мощном укрытии. Это п по удивп-
Рис. 1, Механизм деления ядер урана в реакторе.
175
ЭНЕРГИЯ — ДЯПЖЪ ЩЛЯ СИЛ Л ТЕХНИКИ
Рис. 2. Разрез уранового атомного реакп.ора.
телыю! Прп делении ядер тяжелых элементов
выделяется множество нейтронов, а образую-
щиеся легкие ядра — осколки деления - обла-
дают очень сильными радиоактивными свойст-
вами. От них надо уберечь и обслуживающий
персонал, и машины. Поэтому реакторы и окру-
жены толстой бетонной стеной. В ее много-
метровой толще задерживаются смертоносные
гамма-лучи. А пробивающиеся пз котлов ней-
троны заглатываются другой защитой (рпс.
1, 2).
Что же находится внутри этого чудесного
источника энергии’
Основная часть каждого котла — «атомное
топливо». Чаще всего это уран — обычный или
обогащенный... тем же ураном. Существуют
две основные разновидности атомов этого эле-
мента — два изотопа: уран-238 и урап-235.
Ядра первого делятся только при попадании
внутрь их самых энергичных, быстрых нейтро-
нов. Нейтроны, если они немного замедлились,
уже не смогут вызвать деления ядер урана-238.
А ядра второго изотопа делятся любыми ней-
тронами, причем «предпочитают» наиболее мед-
ленные. Так как природный уран содержит
только */и0 часть урана-235, то ею обычно
обогащают.
В реакторе уран помещают в замедли-
теле. Его назначение — замедлять нейтроны
до такой скорости, чтобы их в основном захва-
тывал уран-235.
Замедлителем служит либо графит, либо
обычная вода, либо тяжелая вода, в состав ко-
торой входит тяжелый изотоп водорода — де й-
т е р и н.
Вылетел пз ядра урана нейтрон, «проблу-
ждал» некоторое время в замедлителе, затормо-
зил свое движение п снова попал в окружение
ядер урана. Но он замедлился до такой сте-
пени, что поглощается только ураном-235.
Для замедлителей выбираются вещества с
наиболее легкими ядрами водород, тяжелый
водород, углерод. Чем легче ядра замедлите-
лей, тем быстрее замедляются нейтроны.
Чаще всего встречаются графитовые замед-
лители. В них нейтроны замедляются ядрами
углерода. Замедление этими более тяжелыми
по сравнению с водородом ядрами, конечно,
происходит медленнее. Но содержащая водород
обычная вода обладает весьма существенным
недостатком: опа захватывает нейтроны. А из-
готовление тяжелой воды — дорогостоящая
операция.
Кроме того, тяжелую воду надо весьма тща-
тельно изолировать. Иначе обычная вода, вхо-
дящая в виде пара в состав атмосферы, обяза-
тельно попадет в тяжелую п разбавит этот
ценнейший продукт.
Каким образом располагается в замедли-
теле уран?
Представьте себе большой бак с водой. Че-
рез определенные промежутки в нем рас-
положены стержни урана.
Разрез гидроэлектрической станции (ГЭС): 7- -сороудерживающая решетка; 2- кран для подъема и спу-
ска затвора; 3—нодоелпв; 4 здание ГЭС; 5- судоподъемник; 6- электрогенератор; 7- гидротурбина;
3—всасывающая труба; 3—трансформатор; 10 подвод воды; 11—тело плотины; 12 смотровые галереи.
176

IO'
АТОМНАЯ >ПЕК£РГ>СТЛПЦИЯ
Вот начался процесс. В реактор попал ней-
трон п разделил одно ядро урана. Появились
новые нейтроны. Одпи пз нпх вылетел в за-
медлитель п затормозился там до определенном
скорости. В результате, попав в следующий ура-
новый стержень, он уже захватывается лишь яд-
рами урана-235. Поэтому реакторные урановые
стержни располагают на строго определенном
расстоянии. Слишком близко их нельзя поме-
стить— начнется захват нейтронов ураном-238.
Кроме замедлителя, в реакторе есть еще одна
очень важная часть. Многие нейтроны вылетают
за его пределы. Они уже не вернутся обратно.
Но каждый пз них мог бы еще послужить,
разделив хотя бы одпо ядро урана. Здесь на
помощь приходит отражатель. Это тот
же замедлитель, но расположенный вокруг
реактора. 1 ,го атомы отражают обратно нейтро-
ны, стремящиеся покинуть котел.
Есть в реакторе стержни, которые то под-
нимаются, то опускаются, как будто следят
за чем-то. Это — регулирующие стержни, бди-
тельные стражи установки. Изготовлены они
из жадно поглощающпх нейтроны материалов.
Чем глубже такие стержни погружены в реак-
тор, тем больше нейтронов поглощают ядра их
атомов.
С помощью точнейшей автоматики регулирую-
щие стержни соединены с чуткими прпборами-
peiистраторамп нейтронного потока. Из самых
отдаленных участков реактора идут сигналы о
том, сколько там нейтронов: не повысилось ли
их число (это опасно!), нс стало ли их слишком
мало (а тогда упадет мощность котла).
Как впдпте, мощность реактора зависит от
нейтронного потока. И регулирующие стержни
могут изменять эту мощность. Меньше стало
нейтронов — стержнп поднялись немного вверх.
Увеличился нейтронный поток — стержни чуть
опустились, доводя его до нормы. По мере «вы-
горания» топлива в реакторе появляются оскол-
ки деления. Они мешают спокойному ходу
реакции, начинают захватывать нейтроны. Но
чуткие регулирующие стержнп на страже. Опп
плавно поднимаются вперх, и снова поток пен-
тропов приходит в норму.
А на случай какой-нибудь катастрофы есть
еще аварийные стержнп. По сигналу тревогп
они падают внутрь реактора, и реакция сразу
же затухает.
НЕОДНОРОДНЫЕ РЕАКТОРЫ
У' С ТВЕРДЫМ топливом
И ЖИДКИМ ЗАМЕДЛИТЕ*
ЛЕМ, ЯВЛЯЮЩИМСЯ
ОДНОВРЕМЕННО ТЕПЛО-
НОСИТЕЛЕМ
ЗАМЕДЛИТЕЛЬ
ОТРАЖАТЕЛЬ
ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ
ТОПЛИВО
с жидким топливом
(РАСТВОРОМ И ПИ РАСПЛАВ ПМ),
ЯВЛЯЮЩИМСЯ ОДНОВРЕМЕННО
И ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ
ЗАМЕДЛИТЕЛЬ
топливо
ОДНОРОДНЫЕ РЕАКТОРЫ
ТВЕРДОЙ СМЕСЬЮ
ТОПЛИВА И
ЗАМЕДЛИТЕЛЯ
Рис. 3. Риды реакторов.
Схема действия атомной электростанции: 7 ядерный реактор: 2 теплообменник; 3—фильтр; 4—паро-
вая турбина; 5—генератор; 6 конденсатор; 7—деаэратор; 8—пусковой конденсатор; 9 резервный кон-
денсатор; 70- насосы; 77—расширитель.
□ 12 Детская энциклопедия, т. 5
177
ЭНЕРГИЯ —ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕХНИКИ —
в-------------------
ОДНОРОДНЫЕ И НЕОДНОРОДНЫЕ
Реакторы разнообразны (рис. 3). Их разли-
чают по способу применения, по виду ядерпого
«топлива» и по принципу его расположения. Кро-
ме того, иногда реакторы определяют по исполь-
зуемым пентронам — замедляются они там илп
нет. Есть, например, реактор на быстрых ней-
тронах, без замедлителя. Только для него необ-
ходимо ядерное топливо, склонное к захвату
нейтронов любых энергий.
Реакторы, в которых делящийся элемент
(чаще всего уран) располагается в замедлителе
через определенные промежутки, называют не-
однородными Ведь здесь идет замед-
литель, потом урановый блок, снова замедли-
тель и снова ядерпое топливо. Мы уже говорили
о таком котле.
Существуют и однородные реакторы.
Там не отличишь ядерпого топлива от замед-
лителя, так как солп урана в нпх растворяются
обыкновенной или тяжелой водой. Правда,
для реакторов с обычной водой приходится
прибегать к сложному процессу — обогащать
природный уран, т. е. повышать в нем содержа-
ние хорошо делящегося изотопа — урана-235.
Без этого цепная реакция невозможна: она
сразу же затухает.
Интересно свойство однородного котла с а-
мо per у л и ро в ать с я. Если число деле-
ний урана в нем начинает возрастать, то сразу
же увеличивается выход энергии. Температура
жидкости увеличивается. И, как только воз-
растет температура, жидкость начнет расши-
ряться, расстояние между соседними ядрами
урана увеличится, число пх делений упадет,
мощность снова возвратится к своему перво-
начальному значению. Точно так же регули-
руется п резкое уменьшение числа делений.
Пожалуй, самые замечательные ядерные
реакторы — воспроизводящие.
Мы уже говорили, что замедлившиеся нс тро-
ны могут быть захвачены ядром урана-238. Но
прп этом захвате нейтронов образуется новый
элемент периодической системы — и е п т у-
и и й. Распадаясь, он в свою очередь дает еще
один элемент—п л у т о н и й, прекрасное атом-
ное топливо. Ядра его делятся всеми нейтрона-
ми и с успехом могут заменить уран-235. Кроме
урана, делится и другой тяжелый элемент—
т о р п й. Но оп не дает цепной реакции. Коли-
чество рождающихся в нем нейтронов невелико:
их нс хватает для компенсации потерянных при
деленпп. Зато он, как и уран-238, может стать
источником нового ядерпого сырья. Захватывая
нейтрон, ядро тория превращается в ядро еще
одного изотопа — урана с атомным весом 233.
Он подобен урану-235, т. е. прекрасно делится
всякими нейтронами.
Значит, на смену ядрам урана-238 и тория мо-
гут появиться другие хорошо делящиеся ядра.
Схема воспроизводящего реактора проста.
Обычный атомный котел окружают толстой
«подушкой» пз урана-238 или тория. Отража-
теля у котла нет, и нейтроны свободно прони-
кают в ядра «подушки». Здесь-то онп и воспро-
изводят новое топливо. В зависимости от вели-
чины слоя урана-238 или тория и мощности
реактора может возникнуть топлива даже боль-
ше, чем тратптся в атомном котле (рпс. 4).
ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ
В реакторах освобождается огромная энер-
гия, скрытая в ядре атома. Используют ее са-
мыми разнообразными способами.
В те дни, когда атомная энергия была лишь
предметом мечты, воображению представлялись
чудесные двигатели — небольшие, не требующие
громоздких запасов топлива и в то же время
развивающие колоссальные мощности. Сейчас
ЧТО ТАКОЕ «ЛОШАДИНАЯ СИЛА»?
В конце XVIII в. владелец одного завода в Англии решил приобрести паро-
вую машину у прославленного механика Джемса Уатта. Машина должна была
заменить живую лошадь и работать не хуже ее.
Заводчик выбрал лучшую лошадь и заставил ее пзо всех сил качать пасосом
воду. Мощность, которую прп этом развивала лошадь, Уатт оцепил в 70 кГя сек.
Чтобы «механическая лошадь» не уступала живой, Уатт построил машпну мощ-
ностью в 75 кГм[сек.
Смотрите, моя машина сильнее лошади, сказал он.
Название «лошадиная сила» и число «75» вошли в технику и остались до наших
дней. Но название это неправильное: «лошадиная сила» в действительности мера
ве силы, а мощности И тому же обычная лошадь ие может развить мощность боль-
ше 50 кГл сек.
178
АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
мечта стала явью: атом движет машины, уже
плавает атомный ледокол «Ленин» (рис. 5).
Но пока что двпгатслп на ядерпом топливе—
очень сложные сооружения. Ведь реактор испу-
скает опасные лучп и частицы, и его нужно
окружать надежной стеной.
Правда, па судах можно не защищать его
со всех сторон — одну из защитных стенок
прекрасно заменит дно корабля. Вес морского
двигателя будет меньше, чем сухопутного. Но
все равно атомные двигатели пока еще очень
громоздки.
А сама работа ядерпого реактора в качестве
двигателя в общем мало отличается от рабо-
ты его па атомных электростанциях, на кото-
рых турбины движутся теплом, выделяемым
делящимися ядрами. Турбины в свою очередь
вращают генераторы. На атомном ледоколе
предварительно создается электрический ток,
которым питаются двигатели этого корабля.
Как передается двигателям и турбинам осво-
божденная внутриатомная энергия?
При делении ядер тяжелых атомов образуют-
ся осколки. С колоссальной скоростью разле-
таются они в разные стороны и уносят с собой
освобожденную энергию. Замедляясь, они пере-
дают свою энергию окружающим атомам. В ре-
зультате повышается температура. Так как
деление идет все время, то и тепла накаплива-
ется все больше и больше. Его необходимо отво-
дить пз реактора.
И тут на арену появляется теплоно-
ситель. Само название показывает, что он
обязан «тепло носить». «Носит» тепло он пз атом-
ного реактора, а передает его паровой машине
плп турбине.
Так все время и циркулирует теплоноситель:
сначала забирает тепло в реакторе, потом отда-
ет его и охлаждается, затем снова нагревается.
Прп этом в реакторе поддерживается постоян-
ная температура, а освобожденная энергия
регулярно поступает в тепловую машину.
Чем быстрее перемещается теплоноситель,
тем больше тепла он может забрать. Зависит
это и от самих веществ, переносящих тепло:
воды, расплавленных металлов, газов. Есть
различные виды теплоносителей.
ПЕРВЫЕ КИЛОВАТТ-ЧАСЫ
Первенец ядерпой энергетики - советская
атомная электростанция. Опа дала ток 27 июня
1954 г. Этот день по праву можно считать
первым днем повой эры — эры мирного атома.
Рис. 4. Схема работы
воспроизводящего реактора.
12*
179
ЭНЕРГИЯ - ДВИЖУЩАЯ силл ТЕХНИКИ
Реактор первой «атомпоп фабрики электри-
чества» неоднородный. Заме (лнтелем здесь слу-
жит графит. Источники энергии — урановые
стержни. В обычном уране ядер урана-235
только Чц,, часть, а в урановых стержнях
нашей первой электростанции уже Ч-,„ всех
ядер. Это, конечно, повышает стоимость топли-
ва, но зато размеры реактора уменьшаются.
В реактор погружено 128 семпметровых стер-
жней. Они содержат 550 кГ ядерпого тон пюа.
Между двумя металлическими стейками стер-
жпен на глубину 170 см засыпается металлпче-
скпн уран. Весь реактор надежно укрыт мас-
спввымп чугунными плитами.
В реакторе для передачи тепла есть две
замкнутые спстемы из металлических трубок—
два контура. В них циркулирует вода, очинен-
ная от всех примесей. Вода первого контура
проходит сверху вниз через урановые стержни,
нагревается п отдает тепло парогенератору.
Парогенератор и турбина соединены во второй
контур. Таким образом вода первого копту за
нагревает воду второго (см. цв. рпс , стр. 177).
Рис. 5. Атом работает в псреом атомном
ледоколе «Ленин».
Не случайно, что оба контура замкнуты
и вода в них не смешивается. Ведь вода первого
контура находится под воздействием нейтронов
и сама становится радиоактивной. Значит, по-
является источник опасных для людей излуче-
ний. Другое дело вода второго контура. Это
обычная очищенная вода. Опа не принесет вреда
нп людям, пи машинам Пар это)! воды п дви-
жет турбину.
Чем горячее пар, попадающий в турбину,
тем выше ее коэффициент полезного действия.
Чтобы вода второго контура спльнеенагревалась
п .легче превращалась в пар, нужно сильнее
нагревать воду первого контура.
Но, чтобы вода не закппела, в первом кон-
туре повышают давление до 100 атм. Прп
таком большом давлении вода останется во-
дой и не превратится в пар. Во втором же
контуре, наоборот, необходимо, чтобы вода
скорее закипала. Поэтому давление здесь не-
большое — всего 12,5 атм.
Отдав свое тепло парогенератору и охладив-
шись с 270 до 190 , вода первого контура снова
возвращается в реактор, чтобы забрать очеред-
ную порцию тепла.
Управление атомной электростанцией сосре-
доточено па центральном щите. Сюда приходят
сигналы от приборов, бдительно следящих за
работой этого сложного механизма — за темпе-
ратурой, давлением, количеством нейтронов.
Так устроена первая в мпре электростанция
на ядерном «горючем». Фактпчесьп это тепловая
электростанция. Только тепло в пей получается
не за счет сгораппя обычного топлива, а прп
помощи внутриядерного распада.
ЧТО БУДЕТ ЗАВТРА
Внутриядерная энергия, используемая на
атомной электростанции, пока что проходит
очень сложный путь преобразовании. Сначала
она превращается в тепловую, а потом уже
в электрическую энергию. Разумеется, прп этом
неизбежны потери. Коэффициент полезного дей-
ствия еще невелпк (для нашей первой станции
он составляет всего Т6,6П,'П). Но зато атомная
электростанция Академии паук СССР затрачи-
вает п < утки всего лпшь 30 Г у рапа. А угля она
сожгла бы 100 Т. Правда, вырабатываемое па
ней электричество пока все же обходится доро-
го. Но причина этого кроется прежде всего в
малой мощности. Как только мощность атомных
электростанций достигнет сотен тысяч киловатт,
стоимость злектроэпергпп резко упадет, п они
180
ЬТч III А Я ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
вполне смогут соперничать с тепловыми «фаб-
риками электричества».
Опыт работы первой электростанции па
ядерпом горючем позволил включить в планы
развития энергетики нашей страны строитель-
ство промышленных атомных электростанций
по 400—600 тыс. кет каждая.
Какпе ядерные электростапцпн будут по-
строены в ближайшее время?
Реакторы мощных атомных электростапцпн
будут обладать водяным замедлителем п тсило-
носптелсм. Топливо — уран, обогащенный до
1,5%. На атомной станции, первая очередь
которой уже пущена, пар будет перегреваться
непосредственно в самом реакторе. Этот пар
пойдет в турбины. Первые 100 пз 600 тыс. кет
этой стапцпп уже подаются к нашим заводам и
городам.
У нас строптся мпого чисто опытных ядер-
ных реакторов. Уже работает атомный котел,
п котором топливом служит плутоний, а тепло-
носителем — расплавленный натрпй. Имеется
и реактор па быстрых нейтронах — без замед-
лителя — с ртутным носителем тепла.
Оба эти реактора очень интересны. В ппх
совсем пет замедлителя, — ядра плутония хоро-
шо делятся самыми разнообразными нейтро-
нами. Поэтому реакторы эти маленькие.
Один пз проектов повой атомной электростан-
ции принадлежит группе советских ученых во
главо с акад. А. И. Алихановым. Опп предла-
гают сконструировать реактор с жидким за-
медлителем — тяжелой водой. Теплоносителем
будет служить углекислый газ, а топливом
будет дешевый пеобогащенпый уран.
Кроме того, предполагается соорудить не-
сколько электростанций с воспроизводящими
реакторами. В впх будет использовано самое
распространенное атомное сырье — природный
торий. За счет превращения тория здесь обра-
зуются ядра хорошо делящегося урана-233.
О будущем техники трудно гадать. Но пер-
спективы разпптпя атомной энергетики довольно
ясны. Яд1 рпыс реакторы будут применяться
все более и более широко. Особенно привлекают
внимание специалистов воспроизводящие ядер-
пые кот £ы. Многие технпческпе трудности оста-
лись зд< сь позади. Одна пз важных областей
атомной физики — реакторостросппе — уже
полностью перешла в руки инженеров.
Однако самое заманчивое — это возможность
получить управляемую термоядерную реакцию.
Люди укротялп атомную бомбу, создав реактор,
в котором внутриатомная энергия выделяется
точно размеренными дозами. Подобно этому они
пытаются обуздать и водородную бомбу.
Это самая важная проблема современной
энергетики. Впервые в нашей стране начали
овладевать поистине пепечерпаемымп запаса ш
энергии, получаемой прп соединении ядер лег-
ких элементов. Замечательные открытия совет-
ских ученых дали возможность приступить к
опытам по созданию управляемой термоядер-
ной реакцип. В мощном газовом разряде уже
получены температуры в миллионы градусов.
И вот появились проекты «солнца на Зем-
ле». Сырья для термоядерных реакторов сколь-
ко угодно. Человечество обеспечено им па сотни
миллионов лет, — воды на Земле хватает!
Это, пожалуй, самая перспективная отрасль
недавно возникшей и бурно развивающейся
атомной энергетики.
ЗА СТО МИЛЛИАРДОВ
Постройка большого пятиэтажного дома обходится в несколько миллионов рублей.
За сто же миллиардов можно выстроить город величиной с Москву. Но что это за
100 млрд? Откуда они возьмутся?
Эти деньги сэкономят ваши рационализаторы и изобретатели за семилетку. Их у
пас около двух миллионов человек. Уже в 1959 г. они внесли в новаторский фонд
семилетки свыше 11 млрд. руб.
Со всех концов страны слышится перекличка новаторов. «В первый год семилетки
каждый из 30 тыс- наших изобретателен и рационализаторов, рапортует Кузбасс, -
внес во мсныпей мере во одному ценному предложению, что дало государству около
20'1 млн. руб. экономии».
Трест Вахрушеву голь, -сообщают пз Свердловской области, — внедрил 500 изо-
бретений и рацпредложений, сэкономив за год 4.5 млн. руб.».
«2.4 млн. руб. сберегли за последнее время члены Всесоюзного общества рацио
иализаторов г изобретателей подмосковного завода Электронзолнт», пишут со станции
Хотьково.
Очень нужна государстпу трудная, по увлекательная работа борцов за новую
технику.
181
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕХНИКИ
ПОСТОЯННЫЙ И ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК В ТЕХНИКЕ
р наше время пет такой отрасли народного
хозяйства, в которой не применялось бы
электричество. И каждая из них предъявляет
к электрическим машинам и аппаратам опреде-
ленные требования, от которых зависит не
только конструкция этих машин, но и род
используемого тока. Хотя в технике и в промыш-
ленности широко используются и переменный
и постоянный токи, области их применения
весьма четко разграничены.
Впервые люди получили электрический ток
от гальванических элементов. Эти элементы
создавали в электрической цепи поток электро-
нов, движущихся все время в одном определен-
ном направлении. Такой ток получил название
«постояв ного».
Первые вращающиеся генераторы, электри-
ческие двигатели и приборы также работали на
постоянном токе. И когда в конце прошлого
столетия русский электротехник М. О. Доли-
во-Добровольский предложил применять трех-
фазныи переменный ток, многие ученые отнес-
лись к этому с недоверием. Даже знаменитый
американский электротехник Эдисон считал
переменный ток выдумкой, пе заслуживающей
внимания. Однако очень скоро переменный ток
стали использовать во многих областях элек-
тротехники. Электрические генераторы пере-
менного тока создают в электрической цепи по-
ток электронов, непрерывно изменяющий на-
правление своего движения. Так, в цепи
электрической лампочки, освещающей вашу
комнату, электроны успевают за одну секунду
РОЖДЕНИЕ ТОКА
Для того чтобы привести в дви-
жение гидротурбину мощностью
в 100 кет, необходимо ежесекунд-
но пропускать через нее по 1 ле3
воды при напоре в 12,5 .ч. Это
значит, что каждую секунду па
лопасти такой турбины обруши-
вается с высоты третьего этажа
1 Т воды. Па крупных же электро-
станциях, где установлены тур-
бины в 100 тыс. кет, на лопасти
турбин ежесекундно низвергаются
сотни кубометров воды с высоты
в 20 и больше метров. Иначе
говоря, при сооружении гидро-
станций приходится создавать ис-
кусственные водопады, подобных
которым нс много есть в природе .
Рис. 1. Гальванические элементы дают постоянный ток.
100 раз изменить направление своего двпже
ния: 50 раз они движутся в одном направлении
и 50 — в обратном. Про такой ток говорят, что
он имеет частоту 50 периодов в секунду.
Эта особенность движения электронов при-
дает переменному току целый ряд свойств,
определивших его главенствующее положение
в современной электротехнике.
Одно из важнейших свойств переменного
тока — его способность к трансформа-
ции Как мы знаем, передача электрической
энергии на большие расстояния возможна только
при очень высоком напряжении, достигающем
110, 220 и даже 500 800 тыс. в. Столь высокое
напряжение нельзя получить непосредственно
в генераторах. В то же время для различных
электрических машин и аппаратов нужен элек-
трический ток напряжением в несколько де-
сятков плп сотен вольт. Вот здесь-то и приго-
дилась его способность к трансформации,— она
позволила с помощью трансформаторов изме-
нять напряжение переменного тока в любых
пределах.
Мало того. Соединенно обмоток генератора
в трехфазную систему позволило получить
трехфазный переменный ток. Это система трех
переменных токов, которые имеют одинаковую
частоту, но различаются по фазе на одп} треть
периода (см. т. 3, ст. «Электричество и магне-
тизм»), Трехфазный ток обладает важными до-
стоинствами. Во-первых, трехфазпые линии
электропередач выгоднее однофазных: по ним
при той же затрате проводов и изоляции можно
182
ПОСТОЯННЫЙ И ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК В ТЕХНИКЕ
Рис. 2. Генераторы электрических станций вырабаты-
вают переменный ток с частотой 50 пер)сек.
передать больше электрической энергии, чем
при однофазном переменном токе, А во-вторых,
благодаря свойству трехфазпого переменного
тока создавать вращающееся магнитное поле,
удалось построить очепь простые и надежные
асинхронные электрические двигатели без кол-
лектора и щеток.
Эти качества переменного тока и послу-
жили причиной того, что в паши дни все про-
мышленные электростанции вырабатывают толь-
ко трехфазный переменный ток.
Больше половины электрической энергии,
вырабатываемой этими электростанциями, рас-
ходуется электрическими двигателямп. Чтобы
они могли выполнять разнообразную работу,
их делают различными и по устройству и по
размерам.
Кроме простых асинхронных двигателей,
которые широко используются для привода
станков, есть двигатели с обмоткой и кон-
тактными кольцами на роторе. Они развивают
большие усилия прп трогании с места и
поэтому успешно применяются па подъемных
кранах. Есть еще синхронные двигатели, имею-
щие постоянную скорость вращения. По своим
размерам электрические двигатели бывают ма-
ленькими — с катушку нпток — и огромными,
как карусель.
Применение для привода станков сразу не-
скольких электрических двигателей дало воз-
можность упростить механизмы станка, об-
легчило управление имп и позволило создать
автоматические станочные линии.
Малые размеры электрических двигателей
позволили пспользовать электрическую энер-
гию там, где раньше применялся только руч-
ной труд. Электрические дрели, пилы, рубанки
и другой электрифицированный инструмент
намного облегчили труд рабочих, сделали его
более производительным.
Электрические полотеры, пылесосы, стираль-
ные машины п холодильники пришли па по-
мощь домашним хозяйкам.
Переменный ток — хороший источник тепла.
В мощных дуговых электропечах плавят и ва-
рят металл. Электрические печп сопротивления
широко используются для кондиционирования
воздуха, обогрева сушильных шкафов и раз-
личных помещений.
Электрические лампочки дают свет незави-
симо от того, какой ток идет через их нити.
Но поскольку передача переменного тока более
экономична, а трансформаторы позволяют лег-
ко поддерживать необходимое для них напря-
жение, вся осветительная сеть городов и сел
обслуживается переменным током.
Непрерывное изменение направления дви-
жения электронов в переменном токе, его спо-
собность к трансформации открыли ему широ-
кую дорогу во многие области техники. Но не
всегда хорош ток, все время меняющий свое
направление. Вот вы сели в троллейбус, поезд
метро или в вагон «электрички» на железной
дороге. Здесь вы попали во владения постоян-
ного тока.
Дело в том, что простые и удобные электри-
ческие двигатели переменного тока не позволя-
ют в широких пределах плавно менять скорость
своего вращения. А вспомните, сколько раз
водителю приходится изменять скорость дви-
жения троллейбуса; с такой беспокойной рабо-
той хорошо справляется только двигатель по-
стоянного тока. Питанпе этпх двигателей осу-
ществляется с тяговых выпрямительных под-
Рис. 3. С помощью трансформаторов можно изменять
напряжение переменного тока в любых пределах.
183
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛ I ТЕХНИКИ
Рис. 4. Электрические двигатели позволили создать
автоматические станочные линии.
Рис. 5. Электрические дуговые и индукционные печи
широко применяются в технике и промышленности.
Небольшие печи сопротивления можно встретить в
вагонах поездов, в троллейбусах и даже аома.
станций*. Приходящий на них с электростанций
переменный ток прп помощи ртутных выпрями-
телей преобразуется в постоянный, а затем
подается в контактную сеть — в провода и
рельсы.
Применение тяговых двигателей постоянного
тока на транспортных машинах оказалось на-
столько выгодным, нто пх молено встретить на
тепловозах и теплоходах.
Их основными двигателями служат дизели,
которые прп водят в движение генераторы,
вырабатывающие постоянный ток. Л он в свою
очередь заставляет работать электрические дви-
гатели, вращающие колеса или гребные винты.
Однако высокая стоимость и сложность
преобразовательных подстанций заставили уче-
ных и инженеров задуматься над использова-
нием переменного тока па транспорте. Сейчас
уже есть участки железных дорог, использую-
щие однофазный переменный ток. С успехом
используют его п на многих дпзель-элек-
трпческпх кораблях.
Дальнейшая электрификация железных до-
рог в нашей стране будет осуществляться пре-
имущественно с использованием переменного
тока напряжением 25 тыс. в. Этот ток будет
превращаться в постоянный непосредственно
на электровозах при помощи выпрямительных
устройств.
Хорошие регулировочные способности элек-
тродвигателей постоянного тока позволили с
успехом применить их также на подъемно-тран-
спортпых механизмах. На обычных кранах,
которые вы впдптс па строительстве, работают
двпгателп переменного тока. Но на мощных
подъемных крапах больших металлургических
заводов устанавливают двпгателп постоянного
тока. Ведь здесь надо- плавно поднимать и
псрсноспть огромные ковши с расплавленным
металлом, разливать его в изложницы или
подавать раскаленные болванки на прокатные
станы.
Эти двпгателп приводят в движение п ме-
ханизмы гигантских шагающих экскаваторов.
Двигатели постоянного тока могут разви-
вать очень большие скорости вращения — до
25 тыс. обiмин. Это позволяет получать боль-
шую мощность прп очень небольших размерах
двигателя. Поэтому они незаменимы в каче-
стве моторов управления, применяемых па са-
молетах для поворотов рулен, элеронов п за-
крылков, для подъема п опускания шасси
п других механизмов.
Неизменное направление движения элек-
тронов в це пн постоянного тока определило
184
ПОСТОЯННЫЙ И ПЕРЕМЕННЫ и ТОК В ТЕХНИКЕ
большую п важную об-
ласть его применения,
в которой переменный
ток с ним соперничать
не может. Речь идет об
электролизе — про-
цессе, связанном с про-
хождением тока через
жидкие растворы — эле-
ктролиты. Под воздей-
ствием постоянного то-
ка, проходящего через
электролит, он разла-
гается на отдельные эле-
менты, которые осажда-
ются па определенных
электродах — па аноде
илп катоде. Ото свой-
ство широко исполь-
зуется в цветной метал-
лургии — для получе-
ния алюмпнпя, магния, цинка, меди, марганца.
В химической промышленности при помощи
электролиза получают фтор, хлор, водород и
другие вещества.
В гальванотехнике электролиз применяют
для осаждеппя металла па поверхность различ-
ных пзделпй. Таким образом наносят защитные
покрытия на металлические изделия (никелиро-
вание, хромирование), изготавливают метал-
лические монументы, печатные формы и т. д.
Гальванизацию применяют в медицине для
лечения некоторых болезней.
Постоянное направление движения электро-
нов помогает постоянному току соперничать
с переменным в сварочном деле и некоторых
видах освещения. При сварке постоянным током
частички металла переносятся с электрода на
изделие более правильно и шов получается ка-
чественнее, чем прп сварке переменным током.
Зайдите на киностудию. Мощные дуговые
кинопроекторы заливают светом съемочный па-
вильон. На переменном токе дуга горит менее
устойчиво, дает меньше света п издает гул,
мешающий записп звука при киносъемке. Поэто-
му кинопрожекторы питают постоянным током,
который дает бесшумную устойчивую дугу.
В мощных военных прожекторах и дуговых ки-
нопроекционных аппаратах также используется
постоянный ток.
Чтобы получить переменный ток, нужно
непрерывно вращать генератор переменного
тока, а постоянный ток могут давать неподвиж-
ные аккумуляторные батареп пли же гальвани-
ческие элементы. Этп свойства источника элек-
Рис. (>, Для питания двигателей электровозов вдоль электрифицированной же-
лезной дороги устанавливаются тяговые выпрямительные подстанции, на которых
переменный ток преобразуется в постоянный при помощи ртутных выпрямителей.
трического тока также в ряде случаев опреде-
ляют область применения постоянного тока.
Автомобиль стоит на месте. Как завести его
двигатель? К вашим услугам аккумуляторная
батарея. Вы нажимаете кнопку стартера, и
двигатель постоянного тока, получая питание
от аккумуляторной батареп, заводит мотор.
А когда мотор работает, он вращает генератор,
который заряжает аккумулятор, восстанавли-
вает израсходованную энергию. Такой обрати-
мый процесс недоступен для переменного тока.
Что было бы, еслп бы в поездах освещение
питалось переменным током? Останови гея по-
езд — перестали вращаться колеса вагонов, а
вместе с ним остановились бы электрические
генераторы и свет в вагонах погас бы. Но этого
Рис. 7. В гальванических ваннах при помощи постоян-
ного тока покрывают различные предметы тонким
слоем никеля или хрома.
185
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕХНИКИ
Рис, 8. На киностудиях на постоянном токе работают
мощные дуговые кино прожекторы.
не происходит, потому что под вагонами уста-
иовлены генераторы постоянного тока, работаю-
щие параллельно с аккумуляторными батарея-
ми. Идет поезд — генераторы вращаются, дают
энергию для освещения и одновременно заря-
жают батарею. Остановился состав — аккуму-
Рис. 9. Аккумуляторные батареи применяются а раз-
личных областях техники.
ляторпая батарея посылает ток в осветительную
сеть.
Представьте себе, что па электростанции
произошла авария: все турбо- пли гидрогенера-
торы остановились п линии электропередачи,
связывавшие ее с другими электростанциями,
отключились. В таких случаях выручает по-
стоянный ток, получаемый от больших аккуму-
ляторных батарей. С его помощью приводят
в движение вспомогательные механизмы, вклю-
чают отключившиеся выключатели и снова
пускают в работу главные турбо- или гидрогене-
раторы. Питание от аккумуляторной батареи
очень надежно, поэтому все цепи защиты управ-
ления, автоматики п сигнализации на больших
электростанциях работают на постоянном токе.
Может ли плавать подводная лодка без
постоянного тока? На поверхностп воды может.
В этом случае ее гребные винты вращаются
дизелями. Но под водой дизели останавлива-
ются — не хватает воздуха. Там работает
двигатель постоянного тока, получающий энер-
гию от аккумуляторных батарей. Когда лодка
вновь всплывает на поверхность и включаются
в работу дизели, электрический двигатель
превращается в генератор п вновь заряжает
батареи.
В шахтах не везде можно подвесить контакт-
ный провод для электровозов. Как же пм пере-
двигаться? И тут опять выручает аккумулятор-
ная батарея. На многих шахтах рудничные
аккумуляторные электровозы доставляют уголь
пз самых отдаленных забоев. Электрические
тележкп с аккумуляторами — электрока-
ры — вы часто видите на вокзалах. Они есть
и в цехах больших заводов п фабрпк.
Обратите внимание, как кинооператор сни-
мает какое-нпбудь важное событие. В р^ках
у пего легкий киносъемочный аппарат, а на
поясе — аккумулятор. Нажал кнопку, и аппа-
рат заработал. Такие легкие аккумуляторные
батарсп широко применяются для переносных
радиостанции, сигнальных устройств, электрп-
ЧСС1. х измерительных приборов.
Конечно, перечисленными здесь примерами
не исчерпываются все области применения
электрической энергии. Мы ничего не расска-
зали о ее использовании для телеграфной
п телефонной связи, для радио и телевидения
и дрзгпх целей — об этом вы прочтете в со-
ответствующих статьях нашего тома.
186
ЭН Г Pl ЕТИКЛ БУДУЩЕГО
ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО
Много лет назад, когда паша страна по эко-
номике была позади болыпинстна стран ми-
ра, сопетские люди отваживались строить пла-
ны широких преобразовательных работ. Безумно
смелымп казались эти вдохновенные мечты,
страшно далекими срокп их осуществления.
Теперь, когда -по объему производства паша
страна вышла на второе место в мире, положе-
ние совершенно изменилось. Будущее уже пе-
рекликается с нашими современными работами.
Оно проливает яркий свет на целесообразность
и значение этих работ, пред осте р< гает и заста-
вляет искать другпе решения, избавляет нас
от напрасных огромных затрат.
Великие работы будущего могут проводиться
только на базе повой могучей энергетики, опи-
раясь на развитие металлургии и транспорта.
Энергетика, развиваясь, увеличивает власть
человека над природой. Она — наш главный
помощник в штурме космоса.
Электроэнергию измеряют киловатт-часами.
1 квт-ч электроэнергии способен поднять груз
в 1 Т па высоту 367 м (без учета потерь па
трение). С его помощью можно прокатать 50 кГ
металлоизделий, продемонстрировать 4 раза
большой фильм, добыть в шахте и выдать на-го-
ра почти центнер угля, вывести в инкубаторе
30 цыплят, 2 недели бесперебойно снабжать во-
дой одного жителя Москвы.
В 1959 г. советские электростанции вырабо-
тали 264 млрд, квт-ч. А в 1965 г. страна получит
уже 500—520 млрд, квт-ч —почти по 2300 квт-ч
на каждого человека вместо 14 в 1913 г.
Семилетний план — это первый этап гран-
диозных преобразований в стране, намеченных
на 15—20 лет. Как же будет развиваться совет-
ская энергетика в более отдаленном будущем?
По очень осторожному прогнозу, в 1970 г.
мы должны получить 900 млрд, квт-ч,в 1975 г.—
около 1500 млрд, квт-ч, а в 1980 г. — около
2300 млрд, квт-ч. Это в 260 раз больше плана
ГОЭЛРО!
На душу населения в 1980 г. у нас должно
приходиться около 8,5 тыс. квт-ч.
Рис. 1. Мощная тепловая электростанция.
187
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ I ПЛ Л ТЕХНИКИ
Главную роль в снабжении нашей страны
электроэнергией п теплом (в впде пара п горячей
воды) будут играть очень крупные тепловые
электростанции (см. ст. «Фабрика тепла н элект-
ричества»).
В будущем мы будем строить электростан-
ции мощностью до 3 млн. кет п выше. На ппх
будут работать очень экономичные турбогенера-
торы мощностью 200, 300 и даже ООО тыс. кет,.
Проектировщики уже думают о создании тур-
богенератора в 1 млн. кет — почти два Дне-
прогэса в одной компактной машине! Каж-
дый турбогенератор будет снабжаться паром
от своего гигантского котла. А на производство
1 кет-ч этпм агрегатам понадобится не более
300 Г угля — небольшая горсть!
Будут строиться новые типы электростан-
ций — газотурбинные. К. и. д. газовых турбин
более высокий, чем паровых, А сами они значи-
тельно компактнее. Газовая турбина нс тре-
бует воды. Сейчас у пас изготовляются газовые
турбины мощностью в 25 тыс. кет. В ближайшем
будущем будут созданы машины в 50 тыс.
п более кет. В дальнейшем газотурбинные
электростанции достигнут миллионной мощно-
сти. Опп станут превращать дешевое топливо
в электроэнергию.
Советские ученые открыли новые методы
энергохимпческого использования топлива. Из
торфа, бурых углей, сланцев перед пх ся пгаппем
в топках котлов будут извлекаться очень цепные
продукты — газ для бытового и промышленного
применения, смола, необходимая для получения
химических продуктов и жидкого горючего.
Таким образом, тепловая электростанция
будущего превратится в сложный комбинат,
который будет одновременно вырабатывать элек-
трическую энергию, газ, пар и горячую воду
для производственных п бытовых пуя:д, сырье
для химической промышленности, а из остат-
ков топлива — строительные материалы.
Ученые уже давно думают над тем. нельзя
ли непосредственно превращать топливо, свет,
тепло, внутриядерную энергию в электроэнер-
гию? Уясе построены первые электрохимические
генераторы. Пока еще они песовервшпны, по
все же это новый путь получения энергии.
Возможно, прпдет время, когда уголь не нужно
будет сжигать, чтобы превратить заключающую-
ся в нем химическую энергию в тепло п йотом
преобразовать его в механическую или элек-
трическую энергию. Химическая энергия у. ля
будет превращаться непосредственно в элек-
троэнергию с высоким к. и. д. Это будет боль-
шой переворот в энергетике. Ученые считают,
что можно будет соорудить колоссальные
электрохимические генераторы прямо в толще
угольных пластов под землей.
Энергию солнечных лучен тоже будут исполь-
зовать. Советские ученые работают над созда-
нием большои гелиотехники. Оча позволит ис-
пользовать солнечную энергию в промышлен-
ности. Для этого концентрацию солнечных
лучей увеличивают при помощи больших зеркал.
Такие машины могут работать почти так же, как
п обычные котлы па топливе. В Ташкенте уже
построена опытная солнечная установка с зерка-
лом диаметром 10 ж. На ней получают лед и
опресненную воду. Кроме того, проектируется
крупная солнечная теплоэлектроцентраль в
Араратской долине Армении. Паровой котел,
связанный с паровой турбиной п поставленный
в центре круга па 40-метровую башню, будут
подогревать пучки солнечных лучей, отражае-
мые от группы концентрически расположенных
зеркал. Зеркала установлены на специальных
телеясках-поездах, которые автоматически еле-*
дуют за движением Солнца.
Огромное будущее предсказывают разрабо-
танному’ подавно новому методу непосредствен-
ного превращения солнечного топча п света
в электроэнергию прп помощи полупровод-
ПЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
Задача непосредственного использования солнечной энергии издавна привлекает |
к себе внимание ученых и инженеров многих стран. Замечательным успехом было |
создание солнечных батареи, питающих опершей радиопередатчик третьего советского !
спутника Земли. '
Достигнуты в этой области и некоторые другие успехи. Созданы специальные I
установки, плоские стеклянные пластины которых пропускают коротковолновые |
лучи Солнца, но пе пропускают длинноволновые тепловые лучи. Это позволяет |
накапливать тепло. Такие установки уже сейчас приводят в действие насосы мощ- >
ностыо до 3 л.с. Для промышленного производства жароупорной керамики I
применяется установка с зеркалом диаметром более 12 м. С его помощью полу- <
чают температуры до 300<J'. Построена также 40 тонная параболическая рефлектор- 1
ная печь с алюмииисгым зеркалом диаметром 8,5 .», которая служит для пронз- {
водства удобрении путем связывания атмосферного азота. J
188
ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО
Рис. 2. Солнечная электростанция.
пиков в термоэлектрогенераторах (см. ст. «По-
jij проводники в технике»).
По-новому будут использовать и энергию
ветра. Она непостоянна, и подчинить ее нуждам
человека трудно. Но советские ветроэнергетики
непрестанно ищут методы «выравнивания» этой
энергии. Один из возможных способов аккуму-
лировать ветровую энергию это электроли-
тическое разложение воды на кислород и водо-
род, а потом соединение их (когда нет ветра).
Советская энергетика стопт у начала исполь-
зования гл\бпппого вулканического тепла Зем-
ш Такие возможности есть па Камчатке,
Курильских о-вах, Кавказе, в С редней Азии.
Решается мировой техникой и проблема
использования морских прилпвов. Все при-
ливные гидроэлектростанции, предлагаемые
пока проектировщиками, были бы очень доро-
гими и не обеспечивали бы надежного электро-
снабжения, Между тем общая мощность при-
ливов п отливов па Земле достигает 7 •Ю16 кет.
Техника будущего обратится, вероятно, и к
такому резерву, как малые температурные пере-
пады в природе. Ведь возможности получения
энергии от разницы температуры между водой
в глубине океанов и наружного воздуха, на-
пример в Арктике п Антарктике, очень
велпкп.
Не так далеко то время, когда атомная энер-
гетика обеспечит нам сказочное обилие электро-
энергии. В нашей стране уже вступают в строп
мощные атомные электростанции, проектиру-
ются и строятся новые крупные АЭС. Онп воз-
никают прежде всего в районах, далеко располо-
женных от месторождений органического топ-
лива и крупных рек. Остановится ли энергетика
на этом этапе?
Уже занимается заря новой техники, осно-
ванной на использовании термоядерных элек-
тростанций.
Горючим для них будет тяжелый, а потом,
возможно, п обычный водород. Производитель-
ность таких электростанций даже трудно себе
представить. Выпивая воду пз стакана, мы и
не подозреваем, что в ней содержится огром-
ное количество энергии.
189
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕХНИК П
-5
Когда появятся термоядерные электростан-
ции, то изобилие энергии позволит электрифи-
цировать и полностью автоматизировать все
производственные процессы.
Широкое развитие энергетики позволяет ста-
вить вопрос о великих преобразовательных ра-
ботах в Наин и стране. Они настолько грандиоз-
ны, что неизбежно приобретут международное
значение. О таких работах мечтают уже давно.
Сейчас, например, орошают лишь около 2°'о
площади всех пустынь. Культурными посева-
ми и насаждениями занято едва ли 1Оп;о
• всех земель. Какое поле гигантских работ
, в будущем!
1 Широкие международные водохозяйственные
системы помогут навсегда покончить с водным
голодом в отдельных зонах Земли, стереть с
лица нашей планеты желтые пятна пустынь.
Огромные преобразованпя необходимы и у
пас. Посмотрите на физическую карту СССР.
В глаза бросаются два колоссальных зеленых
пятна: Западно-Сибирская низменность и Ара-
ло-Каспийская впадина. Это — важные жит-
ницы нашей страны в будущем. Они могут дать
больше продуктов, чем производят сейчас США.
Научная мысль работает над тем, как ликвиди-
ровать излишнюю увлажненность великой при-
обской равнины, как лучше провести живитель-
ный поток сибирской воды в знойные пустыни
нашей страны.
Центральным и южиым районам Европейской
части страиы нужно все больше и больше прес-
ной воды. Вода становится важнейшим усло-
вием размещения промышленности и городов,
основой жизни и здоровья людей.
Уже разработан проект переброски воды
северных рек — Печоры, Северной Двины, Ме-
МНОГО ИЛИ МАЛО?
Всегда ли мы правильно су-
дим о том, что такое «много» и
что такое «мало»? Вет несколько
человек поднимают по лестницам
на пятый этаж стальной несго-
раемый шкаф весом в 300 кГ.
Люди напрягают все свои силы,
работа длится часами.
А велико ли дело - вскипя-
тить чайник воды? Всего 20 мин.
работы газовом горелки. Однако
расчеты показывают, что прп ки-
пячении двухлитрового чайника
затрачивается энергия, достаточ-
ная для подъема трех стальных
шкафов .1а крышу двадцатиэтаж-
пого дома!
зени — и их притоков в русла Волги, Днепра,
Дона. Высказывается идея перехвата воды в ни-
зовьях Дуная, Днепра, Днестра, Допа и Кубани
для орошения и обиоднепия южных районов.
Эти огромные работы связываются с утеплением
и освежением вод Черного моря, расширением
зоны субтропиков на Кавказе и в Крыму.
Наши реки несут в себе огромную энер-
гию — почти 3 тыс. млрд, квт-ч в год могут
дать они! Уже сейчас наша страна вводит в
строй мощные гидроэлектростанции, превосхо-
дящие наиболее крупные гидростанции капи-
талистических стран.
Строя каскады гидроэлектростанций, мы
создадим единую водохозяйственную систему
страны, соединим между собой все реки, все
14 морей, омывающих нашу землю, и трп океа-
на — Северный Ледовитый, Тихий и Атланти-
ческий.
Большое гидростроительство ведется в Ки-
тае. Там намечено сооружение па р. Япцзы гид-
роэлектростанцинСанься небывалой мощности—
20—25 млн. кет. На ней впервые будут уста-
новлены гидрогеиераторы по 1 млн. кет каждый.
Многим государствам уже сейчас очень нуж-
ны согласованные схемы международного ком-
плексного использования отдельиых рек. Пер-
вые ласточки такого международного сотруд-
ничества — большие работы советских и китай-
ских гидроэнергетиков по использованию Аму-
ра, работы по использованию пограничных рек
с Монголией, Афганистаном, Ираном, Норве-
гией, Финляндией. Разрабатывается прямой
водиый путь Днепр — Эльба — первое звено
возможной водноэнергетпческой системы Во-
сточной и Западной Европы. Советские гидро-
энергетики участвуют в сооружении высотной
Асуаиской плотины на р. Нпл в Египте.
Природные условия и ресурсы распределены
на Земле неравномсрио.
В Азиатской части Советского Союза, на-
пример, сосредоточены наши главные природ-
ные сокровища. Там величайшие реки, мировые
запасы леса, сказочные клады железа, цветных
и редких металлов, много не попользованных
под посевы земель. Поэтому в будущем транс-
портные и энергетические свяли Востока п
Запада нашей страны прид< тся перестраивать.
Кроме того, Европа, природные ресурсы кото-
рой ограничены, развиваясь в условиях мирно-
го сосуществования, будет обращаться к гигант-
ским восточным базам дешевой энергии, топли-
ва, леса, продовольствия и различного сырья.
Большое значение буду т иметь международ-
ные магистральные трубопроводы нефтп, газа.
190
ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕЙ?
Рис. 3. Бетровая электростанция.
жидкого аммиака — основного средства увели-
чения плодородия земли.
В ясные дни с мыса Дежнева виден американ-
ский берег. Берингов пролив — это единствен-
но возможный пункт для сухопутной связи
Азии с Америкой. Расстояние между станцией
Большой Новср и железнодорожной сетью США
через Берингов пролив составило бы 7200 км,
т. е. было бы почти в полтора раза короче пути
через Тихий океан. Сухопутный путь СССР—
США отличался бы постоянством, надежностью
и экономической выгодностью. Он должен иметь
мощные скоростные локомотивы и большие ва-
гоны. При скорости, превышающей 300 к.ч час,
такие экспрессы покрывали бы расстояние от
Сибирской магистрали до железнодорожной
сстп США почти за 30 час.
Новая дорога протяженностью около 4000 км
(па нашей стороне) установила бы надежную
связь с обширными пространствами Северо-
Востока СССР с пх неисчерпаемыми прпрод-
нымп богатствами.
Путь СССР—США может быть почти оди-»
паковой длины с Сибирской магистралью. Ее
протяженность от Челябинска до Владиво-
стока 7400 км, и построили ее за 15 лет (1891 —
1905).
Но Сибирскую дорогу строило одно госу-
дарство. А новая дорога — межконтиненталь-
ное сооружение, которое в условиях сотруд-
ничества и мира смогут строить две страны.
Советские люди верят, что здравый смысл
восторжествует, и тогда, подчиняясь воле наро-
дов, волшебная рука техники соединит два велп-
ких континента.
Во многих странах мира миллионы людей
интересуются инженерными проектами между-
народного значения.
Уже теперь человек пытается искусственно
воспроизвести такие титанические явления, как
морские течения. Мечты о преобразовании
климата Северного полушария Землп — уже не
грезы о воздушных замках. Над этой проблемой
работают ученые и инженеры. Наука делает
первый шаг к организованному перераспределе-
нию тепла Земли.
И вот во (никла идея перекрыть Берингов
пролив исполинским мостом-плотиной. В теле
плотины установят тысячи пропеллерных насо-
сов. Их приведут в действие мощные атомные
элект роста п цип.
Насосы создали бы теплое течение из Ти-
хого оксана в Атлантический, и опо могло
бы смягчить климат Сибири и Северной
Америки.
191
ЭНЕРГИЯ — длине} тля силл техники
в~---------------------
Но инженерная мысль идет дальше. Выдви-
гается новый нарванi. Основная его задача —
пзбавпться от мощного Ледового покрова.
Гольфстрим и его сонорные продолжения
несут с собой гораздо больше тепла, чем Ку-
ро-Спо. Нужно направить атлантические воды
через Полярный бассейн п Берингов пролив
в Тихий океан. Насосы Беринговой и котипы
должны гнать воду не из Гпхого океана в Ле-
довитый, а наоборот. Сквозной проход через
Арктику масс теплых вод Атлантики пере-
строит систему теплых п холодных течений Се-
верного полушария.
Воображению энергетиков уже рисуется
искусственный Гольфстрим, который растопит
вековые льды, ослабит холодны» течения и
превратит северные районы СССР в США в
обширные цветущие зоны жизни Над этой
велнкон проблемой должны работать меж-
дународные коллективы ученых и инже-
неров.
Мы попытались дать общую картину энер-
гетики будущего и тех преобразовательных ра-
бот, которые, возможно, будут производиться
с ее помощью. Но для того чтобы приблизить
будущее, нужна большая практическая рабо-
та по выполнению заданий семилетпего пла-
на развития народного хозяйства страны.
Очертания будущего становятся все яснее,
и необходимы колоссальные усилия всего со-
ветского народа, чтобы претворить в жизнь
завет Ленина, выраженный им в чеканной фор-
муле: «Коммунизм — это есть Советская власть
плюс электрификация всей страны».
ТОКИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ В ТЕХНИКЕ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Догрузите палку в пруд. Уровень воды дол-
жен повыситься. Но это повышение настоль-
ко ничтожно, что обнаружить его трудно.
А если попеременно погружать палку в воду
и вытаскивать ее, то по воде побегут волны.
Они заметны на значительном расстояппп от
места возникновения (рпс. 1). Такое механп
ческое движение воды можно сравнить с элек-
тромагнитными явлениями. Вокруг проводника
с постоянным током возникает постоянное элек-
тромагнитное поле. Обнаружить его вдали от
токонесущего проводника трудно.
Но еслп ио проводнику пропускать перемен-
ный электрический ток, то п электромагнитные
сплы вокруг проводника будут все время ме-
няться, т. е. электромагнитное поле вокруг
него будет волноваться. От проводника с пере-
менным током бегут электромагнитные волны.
Чтобы выяснить природу и действие этих
волн, вспомнчм некоторые понятия, уже из-
вестные нам пз учебников и пз т. 3 ДЭ.
Расстояние между двумя блпжашппмп греб-
нями воли иа пруду — это д л п н а волны.
Ее обозначают греческой буквой >. (ламбда).
Время, за которое какой-либо участок вол-
нующейся поверхности воды поднимается, опу-
скается п вновь возвращается к своему началь-
нику положению — это перпод колеба-
н п я — Т. Обратную величину т называют
частотой колебаний и обозначают
буквой f. Частоту колебаний измеряют в пе-
ри о д а х в секунду. Едпппца измерения
частоты колебаний, соответствующая одному
периоду в секунду, названа герц (гц) в
честь Генриха Рудольфа Герца (1857 — 1894),
знаменитого псследователя колебаний и воли
(1 тыс. герц I килогерц, 1 млн. герц 1 мега-
герц).
Один пз проектов шютпны через Берингов пролив.
192

РАНСЛЯЦЛ
СТУДИЯ
РГ-ЭРТАЖ,
УЕЖДУГСГ дняя
В РАЗНЫЕ ГОРОДА
ПО ПРОВОДАМ
К АБОНЕНТАМ
НА СТАНЦИЮ
В ЭФИР
лсмленр '
В U2" Тк t.l. Л
А ПI(«МАГНОЙ
ТРАНСЛЯЦИОННЫЙ
УЗЕЛ
ПРЕВРАЩЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ ЗВУКА ПРИ РАДИОПЕРЕДАЧЕ
ТОКИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ В ТЕХНИКЕ
Скорость в о л н (с) — то расстояние,
на которое волны распространяются за одну
секунду. За время одного периода Т волновое
движение успевает распространиться как раз
на длину одной волны X. Для волнового дви-
жения справедливы следующие соотношения:
с-7’ = Х; =
Этп соотношения между частотой колебаний,
длиной волны и скоростью движения воли вер-
ны пе только для волн на воде, но и для любых
колебаний п волн.
Необходимо сразу же подчеркнуть одно
свойство электромагнитных колебаний. Когда
онп распространяются в пустом пространстве,
то, какова бы нп была их частота, какова бы пи
была длина волны, скорость их распространения
всегда одна и та же —300 тыс. км сек. Видимый
свет — это один из видов электромагнитных
колебаний (с длиной волны от 0,4 до 0,7 мил-
лимикрона п частотой 1014 —101 гц). Скорость
распространения электромагнитных воли — это
скорость света (3 10,с см сек).
В воздухе и в других газах скорость распро-
странения электромагнитных колебаний лишь
немного меньше, чем в пустоте. А в различных
жидких и твердых средах она может быть
в несколько раз меньше, чем в пустоте; кроме
того, здесь она зависит от частоты колебаний.
ИЗЛУЧЕНИЕ II ИЗЛУЧАТЕЛИ
Мы живем в мире электромагнитных коле-
баний. И солнечный свет, и загадочные потоки
космических лучей, падающих на Землю из
межзвездных пространств, л тепло, нспуска-
емое жарко натопленной печью, п электриче-
ский ток, циркулирующий в силовых сетях,—
все это электромагнитные колебания. Все опи
распространяются в виде волн, в виде лучей.
Всякой предмет, всякое тело, порождающее
волны, называют излучателем. Палка,
которой болтают в пруду,— это излучатель
водяных волн. Вода оказывает сопротивление
ее движению. Чтобы двигать палку, надо за-
трачивать мощность. Эта передаваемая поде
мощность численно равна произведению квадра-
та скорости движения палки на сопротивление
движению. Частично эта мощность превращает-
ся в тепло — идет на нагревание воды, а ча-
стично идет на образование волн.
Можно сказать, что полное сопротивле-
ние, испытываемое палкой, — это сумма двух
сопротивлений: одно пз них — сопротивление
САМАЯ МАЛЕНЬКАЯ
И САМАЯ БОЛЬШАЯ
Есть много единиц из-
мерения энергии: эрг, джоуль,
калория и др. Самая маленькая из
них — электронвольт: электрон,
разогнанный в электрическом
поле между точками с разностью
потенциалов в 1 о, будет обла-
дать энергией в 1 электронвольт.
Самую большую единицу энер-
гии предложил недавно для под
счетов мировых запасов энергии
Индийский ученый Хоми Баба.
Его единица равна тепловой энер-
гии, которая выделяется при
сжигании 33 млрд. Т камснио
го угля. Такое количество угля
ученый взял потому, что за по-
следние 20 лет, в течение которых
особенно много добывалось и сжи-
галось угля, его было извлечено
из земных недр именно 33 млрд. Т
теплообразования, а другое — сопротивление
волнообразования — сопротивление
излучения, как его принято называть
(рпс. 2).
Такне же закономерности и у электромагнит-
ных явлений. Мощность, которую расходует
в проводнике электрический ток, равна произ-
ведению сопротивления проводника на квадрат
тока в нем. Если взять ток в амперах, а сопро-
тивление в омах, то мощность получится в
ваттах.
D электрическом сопротивлении любого про-
водника (как п в механическом сопротивлении
поды двпжеппю палкп) можно различить две
составляющие: сопротивление теплообразова-
ния — омическое сопротивление
п сопротивление излучен и я—
сопротивление, вызванное образованием вокруг
Рис. 2 При движении весла в воде преодолевается сопро-
тивление теплообразования и сопротивление излучения
(волнообразования.)
□ 13 Детская шщиклопедия. т. 5
193
ЭНЕРГИЯ — ШЛЯ СНЯЛ ТЕХНИКИ
Pit .3 Пt редача толчка вдоль шеренги костяшек домино.
Так же передается энергия от частицы к частице при
механическом волновом движении.
проводника электромагнитных волн, уносящих
с собой энергию.
Возьмем, например, электрическую нагре-
вательную плитку, для которой омическое со-
противление равно 20 ом, а ток 5 а. Мощность,
превращаемая в этой плитке в тепло, будет
раьпа 500 ет (0,5 кет). Чтобы вычислить мощ-
ность воли, бегущих от излучателя, надо по-
множить квадрат тока в проводнике на сопро-
тивление излучения этого проводника.
Сопротивление излучения находится в слож-
ной зависимости от формы проводника, от его
размеров, от длины излучаемой электромагнит-
ной волны. Но для одиночного прямолинейною
проводника, во всех точках которого идет ток
одного и того же направления в одинаковой
силы, conpoi пвленпе излучения (в омах) вы-
ражается относительно простой формулой:
3200(4)2.
Здесь I — длина проводника, ал — длина
электромагнитной волны (эта формула спра-
ведлива прп I значительно меныппх, чем ).).
Прп ориентировочных прикидках эту фор-
мулу можно применять для любых электротех-
нических конструкций, любых машин п ап-
паратов, например для нагревательной плитки,
в которой провод нс прямолинеен, а свернут
в спираль, улоя спиую зигзагом. Но в каче-
стве I в формулу сопротивления излучения надо
подставлять не полную длину проводника, а
один пз приведенных размеров рассматрпваемой
конструкции. Длн нагревательной л тпткп I
приблизительно равно поперечнику плитки.
На центральных электростанциях вырабаты-
вается переменный ток с частого# 50 гц. -Этому
току соответствует электромагнитная волна дли-
ной в fi тыс. км. Не только электрическая
плитка, но и самые крупные электрические ма-
шины и аппараты п даже дальние лпнпп элек-
тропередачи имеют размеры I во много раз
мснынпе, нежели длина этоп электромагнитной
волны. Сопротивление излучения самых круп-
ных электрических машин и аппаратов для
тока с частотой 50 гц измеряется ничтожными
долями ома. Даже прп токах в тысячи ампер
излучаются мощности меньше одного ватта.
Поэтому в практике прп применении про-
мышленного тока с частотой 50 гц не приходит-
ся учитывать его волновые свойства. Энергия
этого тока крепко «привязана» к проводам. Для
подключения потребителя (ламп, печен, дви-
гателей и т. д.) необходим непосредственный
контакт с токонесущими проводами
С повышением частоты тока длина электро-
магнитной волвы уменьшается. Например, для
тока с частотой 50 \Я.гц опа равна 3 м.
Прп такой волне даже проводник небольших
размеров может иметь значительное сопротив-
ление излучения п при относительно неболь-
ших токах излучать значительные количества
энергии.
По уточненным расчетам проводник дли-
ной в полволпы (/ = ?, j имеет сопротивление
излучения /?иЗЛ. около 73 ом. Прп токе, ска-
жем, 10 а излучаемая мощность будет 7,3 кет.
Проводник, способный излучать электромаг-
нитную энергию, называют антенной.
Этот термин был заимствован электриками в
конце прошлого века пз энтомологии, — антен-
ной называется усик-щупальце у насекомых.
У ИСТОКОВ РАДИОТЕХНИКИ
Электромагнитные колебания, совершаю-
щиеся с частотой в миллион миллиардов герц
наше зрение ощущает как свет. В тысячу раз
более медленные колебания могут ощд щаться
кожей как тепловые лучи.
Электромагнитные колебания, частота кото-
рых находится в пределах от нескольких ки-
логерц до тысяч мегагерц, не воспринимают-
ся органами чувств, но они имеют большое
значение в пашем жизни. Этп колебания спо-
собны распространяться, как п свет п тепло,
в впде nj4cit. По-латыни слово «луч» — «ра-
диус». От этого корпя п образовано слово «ра-
диоволны». Это колебания, порождаемые тока-
ми высокой частоты. Основное, важнейшее пх
применение — беспроволочная телеграфная и
телефонная связь. Впервые в мире беспрово-
194
ТОКИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ В Т1 хпнкг
личную передачу сигнален радиоволнами прак-
тически осуществил русский ученый А ц-ксандр
Степанович Попов. 7 мая (25 апреля) 1895 г. на
заседании физического отделения Русского фи-
зико-химического общества он продемонстри-
ровал прпем радиоволн.
В паше время с помощью радио можно
установить беспроволочную связь между любы-
ми точками земного шара. Возникли новые
отрасли высокочастотно^ техники — р а д п о-
локация, телевидение. Радиотех-
ника стала применяться в различных отраслях
промышленности.
Обзор высокочастотной техники правильно
начинать с методов получения переменных то-
ков высокой частоты.
Самый старый и наиболее простой способ
получения высокочастотных электромагнитных
колебаний — это разряд конденсатора через
искру. Первые радиопередатчики А. С. Попова
имели пскровыо генераторы с такими простеп-
шпмп разрядниками в виде двух шаров, раз-
де генных воздушным промежутком.
В начале нашего столетия появились со-
вершенствованные пскровые разрядники, ко-
юрые давали высокочастотные колебания мощ-
ностью до 100 кет. Но в них были велики по-
тери энергии. В настоящее время есть более
совершенные источники токов высокой часто-
ты (ТВЧ).
Для получения токов с частотой до несколь-
ких килогерц обычно применяют машинные гене-
раторы (рнс. 4). Такой генератор состоит из
двух основных частей — неподвижного статора
и вращающегося ротора. Обращенные друг к
ДРУгу поверхности ротора п статора зубча гые.
При вращении ротора взаимное перемещение
этих зубцов вызывает пульсацию магнитного
потока. В рабочей обмотке генератора, уложен-
ной па статоре, возникает переменная э л е к-
т р о д в и ж у щ а я сила (э. д. с.). Час-
тота тока равна произведению числа зубцов
ротора па число его оборотов в секунду. На-
прим-'р. при 50 зубцах на роторе и скорости
его вращения в 50 об сек получается ток
частотой 2500 гц.
В настоящее время выпускаются машинные
rein раторы ТВЧ мощностью до нескольких
сотен киловатт. Они дают частоты от несколь-
ких сотен герц до 10 кец.
Одни пз наиболее распространенных совре-
менных способов получения ГВЧ — это при-
мет нпе колебательных контуров,
соединенных с электрическими управ-
ляв м ы м и вентилями.
Рис. 4. Машинный генератор тока повышенной частоты»
СПУСКОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Откройте наручные часы. Первое, что бро-
сается в глаза,— это колесо-маятник, которое
быстро колеблется взад и вперед, скручивая
и раскручивая спиральную пружинку-волосок.
С ним связана пилочка — балансир, который
сцепляется с анкерным колесом (колесо
с фигурными зубцами). Отклоняясь то в одну,
то в другую сторону, балансир отпускает
зубцы анкерного колеса. При каждом коле-
бании маятника анкерное колесо повора-
чивается на один зубец. При этом оно через
балансир подталкивает маятник, не дает за-
тухнуть его колебаниям.
Комбинацию анкерного колеса и баланси-
ра называют спусковым м е х а и и з-
м о м или, короче, спуске м. При его помо-
щи вращательное движение заводной пружины
преобразуется в колебательное движение ма-
ятника. Этот механизм очень похож по своему
действию на электрические схемы,
которые превращают постоянный ток в элек-
трические колебания.
Маятник— механическая колебательная сис-
тема. Электрическая колебательная система
составлена пз с а м о и н д у к ц и и и емко-
сти. Емкость соответствует пружине-волоску,
а самоиндукция — массе маятника.
Спусковым механизмом в электрической
схеме служит выключатель. Он то соединяет
источник постоянного тока с колебательным
контуром, то преграждает току путь —
разделяет источник энергии и колебатель-
ный копту р.
13*
495
ЭНЕРГИЯ — ДИНКУ 1ЦЛЯ СИ ПЛ ТЕХНИКИ
Если попользовать в качестве выключате-
ля какую-либо механическую конструкцию —
рубильник, например,— то колебания можно
получить лишь с относительно низкой часто-
той — не выше десятков, и крайнем случае
сотен герц. Но существуют приборы, преры-
вающие ток с большей частотой. Это элек-
тронные, ионные и полупроводниковые в е п-
т и л и.
ЭЛЕКТРОННЫЕ И ИОННЫЕ ВЕНТИЛИ
Важнейшая часть всякого электронного
mu ионного вентиля катод — электрод,
который испускает электроны. На неболь-
шом расстоянии от пего располагают анод —
электрод, на который подается положительное
напряжение. В результате анод притягивает
к себе электроны. Между катодом и анодом
помещен еще один электрод --управляю-
щая сетка. Опа управляет потоком элек-
тронов.
Катод, сетка и анод размещены внутри стек-
лянного плн металлического баллона, пз ко-
торого тщательно откачивают воздух. Внут-
ри него создается большое разрежение — в ы-
с о к и й в а к у у м (рис. 5).
Ток в электронном вентпле создается элек-
тронами, которые движутся от катода к аноду.
Чтобы получить достаточно большой электрен-
Рис. 5. Трехалектродная лампа -электронный] at нтиль.
Отрицательное напряжение на управляющей сетке запи-
рает, прерывает электронный тек через вентиль. При
положительном напряжении на сетке вентиль пропус-
кает ток.
iibiii ток, анодное напряжение должно достп-
гать нескольких тысяч вольт. Прп прохожде-
нии тока здесь возникают значительные по-
тери— электронные вентили имеют большое
внутреннее сопротивление.
Если заполни гь баллон вентиля пос ie откач-
ки из пего во iyxa инертным газом или парами
металла, например ртути, цезия, то электроны,
проходя от катода к аноду, будут сталкивать-
ся с атомами наполнения. Под этими ударами
нейтральные атомы газа или пара ра пинают-
ся па электроны и положительно заряженные
частицы — ионы. В результате в простран-
стве между катодом п анодом будет теперь
находиться смесь отрицательно заряженных
электронов и положительных попов. Присут-
ствие положительных ионов облегчает прохо-
ждение тока между катодом п анодом. Такпе
вентили называются ионными. Через них про-
ходят токи в сотни ампер при напряжении на
аноде меньше ста вольт.
Однако тяжелые положительные ионы, на-
ходящиеся в разрядном пространстве между
катодом и анодом, затрудняют действие
управляющей сетки. Прп подаче на нее отрица-
тельного напряжения положительные новы
окружают сетку п нейтрализуют ее электри-
ческое поле. Поэтому сетка может предотвра-
тить прохождение тока лишь до того, как в
пространстве катод анод появились попы. Что-
бы прервать ток, необходимо на какое-то время
подать на анод отрицательное напряженно.
Такая особенность ионных вентилей (не-
полная пх управляемость) приводит к тому,
что с их помощью можно возбуждать лишь от-
носительно медленные колебания — с часто-
той не более нискольких килогерц. А вен-
тили с чисто электронным разрядом, имеющие
управляющую сетку, способны хорошо рабо-
тать при частотах до сотни мегагерц. Предел
повышения частоты колебаний у них ставится
инерцией электронов.
В современных электронных лампах ско-
рость э дейтронов достигает сотых долеп скоро-
сти света. Но даже прп такой высок >н скоро-
сти — тысячи километров в секу иду требуется
какое-то время, чтобы электрон успел пролететь
расстояние между катодом и анодом Время
пролета должно быть меньше, чем длитель-
ность полуперпода колебании, которые надо
получить.
Чтобы получать колебания с частотой
в сотни тысяч и миллиарды герц, применяют
пе лампы с управляющей сеткой, а другие
типы электронных приборов.
196
ТОКП ВЫСОКОП ЧАСТОТЫ В ТЕХНИКЕ
ЭЛЕКТРОННЫЕ «СВИС!КП»
Дуньте в дырочку ключа — раздастся свист:
возникнут быстрые механические колебания.
Часовой маятппк колеблется благодаря спуско-
вому механизму. \ в струе воздуха колебания
получаются иначе: вдувание ее в полость ключа
вызывает возппкповеппе то сгущении, то раз-
режений. Иначе говоря, в полости образуются
волны, впбрацпп.
Сходным образом работает и электронный
генератор. В безвоздушном пространстве нблп-
зп раскаленного катода помещают электрод,
в котором сделана одна или несколько полос-
тей. Поток электронов направляется в этп по-
лости. Еслп надлежащим образом подобрать на-
пряжение электрического поля, направление
п мощность потока электронов, то он груп-
пируется в отдельные сгустки. В полости —
в полом колебательном кон-
туре возникают электромагнитные коле-
бания, появляется электромагнитная волна.
Такпе сверхвысокочастотные (СВЧ) гене-
раторы называют прпборами с группирован-
ным потоком. Длппа электромагнитной волны,
возникающей в полости, определяется ее гео-
метрпческпчи размерами. Эта длина волны
равна приблизительно удвоенной длине поло-
сти. Таким образом можно получить санти-
метровые п миллиметровые волны, т. е. ток с час-
тотой в миллиарды герц.
Конструкторы создали много видов СВЧ-
генераторов с группированным электронным
потоком. Один из распространенных СВЧ-
генераторов, получивший широкое распростра-
нение в радиолокационных передатчиках, —
зто мпогорезонатор-
п ы й магнетрон (рис. 6).
Анодом его служит массив-
ный кусок меди, в котором
сделано цплппдрпческое отвер-
стие, окруженное кольцом вы-
рстов-резонатороп — полых
контуров. В центральном
отверстии помещается катод.
Под влпяппем высокого поло-
жительного напряжения па
аноде электроны от катода
стремятся лететь к аноду по
радпусам. Прпбор помещают
между полюсами сильного по-
стоянного магнита (отсюда и
название — магнетрон) так, что-
бы силовые липип магнитного
ноля были параллельны оси
Рш . 7 Схема клистрона — гене-
ратора с группированным элек-
тронным потоком.
катода и тем самым перпендикулярны путям
полета электронов в электрическом поле. Под
действием магнитного поля пути электронов
искривляются. Электроны движутся по спираль-
ным кривым, группируются в отдельные сгуст-
ки. Можно сказать, что в пространстве между
катодом и анодом вращается «облако» электро-
нов, «облако» отрицательных зарядов. Они от-
дают свою энергию на возбуждение колебаний
в кольце резонаторов.
Другой распространенный тип СВЧ-гене-
ратора с группированным электронным по-
током получил название клистрон (рпс. 7).
Катод клистрона испускает поток электро-
нов, похожий на луч. Электроны этого потока
ускоряются постоянным наиряжеппем, а за-
тем проходят через систему полых резонато-
ров. В первом резонаторе их скорости немного
изменяются: электроны, пролетающие в тече-
ние одного полунериода, ускоряются, а в те-
чеппе другого полуперпода за-
медляются, т. е. поток элект-
ронов, как говорят, мод у-
лпруется по скорое-
т п. Промодулировапный элек-
тронный поток летит затем
некоторое время в пространст-
ве, где нет электрических по-
лей, в д р е й ф о в о м п р о-
странстве. Здесь более
быстро движущиеся электроны
догоняют более медленные и
весь поток распадается на от-
дельные сгусткп. Затем такой
сгруппированный иоток попа-
дает во второй колебательный
контур и возбуждает в печ
колебания. Этому контуру элек-
троны отдают свою энергию.
197
ЭНЕРГИЯ —ДВИЖУЩАЯ С ПЛ Л ТЕХНИКИ___ _
ЛПюгорсзонаторпые магнетроны п клист-
роны предназначены для непрерывного гене-
рпронанпя и для импульсной работы (крат-
ковременными отдельными толчками). При
непрерывном генерировании пх мощность
достигает десятков кпловатт па сантиметро-
вых волнах. Прп этом напряжеппе на аноде
у магнетронов — несколько кпловольт, а у кли-
стронов — десятки киловольт. В импульсных
приборах максимальная мощность па санти-
метровых волнах достигает десятков тысяч
кпловатт. Для пптанпя клистронов такой
мощности необходим импульс постоянного
тока с напряжением в согнп тысяч вольт.
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Колебательный контур пз катушкп само-
индукции и конденсатора, а также контур
в виде металлической полости обладают тем
недостатком, что собственная частота их ко-
лебаний непостоянна. Например, изменение
темп< ратуры вызывает изменение размеров ко-
лебательного контура, а следовательно, п изме-
нение частоты.
В последние годы было найдено, что
в качестве радиотехнического колебательного
контура можно использовать некоторые моле-
кулы. Молекулы любых веществ имеют мно-
жество резонансных частот. Некоторые пз
этих частот лежат в области видимой частп спек-
тра электромагнитных колебаний. , >тнмп час-
тотами определяется цвет различных веществ.
Но многие молекулы пмеют также собствен-
ные частоты колебаний, соответствующие ра-
диотехнической части спектра. Практическое
применение в технике получил аммиак (NH ).
Молекула аммпака имеет частоту колеба-
ний, соответствующую радиоволне длппой
около 1,25 см. Колебания молекул отличаются
большим постоянством частоты.
Если направить поток молекул в метал-
лическую полость (полый колебате 1ьный кон-
тур), то можно получить радиоколебанпя очень
устойчивой частоты. Современные молекуляр-
ные генераторы дают погрешность частоты
меньше одной миллиардной доли. Если приме-
нить молекулярный генератор для управления
ходом часов, то такие часы, проработав непре-
рывно ио лот, дадут погрешность меньше
одной секунды. В повседневной жизни такая
точность и (лишня, но опа очень ценна для
ориентации кораблей и самолетов по радио,
для астрономических наблюдении.
Прп помощи молекулярных колебании мож-
но не только генерировать радиоволны, по
и усиливать пх. Молекулярные усилители со-
здают очень мало шумов - - помех.
Особенно хорошие результаты получаются
с молекулярными усилителями, в которых при-
меняются кристаллы парамагнитных веществ
(см. т. 3, ст. «Электричество и магнетизм»). Прп
температуре, близкой к абсолютному пулю,
ионы, образучонце кристаллическую решетку,
колеблются с радиочастотой. Приемник с мо-
лекулярным усилителем имеет в сотни раз боль-
шую чувствительность, нежели прпемнвк
с электронными лампами п полупроводниковы-
ми усилителями.
МИР КВАНТОВ
До сих пор мы говорплп только о волновой
прпроде электромагнитных колебаний, о том,
что электромагнитная энергия может сущест-
вовать в виде колебаний различных частот,
различных длин волн. Необходимо указать,
что потоки электромагнитной энергии пмеют
п свойства, характерные для частиц.
Потоки электромагнитной энергии склады-
ваются пз отдельных элементарных частиц —
квантов. Это— наименьшая неделимая пор-
ция энергии. Энергия, которая содержится
в одном кванте, или, как часто говорят, размер
кванта, зависит от частоты колебаний. Энергия
кванта прямо пропорциональна частоте коле-
баний и обратно пропорциональна длине
электромагнитной волны.
Среди квантов, прп всей пх невообразимо
малой величине, есть свои «великаны» и своп
«ппгмеи»; есть п такие, которые занимают про-
межуточное положение по величине. II все они
составляют единую семью, имеют наряд} с раз-
личиями множество общих черт.
Эти «родственные черты» п позволяют осу-
ществлять в мире квантов замечательные пре-
вращения. Нередкосппгмеп» становятся «велика-
нами», а (гиганты» превращаются н «карликов».
Такие преобразования происходят и прп различ-
ных естественных процессах природы п искусе t-
венпо — в различных приборах, созданных со-
временной техникой. На нашей таблице (стр. 200)
показано, как преобразуются кванты. Посмо-
трим эту путеводную карту по миру квантов.
Для изменения концентрации потоков элек-
тромагнитной энергпп применяют трансформа-
торы. Это зеркала, лпнзы. антенны, волноводы,
а также катушки, связанные общим магнитным
потоком. Для всех этих устройств характерно
198
ТОКИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ В ТЕКИНКЕ
то, что частоту преобразуемых колебаний,
а следовательно, п длину полны п иелпчнпу
квантов энергии оип оставляют без изменений.
13 более общем случае прп преобразовании
электромагнитной энергии меняется по только
ее концентрация, по и частота колебаний, а сле-
довательно, и длппа волны, и величина кнаптоп,
т. е. кванты в процессе преобразовавпя и ш
дробятся, или, наоборот, укрупняются.
Любой тпп преобразователя электромагнит-
ной энергии можно классифицировать по двум
признакам — величине квантов электромагнит-
ной энергпп на входе преобразователя и вели-
чине квантов па выходе. По этому принципу
п построена предлагаемая таблпца превращений
квантов. На ней размещены всевозможные
преобразователи электромагнитной энергии.
Здесь могут найти себе место и все существую-
щие, п все те, которые когда-либо появятся.
По вертикальной осп таблицы (по оси ор-
динат) отложены частоты электромагнитных
колебаний, а также соответствующие длины
волн п энергпп квантов. Известно, что сущест-
вует много различных единиц для измерения
энергпп. Напрпмер, счетчики электроэнергии
дают показания в киловатт-часах. Для изме-
рения энергии квантов очень удобной едини-
цей оказался электронвольт. Один электрон-
вольт— это энергпя, которую приобретает тело с
единичным электрическим зарядом, пройдя под
действием электрических сил разность напря-
жений в одпн вольт. По горизонтальной оси
таблицы превращений квантов также отло-
жены частоты колебаний, длины волн и энер-
гии квантов в электронвольтах.
Каждое деление таблицы — как вертикаль-
ное, так и горизонтальное — соответствует де-
сятикратному изменению и частоты, п длины
волны, и энергпп квантов. У таблицы превра-
щений нет гранпц. Ее можно расширять
во все четыре стороны. На нашем рисунке
таблица оборвана: на низких частотах (снизу
и слева) — на колебаниях с частотой меньше
одного периода н секунду, а па высоких
(сверху и справа) на частоте 1023 пер сек.
В этих пределах заключены электромагнитные
колебания, начиная с токов низких частот и
кончая космическими лучамп.
Отдельно от области периодических коле-
бательных процессов вдоль нижнего края таб-
лицы и вдоль левой ее стороны нанесены полосы
постоянного тока Постоянный ток можно па
звать током пулевой частоты с бес-
конечно длинным периодом колебаний и бес-
конечно большой длиной волны.
В каждой клетке нашей таблицы встречаются
два электромагнитных колебания. Этпм опа на-
поминает таблицы шахматных турниров, на
которых проставляются результаты встреч
всех участников между собой.
Но по диагонали таблицы встречаются
колебавпя одинаковых частот. Участники тур-
ниров сами с собой не встречаются. В турнир-
ных таблицах клетки по диагонали зачерки-
ваются. В нашей таблице по диагонали должны
располагаться приборы п аппараты, которые
не меняют пн частоты, пи длины волны, ни
размера кванта потока электромагнитных ко-
лебаний. Здесь можно разместить трансфор-
маторы, т. е. устройства, которые изменяют
концентрацию потока электромагнитной энер-
гии — плотность потока квантов.
В областях, лежащих по обе стороны от
диагонали, встречаются колебания разных ча-
стот. Мы приняли, что в верхней левой частп
таблицы расположены преобразователи, кото-
рые из высоких частот дают колебания более
низкой частоты. Здесь удлиняют волну, из-
мельчают кванты.
В нижней правой части таблицы помещены
преобразователи, которые, наоборот, повы-
шают частоту колебаний. Здесь волна уко-
рачивается, а кванты укрупняются.
Стрел кп по диагонали таблицы и по ее краям
показывают ваправленпе превращении.
На вертикальной полосе с левой стороны
таблицы расположены преобразователп все-
ВН ИМ АННЕ:
ПЕРЕДАЕТ ЛУННИК!
В официальном сообщении о
передаче с третьей космической
ракеты фотографий невидимой с
Земли стороны Луны, между про-
чим, говорилось: «... при макси-
мальном удалении станции (име-
ется в виду третья космическая
ракета) от Земли принимаемая
часть мощности излучения бор-
товою передатчика в 100 млн.
раз меньше среднен мощности,
принимаемой обычным телевизион-
ным приемником" И это не
удивите тьно: телевизионные пере
дачи ведутся па расстоянии в не-
сколько десятков километров, а
фотографии Лупы передавались на
Землю г расстояний до 470 тые. к.ч!
Итак, приемная станция теле-
видения, обслуживающая Лунник,
была в 100 мли. раз чувствитель-
ней обычного телевизора
199
ЭНЕРГИЯ — ДВ11 ПРУЩАЯ СИЛА ТЕХНИКИ
возможных колебаний в по-
стоянный ток: выпрямители
переменных токов, а также тер-
мо- и фотоэлементы.
На горизонтальной полосе
снизу таблицы даны нрсобра
з< нателп постоянного тока в
электромагнитные колебания.
На этой полосе находят себе
место индукционные катушки
с механическими прерывателя-
ми, вырабатывающие перемен-
ный ток с частотой в десятки
герц. Правее идут генераторы
с ионными и полупроводнико-
выми вентилями, затем — гене-
раторы ТВЧ с электронными
лампами, далее — источники све-
та, за ппмп — рентгеновские
трубки.
Прп построении нашей таб-
лицы принято, что данные энер-
гии на входе преобразователя
берутся по вертикальной оси,
а данные выхода - по горизон-
тальной оси. Конечно, можно
было бы расположить преобра-
зователи и по-иному понизи-
тели частоты отправить вниз
вправо, а повысптели, наоборот,
поместить вверху в левой ча-
сти. Однако будем придержи-
ваться принятого расположе-
ния и считать, что вход па
таблицу — справа и слева, а
выход — вверху и внизу.
ОБЛАСТИ СВЕТА II ЗВУКА
В безбрежном оксане коле-
баний необходимо особо отмс-
тить две области. Механиче-
ские колебания с частотой от
102 до 10'1 гц человеческое ухо
воспринимает как звук. А уз-
кая полоса электромагнитных
колебаний с частотой от41014
до 7-1014 гц, с длиной волн
от 0.4 до 0,7 микрона, с разме-
ром кванта энергии около двух
электронвольт — эю видимый
свет.
Из этих двух областей ко-
лебаний ведется атака па неве-
Таблица превращении квантов.
200
ТОКИ ВЫСОКО!! ЧАСТОТЫ В ТЕХНИКЕ
домое. Всякие иные колебания и волны человек
познает, превращая пх в светили зв>к. На
этих превращениях основана измерительная
техника решительно во всех отраслях про-
мышленности и научных исследований.
На нашей таблице превращений области
света и звука намечены жирными пунктир-
ными линиями. Вертпка п.ные столбцы таблицы
объединяют ряд явлений, при которых раз-
личные виды электромагнитной энергии пре-
вращаются в колебания избранной частоты.
В верхней части избранной вертикали (над
диагональю) колебания высоких частот пре-
вращаются в более низкие В нижней час in
этой вертикали (под диагональю) н и з к о ч а-
с г о т н ы е колебания превращаются и бо-
лее высокочастотные.
Если взять вертикальный столбец, соответ-
ствующий диапазону видимого света, то в верх-
ней его части молено поместить различные
устройства с фосфоресцирующими составами.
Эти составы обладают свойством превращать
крупные кванты (ультрафиолетовые — с эпер-
гпен в десятки электронвольт, рентгеновские —
с энергией в тысячи электронвольт, а также
гамма-лучи, которые получаются в результате
ядерных реакций и имеют кванты с энергией
в миллионы электронвольт) в фотоны видимого
света, обладающие энергией примерно в два
электронвольта. Частота электромагнитных
колебаний при этих превращениях понижает-
ся нередко в тысячи и даже в миллионы раз, а
длина электромагнитной волны соответственно
возрастает.
В нижней части вертикали светового диа-
пазона помещаются устройства, которые по-
вышают частоту колебаний. Здесь находятся
так называемые ИОПы — инфракрасные опти-
ческие приборы, которые способны инфракрас-
ное излучение превращать в видимый свет.
ЗОНА ТЕПЛА
, 1егче всего происходит превращение все-
возможных колебаний в тепловые. Если вы-
брать на горизонтальной осп нашей таблицы
частоту 1013;ч/, cootbctctbj ющую тепловым коле-
баниям. п подняться к пей по вертпкалп от низа
пашен таблицы, то па этом пути можно распо-
ложить все устройства электропагрсва: в са-
мом низу — нагреватели постоянного тока и
тока промышленной частоты в 50 . ц, выше—
технику нагрева токами высокой частоты.
Токи с частотой от сотен до миллионов герц
2U1
ЭНЕРГИЯ — ЦЯНИ У1Ц ii СИЛ I ЕХППКИ
ЭЛЕКТРОННОЕ СВЕРЛО I
Создан оригинальный прибор, |
который режет н снерлпт разлнч- *
ные материалы пучком рлектро .
нов. Внешне он напоминает S
электронны.. микроскоп. Снеци- $
альный программны!! механизм '
позволяет точно управлять злек- I
тронным пучком, который может |
быть сфокусирован на поверх {
пости диаметром всего 1 микрон. |
Электронное сверло очень удобно J
для обработки кварца, германия
и других полупроводниковых ма- !
териалов, так как сверлит и ре- '
жет их, пе нарушая кристалла J
ческой структуры вещества и не >
вызывая никаких механических |
дефектов. I
применяют для нагрева металлов — для плавкп,
поверхностной закалки, ковкп и штамповкп.
Прп нагреве изоляторов п полупроводников
применяют электромагнитные колебания с ча-
стотам, доходящей до миллиардов герц.
Самые разнообразные конструкции спи-
рали из медных трубок, конденсаторные
обкладки, направленные антенны, полые резо-
наторы — применяются для превращения радио-
волн в тепловые колебания.
В верхней части тепловой вертикали (над
диагональю) помещены устройства, связанные
с удлинением волны, с понпженпем частоты.
Здесь в тепло преобразуются световые коле-
бания. Еще выше в тепло превращаются
ультрафиолетовые, рентгеновские п гамма лучи.
Надо сказать, что во многих слу чаях пре-
вращение иных колебаний в тепловые идет
вопреки желанию тех, кто конструирует п
применяет различные преобразовате ш. Обра-
зование тепловых квантов это процесс, не-
избежно сопутствующий всякпм другим преоб-
разованиям электромагнитных процессов.
«НИЧЕЙНАЯ ЗЕМЛЯ»
Середина нашей таблицы превращений со-
ответствует электромагнитным волнам длиной
в десятые п сотые доли миллиметра, частотам
порядка 10’2 гц, квантам энергпп в десяти-
тысячные доли электронвольта. Эта область
пустынна. Она показана штрпховкоп. В мз-
в-стной человечеству частп Вселенной на ко-
лебания с частотой 10,! гц, т. е. волны длиной
в десяткп и сотни микрон, патает минимум
энергии. Две «долины тенен» областп мини
мальпых энергии пересекают таблицу пре-
вращений сверху донизу п от правого края
до левого. Область воли более длинных, нежели
световые п тепловые, по более коротких, чем
применяемые в современной радиотехнике,—
это наименее изученная часть электромагнит-
ного спектра.
Еще не существует мощных генераторов
электромагнитных воли длиной в сотые в
десятые доли миллиметра, пе существует и
хороших приемников, в которых эти волны
превращались бы с высоким к. п. д. в другпе
виды энергии. Это «ничейная земля» между
светотехникой п радиотехникой.
Электромагнитные волны длиной в сотые
и десятые долп миллиметра соответствуют соб-
ственным колебаниям крупных сложных мо-
лекул. Высказывались предположения,что имен-
но этп волны сопутствуют работе мозга, что
с пх помощью можно передавать мысли па
расстояние. Но, увы, не удалась еще ни одна
попытка построить «генератор чудес», который
мог бы воздействовать на психическую деятель-
ность. Процессы, идущие в нервной системе,
в мозгу, в основе своей электрохимические
процессы. Электромагнитные колебания —лишь
слабые спутники таких процессов. Микрон-
ные волны сильно поглощаются большинством
твердых и жидких веществ. Мощность потока
этпх волн быстро падает прп удалении от
источника пзтучеппя.
ТЕМПЕРАТУРА
Все возможные пр< вращения квантов элек-
тромагнитной энергии основаны па пх взаимо-
действии с электронами л другими частицами
(протопамп п нейтронами).
Запас энергии движения атомов и атомных
частиц, так же как и запас энергии квантов,
можно измерять в электронвольтах. Но когда
имеется большое колпчгс.во беспорядочно дви-
жущихся частиц, которь., сталкиваются между
собоп п обмениваются энергиями, то вводят
понятно о средней энергии час-
тиц ы. II эту среднюю энергию принято
и <мерять томперату рой. Средней энергпп в одпн
электронвольт соответствует температура око-
ло 8000 абсолютной шкалы. Прп компа нов
температуре (около 300 абсолютной шкалы)
средняя энергия частпц составляет сотые долп
электронвольта.
Всякое нагретое тело попускает кванты.
Чем выше температура тепа, тем больше сред-
202
ТОКИ ВЫСОКОП ЧАСТОТЫ В ТЕХНИКЕ
iiuii размер квантов излучения этого тела.
В принципе температурное излучение молено
использовать для получения любых частот,
любых длин поли.
На нашей таблице превращения наряду с
другими шкалами молено бы нанести п шкалу
температур в абсолютных градусах в соответ-
ствии с частотой, длиной волны п энергией
квантов.
Однако необходимо сказать, что прп длин-
ных волнах п низки* частотах мощность темпе-
ратурного и отучения очень мала. Прп тем-
пературе твердого гелия (около 1° абсолютной
шкалы) происходит излучение сантиметровых
воли. Но мощность такого излучения ничтожна.
Сантиметровые и более длинные электромаг-
нитные волны получают радиотехническими
методами Температурные излучатели практи-
чески используются для получения тепловых
п световых лучен п работают обычно при тем-
пературах в пределах от нескольких сотен
до 3000 абсолютной шкалы.
Излучение более коротковолновое, чем свето-
вое, обычно также получают не температур-
ными излучателями. Рентгеновским лучам, на-
пример, соответствует температура излучателя
в десятки миллионов градусов. Рентгеновские
лучп и еще более коротковолновые гамма-
лучи получают путем торможеимя потоков
заряженных частиц (электронов и попов) прп
пх ударе о различные мишени.
ПУТЬ ОДНОГО НАПРАВЛЕНИЯ
Преобразователи, меняющие размер кван-
та, длину волны и частоту электромагнитных
колебании, большем частью необратимы. Одни
могут только понижать частоту — дробить,
мельчить кванты. А другие, наоборот, пред-
назначены исключительно для повышения
частоты — укрупнения квантов. Вход и выход
энергии у преобразователей квантов обычно ме-
нять местами нельзя.
Лампа накалпчанпя превращает постоян-
ный п любой переменный ток в тепловые и
световые колебания с частотой от 1014 до 1015 гц.
Но обратное преобразование она не способна
производить. Световую энергию в электриче-
скую может преобразовать фотоэлемент. Однако
он не приспособлен для превращения электрп-
ч< ского тока в свет.
Поэтому в пашей таблице приборы, располо-
женные над диагональю, и те, что находятся
под ней надо рассматривать отдельно.
БЕЗБРЕЖНЫЙ ОКЕАН КОЛЕБАНИИ
Для многих позможпых превращении кван-
тов преобразователи еще не созданы. Неко-
торые пн (ы превращений пока нс представ-
ляют практического интереса. Что касается
других, то неизвестно, как пх осуществить.
Здесь много простора для пытлпвон мысли.
В нижней праной части таблицы располо-
жены резонансные ускорптелп заряженных
частиц. В этих приборах энергия колебаний
радиочастот преобразуется в энергию квантов,
во много раз более крупных, чем кпапты обыч-
ного рентгеновского излучения. Однако в верх-
ней левой части таблицы пет устройств, которые
действовали бы в направлении, обратном резо-
нансным ускорителям. Не существ} ет еще при-
боров, которые могли бы превращать рождаю-
щиеся прп ядерных реакциях гигантские кванты
в радиоволны.
Повсюду на пашен карте преобразований
квантов — игра частиц и воли. В одпп.х ме-
стах это мелкая рябь, в других — огромные
валы. Все новые п новые области этого безгра-
ничного оксана становятся на службу чело-
веку!
Па этом оставит! пока общпе рассуждения
о волнах п квантах п вернемся к рассмотрению
электромагнитных колебаний, более длинно-
волновых, чем свет п Лучистое тепло,— вер-
немся к токам высокой частоты.
ГАДПОВСГНЫ
Важнейшее применение токов высокой ча-
стоты - беспроводная передача сигналов: ра-
диотелеграфная п радиотелефонная связь, радио-
вещание, теленпдение. На цветном рисунке
(стр. 193) показано, как передают п прпппмают
радиоволны.
Радиоволны могут распространяться не
только в свободном пространстве. В современ-
ной технике их часто передают вдоль проводов.
По одной двухпроводной лпнпп можно
направить несколько различных радиоволн.
Каждая волна песет своп епгпаты, спои со-
общения. На другом конце линии находится
несколько радиоприемников, каждый из ко-
торых настроен па одну определенную волну,
а остальные волны отражает, отталкивает (см.
ст. «Проводная связь»).
Для проводных липин часто применяют
кабель, у которого одна жила — это цп шпдрп-
ческая трубка-оболочка, а вторая помещается
203
энергия — деижущля силл ТЕХНИКИ
по оси оболочки (отсюда название к о а к-
спа л ьпы н, т. о. соосный, кабель—рис. 8).
Внешняя оболочка служит экраном, предотвра-
щакящш утечку радиоволн. Изоляция между
экраном-оболочкой п внутренним проводником
делается наиболее высокого качества. Поэтому
в таком экранированном коаксиальном кабеле
радиоволны не имеют большого затухания.
По такому кабелю можно передавать даже теле-
визионные программы на сотни километров.
Рис. 8. Ираке пильный экранированный кабель. Радио-
волны распространяются с нем с малым затуханием
между центральной жилой и меоной оплеткой.
Иногда радиоволны выгоднее вместо ка-
бельной линии передавать направленным лучом.
Такой способ используется в радиорелейных
линиях. Волну легко собрать в луч только в том
случае, если размер излучателя больше ее дли-
ны. В радиорелейных линиях применяют санти-
метровые илп дециметровые волны. Излучатели
здесь имеют вид зеркал и помещены на высо-
ких башнях. Каждая башня находится на
расстоянии прямой видимости от двух своих
соседей.
Различные волны способны распространять-
ся по трубам. Это свойство звуковых волн
используют врачи, когда выслушивают своих
пациентов. II электромагнитные колебания тоже
распространяются внутри труб. Однако прп
этом выявляется существенная разница между
звуковыми и электромагнитными волнами.
В звуковых волнах происходят Продоль-
ные колебания, т. е. частицы воздуха, в кото-
ром распространяется звук, колеблются в том
же направлении, в котором распространяются
волны. Такпе продольные волны способны
распространяться но трубам, диаметр которых
может быть п много меньше длины волны.
Электромагнитные волны — это поперечные
волны. Электрические и магпптныс силы дей-
ствуют в направлениях, перпендикулярных
к направлению распространения волны. Гакие
волны пойдут внутри трубы to.hi.ko в том слу-
чае, еслп ее диаметр не слишком мал.
Существует критическая длина электро-
магнитной волны, которая зависит от попереч-
ных размеров трубы. Более длинные волны
в трубе быстро затухнут. А волны более корот-
кие, чем критическая, могут распространяться
внутри металлической трубы на очень большие
расстояния с малыми потерями — малым зату-
ханием.
Радиоволноводы широко применяются сей-
час в технике сантиметровых волн, и в радио-
локационной аппаратуре, и для дальней много-
канальной связи. По одной трубе — радио-
волноводу можно посылать одновремен-
но десятки тысяч различных радиоволн и таким
образом вести одновременно десятки тысяч те-
лефонных переговоров. Использование радпо-
вол поводов сулит возможность создания единой
телефонной сети всего Советского Союза (см.
ст. «Проводная связь»),
Радповолповоды дают также возможность
дальней передачи телевизионных программ.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
В прошлом веке, когда былп созданы первые
фотоэлементы — устройства, превращающие
световые сигналы в электрические,— появились
проекты передачи изображений электрическим
путем. Наиболее реальными оказались проекты
поочередной передачи электрических сигналов,
соответствующих яркости каждого отдельного
элемента изображения. Глаз имеет инерцию:
каждое световое раздражение, как бы кратковре-
менно оно ни было, сохраняется у него в течение
0,1 сек. Поэтому еслп перед глазами за одну
десятую секунды в последовательном порядке
возникает большое количество светящихся то-
чек, то у зрителя создается впечатление, что
все эти точки оп впдпт одновременно. Такая
поочередная передача сигналов от отдельных
точек изображения лежит в основе современного
телевидения. Практическое распространение
телевидение получпло только после того, как
былп созданы электронные прпборы. способные
осуществлять передачу и прием изображений
точка за точкой с требуемой быстротой и чет-
костью.
Впервые электронная система телевидения
быта предложена петербургским профессором
В. Л. Розипгом в 1907 г., но лпшь четверть
века спустя в pi зультатс работы многих кол-
лективов последователей и конструкторов
в ряде стран появились практически применимые
системы телевпдеппя (рпс. 9).
В первых практических телевизионных си-
стемах был использован еще одпп важный
204
ТОКИ ВЫСОКО!! Ч1СТОТЫ В ТЕХНИКЕ
принцип — п р п и ц п п накопления
энергии На передающем пункте фотоэле-
мент зарнжает конденсатор, затем весь на-
копленный электрический заряд создает сигнал
за время передачи одного элемента изображения.
На пашем рисунке (стр. 208) показана
электронная система современного черно-белого
телевидения.
На передающей станции пспольИ ют трубку
с мозаичным фотокатодом. Это
слюдяная и 1асзпнка, па которую нанесено боль-
шое колпчество отдельных тесно расположен-
ных пятнышек — фотоэлементов. Об-
ратная поверхность слюды металлизирована.
Этот металлизированный эле-
ктрод называют сигнал ь-
п о I п л а с т п п о н. Каж-
дый крохотный фотоэлемент
служит одновременно и об-
кладкои конденсатора; дру-
гая обкладка — сигнальная
пластина.
На фотомозаику прп по-
мощи объектива проекгиру-.
ют оптическое изображение.
Различные элементы мозапки
освещаются с разной интен-
сивностью. Фотоэлементы
приобретают относительно
сигнальной пластины заряд,
величина которого зависит
от освещенности. На свето-
чувствительную мозаику на-
правляют электронный луч,
который чертит параллель-
ные линии-строчки таким
образом, чтобы за одну се-
кунду успеть 25 раз обойти
всю ее поверхность. Этот
луч поочередно разряжает
все фотоэлементы. В резуль-
тате в нроподе, соединенном
с сигнальной пластиной, воз-
никают электрические им-
пульсы — видеосигналы
(рис. 10). Пх сила пропорцио-
нальна освещенности соответ-
ствующпх участков мозаики.
Сигналы усиливаются и по-
даются к радиопередатчику.
По денствуюпи му в пашен
стране стандарту изобра-
жение расклл (Ывается па
625 строк. Чтобы четкость его
была одинаковой п в верти-
Рис. 9. Механическая система для пе-
редачи изображений. Диски с отвер-
стиями, расположенными па спирали,
осуществляли передачу изображений
точка за точкой. Такие системы при-
менялись на заре телевидения.
кальном и в горизонтальном направлениях, каж-
дая строка должна состоять пзточек, размер ко-
торых одинаков и но вертикали и по горн -опта-
лп.'1ак как ширина кадра относится к его высо-
те, как 4 : 3, то полное число точек, па которое
разлагается изображение, и 4 больше ква (рата
числа строк. Прп 625 строках число точек равно
521 тыс. Все эти точки передаются 25 раз в се-
кунду. Поэюму наивысшая частота видеосиг-
нала будет около 6 млн. гц.
Для радиопередачи необходимо, чтобы ча-
стота несущей сигналы волны была хотя бы
в 8- 10 раз выше частоты самого сигнала.
Поэтому (ля передачи телсви (ения применяют-
ся частоты порядка 50 ли ц и
выше — метровые радиовол-
ны. Более длинные волны не-
пригодны для телепередачи.
Метровые радиоволны рас-
прост раняются прямолиней-
но, подобно свету. Поэтому
тслепередачп обычно можно
принимать па расстоянии
прямой видимости между ан-
теннами передатчика и при-
емника. Прп высоте пере-
дающей антенны 150 м и
высоте приемной антенны
10 .« радиус падежной радио-
передачи— до 60 км. В не-
которых исключительных
слу чаях тслевпзвоиные пе-
редачи прпппмаются па рас-
стоянии многих сотен ки-
лометров. Это зависит от со-
стояния ионосферы и атмо-
сферы (см. т. 3, ст. <.Фпзп
чсскпе основы радпоч).
Сигналы, полученные
приемной антенной, усили-
ваются п затем поступают
к приемной электронно-лу-
чевой трубке. Передняя стен-
ка этой тртбкп стеклянная,
п на внутренней стороне ее
нанесен слой л ю м и и о-
фора — вещества, светяще-
гося от ударов электронов.
В другом конце трубки по-
мещен электронный прожек
тор. В нем накаленный ка-
тод испускает поток элек-
тронов, которые под дсп
ствпсм фокусирующих полей
собираюгся в луч. А луч со-
205
ЭНЕРГИЯ - ДППКУЩЛЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
Рис. 10. Принцип действия ,juh'mpt пней системы теяеви ес ия.
здает па люминофорном экране пятнышко диа-
метром в десятые доли миллиметра.
Чтобы перемещать электронный луч по экра-
ну, возбуждая па люминофоре светящиеся
строки, на луч воздействуют поперечным элект-
рическим илп магнитным полем. Прп м а г-
питной развертке вокруг трубки по-
мещают две пары катушек. К ним от генера-
торов разверткп подается перс меппып ток. От-
клонение электронного луча пропорционально
току в катуисках разверткп Прп лппейпом изме-
нении тока в кат} шках луч с постоянной ско-
ростью перемещается по экрану. Одна пара кату-
шек дает строчную развертку. Прочертив одну
Рис. 11 РаОиотеж управление.
строчку, луч быстро возвращается
в исходное положение. Вторая
пара катушек дает развертку по
кадру. Она расположена перпенди-
кулярно первой и отклоняет
луч по вертикали так, чтобы за
время одного кадра прочертились
все 625 строк.
В современных телевизорах
для уменьшения мелькания при-
меняется так называемая черес-
строчная система раз-
вертки. Электронный луч сначала
прочерчивает все нечетные строч-
ки (I, 3, 5 пт. д.), затем воз-
вращается п прочерчивает все чет-
ные строчки.
Подобное развертывающее ус-
тройство действует и на передаю-
щей трубке. Чтобы луч в при-
емной трубке двигался согласо-
панно с лучом в передающее!
трубке, телевизионный передатчик посылает
сигналы, управляющие генераторами развер-
ткп, — синхронизирующие сиг-
нал ы.
Для воспроизведения изображения на экра-
не приемной трубки в электронном прожекторе
имеется управляющий электрод — модул fl-
то р. Ои изменяет ток в электронном луче в
соответствпп с впдеоепгналамп, т. е. в соответ-
ствии с чередованием светлых п темных участ-
ков в передаваемом изображении
Сейчас много внимания уделяется цветному'
телевидению, которое воспроизводит естествен-
ную окраску' изображений. Здесь применяют
метод разложения на передатчике изображе-
ния на трп основных цвета и суммирование,
смешение цветов на приемнике. За исходные
первичные цвета берут красный, зеленый
и спнпй.
По семплетнему плану в нашей стране на-
мечается ускорение работ по внедрению цветного
телевидения. Радиоинженеры работают над тем,
чтобы цветные передачи моглп приниматься
и существующими приемниками черно-белого
течевпденпя (без цветов, конечно). Этому тре-
бованию удовлетворяет система цветного теле-
видения с так называемой одновременной пе-
р( дачей цветов. Разрабатываются также си-
стемы объемного телевидения - стереоте-
ле в и д е и и я. Для этого необходимо перс ia-
вать два изображения предмета с двух разных
точек зрения, подобно тому как впдпт левый
и правый глаз человека.
206
ТОНН ВЫСОКО» ЧАСТОТЫ В ТЕХН икр
РАДИОЛОКАЦИЯ
Все знают сказку Пушкина о золотил пе-
тушке, подаренном звездочетом мудрецом царю
Додону. Петушок безошибочно указывал, с
какок стороны ждать нашествия врагов.
Жпшь превзошла сказку! В 30-х годах в
СССР п в некоторых других странах мира стали
входпть в практику радиолокаторы —
приборы более чудесные, чем золотой пету-
шок. Слово «локус» по-латыпп означает «место».
Радиолокация — это определение местоположе-
ния отдаленных предметов прп помощи радио-
волн (см. цв. рис., стр. 209).
Действие радиолокаторов основано на свой-
стве радиоволн отражаться. В радиолокаторе
есть передатчик, вырабатывающий радиоволны.
Встретившись на путп своего распространения
с какпм-лпбо препятствием, они отражаются,
п часть их попадает обратно к преемнику
локатора. Скорость распространения волн —
величина пзвестная. Поэтому, измерив время,
прошедшее с момента посылкп сигнала и до
момента возвращения отражения, и помножив
это время па скорость распространения волн,
получим удвоенную величину расстояния до
интересующего пас объекта.
,] тя точного определения времени, которое
затрачивает радиоволна па прохождение рас-
стояния до объекта и обратно, применяют раз-
личные методы. В радиолокаторах импульс-
ного типа передатчик работает не непрерывно,
а отдельными толчками—импульсами. После
каждого кратковременного его включения (дли-
тельность импульса бывает от долей микросе-
кунды до десятков микросекунд) наступает
пауза длительностью в сотни пли тысячи раз
больше длительности импульса. За время этой
паузы волны успевают пробежать расстояние
до объекта и обратно. Время, прошедшее меж-
ду излучением пмпульса п возвращением его
отражения, измеряют точные электронные схе-
мы. Затем посылается новый импульс волн.
Таких импульсов посылается от нескольких
десятков до нескольких тысяч в секунду. По-
этому можно сказать, что измерение расстоя-
ния производится непрерывно.
Существуют также радиолокаторы с не-
прерывным излучением. В них передатчик излу-
чает волны все время, ио прп этом частота ко-
лебаний н< остается постоянной, а слегка изме-
няется — излучение модулируется по частоте.
К моменту, когда возвращаются отраженные
колебания, излучаемые колебания имеют уже
несколько иную частоту. По разнице частот
излучаемых п отраженных колебаний и опре-
деляют расстояние до объекта, отражающего
волны.
В радиолокации в настоящее время приме-
няют преимущественно сантиметровые волны.
Опп хорошо проходят через дождь, туман, снег
н позволяют с большой точностью определять
расстояние до отдаленных объектов.
Наиболее совершенны!1 радиолокаторы
определяют расстояние до цели с относитель-
ной ошибкой менее К)-4. Ото превышает точ-
ность самых лучших оптических дальномеров.
Радполокацпопный метод измерения расстоя-
ний сводится к измерению промежутков време-
ни. Аппаратура, измеряющая отрезки времени,
дает более точные показания, чем устройства,
измеряющие какие-либо другие физические
величины.
Направление на цель радиолокатор изме-
ряет с возможной ошибкой менее 2 угловых
минут. А в некоторых типах аппаратов, в частно-
сти в применяемых для радиоастрономиче-
ских наблюдений, удается измерять угловые
координаты с точностью до нескольких угловых
секунд.
Существуют типы радиолокаторов, которые
автоматически следят за движущимся объек-
том, например самолетом, ракетой. Антенна
такого локатора автоматически, сама повора-
чивается иа объект. А радиолокатор с электрон-
ным вычислительным устройством позволяет
осуществлять автоматические полеты по за-
данной трассе
Методы радиолокации используют и в ме-
теоре югип. Прп помощи индикаторов круго-
вого обзора можно наблюдать образование туч
и грозовых фронтов, точно определять местопо-
ложение и высоту грозовых облаков. Такие
наблюдения позволяют более точно составлять
прогнозы движения туч, предупреждать за не-
сколько часов о приближении ураганов.
РАДИОТЕЛЕМЕХАНПКА
В конце прошлого века знаменитый изобре-
татель Никола Тесла (см. ст. «Нпкола Тесла»)
постропл модель корабля, которая управлялась
сигналами, передаваемыми радиоволнами. От
этих опытов ведет свое начало наука и текин-
ка управления механизмами на расстоянии
т е л е м е х а п п к а (рпс. 11).
В современной технике все шире приме-
няются автоматические устройства. Часто авто-
матическое управляющее устройство удаляют
207
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУ 1ЦЛЯ СИЛА ТЕХНИКИ
Рис. 12. Радиоволны связывают пункт управления
с объектами, отстоян]им и на сотни километров.
от механизмов, которые этим автоматом управ-
ляются. Между управляемым объектом и пунк-
том управления создаются каналы связи. По
нпм от объекта идут сигналы измерительных
приборов — производятся телеизмерения, а в
обратном направлении (от пункта управления
к объекту) идут сигналы команды. Иногда такая
связь осуществляется по проводным линиям.
Чтобы уменьшить расходы па линии связи,
по одной проводной лпнии часто передают не-
сколько различных команд — применяют мно-
гоканальную связь. В частности, многоканаль-
ная связь при помощи радиоволн, распростра-
няющихся по проводам, применяется на линиях
электропередач. Это так называемая высоко-
частотная связь по ЛЭП.
От Волги к Москве идут высоковольтные
линии, по которым передается электроэнергия
мощных гидростанции. По этим же линиям прп
помощи радиоволн передаются различные сиг-
налы, идут телефонные переговоры. Множество
различных токов циркулирует по линиям элек-
тропередач, не мешая друг другу. На электро-
станциях устанавливаются радиопередатчики
и радиоприемники. Их присоединяют к лини-
ям электропередачи при помощи конденса-
торов связи, которые свободно пропускают вы-
сокочастотные токи, но преграждают путь
низкочастотным силовым токам. Силовом ток
высокого напряжения не может проникнуть
к радиоустройствам. Кроме того, в линии вы-
сокого напряжения включают еще специ-
альные катушки — заградительные
дроссели. Они не допускают высоко-
частотных токов к силовом аппаратуре, пред-
отвращают потери высокочастотной энергии.
При помощи высокочастотной аппарату ры
осуществляется управление станциями и под-
станциями, удаленными на сотни километров
от пункта управления.
В статье «Автоматика» (см.) описан запуск
мощной ракеты при помощи автоматических
радиотелемеханических устройств. Значитель-
ная часть автоматических приборов, управляю-
щих ракетой, находится на наземной станции,
а их связь с исполнительными механизмами
на самой ракете осуществляется по радпо.
Но не только для связи с движущимися
объектами — кораблями, самолетами, раке-
тами — используют свободно распростра-
няющиеся радиоволны. При автоматизации
процессов добычи и транспортировки нефти
и газа часто оказывается выгодным примене-
ние радиоканалов для связи пунктов управле-
ния с участками нефтедобычи и нефтепроводов
(рис. 12). В последние годы па газо- и нефтепро-
водах стремятся полностью автоматизировать
насосные станции и управлять ими с пунктов,
удаленных часто на сотни километров. На эти
пункты управления от отдельных линейных
станций автоматически передаются сведения о
температуре, давлении, расходе нефти плп
газа, о состоянии различных пентплеп и за-
движек. По команде с пунктов управления
запускаются и останавливаются насосы, про-
изводятся различные переключения трубо-
проводов.
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ НАГРЕВ
Порыв ветра подымает пыль, крутит ее в
впхре. Так и электромагнитная волна, пронн-
Так передается телевизионное изображение: 1 изображение акторов и декораций попадает в камеру;
2 — микрофон для передачи звука; 3— осветительные приборы; 4—диктор в звуконепроницаемой
кабине; 5 комментатор показываемых сцеп; 6—режиссер с помощником и звукооператор; 7—магни-
тофон, включаемый во время действия; 8 пульт управления всеми осветительными приборами.
Звук н изображение попадают в аппаратную, превращаются в электромагнитные волны, усиливаются п по
кабелю идут на башню, а оттуда в эфир. Из подсобных студий передают изображение макетов, титров
и таблиц настройки. Из отдельного помещения демонстрируют кинофильмы. Внестудийный репортаж по-
ступает из передвижных усилительных установок на расстояние прямой видимости па мачту централь-
ной студии. Здесь изображение и звук усиливаются и посылаются в эфир по Другому каналу.
208
ЛГИ It
I1
и
t V
♦ 1
♦
ТОКИ высокое ЧАСТОТЫ В ТЕХНИКЕ
пылая любое вещество, любую конструкцию,
заставляет двигаться и вихре свободные элек-
троны в проводниках, раскачивает, колеблет
попы п молекулы в изоляционных материалах.
Чем быстрее движутся частицы вещества, тем
выше его температура. При помощи электро-
магнитных волн — токов высокой частоты
(ТВЧ)—можно нагреть в npni ципс любой ма-
териал до любой температуры.
В настоящее время основное количество
высокочастотной энергии потребляется для
промышленного нагрева. На многих заводах
работают высокочастотные нагревательные
установки мощностью в сотни и тысячи ки-
ловатт.
Конструкция нагревателя ГВЧ заппепт от
размеров и формы нагреваемых объектов,
от электрофизических характеристик мате-
риала объекта, от удельного электросопротив-
ления, от того, какой нагрев требуется — рав-
номерный, сплошной, частичный, поверхност-
ный, п от друспх факторов (рпс. 13).
Диапазон частот, применяемых для на1 ре-
ва ТВЧ, простпрается от звуковых (длина
воли больше тысячи километров) и до миллиар-
дов герц (сантиметровые волны). Чем больше
размеры нагреваемого объекта и чем выше элек-
тропроводность материала, тем более низкие
частоты можно применять для нагрева. И на-
оборот, чем выше электросопротивление, чем
меньше габариты нагреваемых объектов, тем
более высокие частоты — короткие волны
необходимы.
Основной материал в современном машино-
строении - сталь. Нагрев ТВЧ позволяет
просто и дешево производить поверхностное
ее упрочнение. Индуктированные токи высокой
частоты циркулируют только в топком по-
верхностном слое стали. Если нагревать ТВЧ
достаточно быстро, то тепло из поверхностно-
го слоя не успеет дойти до сердцевины. После та-
кого нагрева стальное изделие будет закалено
только па поверхности, а в середине останется
вязким п, следовательно, не будет хрупким.
Благодаря тому, что при поверхностной за-
калке нагревается только небольшая часть
всего объема изделия, электроэнергии рас-
ходуется меньше, чем при старых методах —
прп сплошном нагреве.
Многие важные детали автомобилей, трак-
торов, металлорежущих станков п различных
других машин и механизмов теперь запали-
ваю, ся гокамп высокой частоты.
Широко применяются в современной тех-
нике высокочастотные плавильные печп. В них
выплавляют многие высококачественные сор-
та сталп магни гные сплавы, жаростойкие спла-
вы. Часто плавка производится в разрежен-
ном пространстве — в высоком вакууме. Прп
вакуумной плавке получаются металлы и
сплавы наивысшей чистоты.
Нагрев ТВЧ позволяет получить высоко-
качественную скоростную пайку различными
припоями. Особенно широко применяется
пайка при нагреве ТВЧ в инструментальном
производстве. Она помогает крепить пластин-
ки твердых сплавов в резцах, фрезах, зуб-
ках для врубовых машпя, бойках отбойных
молотков, шарошках для буров.
Нагрев ТВЧ в последние годы пронпкает
даже в такие области, как, папрпмер, зубо-
протезная техника. Здесь применяется высо-
кочастотная плавка в сочетании с центробеж-
ной отливкой, высокочастотная пайка и сварка.
В мета тлопромышленносгп ТВЧ нагревают
стальные заготовки для обработки пх давлени-
ем (для штамповки, ковкп, накатки). При на-
греве ТВЧ не образуется окалины. Это эконо-
мит металл, увеличивает срок службы штам-
ЛАМПЫ ДЛЯ ШКАЛ
ПРИБОРОВ
Недавно появились очень про
стые и удобные люминесцентные
лампочки для освещения шкал
различных измерительных при-
боров и указателей. Такая лам-
почка представляет собой тонкую
стальную полоску с нанесенным
ва нее керамическим фосфорным
покрытием. Свечение лампочки
вызывается способностью неко-
торых типов фосфоров возбуждать-
ся в электрическом поле Лампоч-
ка отличается надежностью, проч
ностыо, длительным сроком служ
бы, простотой, маленькими раз-
мерами и способностью работать
вр.. весьма низких температурах.
1. Па локационном экране изображение посадочной площадки. 2. Экраи панорамного радиолокатора
отображает план местности. 3, Радиовысотомер улавливает отраженные от земли радиоволны. Справа „ схема
действия локатора: 4 электронный прожектор, 5 анод, б—п ластины вертикального отклонения, / пла-
стины горизонтального отклонения. Слева внизу: радпосшналы, посланные локатором, прошли о
Земли до Луны и обратно за 2,5 сек Вычисленное расстояние—384 400 км—совпадает с данными астрономов.
Детская энциклопедия. т. 5
209
ЭНЕРГИЯ ДНПЖУЩЛЯ СИЛА ТЕХНИКИ ___________
Г-
пои, улучшает качество покопок. Облегчается
п оздоровляется труд рабочих.
На заводах пластмассовых изделии нагре-
вают в установках ГБЧ заготовки пер-д прес-
совкой, производят вулканизацию различных
резиновых изделии.
Хорошо помогает нагрев ТВЧ прп склеп-
папнп. Многослойные небьющиеся стекла с
пластмассовыми прокладками между слоями
стекла изготавлпнают ири нагреве Т ВЧ в прес-
сах. Гак же производят нагрев древесины при
изготовлении некоторых сортов фанеры п фасон-
ных деталей из нее.
Для сварки швов в изделиях пз тонких
листов пластмасс применяют машинки 'I ВЧ,
напоминающие швейные. Так изготавливают
чехлы, футляры, коробки, трубы.
Одно из старейших применений нагрева
ТВЧ — сушка. Однако электрический ток,
особенно ТВЧ, — дорогой энергоноситель.
Поэтому сушка ТВЧ применяется, когда делают
дорогую продукцию и когда общее количество
удаляемой влаги невелико. Обычно стараются
комбинировать сушку ТВЧ с другими спосо-
бами (паром, горячим воздухом).
Существуют установки для стерилизации
нагревом ТВЧ. Благодаря тому, что весь
процесс нагрева закупоренной банкп продол-
жается не более минуты, консервы получают-
ся высокого качества. Они могут быть изготов-
лены из таких нежных ягод, как земляника,
которая прп этом не теряет сиоего аромата.
Рис. 13. Различные типы нагревателей ТВЧ:
Справа нагреватели, в которых действует магнитное поле.
Их применяют для хорошо электропроводных материалов Сле-
ва нагреватели, в которых действует электрическое поле. Они
предназначены для матсривлов с высоким электросопротивле-
нием (полупроводники, изоляторы). 1 — индукционная печь,
работай шал на токе с чагтотой 50 гц. Чтобы при этой низ-
кой частоте обеспечить хорошую магнитную связь между пер-
вич той обмоткой ночи (индуктором) и нагреваемым металлом,
печь снабжена стальным сердечником (магнито лроподенм);
2 - индукционная бгсеердсчпиковая печь (частота тока от
500 ец до нескольких мегагерц). Объем тигля бывает от не-
скольких кубичес ких миллиметров до сотен литров, з - индук-
тор для поверхностного нагрева под закалку (частота тока от
нескольких килогерц до нескольких мегагерц) Показан простей-
ший одповиткг-вый индуктор для нагрева боковой поверхности
и-зделнй в форме диска Часто применяются индукторы слож-
ной формы, иногда с фсррсмагиитт ши магнитопрс водами;
4 установка для индукционной плавки стекла Электропровод-
ность стекла даже при самой высокой температуре много мень-
ше электропроводности металлов Для нагрева стоила необхо-
димо мндуктир тать в нем более высокие напряжения, чем в
металле Применяй ггп част'Л'ы от единиц дет десятков мегагерц;
5 устройство для наг[ сва в высоком ктотпом электрическом
поле Для такого пагр< ва применяются частоты нс ниже несколь-
ких мегагерц. С высокочастотный нагреватель дли сп-рилн-
вации Ktifirc! bob в стеклянных банках. 7 нагреватель в виде
воли тола, в которг н действу!-т одновременно и электрические
и чагннтньт почи При дальнейшем повышении ч итоги перехо-
дим нт нагревателей ТВЧ к n-irj еватслям инфракрасным
и лучгписм. Дли получении теневого излучения применя-
йся не электронике генераторы, а нагретые поверхности;
3 — установка с лампами инфракрасного излучения дли сушки
Лановых покрытий.
Повышение частоты, укорочение длины волны
210
ТОКII УЫГОКОП ЧАСТОТЫ В ТЕХНИК!
Последние годы все шире применяется нагрев
ТВЧ в стекольном производстве при снарке
различных стеклянных изделий (труб, пусто-
телых блоков) и прп варке стекла пз шихты.
В начале этого раздела мы сравнивали элек-
трпческпс Toi.n, возбуждаемые переменными
электромагнитными полями, с обыкновенными
впхрямп. Известно, что на вихревом движении
основана работа центробежных насосов. Кон-
струкция насоса зависит от вязкости и плот-
ности тон жидкости пли газа, для перекачива-
ния которых он предназначен. Так п конструк-
ции нагревателей ТВЧ (ппдукторов, обкладок,
антенн), которые должны возбуждать электрон-
ные впхрп, завпеят от электрических харак-
терпстпк нагреваемых материалов.
Индуктор для хорошо электропроводных ма-
териалов должен создавать в объекте большой
ток прп относительно низком напряжении.
Вмалоэлектропроводпых материалах, наоборот,
необходимо высокое напряжение, по ток ма-
лой сплы.
Можно построить нагреватель ТВЧ, в ко-
тором действуют одновременно и магнитное
и электрическое быстровеременное поля. Пока
электросопротивление нагреваемого материала
волги.о, энергия передается электрическим
полем. Прп низком электросопротивлении
энергию передает магнитное поле. Подобный
нагреватель может согласовывать генератор
ТВЧ с его нагрузкой, даже если электросопро-
тивление этой нагрузки в процессе нагрева
изменяется в тысячи раз.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЛУЧ-РЕЗЕЦ
Известно, что быстрый местный нагрев
хрупких материалов вызывает их разруше-
ние, растрескивание. Так трескается стакан
пз толстого стекла, еслп в него плеснуть
кипятку, разрушаются скалы под действием
солнечных лучей.
Максимальная мощность, которую несут
с собой солнечные лучп в знойный полдень в
тропиках,— до 2 кет па квадратный метр. Если
бы напряженность светового поля измерить в
вольтах эго соответствовало бы около 10 e/ejit2.
Прп помощи электромагнитных волн метрового
диапазона можно достигнуть концентрации
энергии в десятки раз более высокой, чем
энергия солнечных лучей. А применяя деци-
метровые п сантиметровые волны, можно до-
стигнуть еще более высоких концентраций — в
Десятки тысяч киловатт на квадратный метр.
Прп таком интенсивном нагреве можно быстро
разрушать многие материалы.
При нагреве 11)4 одни части сложной гор-
ной пор |ды нагреваются сильнее других. По-
этому трещины проходят не беспорядочно, а
по границам составных часши. ТИЧ можно ис-
пользовать для отделения полезных ископае-
мых от сопутствующего пм балласта.
Высокочастотный метод разрушения можно
сочетать с механическим п гидравлическим
разрушением. Таким образом можно создать
новые типы Машпи длп прохождения горных
выработок и весьма крепких породах.
Электрофизические свойства горных пород
отличаются большим разнообразием.Так, многие
руды металлов, и частном и железные руды,
обладают значительной электропроводностью.
Под юные Материалы можно нагревать п разру-
шать относительно низкими частотами. Гор-
ные породы, состоящие в основном из кварца,
слабо поглощают электромагнитные волны.
Для этих пород нужны более высокие частоты,
более интенсивные электромагнитные поля.
*
* *
Высокочастотные методы открывают мно-
го новых возможностей для применения авто-
матики. В ряде случаев нагрев ТВЧ лучше
всех других методов нагрева поддается автома-
тизация. Очень интересны высокочастотные
методы управления и контроля различными
технологическими процессами. Прп помощи
высокочастотных вихревых токов можно кон-
тролировать толщину покрытии на различных
объектах, обнаруживать трещины и другие де-
фекты в металлических изделиях, металличе-
ские включения в неметаллических вещах. По
измерению высокочастотных электрических ха-
рактеристик можно косвенным путем определять
влажность, температуру, химический состав
вещества. Электрические токи высокой частоты
применяются для получения ультразвуковых
колебаний.
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНСПОРТ
Один пз перспективных впдов легкого на-
земного транспорта будущего — высокочастот-
ный транспорт (ВЧТ). В 1943 г. автором этой
статьи была построена первая эксперименталь-
ная установка ВЧТ.
Вдоль дороги протягивается бесконтактная
сеть. Она может быть воздушной пли подземной.
Такая сеть служит первпчпон обмоткой вы
сокочастотного трансформатора. На экипажах
14*
211
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
устанавливаются приемные витки — вторич-
ные обмотки трансформаторов. При помощп
конденсаторных батарей пт настраивают в ре-
зонанс с частотой тока в сети (рис. 14).
Бесконтактная сеть создает па дороге зону,
насыщенную электромагнитной энергией. Маг-
нитные силовые липпн связывают между собой
проводники сети и приемные контуры на эки-
пажах. При помощп электромагнитной индукции
энергию можно передавать с достаточно высо-
ким к. п. д. па расстояние, пе большее, чем
ширина бесконтактной сетп. Практически при
ВЧТ бесконтактная передача энергия происхо
дпт на расстояние в несколько метров (но в неко-
торых специальных случаях это могут быть и
десятки метров).
К. и. д. передачи от бесконтактной сети к
приемным контурам зависит от частоты то-
ка. С повышением частоты тока уменьшаются
потери в проводниках, но зато возрастают по-
тери в окружающей среде — на паразитные
вихревые токи в грунте, па излучение. Сущест-
вует частота, при которой потери наименьшие.
Снабдив экипаж высокочастотного транс-
порта небольшим аккумулятором, можно обес-
печить ему возможность отъезжать па несколь-
ко километров от «эпергпзованпой» золы. В ка-
честве аккумулятора можно, яапример, прп
менить быстро вращающийся маховик, соеди-
ненный с электрпческоп машиной. При заряде
эта машпна работает как двигатель, получая
энер) ию от высокочастотной сети, увеличи-
вая скорость маховика. При разряде, па-
оборот, маховик ведет машину, она работает
в генераторном режиме и питает своим током
тяговый двигатель. Такой аккумулятор до-
пускает многочисленные кратковременные за-
ря (Ы п разряды. Энергоемкость его не ниже,
чем, панрнмер, у химических — евпнцовых
плп щелочных — аккуму «яторов.
В городе достаточно проложить относи-
тельно редкую сетку высокочастотных магист-
ралей, чтобы все участкп сталп проходимыми
для экипажей ВЧТ.
В течение последних лет в СССР было по-
строено несколько экспериментальных уста-
новок ВЧ'1. В частности, с начала 1958 г.
на одной пз шахт Донбасса работает подземная
дппия ВЧГ для откатки угля.
АТАКА АТОМНОГО ЯДРА
В начале 30-х годов в лаборатории Резер-
форда в Англии впервые было осуществлено
искусственное превращение ядер атомов. Ли-
тий — одни пз самых легких элементов перио-
дической системы Менделеева — бомбардиро-
вали ядрамп водорода. В результате «прямых
попаданий» каждое ядро литпя раскалывалось
на два ядра гелия. Ядра водорода, которыми
обстреливали лптпевую мпшень, по-ij чалп
разгон (ускорялись) прп помощи высокого
электрпчсского напряжения — около полумил-
лиона вольт. Для этого применялась стеклян-
ная трубка, пз которой тщательно выкачи-
вали воздух. К концам трубкп прикладывали
электрическое напряжение. В положительный
конец ее nnj скалп поток водородных ядер.
Под действием электрпчсского вапряжеппя они
летели к отрицательному концу трубкп, приоб-
ретая скорость в несколько тысяч километров
в секунду.
Расчеты показывали, что для проведения
ядерных реакций с более тяжелыми, чем лптпй,
элементами необходимо для бомбардпровки
применять атомные частицы с более высокими
энергиями, т. е. частицы, ускоренные до более
высоких электрических напряжений — более
миллиона вольт.
Во всем мире, во всех физических и электро-
технических лабораториях, где работали с элект-
ровакуумными приборами п высоким электри-
ческим напряжением, обсуждались вопросы по-
лучения ускоренных частпц высоких энергпп. Во
многих лабораторпях начались теоретпческпе и
экспериментальные исследования во созданию
ноной аппаратуры для атакп атомного ядра.
Здесь намечались два принципиально различ-
ных метода. Один — это строить все более и
212
ТОКИ HI,КОКОИ ЧАСТОТЫ В ТЕХНИКЕ
более высоковольтные источники электриче-
ского напряжения, образно выражаясь, стро-
ить все более п более высокие электрические
горы, чтобы с них скатывать ядра для атомной
бомбардировки. Второй метод — это вовсе от-
казаться от сверхвысоких электрических
напряжений, а ускорять частицы многими со-
гласованными толчками высокочастотного на-
пряжения, подобно тому как раскачивают каче-
ли пли тяжелый колокол. Этот метод ускорения
оказался наиболее плодотворным для атаки
атомного ядра.
В некоторых лабораториях предлагалось
закручивать заряженные частицы в электро-
магнитном вихре. Предлагались ускорители,
В которых заряженные частицы двигались по
спирали внутри металлической коробки меж-
ду двумя электродами, к которым было прило-
жено высокочастотное напряжение.
Все эти типы ускорителен — с волной,
бегущей в трубе, с электромагнитным вихрем,
с движением частиц по спиральным пли коль-
цевым путям — характерны тем, что в них па
заряженные частицы воздействуют тем пли
иным способом токи высокой частоты. Частота
тока согласуется (поддерживается в резонан-
се, как говорят физики) с движением ускоряе-
мых частиц. Поэтому подобные ускорители на-
зываются резонансными (рпс. 15).
Методы резонансного ускорения заряжен-
ных часшц стремительно развивались и совер-
шенствовались. Быстрый прогресс ускорителей
Рис. 15. Резонансный высокочастотный ускоритель за-
ряженных частиц — циклотрон.
В Советском Союзе построен один пз вели-
чайших ускорителей мира—синхрофазотрон, ко-
торый способен сообщать заряженным частицам
энергии до 10 млрд, электрон вольт (рис. 16).
Электромагнит этого ускорителя весит
36 тыс. Т. Ядра водорода — протоны, которые
должны быть ускорены, вырабатываются здесь
в специальной протонной пушке. Затем
на них воздспствует постоянное э.тектрпче-
нозволпл получить данные о структуре ядер
атомов, перейти к практическому использова-
нию ядерной энергии.
В послевоенные годы разработка и стро-
ительство высокочастотных резонансных уско-
рителей заряженных частиц получили осо-
бенно большой размах. Дальнейшее изучение
структу ры атомных ядер (а без такого изучения
немыслимы дальнейшие успехи в деле практи-
ческого использования ядерной энергии) тре-
бует, чтобы для бомбардировки ядер применя-
лись частицы, ускоренные до сверхвысоких
энергий — уже не в миллионы, а миллиарды
вольт. За короткий срок резонансные ускори-
тели из скромных стеклянных трубок выросли
в гигантские индустриальные сооружения. Со-
здание современных резонансных высокочас-
тотных ускорителей — результат напряжен-
ного творческого труда в разных странах мира
сотен исследователей: физиков, инженеров-элек-
триков, вакуумщиков, высокочастотников — и
многих тысяч рабочих: строителей, металлур-
гов, механиков.
Рис. 16. Резонансный ускоритель, кизырвой камерой—
синхрофазотрон.
213
ЭНЕРГИЯ — ДНПЖЗ ЩЛЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
ское поле, немногим менее одного миллиона
полы:. С этой энергией протоны поступают
во вспомогательный линейный ускоритель, где
ускоряются до 9 млн. в. А после этого протоны
поступают и кольцевую камеру, окружность
которой превышает 200 м. 13 этой камере опп,
все более набирая скорость, должны совершить
4,5 м.ш. оборотов, пробежать за 3,3 сек. путь,
в 2,5 раза превышающий расстояние от Земли
до Лупы.
Центробежные сплы, стремящиеся сорвать
протоны с пх кольцевой траэьторпи, все
возрастают но мере ускорения. Но в такой же
мере нарастает п силовое поле гигантского элект-
ромагнита, между полюсами которого уложена
кольцевая ускорительная камера. К концу
периода ускорения,прп последних оборотах про-
тонного «облачка», мощность, питающая об-
мотки электромагнита, достигает предела —
140 тыс. кеа. Это превышает мощность турбины
па некоторых больших современных гпдро
электростанциях.
Схема электропитания устроена так, что
после окончания цикла ускорения запасенная
в магнитном поле энергия перебрасывается об-
ратно к генераторам, а затем, в следующий
цикл ускорения, вновь поступает в электро-
магнит.
В начале цикла ускорения высокочастот-
ный генератор, подающий напряжение на
ускоряющие электроды, работает на частоте в
несколько сот килогерц. По мере ускорения про-
тонов частота генераторов все повышается и
в конце цикла ускорения доходит до десятков
мегагерц.
*
* *
Токи высокой частоты все шпре применяются
в современной технике. Еще более широкие
перспективы пх применения в будущем.
ПРОВОДНАЯ СВЯЗЬ
Цроводная связь — один из основных впдов
электрической связи. Без нее нельзя предста-
вить себе современную жпзпь. В центре Европы,
в сибирской тайге, в джунглях Индии, в пус-
тыне Сахаре, в тропических лесах Южной
Америки — на всех континентах мира можно
увидеть ровный ряд столбов с изоляторами и
подвешенными на них проводами. Это воздушные
линии связи. Трудно даже приблизительно оп-
ределить, сколько миллионов километров про-
водов подвешено на линиях связи всего мпра.
Многих линий связи пе впдно. Они проло-
жены под землей или под водой, по дну рек, мо-
рей и оксанов. Это подземные плп подводные
кабели. Под мостовыми п тротуарами городов в
специальных трубопроводах проложены кабели
городских телефонных сетей. Подземные кабель-
ные магпетралп соединяют между собой многие
города мпра, пересекают материки п океаны.
Самые отдаленные уголки пашей Родпны свя-
заны с Москвой и дрд г с другом воздушными
проводными и подземными кабельными лннип-
мп. Советский Союз пмеет международную те-
лефонно-телеграфную связь со многими стра-
нами мира.
Проводная связь существует немногим бо-
лее ста лет. В 1832 г. русский ученый П. Л. Шил-
линг изобрел первый телеграфный аппарат.
Пятью годами позже амерпканец С. Морзе со-
здал «аппарат Морзе». С этого времени и нача-
лось строительство линий связи.
В 1843 г. начала действовать первая меж-
дугородная телеграфная связь на аппаратах
русского ученого Б. С. Якоби между Пекр-
бургом п Царским селом (ныне г. Пушкин). Го-
дом позже в Америке открылась телеграфная
связь Вашингтон Ба тгпмора на аппаратах
Морзе. Около десяти лет понадобилось для про-
кладки первого трансатлантического телеграф-
ного кабеля, соединявшего в 1866 г. Европу с
Америкой. В 1879 г. через Каспийское море
был проложен первый в Госспп морской подвод-
ный кабель Баку’ — Красповодск.
В 1876 г. на выставке в Филадельфии (США)
А. Г. Белл продемонстрировал изобретенный
им телефон. В 1878 г. русский фпзик П М Го-
лубицкий сконструировал телефонный аппа-
рат с кольцеобразным магнитом — прообраз
современных аппаратов.
С тех пор усилиями ученых техника провод
ной связп достигла высокого совершенства.
В нашей стране развитию проводной связи
уделяется большое внимание. Да это и попятно.
Политическое, хозяйственное, культурное и
214
проводили связь
оборонное значение связи чрезвычайно вели-
ко. Она необходима везде и всюду. «Социа-
лизм без почты, телеграфа, машин — пустей-
шая фраза», — говорил Владимир Ильич Ленин.
КАК ОРГАНИЗОВАНА СВЯЗЬ
Проводную связь организуют так, чтобы
человек, где бы он ни находился, мог погово-
рить по телефону пли передать тел( грамму в
любой другой район. На первый взгляд, это про-
сто: нужно соединить между собой проводными
линиями связп все населенные пункты Совет-
ского Союза друг с другом. Однако несложный
расчет показывает, что не только все населен-
ные пункты Советского Союза, но даже одни
города п поселки городского типа соединить ли-
ниями связп «каждый с каждым» чрезвычай-
но трудно. В пашей стране насчитывается бо-
лее тысячи шестисот городов и около трех ты-
сяч поселков городского типа.
Для соединения двух пунктов друг с другом
требуется одна линия связп. Для десяти пун-
ктов надо уже сорок пять линии. А для четы-
рех тысяч — около восьми миллионов линий.
Но связью должны пользоваться и жители сель-
ской местности. Ясно, что способ соединения
каждого города илп поселка с каждым непри-
емлем. Да этого п не надо делать! Ведь между
многими пунктами связь необходима чрезвычай-
но редко. Поэтому применяют другие принципы
организации связп.
В крупных городах Советского Союза ор-
ганизуют главные узлы связп (крупные теле-
графы п междугородные телефонные станции).
Они соединены с Москвой и друг с другом.
С главными узлами связаны областные узлы,
которые находятся в областных центрах; с об-
ластными — районные и т. д. Еслп требуется,
папрпмер, позвонить по телефону пз одного
областного центра в другой, а онп нс имеют
прямой связи друг с другом, соединение осу-
ществляют через главный узел. При этом не
пужпостроптьтак много лпппй, и все же каж-
дый пункт может получить связь с каждым.
Но п при такой организации хозяйство гвя
зп нашей страны огромно. Телеграфных п те-
лефонных станций у пас тысячи; телеграфных
аппаратов — десятки тысяч, а телефонных —
миллионы. Кроме того, сложное оборудование
и огромное линейное хозяиство — сотни тысяч
километров воздушных линий связи и под-
земных кабельных магпетралей.
Скорость соединения и хорошая слыши-
В. И. Ленин у телефона.
(Рис. художника П. Васильева.)
мость телефонных переговоров, быстрота и
точность доставки телеграмм, беспрерывность
действия связп — закон для наших свя шетов.
Много телеграфистов, телефонисток, строите-
лей, монтеров, инженеров и ученых трудятся,
чтобы связь в нашей стране была отличной.
ЧТО ПЕРЕДАЕТСЯ ПО ПРОГ.ОДАМ
По проводам воздушных лпнпй связп, про-
водникам пли «жилам» подземных и подводных
кабелей связи передают электрический ток.
С помощью тока происходит телефонирование и
телеграфирование. Применяют его в связи по-
тому, что он сравнительно просто может быть
передан па большие расстояния. Одним пз пер-
вых устройств, в котором электроэнергия нашла
практическое применение, был телеграф.
Передать телеграмму с помощью электри-
ческого тока можно двумя способами. Первый —
215
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
когда применяют специальную телеграфную
азбуку — код (например, азбуку Морзе) и,
пользуясь ею, передают текст телеграммы. Ус-
ловившись, что короткое включение электри-
ческой цепи обозначает букву Е, а короткое
и более продолжительное — букву Лит. д.,
можно, включая и выключая электрическую
цепь, передать любой текст (рпс. 1).
При этом на принимающей станции якорь
электромагнита аппарата притягивается к сер-
дечникам илп отходит от I их. Эти колебания
якоря записываются на движущейся бумажной
лепте в виде точек п тире. Се/гчас применяют
телеграфные аппараты, печатающие уже не точ-
кп I тир" а буквы.
Второй способ — фототелеграфиро-
ванис (рис. 2). При нем передают и з о б р а-
ж е н и е телеграммы рукописный или машино-
писный текст, чертеж, фотографию и т. д.
По первому способу телеграфирования текст
телеграммы передастся последова-
тельно по одному знаку, т. е,
так, как читает его человек. Для
передачи изображения нужно тоже
«разобрать» его па части ч преоб-
разовать последовательно каждую
часть в электрический ток, азатем
на другой станции «собрать» в
одно целое. Как же это сделать?
Представьте себе, что вам нужно
рассмотреть большую картину, но
кругом темно, а в руках у вас толь-
ко маленький электрический фона-
рик с узким лучом света. Напра-
вив фонарик па картину, вы смо-
жете рассмотреть ее только по час-
тям. Если сфотографировать каждую часть, то
потом можпо сложить всю картину целиком.
Этот принцип и применен в фототеле! рафии.
В передающем фототелеграфном аппарате
телеграмму закрепляют па вращающемся
барабане и освещают узким, диаметром
до 0,2 мм, пучком света. За каждый оборот
барабана источник света перемещается вдоль
оси барабана на величину диаметра пятна.
Благодаря совместному движению барабапа
п светового пятна луч «обходпт» последователь-
но все изображение. Кроме основного луча
(падающего), получится еще и отраженный от
изображения луч. Любое изображение состоит
из большого числа светлых и темных точек
(элементов). Во время освещенпя этих элемен-
тов яркость отраженного луча беспрерывно
изменяется. Отраженный луч воздействует на
фотоэлемент, который изменяет ток в цепп в
зависимости от этой яркости.
Большпп ток получается прп
Рис. 2. Передача изображений по фототелеграфу.
отражении луча от «белого» поля,
меньший — от «серого» и еще мень-
ший — от «черного». Ток в цепи
фотоэлемента усиливается и, прой-
дя линию связи, попадает па спе-
циальную осветительную лампу в
приемном аппарате. В завпспчостп
от величины тока, поступающего
с линпи, лампа в различной сте-
пени освещает (засвечивает) фото-
бумагу.
Чтобы получаемое изображе-
ние не было негативным, в при-
емном аппарате есть устройство
для получения позитива.
По такому принципу рабо-
тает большинство фототелеграф-
ных аппаратов.
216
ПРОВОДИЛ Я связь
Для передачи речи и музыки звуковые ко-
лебания преобразуются прп помощи микро-
фона в электрические импульсы. Прп приеме
получается наоборот: электрические колебания
преобразуются телефоном п звуковые (рис. 3).
Итак, прп любом виде ироводпой связи пере-
дается электрическая энергия.
ПУТЬ ТЕЛЕГРАММЫ
Кто пз вас не отправлял или не получал
телеграммы! Свыше двухсот миллионов теле-
грамм путешествует ежегодно по нашей стра-
не, и любая из них должна в срок дойти до
адресата. В работе телеграфа должна быть
особенная четкость. Заметили лп вы, как вни-
мательно читает телеграмму приемщица? Она
дает ей «путевку в жизнь*: составляет так
называемый служебный заголовок. По этому
заголовку и документации телеграфов можно
проследить путь телеграммы п даже узнать
точно, где опа находится в данный момент.
Вот телеграмма на пюпитре телеграфного
аппарата. Если это аппарат Морзе, то теле-
графист передает ее, работая на ключе. Но как
бы быстро он ни работал, больше 15-20 теле-
грамм в час передать нельзя. Поэтому, не-
смотря на простоту устройства, аппарат Мор-
зе (рис. 4) стал редкостью.
Хорошо служит телеграфу аппарат,
изобретенный в 1876 г. механиком парижского
телеграфа Эмилем Бодо.
При передаче па аппарате Морзе ток по
линии проходит лишь тогда, когда нажат ключ.
Время же, когда ключ не наясат, не исполь-
зуется, хотя линия свободна. Нельзя ли его
заполнить и одновременно «укоротить» сигналы?
Оказывается, можно.
Это сделано в аппарате Бодо. Специальное
устройство — распределитель — под-
ключает к линии поочередно передатчики и
приемники так, что «свободных» промежутков
не остается. По одной лпнип может одновре-
менно действовать несколько аппаратов.
Но такой аппарат неудобен пз-за своей
громоздкости, сложности устройства и обслу-
живания. Девятикратный аппарат занимает
20 столов и песит свыше 2 Т. Чтобы паучпться
на m-м работать, надо изучать специальный код.
Крупный недостаток аппарата Бодо необхо-
димость строгой согласованности действия двух
аппаратов, работающих друг с другом. Это
значит, что механизмы аппарата, например,
в Москве должны двигаться совершенно точно
Рис. 3. Простейшие схемы телефонирования: вверху —
с применением телефонов', внизу --с микрофоном.
так, как и механизмы аппарата, расположен-
ного за тысячи километров.
Поэтому на смену тихоходному аппарату
Морзе, громоздкому и сложному аппарату
Бодо пришли стартстопные букво-
печатающие аппараты типа пишущей ма-
шинки (рис. 5). Они в основном и действуют сей-
час на телеграфных связях. Телеграммы здесь
принимаются па бумажную ленту или на лист
бумаги. Практически передать текст на них
сможет любой грамотный человек. Эти аппараты
длительное время не требуют регулпровкп. и
согласовать их работу значительно проще, чем
аппарата Бодо.
Но мы оставили свою телеграмму на пюпит-
ре телеграфного аппарата. Скорее всего это
пюпитр стартстоппого аппарата. Пройдет мень-
ше минуты, и она очутится на другой станции.
Конечно, путь ее не всегда так прост. Если нет
прямой связи, то телеграмма пройдет через
одну или несколько промежуточных станций.
А если повреждена линия? Тогда ее придется
передавать обходным путем.
Для электрического тока практически «все
равно» — пройти 100. 200, 1000 пли 10 000 км.
Разница во времени составит десятые доли
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛЛ П ХЧ1Ч(П
Рис. 5. Старте топкий теле^риулилй аппарат типа
пишущей машинки.
секунды. Задержка обычно происходит потому,
что на каждой промежуточной станции теле-
грамму надо принять п снопа передать дальше.
Тут возможны и пскажснпя текста.
Как же ускорить переприем п избежать воз-
можных искажений телеграмм?
Как и во всех областях техники, где требует-
ся увеличение скорости, в телеграфии при-
менили автомат. Он принимает электрические
сигналы с одной станции и передает па другую.
Как же записать электрический сигнал? Обычно
переприем производят на специальную бумаж-
ную ленту. Сигналы записываются в виде от-
верстий, по заранее усыновленному коду. Такая
лепта называется перфорирован пой.
Пропущенная через специальный передатчик—
трансмиттер, она служит как бы пере-
носчиком электрических сигналов ва проме-
чсуточном пункте.
А нельзя ли вообще обойтись без переприе-
ма? Мы уже говорили, что соединить пункты
«на кдый с каждым» невозможно. Но временно
прямую связь между какими либо двумя пунк-
тами осуществить можно. Такой прппцпп на-
ходит все более широкое распространение в
а б о и с п т с к о м телеграфе.
Дтя исключения переприема телеграмм при-
меняют способ прямых соединений. ) елн, на-
пример, телеграмма направляется пз Ленингра-
да и Алма-Ату через Москву, то в Москве
сое.шпяют линию, идущую к Ленинграду,
с лпппей, идущей к Алма-Ате. В таких случаях
телеграфисты этих городов работают непо-
средственно друг с другом. Но такой способ
требует большого количества линий связи. Ведь
если Москва ве имеет больше линий к Ленингра-
ду и А iMa-Атс, то во время «разговора» этих
городов опа остается без связи с ними.
Применение переменных токов для телегра-
фирования позволило лучше решить задачу
получения большого количества телеграфных
каналов, п способ прямых соединений полу-
чает сейчас большое распространение.
Представьте себе какое-либо учреждение.
Глубокая ночь, по в одной из комнат слышно
характерное постукивание телеграфного аппа-
рата. Около пего не видно людей, а лепта
бежит и бежит. Но вот телеграммы приняты,
и аппарат останавливается: он снабжен устрой-
ством автоматического пуска и остановки. Раз-
говор по телефону удобен, но содержание его
можно позабыть, если своевременно не запи-
сать его. А все содержание телеграфного раз-
говора остается на ленте пли листе бумаги, его
всегда можно восстановить.
Но как бы ни были совершенны телеграфные
аппараты п устройства автоматического приема,
передача телеграммы на пункте отправления
производится вручную. Следовательно, ско-
рость передачи ограниченна. Кроме того, какой
бы высокой квалификации нп был работник,
ошибку он допустить может.
А вот фототелеграфный метод передачи по-
зволяет полностью автоматизировать связь.
«Принято по фототелеграфу» — такую подпись
под фотоснимком часто можно увидеть в газетах.
Не только фотография, по и любое изображение—
чертеж, рисунок, газетная статья, личное пись-
мо, географическая карта — может быть пере-
дано по фототелеграфу (рнс. 6).
Советский Союз имеет фототелеграфную связь
с Пекином, Бомбеем, Лондоном и другпмп горо-
'дамп мира. Преимущества ее очевидны: абсо-
Рис. Ь. Фототелеграфный аппарат.
218
ПРОВОДИЛИ связь
лютпая точность передачи и полная автомати-
зация процессов передачи п приема.
Почему же прп всех этих преимуществах
громадное большинство телеграмм передастся
по обычным телеграфным аппаратам? Потому
что при современных способах передачи элек-
трических сигналов по проводам целесообраз-
нее бывает организовать 16—18 обычных теле-
графных связей, чем одну фототелеграфную:
сложна и дорога еще обработка принятых на
фотобумагу телеграмм.
Но имеются фототелеграфные аппараты, в
которых изображения принимаются па элек-
трохимическую бумагу. Фототелеграмму сразу
же, без дополнительной обработки, можно вру-
чать адресату. Создан также аппарат, который
записывает текст на обычной бумаге. Подобные
аппараты получают распространение в пашей
стране.
Беспрерывно днем и ночью, в любое время
года, в любую погоду — несет свою службу
телеграф.
ФАБРИКА РАЗГОВОРОВ
«Фабрикой разговоров» называют телефон-
ную станцию. В каждом городе есть одна пли
несколько таких «фабрик». В редком населен-
ном пункте нет сейчас телефона.
У некоторых телефонных аппаратов, чтобы
вызвать станцию, надо вращать рукоятку. Это
аппараты местной батареи (МБ) с индуктор-
ным вызовом. У других достаточно спять труб-
ку с рычага, и телефонистка дает ответ. Это
телефонный аппарат станцпп системы централь-
ной батареи ЩБ). И, наконец, на аппарате треть-
его типа надо снять трубку, дождаться гудка и
набрать требуемый номер с помощью номеро-
набирателя. Это телефонный аппарат автома-
тических телефонных станций (АТС).
Задача каждой телефонной станции в том,
чтобы соединить аппараты абонентов, которым
надо переговорить. От каждого аппарата к
телефонной станции идет двухпроводная линия
связи. Обычно она находится в подземном
кабеле. От стапцип в отдельные районы города
прокладывают кабели большой емкости, напри-
мер на 1200 пар проводипков. Затем они раз-
ветвляются на более мелкие, которые подводят
к отдельным кварталам, пеще более мелкпе —
к отдельным домам. Здесь они разделяются на
однопарные — к каждому телефонному аппа-
рату.
Аппараты абонентов между собой па стан-
ции соединяются напрямик. На ручных теле-
фонных станциях системы МБ и ЦБ эту ра-
боту выполняют телефонистки.
Основное устройство ручной телефонной стан-
ции — коммутатор, куда включаются липин
абонентов. Коммутаторов па станции может
быть несколько десятков, так как в каждый из
них включают не более 100—120 липни. За
каждым работает одна телефонистка. Коммута
тор напоминает шкаф, на передней стенке ко-
торого расположены гнезда, похожие па обыч-
ные штепсельные розетки. К такому гнезду
подключена линия абонента.
В нижней части находятся гнезда «своих» або-
нентов, т. е. тех, которых телефонистка долж-
на соединять со всемп другими абонентами
станции. Эти гнезда снабжены вызывными
устройствами электрическими лампами или
клапанами. Еслп абонент вызывает станцию,
загорается лампа пли открывается дверца
клапана. Заметив вызов, телефонистка с помо-
щью гибких шпуров со штепселями соединяет
вызывавшего абонента с требуемым номером.
Чтобы соединить своих абонентов с абонен-
тами, чьи линии включены в другие коммута-
торы станции, устраивают так называемое м н о-
гократпое поле. В верхней части
двух-трех коммутаторов размещают гнезда всех
абонентов данной станцпп. Таки л образом,
каждый абонент имеет на сганцпп несколько
гнезд: одно на своем коммутаторе и по одному
на поле каждых двух-трех коммутаторов. Мно-
гократное поле должно быть таким, чтобы
телефонистка могла, не вставая, достать до
любого гнезда на своем п соседних коммутаторах.
Это ограничивает емкость ручных телефонных
станций. Обычно они бывают не больше чем
на 2—3 тыс. номеров. Еслп же в городе требует-
ся большее число телефонов, устраивают пе-
ТЕПЕФОН-ОТВЕТЧИК
Существу! г телефонный ап-
парат, который отвечает на вызов,
даже еслп никого пет дома. Спе-
циальный прибор подключает к
нему мЯиптофюп, сообщающий
вам, что абонент отсутствует. За-
тем включается диктофон, п вы
можете передать пужпос сообща
вис для владельца необычного те-
лефона. Оно будет воспроизведено
ирн простом нажатии кнопки. По
окончании этого оригинального
телефонного разговора прибор ав-
томатически выключает магнито-
фон н диктофон и отсоединяет те-
лефонные контакты.
219
ЭНЕРГИЯ - ДНПЖЯЦЛЯ силл ТЕХНИКИ
сколько станций в разных районах и соединяют
их линиями.
Для вызова абонента находящегося в дру-
гом районе, приходится вызывать свою стан-
цию, а затем другую станцию. Иногда таких
станций может быть несколько, и вызов займет
много времени. Устройство же одпой станции
большой емкости, как, например, это было ког-
да-то в Москве, где работала ручная телефон-
ная станция на 60 тыс. номеров, чрезвычайно
сложно, п обслужить ее трудно. Многократное
поле этой стапцпи было такпх размеров, что
телефонистки работали стоя и пх рост должен
был быть не менее 155 см.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВМЕСТО РУЧНЫХ
С первых лет появления телефонов изо-
бретатели задумались над созданием более
совершенных, автоматических телефонных стан-
ций. В 1887 г. инженер К. А Мосцицкий спро-
ектировал тсамоденствующий» центральный ком-
мутатор. Работали над созданием автомати-
ческих телефонных станций п иностранные
ученые. Но до Великой Октябрьской Социа-
листической революции у пас в стране не было
ни одной такой стапцпп. Сейчас в наших горо-
дах работают сотни АТС. Число их увеличи-
вается пз года в год. Правда, оборудование
автоматической станции обходится в несколько
раз дороже, чем ручной. Но зато опа не требует
телефонисток, и. в конечном счете, все расходы
на строительство окупаются в течение несколь-
ких лет.
Основа автоматической телефонии — два
электромагнитных устройства. Первое —
это реле. Устройство п действие электро-
магнита известны. Реле представляет собой
электромагнит, якорь которого замыкает, раз-
мыкает пли переключает контактные пружины.
С его помощью производятся различные вклю-
чения и переключения электрических цепей.
Второе искатель. Это переключатель,
приводимый в действие электромагнптом. Ког-
да по обмотке электромагнита пройдет ток,
якорь вскателя притянется и «собачка» повер-
нет храповик па одни зубец, а металлическая
щетка перейдет на один контакт. Сколько раз
замкнется цепь тока прп помощп ключа, на
столько контактов перейдет щетка искателя,
осуществляя требуемое соединение. Конечно,
искатели автоматических телефонных станций
устроены значительно сложнее, по работают
все они по такому принципу (рпс. 7).
Абонент замыкает электрическую цепь не
ключом, а посредством номеронабирателя. Что
происходит при этом на станции? В зависи-
мости от количества абонентов станции помер
может быть одно-, двух-, трех-, четырех-, пятп-
п шестизначный. Шестизначный номер обычно
включает какую-лпбо букву. Сделано это для
облегчения его запоминания. Буквой обозна-
чают районную телефонную станцию, если пх
в городе несколько.
Набрав букву, абонент попадает на район-
ную станцию. Набирая следующие цпфры, ов
заставляет работать ряд реле п искателей.
Первый искатель найдет группу абонентов,
состоящую, например, пз тысячи, в которой
находится требуемый абонент, следующий -
пз ста, п, наконец, последний искатель — ли-
нию вызываемого абонента.
Оборудованне автоматической телефонной
станции состоит из многих искателей п реле. Этп
устройства нужны не только для соедпнснпя
абонентов, во и для подачп им сигналов, ука-
зывающих, что можно набрать номер. Оип
определяют, не занята ли лпнпя абонента, п
сообщают об этом вызывающему. Опп же,
наконец, посылают вызов абоненту и после
окончания разговора приводят все механиз-
мы в прежнее положение.
На автоматической телефонной стапцпп есть
зал, в котором на специальных стопках раз-
мещены все устройства для соедпнснпя абонен-
тов. Пх работа никогда не прекращается,
всегда слышно характерное потрескивание п
щелканье: ведь постоянно кто-либо вз абонен-
тов вызывает станцию и приборы находятся в
действии.
220
ПРОВО in 1z7 связь
В помещении электропчтающен установки
есть аккумуляторы. Опи питают током все
приборы станции и все аппараты абонен-
тов. Электрический ток расходится по тысячам
проводов. На случай прекращения подачи элек-
троэнергии установлены двпгателп внутреннего
сгорания и генераторы.
Обычная емкость АТС городов 5 . >0 'ыс.
номеров. Для предприятий, учреждений, кол-
хозов п совхозов имеются автоматические теле-
фонные станции па 10- 100 номеров. Автомати-
ческий «зал» станции на 20 номеров представляет
собой ящик примерно такого размера, как
телевизор «Темп». Приборы этой станции очень
точны, не требуют постоянного наблюдения и
могут месяцами работать без проверки.
Недалеко время, когда телефонный аппа-
рат станет обычным элементом жплья не толь-
ко каждого горожанина, по и жителя деревни.
ЧЕРЕЗ МАТЕРИКИ И ОКЕАНЫ
Вы хотите переговорить с по телефону, на-
Ьрпмер пз Минска, с человеком, который живет
на Сахалине. Для этого прежде всего нужно
позвонить па междугородную телефонную стан-
цию и заказать разговор. Если в вашей квар-
тире нет телефона, можно пойти на переговор-
ный пункт и говорить оттуда. Вас не смущает
расстояние между Минском и Сахалином.
А ведь электрическому току придется проделать
огромный путь по проводам воздушных линий,
подземным кабелям, через многоводные сибир-
ские реки и морской пролив, отделяющий Саха-
лин от материка, чтобы донести до вас желанный
голос.
По мерс своего движения по проводам энер-
гия электрического тока уменьшается, или, как
говорят, затухает. Значит, дальность передачи
ограничивается? Почему же по телефону, не
напрягая голоса, можно разговаривать за тыся-
чи километров? Подобно тому как автомобилю,
совершающему дальний путь, приходится по
дороге заправляться горючим,на линпп тоже «до-
бавляют» энергию электрических колебаний —
ппшь в этом случае они дойдут до нужной стан-
ции и пх энергии будет достаточно, чтобы при-
вести в действие мембрану телефона.
Немало ученых думало над тем, как увели-
чить дальность телефонирования. Предлагались
различные способы. Но только с появлением
электронной лампы в технике связи произо-
шел настоящий переворот и появилась воз-
можность телефонировать па любые расстоя-
Рис. 8. Такие автоматически действующие (необслу-
живаемые) усилительные пункты устанавливаются на
кабельных магистралях. На поверхности земли виден
только люк.
ния. Десятки миллионов электронных ламп
работают сейчас в различных областях техники.
Миллионы их работают в аппаратуре связп.
Впервые телефонный усилитель на элект-
ронных лампах был создан русским ученым
В. И. Коваленковым в 1915 г. Практически
его применили только в 1922 г. по указа-
нию В. И. Ленина на липип связп Москва,
Кремль — Петроград, Смольный.
Вы говорите по телефону. Электрические ко-
лебания, возбуждаемые микрофоном, пройдут
через городскую п междугородную телефонные
станции и отправятся в далекий путь. На
определенных промежутках своего пути они
будут получать «подкрепление» в специальном
пункте, оборудованном ламповыми уситптсля-
ми (рис. 8). Современная усилительная аппара
тура очень сложна: электронные лампы, транс-
форматоры, конденсаторы. Применяются здесь
и полупроводниковые приборы.
224
ЭИЕР1ПН — ДВИЖУЩА Я СИЛЛ ТЕХНИКИ
Рас. 9. Тони различных частот проходят по линии
семги независимо друг от друга.
НА ВЫСОКОЙ ЧАЕ1ОГЕ
Строительство линии связи — пе простое
дело. Оно требует огромных материальных за-
трат и труда. Для постройки 1 тыс. км двух-
проводной воздушной линии связи требуется
470 вагонов различных материалов. Чтобы
проложить 800 км подземного кабеля, необхо-
димо перевезти 50 тыс. Т различных грузов и
выполнить свыше 1 млч. лг* земляных работ.
Можно себе представить, как вырастают эти
объемы в масштабе всей нашей страны!
Не случайно поэтому именно советские уче-
ные одними из первых разрешили задачу со-
вмещения нескольких связей на одной линпи.
Задумывались ли вы над тем, почему, слу-
шая игру оркестра, мы различаем звучание
отдельных инструментов? Да потому, что час-
тота звуковых колебании каждого инструмента
различна. Весь оркестр создает сумму колеба-
ний, в которой каждое колебание существует
как бы независимо от
Ри . 70. Модуляция то-
ков высокой частоты'
00113 4 частота, полу-
чаемая на телеграф?
других. Подобным свой-
ством обладают и элек-
трические колебания.
Нетрудно настроить ра-
диоприемник на ну ж-
ную волну: электромаг-
нитные волны, излуча-
емые ра 1ЛПЧПЫМИ ра-
диостанциямп, не сме-
шиваются в эфире, их
можно отделить.
Если в линию свя-
зи включить несколь-
ко электрических гене-
раторов. то вырабаты-
ваемые ими токи разных
частот также пе смеши-
ваются. В конце лвппи
можно включить специ-
альные фильтры,состоя-
щие вз конденсаторов п
катушек, выделить каждый ток и направить
его в определенный приемник. Фильтр может,
например, пропустить токи с частотами от 50
до 100, от 200 до 1000, от 5000 до 10 000 гц.
Это важное свойство электрических колебаний
и использовали ученые (рпс. 9).
Если для телеграфировании применить пе-
ременный ток и использовать при этом токи
высоких частот, можно по одной двухпровод-
ной цепи осуществить большое чпело телефон-
но-телеграфных связей, уплотнить линию. Одна
связь пе будет мешать другой. Для увеличения
дальности связи применяются усилители высо-
кой частоты. А для уплотнения линий создана
аппаратура, в которой электронная лампа рабо-
тает как генератор, выпрямитель и усилитель.
Частота звуковых колебаний, создаваемых
голосом человека, составляет 100-х 8500 гц.
Однако для нормального телефонного разгово-
ра достаточно воспроизводить колебания от 300
до 2400 гц.
Для передачи радпопрограмм по проводам
полоса частот должна включать частоты до
84-10 тыс. гц.
Принципиально важно передать по лпнпи
полосу частот. Конечно, если включить в линию
несколько генераторов, создающих колебания
одинаковых полос частот, то на другом конце
никакими фильтрами их друг от друга не от-
делишь. Это равносильно тому, что пытаться
говорить одновременно по двадцати телефон-
ным аппаратам, включенным в одну линию.
Передачу колебаний одинаковых частот по
одной линии можно осуществить лишь прп усло-
вии, что частота токов разная. С помощью
тока высокой частоты как бы переносят элек-
трические колебания звуковой частоты. Поэтому
его и называют несущим током Чтобы он стал
переносчиком звуковых колебаний, на него надо
«наложить» их, т. е. модулировать
ток высокой частоты звуковыми колебаниями
(рпс. 10).
Пропустим через микрофон переменный ток
от генератора. Прп разговоре перед микрофоном
амплитуда переменного тока будет изменяться
в соответствии с колебаниями мембраны, т. е.
в соответствии с звуковыми колебаниями
В результате полу чатся колебания высокой ча-
стоты, которые способны проходить через
определенный фильтр. Но они как бы несут на
себе звуковые колебания.
Каждый ток, несущий звуковые колебания,
можно выделить фильтром пз общей массы пере-
даваемых токов, а на приеме отделить коле-
бания высокой частоты от звх’ковых. Эту раооту
222
проводили С вязь
выполняют демодуляторы — специаль-
ные устройства, применяемые в аппаратуре
высокочастотного телефонирования (рис. И).
Теоретически по одной лпнпп связи можно
одновременно передавать сколько угодно теле-
фонных разговоров, если применить нужное
количество генераторов, вырабатывающих токи
несущих частот, например 4000, 8000, 12 000,
16 000, 20 000 гц п т. д.
Несущую высокую частоту можно модули-
ровать. Но частота телеграфных сигналов зна-
чительно меньше частоты звуковых колебаний
Поэтому в качестве пссущ»х дчя ппх можно
применить токи звуковых (тональных) частот.
На этом принципе создана аппаратура тональ-
ного телеграфирования.
Современная аппаратура высокочастотного
телефонировании позволяет по одной двухпро-
водной воздушной линии из цвет-
ного металла получить 16 одновременных те-
лефонных переговоров. Взамен одного телефон-
ного разговора получают 18 телеграфных свя-
зей плп одну фототелеграфную, а вместо двух
телефонных разговоров осуществляют передачу
радиопрограмм. На кабельных линиях связи
аппаратура уплотнения дает возможность по-
лучать до 60 одновременных телефонных раз-
говоров. «Замена» телефонных связей на теле-
графные остается прежней.
Многим знаком коаксиальный кабель: с его
помощью соединяют антенну с телевизионным
приемником. Возможности уплотнения подоб-
ных кабелей телефонными разговорами вслп-
ки. По двум кабелям, каждый из которых
толщиной пе более пальца, можно осуществить
1800 п более телефонных разговоров, а также
передавать телевизионные программы.
Современная аппаратура высокочастотного
телефонирования очень похожа па радиоаппара-
туру. Она обеспечивает передачу телефонных
разговоров, телеграфирование, передачу про-
грамм телевидения и радиовещания. Гигантские
кабельные магистралп пересекают пашу стра-
ну, сложные автоматически управляемые
устройства обеспечивают высококачественную
связь; сотни приборов бдительно следят за
состоянием линии, чутко реагируют па малей-
шее изменение в качестве передач.
БУДУЩЕЕ НАЧИНАЕТСЯ СЕГОДНЯ
В паше время бурного развития техники
ТРУДНО представпть себе, как далеко пойдет
использование открытий, которые сделаны и
Рис. 11. Аппаратура высокочастотного
телефонирования.
будут еще сделаны учеными и изобретателями.
Но будущее начинается сегодия, оно входпт
в жпзнь па наших глазах.
Что будет с проводной связью? Нс «умрет»
ли она с развитием радпо и радиорелейной
связи?
Уверенно можно сказать: «Нет!» Разви-
ваясь па базе радиотехнических методов, про-
водная связь гармонически дополняет радио-
связь. В некоторых отношениях она пмеет
преимущества, в особенности прп связи по
кабелям. Это устойчивость, отсутствие атмос-
ферных помех, неограниченная возможность
уплотнения.
Можно ожидать, что воздлшные линии связи
постепенно исчезнут и будут заменены под*
223
ЭНЕРГИИ — ДВИЖУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
Рис. 12. Разговаривая по
телефону, можно будет
видеть собеседника.
земными. Между горо-
дами будут проложены
кабельные магистрали,
обеспечивающие сотни
телефонных и телеграф-
ных связей. Связь пол-
ностью автома еизиру-
ется. Любой город мож-
но будет вызвать, наб-
рав его условный номер
на аппарате. Автомати-
ческие телефонные стан-
ции вытеснят ручные.
Недалек тот день, когда
в АТС все реле и искатели будут заменены
полупроводниковыми и электронными прибо-
рами. Такие станции уже есть. Телеграммы
сами будут выбирать себе путь в соответствпп
с присвоенным каждой из них маршрутом.
Такая аппаратура тоже создана.
Фототелеграфную связь получает большин-
ство городов. Начнется передача цветных изо-
бражений. Скорость передачи телеграмм всех
видов возрастет в несколько раз. На лилиях
появятся впдеотелефоиы, позволяющие видеть
при разговоре собеседника. И такие аппараты
уже есть.
Сложные электронные прпборы обеспечат
контроль за состоянием линий и качеством
связи. Большинство усилительных пу нктов бу-
дет управляться автоматически, на расстоянии.
Такие усилительные пункты уже действуют
на кабельных магистралях. Все передовое,
повое, что создают советские люди, найдет
применение в одной из интереснейших отрас-
лей техники — п проводной связи!
АВТОМАТ ИСПРАВЛЯЕТ ОШИБКИ
Создан телетайп (буквопечатающий телеграфный аппарат), который авто-
матически исправляет ошибки, возникающие при передаче. В новой системе любой
знак передается семью импульсами тока, ирвче ч каждой букве соответствует
определенная комбинация из трех по южнтельных и четырех отрицательных
импульсов. Простое электронное устройство па приемной стороне проверяет каждый
поступивший знак с точки зрения соотношения положительных п отрицательных
импульсов. Если вследствие каких либо помех прп передаче возникает ошибка,
то это соотношение нарушается. Специальное устройство прекращает прием и
посылает к передатчику сигнал-запрос. Поступив в электронное устройство
передатчика, он прекращает передачу последующего текста и вызывает повторную
передачу знака, который был искажен. Повторение продолжается до тех пор, пока
знак не будет принят правильно.
МИР ЭЛЕКТРОНИКИ
0лектроиика — паука, которая изучает дви-
жение заряженных чаезпц атома — элск-
троноп и поной — в разреженных газах и
вакууме, пх переход через границы между
металлом, газами н полупроводниками. Элек-
троника — это и отрасль техники. Опа зани-
мается приборами, в которых мириады элект-
ронов и попов летают в разреженных газах,
преодолевают энергетические барьеры, вырыва-
ются из Металлов в газ или полупроводник.
И мощные ртутные выпрямители, дающпе
ток для трамваев, троллейбусов, электропоез-
дов, и всевозможные радиолампы, без которых
невозможна современная электросвязь, и раз-
личные электрические источники света, и рент-
геновские трубки, и электронные микроскопы,
п сперхвысоковольтпые ускорители заряжен-
ных частиц — все это прпборы электроники.
Многие сотнп типов электронных приборов
применяются в современной промышленности,
в исследовательских лабораториях, в быту.
Без них по может обоптпсь пп одпн современ-
ный самолет плп корабль. Опп управляют
сложными автоматическими агрегатами, на фаб-
риках и заводах создают высокочастотные токи
для закалки сталп п для выплавкп высокока-
чественных сплавов.
В основе технической электроники лежат
физические законы, открытые в конце XIX п в
начале XX в. Вот главные пз них.
224
МИР ЭЛЕКТРОНИКИ
Электроны и ноны вырываются из металлов
прп нагревании, ври оепещеипи лучами види-
мого и невидимого света, прп ударах стреми-
тельно летящих электронов ц попов.
Двигаясь в разреженных газах, электроны
и ионы под действием электрических и магнит-
ных полей изменяют свою скорость и панрав-
леппе. Сталкиваясь с нейтральными атомами га-
зов и паров, электроны возбуждают эти атомы,
выбивают пз них электроны, заставляют ато-
мы испускать кванты электромагнитного из-
лучения.
На стыке некоторых полупроводников, а так-
же полупроводников и металлов образуются
особого рода электрические поля — эне р г е-
тические барьеры. Они свободво про-
пускают электроны лишь в одном направлении
и затрудняют их обратный переход.
Последние годы наряду с электроникой
вакуумных приборов усиленно развивается по-
лупроводниковая электроника. Опа имеет дело
с движением электрических зарядов внутри
твердых тел — полупроводников: кристаллов
кремния, германия и некоторых других ма-
териалов (см. т. 3, ст. «Полупроводники» п ст.
нашего тома «Полупроводники в технике»).
Различные методы получения и формирова-
ния потоков заряженных частиц, различные
принципы управления и использования их
применяются в приборах электроники во все-
возможных сочетаниях. Конструктивные формы
и размеры этих приборов очень разнообразны.
Есть приборы меньше спичечной головки. Что-
бы их разглядеть, нужна лупа. В современ-
ных вычислительных машинах работает много
сотен сверх миниатюрных электронных прибо-
ров — реле, усилителей, выпрямителей. Чтобы
обеспечить энергией маломощный германиевый
генератор, достаточно взять гальваническим
элемент с цинковым катодом, размером в ко-
пейку.
Приборами электроники можно преобра-
зовывать мощности п в десятки тысяч кило-
ватт. Сейчас созданы ртутные вентили на токи
в сотни ампер и на напряжения в десятки тысяч
вольт. Такой вентиль выше человека и весит
несколько сот килограммов. Приборы «силь-
ноточной электроники» замечательны по своей
экономичности. Ртутные и другие ионные вен-
тили (например, газотроны с накаленным оксид-
ным катодом) часто имеют к. п. д. выше 99и/0,
т. е. потерп в нпх составляют меньше 1% от
преобразуемой мощности.
Приборы «слаботочной электроники» при-
меняются для связи, управления и контроля.
Рис. 1.1 — кристаллический детектор, выпрямитель слабых
высокочастотных токов, применялся в начале века в радиотех-
нике, 2 — высоковольтный кенотрон, применяется дтя пита-
ния постоянным током рентгеновских трубок, электрофильтров;
рабочее напряжение до 200 тыс. в; ток - десятые доли ампера;
3 — одноанодный ртутный выпрямитель; из подобных вентилей
составляются мощные многофазные установки на напряжения
до 3 тыс. в и токи до 10 тыс. а для питания электротранспорта,
влектролитичсских ванн, 4 — многоанодиый ртутный выпрями-
тель в металлическом корпусе; применяется для тех же целей,
что и предыдущий; 5 - игнитрон, ртутный выпрямитель, в
котором источник электронов (светлое пятно на катоде) перио-
дически создается зажигателен (игнайтером) »<з полупроводни-
ка; 6 высоковольтный секционированный ртутный вентпль,
применяется для преобразования переменных токов высокого
напряжения (100 200 кв) в постоянный ток, а также для обрат-
ного преобразования постоянного тока в переменный. 7 — двух-
анодный вентиль с накаленным вольфрамовым торированным
катодом с наполнением инертным газом (аргоном), применяется
в низковольтных цепях, например для варндки аккумуляторов.
g — сульфидный (полупроводниковый) выпрямитель; приме-
няется иногда для выпрямления сильных токов низкого напря-
жения низкой частоты; 9 — двуханодный кенотрон; широко ис-
пользуется для питания ламповых радиоприемников от сети пе-
ременного токз; /о германиевый точечный диод, миниатюр-
ный полупроводниковый вентиль, применяется а радиотехни-
ческих, радиолокационных, а также автоматических устройствах.
If — столбик, собранный из селеновых вентилей (шайб), приме-
няется для зарядки аккумуляторов, а также и различных
устройствах автоматики и связи.
П 15 Детская энциклопедия, т. 5
225
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
Рис. Z. 1 — миниатюрная приемно-усилительная лампа; 2—
лампа бегущей полны, у иливает колебания сверхвысоких ча-
стит, усиливает сантиметровые п даже миллиметровые волны;
3— мощная усилительная радиолампа, применяемая в радиопе-
редатчиках и в трансляционных углах, 4 - металлическая
приемно-усилительная лдмпа: представитель многочисленной
группы ламп, широко применяемых в радиотехнике и других
отраслях народного хозяйства; 5иб лампы типа «желудь»;
имеют малые размеры, применяются для усиления высоких ча-
стит. 7 фотоэлектронный умножитель, усилитель, в котором
используется явление вторичной электронной эмиссии 8—обыч-
ная приемно-усилительная радиолампа в стеклянном баллоне;
прнмепяс1ся для тех же целей, что и металлическая лампа (4),
9 полупроводниковый триод (транзистор); в последние годы
подобные усилители применяются все шире /о тиратрон
(газовый триод), в прохождении тока через прибор участвуют
не только алгктроны. по и ионы; прибор инерционен н может
применяться только в низкочастотных цепях.
Рис. 3- / генераторная лампа мощностью в несколько кнло-
ватг с воздушным охлаждением; 2 генераторная лампа мощ-
ностью Ы) кит с водяным охлаждением анода; применяется в ра-
диопередатчиках и высокочастотных электротермических уста-
новках; а—рннборнап генеря горная Лампа мощш стью до тысячи
киловатт снабжена нисенмып. которые ее непрерывно откачива-
ют во в ['сын работы. 4 лампа с пл ским расположением элек-
тридов. тин ня. ывасмого «-маячкового тина*, генерирует деци-
метровые и сантиметр вые волны; 5 клистрон, генератор с груп-
пированным алск грош г in по оком, может генерировать санти-
метровые и даже миллиметровые волны, б мнигорезоиатор-
пый магнетрон, широко применяется(в радиолокационной тех-
нике, 7 металлокерамический триод; применяется для полу-
чении ТЕЧ как в импульсных, тан и в непрерывных режимах ге-
нери рока пин; 8 полупроводниковый генераторный триод.
Поэтому от них требуются иные качества. Опп
должны улавливать самые слабые сигналы,
точнейшим образом воспроизводить их, без
искажения усиливать. Вредные шумы п поме-
хи должны быть минимальными.
Злектроппка теснейшим образом связана
с радиотехникой—техникой токов высокой ча-
стоты. Приборы радиоэлектроники составляют
значительную часть всех электронных прибо-
ров. В жизпп современного человечества нет
такой области, в которой в той пли иной
мерс не использовались бы срспства радиоэлек-
троники.
Приборы электроники можно классифици-
ровать и систематизировать различными спо-
собами. Их, например, делят па группы по
среде, в которой происходит рабочий процесс:
высоковакуумные (электронные), газовые (ион-
ные) и полупроводниковые (селеновые, крем-
ниевые, германиевые). Моя:но классифициро-
вать пх п по методам управления: приборы с
электростатическом управленцем, магнитным,
комбинированным.
22G
ЧИР ЭЛЕКТРОНИКИ
На рисунках изображены некоторые ти-
пичные прпборы современной радиотехниче-
ской н промышленном электроники, системати-
зированные по признаку основной ьыпэлпясмой
ими работы. Чтобы собрать здесь различные
приборы, пришлось пх изобразить в разных мас-
штабах — большинство значительно уменьшено
против натуральных размеров, ио некоторые
пришлось увеличить.
На рисунке 1 показана группа прпборон, при-
меняемых для выпрямления перемени! < токов
(сильных п слабых). Выпрямление переменно-
го тока это простейшая функция. Ее обыч-
но выполняют приборы, у которых есть лишь
два электрода,— д п о д ы. Они бывают элек-
тронными, ионными, полупроводниковыми.
Следующая, еще более обширная группа —
это приборы, усиливающие электрические сиг-
налы (рис. 2). Усилительные прпборы пмеют
обычно трп электрода. Это—триоды. Бывают
усплптелп с еще большим числом электродов:
четырехэлектродные — тетроды, пятиэлек-
тродные — пентоды п т. д. Типов усили-
тельных приборов очень много. Для усиления
относительно медленных процессов — токов низ-
ких частот — можно применять ионные лампы
(тиратроны, игнитрон ы). В области
радиочастот основное место пока занимают
прпборы с чисто электронным разрядом. Чаще
всего пх делают с управляющими сетками. Для
усиления сверхвысоких частот существуют лам-
пы с бегущей волнон.
С усилением тесно связано генерирование
электромагнитных колебаний, т. е. превраще-
ние постоянного тока в переменный (рис. 3).
Еще в первые годы после Октябрьской револю-
ции выдающийся ученый М. А. Бонч-Бруевич
создал в Нижегородской радполабораторпп мощ-
ные генераторные лампы с водяным охлажде-
ние. 4. Ток --в различные виды излучений:
! рентгеновская трубка, в эт-'М приборе норгия пот< ка элек-
тронов превращается в энергию потока квантов рентгеновского
излучения; г лсктронный индикатор («магический глаз>).
применяется в различных радпотехппче них устройствах, з
электронный микроскоп: 4 - ускорителе заряженных частил,
в kotoj * м чы ут б, ггь получек л квашы очень в соких эн ргий,
5 П[ немная телгвнзиеиная трубка Ikhiii кон). е, ламп
ВСПМЩ|<->, газонаполненная трубка. Дающая сильный кмиулг с
света при пропускании через пес разряда конденсатора; 7 —га-
яссвети in лампа.
Различные виды излучения — в ток:
/ фг пк аеменг с впепшнм <1 отоаффсктом; 2 - полупроводни-
ковый фот ICMCHT с напирающим стосм работает без источни-
ка литания, а фотосонрьтивлсннс устройство, меняющее
св ic щекграсопротивленп' под воздействием свс> । (основано на
внутреннем фотоэффекте). 4 термистор, прибор для обнаружения н и iMcprinin тепловых лучей- а передающая телеви-
зионная трубка, выр батывает электрические сигналы, соответствующие свету, испускаемому различными точками псрсдавас
мосо изобра Кения. 6 электронно- птичсский преобразователь переводит невидимое инфракрасное излучение в излучение
видимой час ги спектра, 7 - счетчик космических частиц; дает импульсы тока под действием квантов с высокой энергией.
15*
227
ЭНЕРГИЯ — ДИПЖУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
ппем анода. Эти лампы дали возможность
построить мощные передающие радиостанции,
а также применить токи высокой частоты для
промышленного нагрева. Бонч-Бруевич и его
сотрудники создали также магнетронные гене-
раторы, позволяющие получать большие мощ-
ности па волнах сантиметрового и миллиметро-
вого диапазонов.
Важная группа приборов электропи) и—
те, которые превращают энергию электриче-
ского тока в энергию различных видов излу-
чении (рпс, 4). Электронно-лучевые трубки, на-
пример, дают изображение в телевизионных
приемниках. Высоковольтные трубки, в кото-
рых потоки быстрых электронов ударяют в «ми-
втенп» пз тугоплавких металлов, дают рент-
геновские и гамма-лучи. В эту же группу
можно отнести электронные микроскопы п уско-
рители атомных частиц.
Наконец, последняя группа (опа показана
па рисунке 4 вместе с предыдущей группой) —
это прпборы, которые превращают различ-
ные виды излучений (видимый свет, инфра-
красные, ультрафиолетовые, рентгеновские лу-
чи) в электрический ток. Сюда относятся все фо-
тоэлементы и передающие трубки телеви-
дения.
Конечно, классификация, представленная
здесь (деление всех приборов электроники на
пять групп по принципу выполпя-мых ими
функций), каки любая другая классификация,
относительна и условна. Одни и те же типы при-
боров могут иногда выполнять разную работу.
Например, один и те же типы ламп с сетками
часто применяют и для выпрямления, и для
генерирования, и для усиления. Это относится
я к чисто электронным н к ионным лампам
(тиратронам).
Во многих лабораториях мира разраба-
тывают все новые и новые прпборы электро-
ники. Все больше их становится па службу
человеку.
ПОЛУПРОВОДНИКИ В ТЕХНИКЕ
Лонятпе «полупроводник» возникло, когда
бурное развитие электротехники потребовало
от ученых и инженеров создания хороших
проводников электрпческого тока и изоляторов,
не пропускающих тока даже под действием
очень высокого напряжения. В течение долгого
времени электрики всячески избегали иметь
делос полу проводниками, ибо они былп плохи-
ми проводниками и неважными изоляторами.
Хотя свойства некоторых полупроводников
выпрямлять переменный ток, создавать пли из-
менять электрический ток под действием света п
теп ia были уже давно подмечены учеными и
даже пспользовалпсь в некоторых практических
приборах - выпрямителях, фотоэлементах,
фотосопротпвленпях и т. д., картина происхо-
дящих- в нах физических процессов вплоть до
недавнего времени была совершенно неясна.
И только около десяти лет назад уче-
ным после долгих упорных поисков и трудов
наконец удалось раскрыть тапну поведения
полупроводников п впервые создать усплп тель-
ный полупроводниковый прибор, заменяющий
электронную лампу.
Это важнейшее открытие сразу выдвинуло
науку о полупроводниках на одно пз ведущих
мест наряду с атомной энергетикой и реактивной
техникой.
Первый полупроводниковый прибор пред-
ставлял из себя кусочек металла германия.
Процесс управления движением электронов
в нем осуществлялся в ничтожно малом объ-
еме вещества. Поэтому прибор мог быть вели-
чиной с пшеничное зерно или горошину. Так
как в нем не было нити накала и он нс «испа-
рял» электроны (см. т. 3, ст. «Полупроводнп-
кп»), то энергии он потреблял в тысячи раз
меньше, чем электронная лампа одинаковой с
ним мощности. А так как в нем нечему было «пе-
регорать», то служить он мог очень долго.
Некоторые приборы, в самом начале поставлен-
ные па испытание срока их жизни, прорабо-
тали по сей день уже 75—100 тыс. часов п
все еще продолжают действовать.
Возможности применения этих приборов
огромны (рис 2). Вот несколько примеров.
Радиоприемник с полупроводниковыми при-
борами вместо радиоламп легко умещается
в папиросную коробку. В год для его питания
нужно всего несколько батареек по размеру
и весу не больше батареек от карманного фона-
рика. А срок действия таких приборов прак-
228
ПОЛУПРОВОДНИКИ В ТЕХНИКЕ
Рис. 1. «Царица» електроники — электронная лампа уступает первенство полупроводниковому
прибору.
тически будет равен сроку жизни самого прием-
ника.
В первых конструкциях электронных вы-
числительных машин насчитывалось до 18 тыс.
электронных ламп Такая машина занимала
целое здание и требовала для своего пптанпя
электрическую станцию мощностью 350 кет.
Сейчас создана более совершенная и быстродей-
ствующая машина, собранная только на полу-
проводниках. Опа занимает площадь обычно-
го письменного стола и расходует всего лишь
200 250 ет электроэнергии.
Много страданий и неудобств приносит
людям потеря пли ослабление слуха. Суще-
ствует немало типов слуховых прпборов-
усилителей, состоящих пз небольшого микро-
фона в виде пуговицы, усилителя величиной
с коробку от папирос, примерно такой же
батарейки и телефона, вставляемого в ухо.
Но эти приборы неудобны, стесняют пользую-
щихся ими. Сейчас благодаря полупроводни-
кам стало возможным разместить весь слу-
ховой прибор в оправе очков.
В последних моделях таких очков в верх-
ней части оправы установлены так называемые
«солнечные батарейки», собранные из чувстви-
тельных к свету полупроводников. В светлое
время суток они не только питают усилитель,
нои одновременно заряжают крошечный, вели-
чиной с пуговицу, аккумулятор, спрятанный в
той же оправе. От него прибор питается в тем-
ное время суток.
Учепые давно работают над тем, чтобы
сделать электронпо-лучепую трубку телевизо-
ра плоской. Когда это удастся, телевизор
можно будет... повеспть на стенку п виде кар-
тины. Собранный на полупроводниках, телеви-
зионный приемник разместится в рамке экрана.
Крошечный полупроводниковый усилитель,
вмонтированный в подводный кабель, можно не
поднимать со дна океана несколько лет. А по-
лупроводниковый радиопередатчик величиной
с лекарственную пплюлю, проходя по пище-
вому тракту человека, посылает врачам сиг-
налы, по которым они узпают о скорости п ха-
рактере движения пищи, частоте сокращений
стенок желудка п кишок, давлении в нпх п т. д.
РАДИОЛОКАТОР ТОРМОЗИТ
АВТОМОБИЛЬ
Недавно радиолокационная тех-
ника нашла применение и на авто-
мобиле. Перед радиатором таков
машпны устанавливается неболь-
шая антенна радиолокатора. Прп
воявлеппп па дороге препятст-
вия радиолокатор включает спе-
циальное устройство и тормоза
в автомобиле автоматически сра-
батывают. Интересно, что сила
торможения зависит от скорости
находящегося впереди объекта п
собственном скоро< гп машины.
229
ЭПЕР1 "И — ДННЖУ ’ЦЛЯ илл и хип.ш
Полупроводниковые приборы расходуют ве-
обычанпо мало энергии. Недавно был сконстру-
ирован небольшой радиопередатчик, действую-
щий па расстояние до 1 км, в котором вовсе
пет никаких батарей. Для его работы вполне
достаточно энергии... голоса чечопска.
Измерить температуру до 100 несложно.
Труднее измерить температуру выше 250 Нуж-
ны специальные термометры. Ну а как пзм -
ршь температуру печи, в которой плавят
металлы прп температуре 1800 2500' 3
Здесь на помощь приходят термоэлементы.
Составляется пара - спай пз самых тугоплав-
ких металлов, например платины и палладия,
концы которых выведены к электроприбору.
Спай вводится в печь или в расплавленный
металл. В приборе создается нлектрическое
напряжение, по величине которого и определяют
температуру. Коэффициент полезного действия
таких приборов был очень мал.
С открытием новых полупроводниковых ма-
териалов отдача термоэлементов стала неуклон-
но увеличиваться. При к. п. д., равном 4-5'
уже можно, соединив множество таких термо-
элементов, создать термобатареи, способные пи-
тать обычный батарейный радиоприемник илп
колхозную передающую радиостанцию. В дни
Великой Отечественной войвы кипящие ко-
телки, в дно которых были встроены такие
термобатареи, питали электрическим током пар-
тизанские приемно-передающие радиостанции.
А недавно в Институте полупроводников Ака-
демии наук СССР в Ленинграде сконструи-
ровали печь-термобатарею, дающую ток,
статочный для обеспечения электроэнергией
нужд небольшого дома.
Прпнцпп устройства термобатареи несло-
жен (рис. 3). Множество термоэлементов со-
брано в батарею так. чтобы одни спаи нагре-
вались до высокой температуры, а другие
охлаждались. Напряжение и сила тока такой
батареп зависят от того, сколько групп термо-
элементов соединено параллельно (больший ток)
и сколько последовательно (большее напря-
жение) .
Рис. 2. Работающие на лсктронных ламп х
машина, слуховой аппарат, тел , а.<ор очень ,-ооэ<< л к и.
Посмотрите, как .мало места занимают те же прибс к,
собранные на полупроводниках: счетная машина стала
нс больше письменного стола, слуховой аппарат спрятал
ся в обыкновенные очки, телевиз. р можно ’ » . < •• н0
стену, как картину. Л полупрсе мл-'-м. . ’ С
датчик величиной... с пилюлю пом< аст врачам исгледс-
вать пищевой тракт человека.
230
ПО.ЧУПРОВОДПИКИ В ТЕХНИКЕ
Самые последние работы советских ученых
позволили увеличить к. и. д. полупроводнико-
вых термоэлементов до 7- -8'',0. А здесь ужо
можно и помечтать!
Человеческий глаз видит только узкий учас-
ток светового спектра —электромагнитные коле-
бания очень высокой частоты, от темно-фиолето-
вых до темно-красных лучей. Большей ча< ти лу-
чей он пе видит: ультрафиолетовых с одной сто-
роны спектра, инфракрасных, или тепловых,—
с другом. А ведь каждое нагретое тело излучает
невидимые тепловые лучи. Чем выше темпера-
тура тела, тем ближе к видимому становится это
излучение. Вспомните, как меняется цвет на-
каляемого железа в видимой части спектра —
от темно-вишневого до желто-белого и даже
синеватого.
И если бы глаз человека был чувствителен
только к тепловым лучам, мы наблюдали бы
удивительную картину: все вокруг нас светилось
бы — люди, внутренние части комнат, стены,
крыши. Особенно ярко светились бы утюги,
радиаторы отопления, печи. Ослепительно
сияли бы паровозы, двигатели, фабричные тру-
бы. Мы бы собственными глазами увидели и, воз-
можно, по-иному отнеслись к величайшему
расточительству энергии. Ведь буквально на
ветер выбрасывается от 70 до 90 /0 всего тепла,
которое мы получаем, сжигая топливо.
Теперь представим себе, что все части
бесполезно нагреваемых предметов со всех
сторон обложены батареями термоэлементов
с к. и. д., равным хотя бы 10’’ 0 (рпс. 4). Какое
огромное количество тепла, а с нпм и человече-
ского труда пойдет на пользу людям! Ведь
даже самый современный паровоз имеет к. и. д.,
равный всего 6—8f'/0!
Огромными термобатареями можно будет
окружить вулканы, плп погрузить их внутрь
Земли на глубину, где всегда царит высокая
температура, или же нагревать пх в пустыне
палягцимп лучами Солнца.
Вот что значит полупроводниковый термо-
элемент, сейчас лишь скромно начавший свой
путь служения на благо человечеству!
Но на этом чудеса полупроводников пе
кончаются. Еще в 1834 г. французский естество-
испытатель Жан Пельтье открыл, что если
пропускать электрический ток через цепь,
составленную из двух медных и одного желез-
ного проводника, то один спай будет выде-
лять тепло, а другой поглощать его. При
этом чем больше нагревается один спай, тем
сильнее охлаждается другой.
Русский физик Э. X. Ленц нашел ком-
Рис. 5. Схема устройства полупроводникового термо-
элемента. Под действием тепла на одном из полюсов
прибора накапливаются положительные электрические
заряды, на другом — отрицательные.
бииации металлов, прп которых нагревание
одного спая сопровождалось таким охлажде-
иием другого, что находившаяся па нем капля
воды замерзала. Это явление часто демонстри-
ровали на лекциях как занимательный физи-
ческий курьез. Все исследованные комбинации
металлов больше, чем замораживание неболь-
шой капельки воды, дать не могли.
К ПОТРЕБИТЕЛЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Рис. 4. Огромное количество энергии, бесполезно теряемой
сейчас на «нагревание улицы*, возвратилось бы людям,
если бы печи, трубы, котлы можно было окружить
ба т ареям и термоэлементов.
231
ЭНЕРГИЯ ДВИЖУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
Рис. 5. Полупроводниковые термоэлементы можно
использовать для нагревания помещения зимой и охлаж-
дения его летом.
Советский академик А. Ф. Иоффе, один
из основоположников современных представ-
лений о физике твердого тела и полупровод-
ников, исследовал это явленпе. Вскоре была
создана установка для получения таким путем
довольно низких температур. Это — батарея,
собранней из полупроводниковых элементов.
При прохождении электрического тока ови дают
максимально возможную разность температур
на противоположных спаях. «Холодные» спаи
находятся в закрытом пространстве, например
в камере холодильника, а «горячие» — снаружи.
При этом расход электроэнергии значительно
меньше, чем у теперешних обычных комнатных
и промышленных холодильников. Если коли-
чество элементов и пропускаемый через них ток
достаточно велики, а тепло отводится от «го-
рячих» спаев интенсивно, то температуру bhj три
холодильника можно понизить до —GO .
В биологии и медицине для исследования
клеток живой материи очень важно иметь
тончайшие, толщиной в доли микрона, срезы
тканей мозга, печени, сосудов. Чтобы получить
такой срез, ткань нужно заморозить. Это дела-
ют с помощью микротомов. Это тяжелые
сложные и громоздкие установки, заморажива-
ние в нпх идет медленно, клетки тканей за это
время в какой-то степени изменяются.
И вот в Институте полупроводников было
сконструировано охлаждающее устройство для
такого прибора — столик, объемом не больше
обычного лабораторного микроскопа. Его вме-
сте с источником питания легко может пере-
носить один человек. На столике сосредоточен
набор мощных холодильных элементов, п ткань
замораживается здесь буквально за несколько
минут.
Мпого необычного па первый взгляд сулит
использование подобных свойств полупровод-
ников. Что бы вы, например, подумали, если
бы вам предложили отапливать комнату...
холодом?
Представьте себе, что большие батареи
холодильных элементов установлены так. ч^о
их «горячие» спаи находятся впутрп комнаты,
а «холодные»—снаружи. Если пропускать сквозь
них электрический ток, то «горячие» спап нач-
нут нагревать воздух комнаты, а «холодные»—
поглощать тепло из воздуха улицы, «охлаж-
дая» его еще больше.
Внешний холодный воздух восполнит необ-
ходимую постоянную разность температур меж-
ду спаямп. А так как величина проходящего
через нпх электрического тока прп этом не
изменится, то дополнительное тепло в комнате
получится благодаря... охлаждению воздуха
улицы. т. е. за счет холода! Расход электроэнер-
гии прп этом по сравнению с отопленном обыч-
ными электрическими печами сократится почти
вдвое.
Летом, когда очень жарко, можно изменить
направление проходящего через батареи тока
и «холодные» спаи станут горячими, «нагревая»
воздух улицы, а «горячие» - холодными, охлаж-
дая жильё (рис. 5).
А вот еще пример применения полупровод-
ников. На каждый квадратный метр поверх-
ности Земли, освещенной Солнцем, в среднем
приходится около 1 кет энергии света А на
площадь в 1 га —10 тыс. кет мощность
большой электрической стапцпп. А на всю
поверхность Земли...
Представьте себе щвт площадью в квадрат-
ный метр из тоненьких пластинок по.гупро-
232
ПОЛУ ПРОВОДИ ЧКИ В ТЕХНИКЕ
воднпковых фотоэлементов с к. п. д. 10°,0. Тогда
можно непрерывно получать с пего до 100 вт
электрической энергпп. Выложенная такими
батареями крыша одноэтажного дома пло-
щадью, допустим, 100 м2 с избытком обес-
печит нужды жильцов дома в электрической
энергии (10 квт)\ Только часть пустыни
Каракумы, покрытая такими батареями, удов-
летворяла бы потребность в энергии всего
человечества до тех пор, пока светит Солн-
це. Угроза, что иссякнут источники снабже-
ния людей нефтью и углем, будет уже пе
страшна.
Но и это еще не все! Ученые подсчитали, что
к. и. д. кремниевых фотоэлементов можно будет
со временем довести до 2О°/о, т. е. до 200 вт
с 1 м2! Это значит, что фотоэлемент, который
сейчас служит главным образом в приборах
техники слабых токов, станет основой всей
энергетики будущего.
Вот походный приемник — величиной с не-
большую дамскую сумочку. Для его работы
достаточно полупроводниковой солнечной ба-
тареи, встроенной в... его ручку.
Энергии обычного дневного света илп яркой
электрической лампы вполне хватит не только
для питания приемника, но и для зарядки кро-
шечных батареек-аккумуляторов, обеспечива-
ющих шестичасовую работу приемника ночью
(рис. 6).
В третьем искусственном спутнике один из
радиопередатчиков и несколько важнейших
приборов питались от солнечной батареи.
Но свет — только одна из форм излучений,
существующих в природе. Чем короче длина
волны, тем больше эпер1ии песет в себе излу-
чение. Например, энергия ультрафиолетовых
лучей намного больше, чем лучей видимого
света; энергия рентгеновских лучей — чем
ультрафиолетовых; энергия гамма-лучей — чем
рентгеновских, и т. д. (подробнее см. т. 3,
раздел «Физика»), Поэтому, если германиевые
или кремниевые полупроводниковые фотоэле-
менты «осветить» невидимыми ультрафиолето-
вые. 6. Вверху: крыша дома, выложенная полупроводни-
ковыми фотоэлементами, вполне обеспечила бы его жи-
телей электроэнергией. В середине: «солнечный^ прием-
ник. В его ручку встроена батарея полупроводниковых
фотоэлементов. Она обеспечивает работу приемника
днем и заряжает крошечные аккумуляторы для
шести^семичасовой работы ночью. Внизу: ватом-
наяэ электрическая батарея. Радиоактивное вещество,
излучающее очень быстрые электроны, непрерывно
приобретает положительный электрический заряд, а
наружная оболочка батареи —отрицательный.

233
ЭНЕРГИЯ — ДВПЛ'УЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
Рис. 7. Чтобы преобразовать переменный ток в по-
стоянный на электровозе мощностью 4—5 тыс. л. с., было
бы достаточно полупроводниковых пластинок размером с
записную книжку, конечно, если бы их удалось идеально
охлаждать.
вымп, рентгеновскими, гамма-лучами или, на-
конец, просто потоком летящих с очень боль-
шой скоростью электронов, то создаваемый ими
электрический ток будет еще большим, чем
под действием видимого света. На этом принци-
пе уже созданы первые образцы «атомных» элек-
трических батарей (рис. 6).
Полупроводниковые приборы открывают со-
вершенно новые возможности и для преобразо-
СВЕРХМИНИЛ ТЮРНЫЕ
ПОЛ УПРОВОДНИКИ
Одно из достоинств полупро-
водников — их миниатюрность.
Но разработанный недавно сверх-
миииатюрпын транзистор даже
среди своих маленьких собратьев
кажется лилипутом. Это -тонень-
кая пластинка металлического гер-
мания. Относящиеся к нему со-
противления, проводники и кон-
денсаторы заменены полосками
металлической краски, нанесен-
ными на пластинку величиной
с маленькую почтовую марку.
Применение новых полупровод-
ников позволяет изготовлять ра-
диоприемники размером г ручные
часы, слуховые аппараты для
глухих, которые будут помещать-
ся в ушной раковине, портатив-
ные электронные счетные машины
и т. п.
вапия переменного электрического тока в по-
стоянный.
В каждом сетевом приемнике, телевизоре,
усилителе есть выпрямитель — устройство, пи-
тающее различные цепи приемника постоян-
ным электрическим током, большем частью вы-
соких напряж< ппй. Такой выпрямитель за-
нимает добрую четверть объема и веса всего
приемника или телевизора. Промышленные вы-
прямители, рассчитанные па большой ток и
высокое напряжение, тоже очень сложны и
громоздки. Например, для управления маги-
стральным электровозом очень выгодно и удоб-
но, чтобы двигатели его питались постоянным
током.
Для передачи же на далекие расстояния
выгоден переменный ток. Чтобы использовать
преимущества того и другого вида тока, на
некоторые типы электровозов ставят мощ-
ные выпрямители, которые занимают много
места.
К. п. д. же современных полупроводниковых
выпрямителей может достигать 98—99' /fl. Поэто-
му пластинка площадью 100—120 см2, т. е.
величиной с записную книжку, прп усло-
вии идеального ее охлаждения могла бы вы-
прямлять переменный ток в постоянный, доста-
точный для питанпя электровоза мощностью
3—4 тыс. л. с.!
К сожалению, полупроводниковые выпря-
мители пока работают при температурах не
выше 200 Это еще мешает их широкому внед-
рению, хотя с каждым годом число всевозмож-
ных видов малых полупроводниковых выпрями-
телей все увеличивается.
Мы говорили здесь об энергетическом при-
менении полупроводников. Но было бы не-
справедливо обойти и многие другпе области
слаботочной электроники. Приведем лишь наи-
более важные п интересные примеры.
При нагревании чистых металлов пх элек-
трическое сопротивление увеличивается.У полу-
проводников оно, наоборот, уменьшается- Это
свойство оказалось очень важным для ниспро-
вержения термометра — прибора, достаточно
долго «засидевшегося» в науке и технике.
Почему, чтобы измерить температуру боль-
ного, нужно целых 10 мин. сидеть неподвиж-
но, пока столбик ртути поднимется и зафикси-
рует правильную температуру? А сколько де-
сятков людей нужно, чтобы записывать и регу-
лировать температуру7 на производствах, в сот-
нях цехов и помещений, в тысячах всевозможных
аппаратов! Все это куда проще, легче, точнее и,
главное, быстрее можно сделать при помощи
234
ПОЛУ ПРОВОДИН КН В ТЕХНИКЕ
совсем крошечного кусочка полупроводника—
термистора.
Термистор последовательно соединяется с
небольшом электрической батареей и очень чув-
ствительным измерительным прибором. Доста-
точно внешней температуре чуть-чуть повы-
ситься или понизиться, как сопротивление
термистора резко уменьшится или увеличится,
изменится и протекающий через пего ток. Это
и покажет проградуированный измерительный
прибор.
1 акие термометры-крошки можно устано-
вить в любом пункте, далее непосредственно
в деталях машин, например в подшипниках.
Они мгновенно поднимут тревогу, если под-
шипники по какой-лпбо причине начнут пере-
греваться.
Самое удивительное здесь — в исключитель-
ной чувствительности устройства. В Ленин-
градском агрофизическом институте сконструи-
рован микроэлектротермометр, названный «иг-
лой». Шарик диаметром в 0,5 мм позволяет
одним прикосновением, длящимся десятую пли
даже сотую долю секунды, измерять с большой
точностью пе только температуру человеческого
тела, но и отдельных участков его кожи, арте-
ТОЧЕЧНО-КОНТАКТНЫЙ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ТРИОД
стекло
->\коллектор
(индий)
Д/ КРИСТАЛЛ
ГЕРМАНИЯ
плоскостной
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ
триод
ЭМИТТЕР
(ИНДИЙ)
Рис. 8. Полупроводниковые германиевые и кремниевые приборы. В центре, в кружке, фото-
триод— комбинация из фотоэлемента (фотодиода) и усилительного триода. Этот чрезвы ?
чайно чувствительный прибор мог^бы обнаружить излучение спички, зажженной на * у не.
235
ЭНЕРГИЯ — ДВИЖУЩАЯ СИЛЛ ТЕХНИКИ
ФО ТОЭЛ ЕМ Г И ТЫ
СОРТИРУЮТ ВРЕННА
Па некоторых лесопильных за-
водах есть оригинальная уста-
новка, автоматически сортирую-
щая бревна. Ее 17 фотоэлементов
внимательно «осматривают* про-
ходящие мимо них па транспорте-
ре бревна и определяют их длину
п толщину. Длина бревна опреде-
ляется в зависимости от времени
затемнения им продольного ряда
фотоэлементов, а толщина брев-
на — в зависимости от того,
сколько оно затемняет элементов
вертикального ряда. Измеренные
фотоэлементами бревна в соответ-
ствии с сигналами фотоэлектри-
ческой установки направляются
на ту пли иную ветвь транспор-
тера и затем сбрасываются с него
в бассейн, предназначенный для
бревен данного сорта.
рий, вен и т. д. Более того, можно измерять
даже температуру различных участков листа
растения. Но как быть, если нужно узнать очень
незначительные изменения температуры пред-
мета, до которого нельзя непосредственно при-
коснуться термистором'-1 Для этого служит дру-
гой прибор — болометр. Это еще более
крошечное термосопротивление, сделанное из
самых чувствительных к изменению температу-
ры полупроводников. Оно окрашено в черный
цвет и заключено в трубку, из которой выкачан
воздух. Сам болометр установлен в фокусе
большого металлического зеркала п охлаждает-
ся до очень низкой температуры.
Любой нагретый предмет излучает тепло-
вые — инфракрасные — лучи. Болометры по-
зволяют правильно измерить температуру тела
человека па расстоянии до километра, обна-
ружить на расстоянии нескольких километров
горящую спичку и даже измерить температуру
любого участка поверхности Лупы пли опре-
делить температуру звезды. Короче говоря, с
помощью боломет ра можно изм< рпть температу-
ру любого тела, излучающего инфракрасные
лучи, как бы далеко оно от пас ни находилось.
Понимание происходящих в полупроводни-
ках физических процессов позволило даже хоро-
шо известные и изученные типы фотоэлементов
сделать еще более чувствительными п эффек-
тивными.
Если к германиевому фотоэлементу под-
ключить еще и небольшую электрическую бата-
рейку, то получается новый прибор — фото-
диод, чрезвычайно чувствительный к видимому
и нови (Вмому свету. Комбинированный фото-
элемент с фотодиодом п усилительным прибо-
ром — фототрподом обладает уже бас-
нословной чувствительностью. Создаваемый
им под действием света довольно большой ток
одновременно автоматически усиливается.
Прп помощи такого чувствительного к ин-
фракрасным лучам прибора можно определить
местоположение самолетов, кораблей и других
нагретых тел па очень далеких расстояниях.
С самолета можно не только определить место,
где, например, стоят на земле замаскированные
самолеты илп автомобили, но даже обнаружить,
где они стояли несколько часов тому назад
п нагрели своим теплом окружающие пред-
меты.
С помощью такого прибора можно составить
подробную карту распределения тепла по по-
верхности Марса. Ведь фототриод мог бы об-
наружить свет спички, зажженной, например,
на поверхности Лупы.
Возможности применения полупроводников
поистине не имеют границ. Впереди еще много
необыкновенных открытий в этой области.
добывают
полезные ископаемые
и получают металлы
Донбассе,Караганде, Кузбассе —
везде, где из недр землп добы-
вают уголь, можно увидеть
огромные конические горы т о р-
ри к о н и к о в. Они поднимаются
над землей, словно пирамиды.
Террикопикп — вечные памятники шахтер-
скому труду. Горная порода — камни, глина.
песок, пз которых они насыпаны, вынута в нед-
рах земли несколькимп поколениями шахтеров,
когда они прокладывали подземные коридоры-
выработкп, чтобы добратьсп до угля. Но и
камни, п глина, и песок—только побочные про-
дукты. А представить себе, сколько угля вынуто
ШАХТА—ПОДЗЕМНЫЙ ЗАВОД
здесь из недр земли, можно, если каждый тср-
рикопик мысленно увеличить раз в 7 8.
Террикопикп есть везде, где уголь добыва-
ют в глубоких шахтах. Он лежит в земле от-
дельными залежами, пластами, занимающими
иногда огромные площади. В Подмосковье, на-
пример, уголь залегает горизонтально на глуби-
не 60- -70 м, а н Донбассе — на различной глу-
бине и занимает наклонное, а иногда почти верти-
кальное положенно. Пласты каменного угля
могут быть тонкими и толстыми. Все зависит от
того, в каких условиях уголь образовался и как
протекала его дальнейшая история (см. т. 2,
ст. «Как образ5ются подземные склады угля»).
237
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫ! Hi КОПАЕМЫЕ II ПОЛУЧЛЮТ М! ТАЛЛЫ
Рис. 1. Разрез шахты на угольных пластах горизон-
тального залегания.
Чтобы достигнуть угольного пласта, лежа-
щего в земле горизонтально плп с небольшим
наклоном (рпс. 1), к пласту проводят верти-
кальным колодец- ствол шахты, глубиной в
сотни метров и больше. От ствола прокладывают
по угольному пласту многочисленные горизон-
тальные и наклонные туннели (выработки) —
штреки и уклоны.
Чтобы снабдить пх свежим воздухом, соору-
жают еще один вертикальный ствол — вен-
тиляционным.
Если угольный пласт залегает под тем
плп иным углом к горизонтальной поверхно-
сти землп, вертикальный ствол шахты проводят
Рис. 2. Разрез шахты на крутопадающих пластах.
обычно в стороне от пласта (рпс. 2). Затем
от этого ствола к углю прокладывают под-
земные ходы — квершлаги. Около шах-
тного ствола сходятся подземные выработ-
ки, которые соединяют ствол с выработками
для вентиляции и откатки угля. Это про-
странство называют о к о л о с т в о л ь и ы м
двором. Здесь добытый уголь перегружают из
вагонеток в подъемные ящпки - скипы.
Ствол шахты всегда углубляют ниже послед-
него квершлага. Делают это для того, чтобы
загружать скипы. От квершлагоп вдоль пла-
ста угля проводят другие ходы — штреки.
Добывают уголь пз пласта между штреками.
Место, где куски угля отбивают от пласта,
называют забоем.
По мере прокладки подземных выработок их
крепят деревянными, железобетонными иля
металлическими стойками, чтобы предотвратить
обвал горных пород. А подземные пещеры, обра-
зующиеся на месте вынутого угля, или снова
заваливают пустой породой, пли обрушивают
пх. Это уменьшает давление пластов землп на
действующие забои.
Многокилометровые подземные выработки
освещают, снабжают свежим воздухом. Воду,
переполняющую подземные колодцы, Постоян-
но откачивают. Для этого над шахт ой, на по-
верхности землп, строят-большпс здания, в ко-
торых размещают подъемные машины, ком-
прессорные установки п другое оборудование.
Много труда прпходптся затрачивать прп
строительстве шахты. Но даже достигнув уголь-
ного пласта, не сразу возьмешь уголь. Он
крепок. Чтобы его добыть, обычно вначале под-
рубают пласт снизу. Тогда он потеряет опору
и от пего можно будет отбпвать, вернее, ска-
лывать кру иные куски.
Отбитый от пласта уголь доставляют в от-
каточный туннель, грузят в вагонетки п вы-
возят к стволу, чтобы поднять па поверхность.
Сделать все это нелегко и теперь. А в прошлом,
когда все горные работы производились вруч-
ную, труд шахтера был невероятно тяжелым,
изнурительным п опасным.
Шахтеры работали в темпон п тесной норе
прп лампе коптилке. Орудиями труда пм слу-
жили тяжелый лом, обушок п лопата (рпс. 3).
Добытый уголь шахтеры грузплп на сапки,
впрягались в них п где ползком, где на четве-
реньках вывозплп его из забоя.
За годы Советской властп условия подзем-
ного труда коренным образом изменились. J со-
вершенствование шахт, оснащение пх маши-
нами п механизмами — все делается так..
238
ШЛХТЫ — ПОДЗЕМНЫЙ ЗЛПОД
Рис. 3- Так когда пго трудились шахтеры в забоях.
чтобы облсгчпть подземный труд, сделать его
менее вредным п более производительным.
Прежде всего появились пневматические от-
бойные молотки (рпс. 4); затем были созданы
врубовые машины для подрубкп угольного
пласта. Одновременно появились конвейеры,
которые заменили саночников на вывозке угля
нз забоя.
В связи с этим темпы добычи угля возросли,
резко повысилась производительность труда.
Современную врубовую машину (рпс. 6) в
рабочем положении можно сравнить с огром-
ным полураскрытым перочинным ножом. Руч-
ка ножа в этом случае будет соответствовать
корпусу машины, а лезпие, когда оно иаходпт-
ся под прямым углом к ручке,— режущему
механизму — бару. Это двухметровая оваль-
ная рама, по которой движется бесконечная
цепь, вроде велосипедной. На ее звенья наса-
жены острые зубья из прочной стали.
Рис. 4. Шахтер с отбойным молотком.
Рис.З.Схела зарубной цели
(стрелка указывает направ-
ление ударов для скола).
Врубовую машину приводит в деиствло
электродвигатель. Есть у машины барабан, на
который наматывается стальной канат, подтя-
гивающий се к прочно укрепленной деревянной
илп металлической упорной стойко.
Врубовая машина перемещается вдоль забоя.
Режущая цепь непрерывно обегает бар, ре-
жет зубьями пласт и выкосит нз зарубной
щели мелкие куски угля — ш т ы б. Подруб-
ленный n.iacr угля остается раздробить на кус-
ки прп помощи взрывного патрона.
Но врубовые машины, несмотря на все пх
достоинства, не решили полностью проблемы
механизации труда в
шахтах. Опп подру-
бали пласт, спла
взрывчатых веществ
отбивала куски уг-
ля, конвейер (транс-
портер) доставлял пх
к штреку, а электро-
воз—к стволу шахты.
Но подрубленный
и отбитый с помощью
взрывчатки уголь
надо было наваливать
на конвейер вручную,
м - навалоот-
бойщикам, как п пре-
жде, приходилось
орудовать лопатами. Навалка постоянно задер-
живала продвижение забоев, врубовые машины
простаивали. Нужпобыло создать такую маши-
ну, которая бы одновременно подрезала уголь-
ный пласт, отбивала уголь п наваливала его
на конвейер.
Советские конструкторы горных машпн ре-
шили создат ь для добычи угля комбинирован-
ную машину — угольный комбайн.
Основу для новой, еще не родившейся ма-
шины наши инженеры увиделп в ставшей уже
привычной врубовой машине. Что еслп к пре-
красно подрубающему угольный пласт, испы-
танному в работе режущему механизму врубов-
ки добавить устройства, осуществляющие от-
бойку и навалку? Илп так изменить оснащен-
ную острыми стальными зубьями бесконечную
движущуюся цепь, чтобы она сама подрубала,
отбпвала п наваливала уголь?
Замыслы советскпх изобретателен воплоти-
лись сначала в чертежи н расчеты, а затем в
машпны серийного выпуска. Чтобы прпобре
стп высокие качества, комбайну, как п многим
другим машинам, нрпшлось пройти длинный
путь совершенствования.
23Q
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ ---- ________, _ ,
В 1932 г. на одной из шахт Донбасса был
испытан первый в мире угольный комбайн. Его
создали на основе врубовых машин различ-
ных марок. В последующие годы было скон-
струировано еще несколько типов комбайнов.
Они-то и проложили путь к замечательным
комбинированным машинам паших дней.
Еще в годы Великой Отечественной войны
советские конструкторы и инженеры начали
создавать новую угледобывающую мапшиу, ко-
торая в дальнейшем получила почетное имя
«Донбасс» (рис. 7). В основу ее была положена
мощная врубовая машина МВ-60. Плоский
бар врубовой машины заменили кольцевым. Он
похож на букву «П» в лежачем положении и де-
лает сразу три врубовых щели: две горизон-
тальных, одну под другой, и одну вертикаль-
ную, соединяющую их. Таким образом, коль-
цевой бар вырезает пз угольного массива боль-
шой брусок, который затем сравнительно легко
разбиваетс^па части. Делается это при помощи
специального приспособления — вращаю-
щейся штанги.
Навалку отбитого угля на конвейер ком-
байн производит кольцевым погруз-
Рис. 7- Угольный комбайн «Донбасс»: справа—кольцевой бар с режущей
цепью и диски для дробления угля* слева — кольцевой погрузчик.
ч и к о м. Его бесконечная цепь оснащена скреб-
ками и движется с большой скоростью. Скреб-
ки подхватывают куски угля и перебрасывают
их на конвейер.
Комбайн «Донбасс» имеет два электродви-
гателя. Один приводит в движение бар, дру-
гой — кольцевой погрузчик. Управление со-
средоточено в передней части корпуса. Маши-
нисту здесь работать очень удобно.
Многие шахтеры настойчиво добивались по-
четного права первыми работать па повой ма-
тине. Освоив работу па комбанке, они прояв-
ляли себя новаторами не только в области
организации труда, по и в развитии техники.
В какой бы шахте пн появлялся этот ком-
байн, всюду шахтеры принимали самое горя-
чее участие в освоении и усовершенствовании
машины. Только за два года после его появле-
ния конструкторы получили около 10 тыс.
рационализаторских предложений, и более ты-
сячи из них были использованы.
Что же дает этот угольный комбайн?
В царской России шахтер за 12 час. тяжелой
работы добывал обушком всего 2 Т угля. А для
того чтобы добыть эти 2 Т прп помощи ком-
байна «Донбасс», нужно примерно 2—3 мив.
Многие машинисты угольных комбайнов дают
за месяц до 25 тыс. Т угля, т. е. до тысячи
тони в день. А ведь тысяча тонн угля — это
целый железнодорожный состав.
Комбайны «Донбасс» — гордость нашей
угольной промышленности. Опп работают ныне
в Китае и “

Польше, Румынии и Болгарии,
Венгрии и Чехословакии. Всю-
ду эти чудесные машины сви-
детельствуют о высоком уровне
технической мысли в Совет-
ской стране.
Но даже комбайн «Донбасс»,
несмотря на свои положи-
тельные качества, не решил еще
всех проблем механизации тру-
да шахтеров. В Москве в Поли-
техническом музее можно уви-
деть современный парк машин
и механизмов, применяемых в
горной технике.
Здесь есть машины, уже ус-
тупившие свое первенство, п
машины, только вступающие в
жизнь. Вот пневматические от-
бойные молотки, а рядом — вру-
бовые машины различных марок.
Дальше — бурильные установ-
ки, которые быстро проклады-
240
1ИЛХТЛ — ПОДЗЕМНЫЙ злпод
вают вертикальные стволы шахт. Теперь есть
бурильные машины, которые проходят в день
до 20 Л шахтного ствола диаметром в 6 л.
Здесь ясе — модели горнопроходческих ком-
байнов. Эти ссальные гиганты прикладывают
подземные коридоры — подготовительные выра-
ботки. Но особенно много угледобывающих
комбайнов самых различных размеров и формы,
самого различного назначения.
Мы уясе знаем, что пласты угля леясат па
разной глубине под разными углами к поверх-
ности п имеют различную толщину, плп мощ-
ность. Комбайн «Донбасс» предназначен для
работы на пологих и наклонных пластах опреде-
ленной мощност Поэтому когда в одних шах-
тах работали комбайны, в других, где пласты
были, скажем, крутопадающими, продолясалн
стучать отбойные молоткп. В механизации тру-
да в шахтах оказалось немало еще таких «белых
пятой». И конструкторы решили стереть их.
Был, например, создан комбайн дтя добычи
угля из крутопадающих пластов. Появились
компании для разработка тонких и очень топ-
ких пластов, комбапп для пластов средней
мощности и комбайн для работы на тонких кру-
топадающих пластах.
Однако пласты угля различны пе только по
толщине и положению, по и по прочности. Есть
такие угли, которые пе могли «угрызть» чслю-
стп пи одного П1 существующих комбайнов.
Для разработки таких пластов в 1957 г. был
создан специальный комбайн «Долбасс-2». Это—
видоизмененный комбайн «Донбасс».
Новая машина снабжена сильным двига-
телем, ей можно придать любую скорость—
от нескольких сантиметров до одного метра в
минуту. А ее мощный рея»ущпй механизм по-
зволяет добывать самые крепкие угли.
Есть теперь угледобывающие комбайны не-
большого веса — малогабаритные. Они могут
работать в очень тесных забоях. Есть комбай-
ны облегченного типа, есть широкозахватные
и узкозахватные, а есть и такие, с помощью
которых можно по только добывать уголь, но п
прокладывать путь к угольному пласту.
На советских шахтах работают ныне сотни
типов различных машин п механизмов. Меха-
низация превратила паши шахты в передовые
индустриальные предприятия, в большие под-
зехшыс заводы.
Спускаясь в шахту, вы прежде всего уви-
дите главный ствол. Он делится на четыре от-
деления. Одно отведено под две подъемные
клетн длп спуска и подъема людей н машин.
В другом размещакися механизмы для подъ-
Рис. 8. Пембайн для добывания угля из топких пластов.
ема угля, в третьем — лестница с площадками:
запасной выход. В четвертом проложены кабе-
ли и трубопроводы.
Но вот спуск окончен. Вы выходите пз
клети на просторный, ярко освещенный о к о-
л о с т в о л ь и ы й двор. Отсюда в разные
стороны к угольным пластам уходят широкие
туннели. Это п о д г о т о п и т е л ь н ы е вы-
работки. По нпм продолжены рельсовые
пути, электрические кабели, трубы для подачи
сжатого воздуха, необходимого для работы пнев-
матических машин п механизмов. По мере раз-
работки угольного пласта подготонптельпые
выработки продвигаются все дальше и дальше.
По выработкам мчатся электровозы с вагонет-
ками, груяжепными углем, а подземные трам-
ваи быстро доставляют шахтеров от ствола
шахты к забоям п обратно. Забой — основной
пункт в шахте, а комбайн — основная точка
в забое.
Плавно, с глухим шумом двпясегся комбайн.
Он подрубает и отбивает уголь, наваливает его
па конвейер. Конвейер переносит уголь к отка-
точному штреку.
На наших шахтах применяются ленточ-
ные и скребковые конвейеры. По дну скреб-
кового конвейера движется цепь с укреплен-
ными па пей металлнческгхш скребками. Они
захватывают и передвигают поступающий у голь.
Поток угля, приносимого конвейером, настолько
обилен, что 30 двухтонных вагонеток загружа-
ются всего за 15—20мпп.
Электровоз доставляет вагонетки с углем
к стволу. Здесь оно автоматически разгру ча-
ются в особый приемник — буйке р, рас-
положенный под околоствольным двором. Бун-
керы снабжены снецна 1ьным устройством,
□ 16 Детская aituai лппедпя т. 5
241
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ_ _
•автоматически загружающим подходящие под
него с к п п ы - десятитонные металлические
ящики. В скипах уголь поднимают на иоперх-
ность — «выдают на-гора», как говорят шах-
теры.
На поверхности скипы выгружают уголь в
бункеры. Ленточные конвейеры, расположен-
ные под бункерами, передают уголь на по-
грузочные эстакады н.т на обогатительную
фабрику, где его сортируют и очищают от
прнмссеп.
Уголь, прошедший обработку на обогати-
тельной фабрике, посте просушки также попа-
дает па погрузочные эстакады. Когда железно-
дорожный состав вхо щт под эстакаду, люки
бункеров раскрываются и у голь широкой
струей сыплется в вагоны.
Гаков путь, совершаемый углем пз шахты.
Комбайн работает непрерывно. И непрерыв-
ный поток угля щет от забоя к поверх ностп.
Малейшая неполадка па путп этого потока
немедленно сказывается на работе комбайна,
заставляет его простаивать. Еслп остановилась
врубовая машина, добыча угля не прекращает-
ся, так как есть запас уже с (сланного вруба, а
значат, есть резерв времена для устранения
неисправности в машине. Еслп же остановился
комбайн, замирает весь угольный поток, про-
стаивают все машины п механизмы.
А ведь комбайн пе может работать беспре-
рывно, если нет крепления, еслп плохо работает
конвейер, еслп недостает вагонеток для по-
грузки угля пли с >учаются перебоп в движе-
нии подземного транспорта. Поэтому появление
комбайнов потребовало связать воедино, подчи-
нить единому графику все звенья большого и
сложного хозяйства шахты.
В диспетчерской околосгволыюго двора раз-
мещено управление движением. Там теле-
фоны, радиоустановки, световой пульт. Те-
лефоны связывают дпепетчера с комбайном
и алектропое- (амн, идущими но точному рас-
писанию. Подземное транспортное хозяйство
огромно. Еслп бы все рельсовые путп папшх
шахт вытянуть в одну линию, образовалась
бы железнодорожная магистраль от Москвы до
Владивостока.
Там, гщ есть врубовая машина, требуется
очень много рабочих рук: нужны врубмаши-
нисты, десятки навалоотбойщиков и рабочих
(ругих профессий. А для обе >уживаипя ком-
байна нужны только машпвпет, его помощник
п несколько вспомогательных рабочих; пропз-
вод11телыюст1. пх труда в 2—3 раза выше.
Уголь добывают теперь не только с по-
мощью комбайнов. Человек заставпл з ц-сь
слул пть себе... п воду! Вода обладает могу-
чей силон Многие, наверное, видели гидро-
мониторы. Они похожи па ма кчп>к\ю
пушку без колес. Мощный насос подает к гидро-
монитору воду под сильным давленш м. П
когда он работает, вода с ревом вы рыпается nt
его узкого жерла. Водяная струя бьет с такой
силой, что разрушает самые прочные породы.
С помощью гидромониторов обычно размывают
котлованы под гидростанции намывают дамбы
плотпн, добывают торф.
А теперь гидромониторы стали опускать п в
шахты. Здесь струя воды обрушивается на
умильный пласт, дробит его, а водяной поток,
вытШаюгцпй пз забоя, заодно выносит п ку-
ски угля (рис. 9).
Механизация добычп угля с помощью гидро-
мониторов (как еще говорят, гидромеха-
низация) очень удобна. Конечно, не всегда
можно использовать сплу воды для добычи
угля. Но везде, где только позволяют усло-
вия, в шахтах начинают работать гидромони-
торы.
Советские инженеры создали специальные
водометы для топких п мощных пластов угля.
Создан, например, водомет, похожий па танк.
АРИФМЕТИКА сем пл г. тки
1160 4-173-1 990000 800 4 10 20 с 2100
За такое «равенство» ученику IV класса поставили бы двойку. По присмотритесь
внимательно ц левой части равенства, н вы узнаете в приведенных числах данные
о добыче угля, выплавке стали п производство электроэнергии за 1 мин. в 1965 г.
Л данные правой части равенства обозначают, что углем, добытым за 1 мин., можно
будет отопить в суровую зиму 800 двухкомнатных квартир. Стали хватит на из-
готовление Ю мощных тракторов, 20 грузовых машин да еще множества предметов
народного потребления кастрюль, ножен, велосипедов, о которых ничего не го-
ворится в нашем равенстве. Л с помощью минутной выработки электроэнергии
можно будет вспахать электротракторами 2100 га.
t
I
242
1ЛЛХТЛ ПОДЗЕМНЫЙ злвод
Рис. 9. Мощные гидромониторы в шахте будут раз-
рушать даже самые прочные угольные пласты.
1 - забой; 2 гидромонитор; 3 дробилка. 4 — пульпа; 5
насос, 6 подача воды; 7 подача пульпы на поверхность.
Вода поступает по гибкому шлангу под боль-
шим давлением, она движет гусеницы танка
и вырывается и.) него несколькими струями. Они
бьют с такой силой, что уже не размывают,
а скалывают куски угля.
Много внимания советские конструкторы
уделяют п механизации крепления подземных
выработок. Ведь даже там, где работает ком-
байн, все еще остается ручной труд. Проходит
комбайн, а следом пдут крепильщики п вручную
крепят кровлю забоя деревянными, железобе-
тонными или металлическими стойками (рис.10).
Оказалось, можно механизировать п эту
работу. Конструкторы создали металлические
передвижные крепи и передвижные конвейеры.
Шахты, оборудованные такими механпзмами,
есть в Донбассе, Мосбассе и Кузбассе.
Теперь следом за комбайном двигается
другая машпна п е р е д в п ж ч п к. Он
соединен с комбайном и, как только ком-
байн продвигается вперед, автоматпческп про-
талкивает следом за ним конвейер и металли-
ческое крсплеппе забоя.
Но конструкторская мысль не остановплась
и на этом. Опа работает над созданием авто-
матически действующих машин и механизмов.
Конструкторы стали думать п над тем, чтобы
управлять ими на расстоянии, ведь можно же
управлять на расстоянии сигнализацией на
железных дорогах, движением огромных щитов
в шлюзах.
16*
243
КАК ПОРЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ПСКОПЛЕЧЫЕ И ПОЛ >,4 \ЮТ МЕТАЛЛЫ___________„ч
Рис. 10. В забое с металлической крепью комбайн
подает уголь па конаейер.
Когда эта задача будет решена, ро.п>
человека в шахте сведется к управлению
машинами и наблюдению за пх работой.
В надшахтных сооружениях почтп не будет
людей.
В центральной диспетчерской, на команд-
ном пункте шахты, вы увпдпте только одного
человека — главного диспетчера. Он подойдет
в назначенный час к сверкающему пулы у
управления всем многообразным хозяйством
в ахты и скажет в микрофон:
Приготовиться к пуску шахты!
И в ответ загремит пз репродукторов уси-
ленный голос главного механика:
— К пуску все готово!
Затем главный диспетчер нажмет одну
из кнопок, п на пу н>те загорятся десятки
разноцветных огней, по которым можно просле-
дить за всем, что делается н забоях и штре-
ках шахты.
Тут же, на пульте, вы увидите прпборы ав-
томатических устройств, контролирующих ра-
боту водоотливных установок, производящих
анализ воздуха, показывающих состояние вен-
тиляции в шахте.
Вот еще несколько кнопок щелкнуло под
рукой диспетчера, и на пульте загораются
другие лампы. Они указывают, что глубоко
под землей начали работать автоматические
агрегаты. Иа экране забегали желтые огоньки.
Это заработал к понес на себе уголь конвейер.
По световым сигналам мы увидим путь угля
к поверхности земли, а на автоматическом
счетчике одновременно с легким волчком по-
явится цифра, указывающая количество угля,
подвитого па поверхность.
А в это время в глубине подземвых вырабо-
ток, в штреках, так же безлюдво, как и в
надшахтных сооружениях. Редко-редко про-
мелькнет там фи,ура механика, наблюдающего
за работой машин и механизмов. В забое вдоль
у гольпого пласта движется мощный комбайн.
Он подрубает и отбивает куски угля. Опп пада-
ют на короткий забойный конвейер п пере-
носятся па длинный скребковый конвейер, про-
тянувшийся к откаточному штреку. Позади
комбайна остается пустое пространство, над
которым нависают мощные толщи горных пород.
Но как только комбайн проходит вперед,
тотчас под кровлю автоматически выдвигается
щит подвижной крепи и выработанное про-
странство надежно закрепляется.
В главном откаточном штреке уголь с
конвейера падает в вагонетки, п элсктрошх. ца
несут его к околоствольному’ двору. Но П здесь
мы не увпдпм людей. Ведь на автоматически
управляемых электропоездах не нужны будут
машинисты. А там, где позволят горпогеоло-
гпческпе условпя, в автоматизированной шах-
те вообще не будет электровозов и рельсовых
путей. Их заменят конвейеры. Забойный кон-
вейер передаст уголь па конвейер, транспор-
тирующий его к стволу шахты. На околостволь-
пом дворе он свалит уголь в подъемные ски-
пы пли сам вынесет его пз шахты и доставит
прямо к железнодорожному вагону.
Так слаженно и четко будет протеьат ь работа
машпп в шахте ближайшего будущего.
Настанет день, когда к углю па всем его
пути от угольного пласта до железнодорожного
вагона пн разу по прикоснется рука человека.
Этот день уже недалек. Его насчуплеинр при-
ближают наши доблестные шахтеры. Своими
трудовыми подвигами они ук]>епляют могуще-
ство Родины, помогают советскому народу
строить коммунизм.
Так выглядят участки соирсмсиной у голыши шахты.
СЭЬТАЧ с лесом -1"я КРС1.ЛЕНИЯ ЗАбОЕЛ
I
КАРЬЕРЫ
КАРЬЕРЫ
беспредельная степь... Вокруг зеленое море
трав. Идешь — п вдруг перед глазами от-
крывается широкая и глубокая уступчатая
котловина. На уступах котловины блестят сталь-
ные нити рельсов. Электровозы тянут по ним
открытые большегрз шью вагоны самосва (ы-
думпкары. В уступах работают гигантские
экскаваторы. Фронт работ огромен, а лю (ей
почт не видно — все выполняют механизмы.
Со скрежетом и стуком врезаются в землю
твердые наконечникп буров. Грохочут взрывы,
вздымаюгцщ фонтаны из каменных обломков.
Раскрывают своп пасти мпогокубоные экскава-
торы. Под их взметнувшиеся стрелы подходят
составы железнодорожных вагонов.
Это открытая разработка—р а з р о з, идя
карьер. Открытым способом добывают
уголь, руды, нерудные ископаемые. Технология
их добычи похожа. Посмотрим, как добывают
уголь (рпс. 1).
Покрывающие угольный пласт горные по-
роды вскрывают и уголь разрабатывают прп
помощи глубоких траншей. Пх глубина дости-
гает 150—200 at, а в отдельных случаях —
350—500 м.
Открытый способ добычи угля применяется
уже давно и имеет большое будущее. Он по-
зволяет широко попользовать новейшие меха-
низмы, освобождает горняков от тяжелого фи-
зического подземного труда, значительно сни-
жает себестоимость угля.
Добыча угля открытым способом сравни-
тельно проста: надо удалить горные породы,
покрывающие пласт угля, разрыхлить открыв-
шийся угольный пласт, выбрать уголь и, по-
грузив его на транспорт, доставить к месту
назначения (см. цв. рпс.).
Прежде всего местность очищают от кустар-
ника, а болота, если они есть, осушают. Бу-
ритьнымп станками пробивают в земле глубо-
кие скважины. Около них появляются взрыв-
ники, и сотни тысяч топи грунта с грохотом
взлетают в воздух. Именно с этого момента в
работу включаются разнообразные механизмы.
Ведь чтобы обнажить угольный пласт, при-
ходится удалять огромное количество горных
пород. II первыми эту работу начинают экска-
ва юры.
Рядом с могучими шагающими гигантами
ЭП1-14 65 (рпс. 2) мощный чегырехкубовый
экскаватор (с емкостью ковша в 4 м -рис. 3)
кажется маленьким. Движется по рельсам
сложная многочерпаковая конструкция — от-
вальный экскаватор.
По ободу колеса другой машпны располо-
жено несколько ковшей. Колесо вращается,
п они поочередно зарываются в грунт, чтобы,
наполнившись, высыпать своп груз на ленту
конвейера. Это экскаватор роторного
типа (рпс. 4).
Когда снимают грунт и обнажают угольный
пласт, экскаваторы начинают грузвть уголь в
Каменноугольныи карьер (открытые горные разработки). Шагающие экскаваторы
вс р к в не слон грунта. Вшцу экскаваторы ирг чью лопаты грузят уголь на
а электропоезда вывозят его из карьера.
драглайны
л< и точные
уже сняли
конвейеры.
245
КАК ДОЕЫПЛЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ^
Рис. 2. Гигантские шагающие экскаваторы слой
мают пласты гарных пород.
вагоны. Карьер в это время уже походпт
на псп лпнеку ю лестницу. Па каждом ее сту-
пеньке, па каждом уступе работают механизмы.
Гехвика открытых угольных разработок
совершенствуется с каждым днем. Для вы-
возки породы пз кары ров создаются новые
механизмы - огромные 40-тош1ые самосвалы,
а также транспорт-
по-отвальпые мосты.
Каждый мост покоит-
ся па двух высоких ме-
таллических устоях,
отстоящих один от дру-
гого па расстоянии до
200 л и более. Его
опоры установлены на
специальных каретках,
передвигающихся по
рельсам. Длинная ме-
галлическая ферма его
выходит за пределы
опоры на несколько де-
сятков метров. По этой
ферме проходит глав-
ный конвейер. Он пере-
дает породу на малые
передаточные конвейе-
ры, которые связывают
мост с экскаваторами.
Конвейеры транспорт-
но-отвального моста пе-
реносят породу к отва-
лу на противополож-
ную сторону карьера.
Когда механизмы
слой за слоем снимают
породу и обнажают
пласт угля, рельсы про-
кладывают уже прямо
по углю. По ним дви-
жутся железнодорож-
ные составы, вывозящие
уголь пз карьера.
Вот такой состав
стоит под погрузкой.
Зубья одного экскавато-
ра вгрызаются в уголь.
Ковш другого уже но-
вое над вагоном и сып-
лет в него крупные кус-
ки угля. А электровоз
па дру гом пути тянет пз
за слоем сии- карьера тяжелый гру-
женый состав.
Но п на доставке
угля пз карьера стали теперь применять кон-
вейерный транспорт. От экскаваторных забоев
до погрузочных бункеров плп вагонов, нахо-
дящихся па поверхности карьеров, уголь до-
ставляют конвейеры (рис. 5).
Механизация всех работ в карьере требует
исключительной точности п слаженности ворга-
24G
КАРЬЕРЫ
———>
Рис. 3. Ковши экскаваторов берут уголь из обнаженно •<?
пласта.
Рис. 4. Роторный экскаватор.
ипзацпи производства. Небольшое промедле-
ние с транспортом — и экскаваторы будут
простаивать. Чтобы этого пе произошло, дис-
петчер, управляющий обширным хозяйством
разреза, внимательно следпт за работой всех
производственных участков. Самая совершенная
техника радиосвязи помогает ему знать все,
что происходит вокруг, п вовремя предупреж-
дать и исправлять неполадки в работе.
Прп открытом способе добычи угля резко
возрастает провзводптелыюсть тр^да. Гели
сравнить, сколько угля приходится на каж-
дого человека, работающего в шахте, с произ-
водительностью труда в карьере, то сразу
станет видно, что при открытом способе эта
цифра увеличивается в несколько раз. А строи-
тельство самого карьера обходится в полтора ра-
за дешевле, чем постройка шахты.Поэтому везде,
где уголь лежит сравнительно неглубоко от по-
верхности, его добывают открытым способом.
Землеройная и буровая техника с каждым
годом совершенствуется. Это дает возможность
строить все более глубокие карьеры.
Открытые горные разработки есть в Казахста-
Рис. 5 Ъесконечни и потоком транспортеры выносят уголь ил карьера в вагоны.
217
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
не п на Сахалине, » Средней Азии, в горах
Урала и средп степей Украины. Скоро их будет
'еще больше. В эту семилетку наибольшее раз-
витие получит именно открытый способ добычи
угля и руд. По уровню технической оснащен-
ности открытые разработки полезных ископае-
мых в СССР представляют собой передовые
индустриальные предприятия. По темпу роста
добычи угля и руд открытым способом наша
страна стоит па первом месте в мире.
ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА
ЭДефть п горючие газы были известны людям
с древнейших времен. Нефтью наполняли
светильники, и она горела ярким, светлым
пламенем. В древнем Египте нефтью бальза-
мировали трупы умерших. Ее использовали как
зажигательное средство во время воины. Неф-
тяные битумы употреблялись в строительном
и дорожном деле.
Выходы горючих газов на поверхность при-
писывали божес гвеиным силам. В этих местах
строили храмы и жрецы совершали моления над
«вечным огнем >.
В наши днп значение нефти и газа в народ-
ном хозяйстве очень велико. Продукты пере-
работки нефти и газ широко применяются п
качестве топлива для автомобилей,тракторов,
тепловозов и паровозов, в авиации и флоте, на
заводах п фабриках, в быту. Нефть — источник
получения смазочных масел, парафина, биту-
мов, электродного кокса (см. цв. рис., стр. 256).
Нефть и газы — основное сырье для произ-
водства пластмасс, синтетического каучука,
ЦЕНА БУРОВЫХ СКВАЖИН
Для добычи нефти и газа при-
ходится бурить множество узких
п длинных скважин сотни на
каждом промысле. Буровые ин-
струменты вгрызаплся в горные
породы ва глубину 2 —3 н боль-
ше километров. Чтобы разрушить
горные породы и пробурить в них
скважину всего лишь в 30 см
диаметром п 1 км глубиной, на-
до затратить 20 млрд. кГм рабо-
ты, т. е. примерно столько же,
сколько понадобилось бы для под-
нятия 500 груженых железнодо-
рожных составов на высоту деся-
тиэтажного дома! Вот почему вне
редн буровых мастеров всегда
идут геологоразведчики: надо точ-
но знать, где бурить скважины,
(.лишком дорого обходится каж-
дая из нпх.
синтетических волокон, моющих веществ, син-
тетических жиров, а также взрывчатых веществ,
удобрений, ядов для насекомых и сорпякоц,
дезинфицирующих вещести, органических ки-
слот, спиртов, сажи, красителей п многих дру-
гих продуктов. Нет такой отрасли народного
хозяйства, где бы ни применялись нефть и
горючие газы плп многочисленные продукты
пх переработки (см. раздел «Химическая про-
мышленность!).
БУРЕНИЕ СКВАЖИН
С незапамятных времен нефть собирали с по-
верхности нефтяных луж; там, где ее требова-
лось больше, рыли колодцы и из нпх черпали
нефть ведрами. Все глубже прпходплось рыть
колодцы, и тогда этот промысел становился опас-
ным: в колодцы просачивались газы и легкие
пары нефти, — и люди гпблп от удушья. Но
вот па смену колодцам пришло ударное
бурение.
Первая в мпре скважина для добычи нефти
была пробурена в 1848 г. в Баку, а в 1855 г.
па р. Ухте была пробурена вторая скважнпа.
При ударном бурении специальным долотом,
укрепленным на конце штанги, разрушали поро-
ду. Воротом наматывали на барабан канат и
поднимали штангу с долотом, а затем сразу
сбрасывали. Долото с силой ударяло в- породу
п дробило ее.
Но ударное буренпе было неудобным, мед-
ленным - за год едва удавалось пробу рпт!
скважину глубиной 200 м. Появился новый
способ бурения — вращательное бу-
рение. Установленный наверху двигатель
непрерывно вращал долото, укрепленное на
конце прочной стальной трубы. Скважина прп
этом высверливалась. По мере углубления доло-
та трубу наращивали. Для удаления разбурен-
ной породы к долоту по трубе непрерывно
качали глипастый раствор. Он выносил на
поверхность разбуренную породу' и одноврсмеи-
248
ДОВЫЧЛиЕФТИ И 1 ил
но штукату рпл стенки скважины. Это предо-
храняло нх от обвала; отпала необходимость
спускать н скважину во время бурения обсад-
ные трубы. Для удобства сборки и разборки
oj ровых труб над скважиной устанавливают
вышку высотой до 40 м и более (рнс. 1).
Вращательное бурение позволило пе только
резко увеличить скорость проходки, но и бу-
рить скважины большой глубины. Однако п у
этого способа былп недостатки. Ведь одновре-
менно с долотом приходилось вращать огромную
колонну труб длиной до 5 тыс. м
и весом до 200 Т. Or трения о
стенки скважины трубы быстро
изнашивались и нередко бывали
случаи, когда вся колонна труб
обрывалась. Извлечь оборвав-
шуюся колонну труб — труд-
ная задача Зачастую приходи-
лось прекращать работу и на-
чинать бурение па новом
месте.
В 1922 г. бакинский ин-
женер М. А. Капелюшников
(впоследствии член-корреспон-
дент Академии наук СССР) впер-
вые в мире предложил приме-
нять для бурения нефтяных
скважин турбобур (рпс. 2).
Теперь 31 от способ бурения
получил широкое распростране-
ние. На конце бурильных труб
уставаплнвают гпдравлическу ю
турбину с долотом. Г о бу рпль-
пым трубам под большим дав-
лением закачивается глинистый
раствор, который и вращает
турбину с долотом. Долото дро-
бит породу, а раствор одно-
временно очищает скважину,
штукатурит стенки,цементирует
трещины и прп вскрытпп газо-
носного пласта свопм давлением
предупреждает аваргпные вы-
бросы и фонтанирование.
Прп турбинном буренпп вра-
щается только долото. Опас-
ность износа п обрыва труб прп
этом способе устраняется, а
скорость буренпя значительно
увеличивается. Этому способ-
ствуют также сверхпрочные со-
временные долота.
Турбобур позволил вестп
наклонно направленное бурение,
бурить скважины под зданиями,
под топкими болотами и под
дном моря в прибрежной поло-
се (рис. 3).Польшу ю часть сква-
жин в пашей стране бу рят тур-
бобурами. Советские турбобуры
считаются самы мп совершен-
ными в мире агрегатами для
глубокого бурения.
В последние годы разрабо-
тано и успешно внедряется
Рис. 2. Турбобур.
249
КАК ДОГ.ЫПЛЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
алектробурснпс. Вместо турбины с колонной
труб в скважину опускают электромотор
сл 'цпалыюй конструкции, к которому кре-
нят бурильный инструмент. Электробур поз-
воляет еще больше увеличить скорость бу-
рен ля.
ДОБЫЧА «ЧЕРНОГО ЗОЛОТА»
Наконец бур достигает нефтеносного пла-
ста. Вместе с глинистым раствором па поверх-
ность начинает поступать газ. Появляются
пленки нефти. Проходят пласт и бу-
рение прекращают. В скважину опу-
скают колонну обсадных труб.
Затем в ее нижнюю часть закачи-
вают цементный раствор с таким ра-
счетом, чтобы он заполнил простран-
ство между стенками скважины п об-
садной трубой Цементу дают затвер-
деть. На верху обсадной трубы ук-
Рис. 4 Старейший в Советском Союзе неф
тяной район Паку прославился своими под
водными месторождениям и нефти, разра-
ботка которых ведется на далеком ра/стоя
иии от бсре-а с хтеш
2 ЛИ
ренляют несколько стальных задвижек. Затем
в скважину опускают электрический пистолет
и по высоте нефтеносного пласта простреливают
в нескольких местах обсадные трубы бронебой-
ными путями. Нефть устремляется в прострелен-
ные отверстия Приступают к эксплуатации
скважины.
Бели давление в скважине высокое, то
нефть устремляется на поверхность с большой
силой. В этом случае говорят, что скважина
фонтанирует Такие скважины могут давать
(иногда несколько лет подряд) от 50 до ЮООпбо-
лее тонн нефти ежесуточно. Приток ее рогу ш
руют за.ц пжками. Со временем давление в
пласте снижается и скважина перестает фонта-
нировать.
Обычно нефть в пласте подпирается водой.
Если к пластовой воде сверху насосами под-
качивать еще воду, то она станет выталкивать
нефть из пласта. Затихшие скважины снова
начинают фонтанировать. Добытая таким спо-
собом нефть - - самая дешевая. Большую часть
нефти в Советском Союзе добывают этим
методом, называемым з а к о и т у р п ы м
заводнением пласта. Прп нем воду
обычно подкачивают в скважины, расположен-
ные за контуром нефтяного пласта, по его
периферии (рис. 5).
Гам, где подкачать воду в пласт нельзя, в
скважину опускают насос. От его поршня
наверх поднимается штанга, соединенная с
головкой с т а п к а - к а ч а л к и. Пуска-
ют мотор, п насос начинает откачивать
нефть.
В последнее время для откачки нефти стали
применять центробежные насосы. Их опускают
вместе с электромотором в скважину на боль-
шую глубину. Такне насосы надежнее в работе
п имеют большую производительность.
I
ДОБЫЧ Л НЕФТИ И глзл
«ОЖИВЛЕНИЕ» СКВ ЬКИН
Со временем приток нефти к
скважине уменьшается. Сква-
жину приходится «оживлять».
В забое прп помощи специаль-
ной торпеды производят взрыв.
При этом в пласте разрушают-
ся старые, засорившиеся кана-
лы п открываююя новые. Прп-
тоь нефти снова увеличивается.
Для оживления применяют
также закачку в пласт горячен
нефти. Она растворяет застыв-
ший парафин, который не дает
проходить нефтп, и добыча во-
зобновляется.
В последнее время широко
используют метод гидрав-
лического разрыва
слабопронтцаемых пластов. Под
высоком давлением в пласт за-
качивают вязкую жидкость, сме-
шанную с просеянным кварце-
вым песком. Жидкость давпт па
пласт; он разрывается, и в нем
образуются трещины. Эти тре-
щины заполняются кварцевым
песком, который пе дает им сом-
KiijTi.cH. По трещинам нефть
снова начинает притекать к
скважине (рис. G).
Чтобы полнее извлечь нефть
пз плас га, в него закачивают
иногда газ, воздух пли горячие
дымовые газы. Тогда в других
скважинах, расположенных по-
близости, увеличивается при-
ток нефти. Если нефтяной пласт
залегает недалеко от поверхно-
сти, то можно извлекать поро-
ду и, нагревая ее, отделять
нефть, Г>се это так называемые
вторичные методы добычи нефтп.
Интересные опыты по уве-
личению добычи нефти прово-
дились у пас в стране. На ста
ром промысле в одну из сква-
жин загружали древеспып уголь
и зажигали его. Затем в сква-
жину начинали подавать воздух.
Постепенно горение доходило до
пропитанного нефтью пласта.
Нефть загоралась, и газы горе-
ния, двигаясь во все стороны,
Рис. 5- Добыча нефти методом
законтурного заводнения
пласта.
Рис. 6. Б пласт под высоким
давлением закачивают вязкую
жидкость, смешанную с просеян
ним кварцевым песком. Жидкость
давит на пласт, и он разрывается.
Образуются трещины, по кото
рым устремляется нефть.
вытесняли из пласта нефть и
другие скважины, расположен-
ные поблизости. Заброшенный
промысел снова оживал и начи-
нал давать нефть и газ.
Все эти способы позволяют
увеличить отдачу пласта. Ведь
обычно из него получают далеко
пе всю заключенную в нем
нефть - значительная часть ее
остается погребенной под зем-
лей.
Добытую нефть после отде-
ления во цы н газов, которые
обычно conyTCTiij ют ей, напра-
вляют в хранилища — ре з е р-
в у а р ы. Отсюда нефть тран-
спортируют па нефтеперераба-
тывающие заводы.
Основные образующие нефть
элементы — это углерод п во-
дород. Химические соединения
углерода и водорода называют-
ся углеводородами. Пз нпх-то
л состоит нефть.
В значительно менывпх ко-
личествах в нефти содержатся
кислород, сера и азот.
Таким образом, нефть — это
сложная смесь большого числа
различных j глеводородов, ки-
слородных, сернистых и азоти-
стых соединений.
Все эти углеводороды и сое-
динения обладают различными
физическими п химическими
свойствами. И задача нефтепе-
реработки заключается в том,
чтобы эту сложную смесь разде-
лить на отдельные группы —
фракции, обладающие близ-
кими свойствами (см. ст. «Пре-
вращения нефти и угля»).
ГАЗ
И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Мы живем в эпоху бурного
развития газовой промышлен-
ности в нашей стране. Ocjiue-
ствляется широкая газификация
городов, сел и промышленных
объевгов. На тысячи километров
прокладываются магистральные
газопроводы. Ведь газ — самое
251
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ 1М1ОЛУЧАЮТ МЕТАЛ 1Ы
Рис. 7. Наиболее надежна,
удобна и дешева транспор-
тировка больших количеств
нефти и газа по нефтс-и
газопроводам. Внизу—схема
нефтепровода.
дешевое п самое удоб-
ное топливо. Он сгорает
полностью — без дыма
п остатка. Прп сгора-
нпп газа выделяется
больше тепла, чем прп сгорании
любого топлива, даже нефти. Газ
пе нужно грузить и вагоны плп
цистерны, перевозить по железной
дороге. Достаточно проложить
трубопровод — и газ пойдет в лю-
бое место и в любом количестве.
Замена твердого топлива газом оз-
доровляет воздух городов, улуч-
шает условия жизни и труда.
Газ не только топлпво. Газ —
самое дешевое и самое ценное
сырье для химической промышленности. В на-
шей стране запасы природного газа огромны.
С каждым годом паши геологи открывают все
новые п новые его месторождения.
Нод землей газ находится под большпм да-
влением. Часто оно достигает 150—250 сил».
При бурении газовых скважин приходится со-
блюдать осторожность, так как, вырвавшись на
поверхность, газ может наделать много бед.
Бывали случаи, когда вырвавшийся газ заго-
рался от малейшей искры и газовые фонтаны
горели долгое время. Обычно газ вовремя пере-
крывают и затем открытием задвижек рстулп-
руют его выход на поверхность. Многие газовые
скважины с высоким давлением дают до трех
и более миллионов кубических метров газа в
сутки.
П р н р о д п ы й газ наших основных
месторождений па 92—98'/0 состоит пз метана.
Химической переработкой метана можно полу-
чить множество всевозможных синтетических
продуктов (см. раздел «Химическая промы-
шленность» и т. 3, раздел «Химии»).
При добыче нефти в значительных количе-
ствах вместе с ней выходит обычно растворен-
ный в нефти газ. На поверхности он отделяется.
Это так называемый попутный газ.
Он также состоит нз метана, но значитель-
ная часть его — более тяжелые углеводороды:
этан, пропан и бутан. Они также служат исход-
ным сырьем для многих видов продукции
химической промышленности.
КАК ТРАНСПОРТИРУЮТ НЕФТЬ И ГАЗ
Прошли те далекпе времена, когда добытую
из колодцев нефть залпвалп в кожаные мешкп,
грузили на верблюдов и везлп на продажу.
Современный нефтеперерабатывающпц завод
ежесуточно перерабатывает десяткп тысяч тонн
нефти п выпускает почти столько же продуктов
ее переработки. Доставпть на завод такое коли-
чество нефти п отправить потребителям продук-
ты переработки — задача очень сложная. Ведь
каждую минуту надо принимать п отправлять
не менее одной-двух цистерн.
Наиболее надежно, удобно и дешево транс-
портировать нефть
по нефтепроводу.
Теперь у нас еже-
годно прокладыва-
ются тысячи ьпло-
метров магпетраль-
ных нефте- и газо-
проводов, по которым нефть п газ перекачи-
ваются на большие расстояния. Это освобож-
дает железные дороги от дорогостоящих пере-
возок нефтепродуктов. Прокладываются нефте-
проводы из Татарии п Башкирии в Омск п
Иркутск, газопроводы пз Бухары на > рал.
пз Ставрополя п Москву, пз Западной J кран-
цы в Ленинград и другие (рпс. 7).
Работы по строительству нефте- п газопрово-
дов полностью механизированы. Строп, е.н.ст во
начинается с прокладки трассы (пут) вефтс-
плп газопровода. Затем вдоль трассы ра нтозят
трубы. Прп помощп экскаваторов-каваьоковт-
252

ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА
телец роют траншеи заданной глубины. Собран-
ные и стык трубы спаривают Для защиты от
коррозии трубы изолируют специальными по-
крытиями, чаще всего из битума и асбестового
картона, пропитанного битумом. Затем трубы
опускают в трапыею и после опробования и
проверки швов засыпают землей.
На определенных расстояниях но трассе
нефте- или газопровода сооружают насосные
станции, оборудованные мощными насосами
пли компрессорами. Опп перекачивают нефть
плп газ на большие расстояния до пункта на-
значения. Давление прп перекачке достигает
50 и более атмосфер 'Грубы имеют дпамсгр до
метра и более.
Нефть и нефтепродукты перевозят также по
воде на специальных судах — танкерах. Вся
трюмная часть их разбита на отдельные резер-
вуары — таи кп, в которые заливают пере-
возимый продукт. Перевозят нефть п в специаль-
ных нефтеналивных баржах.
По железной дороге нефть п нефтепродукты
перевозят в цистернах емкостью 50 Л13. Но
здесь перенозки обходятся дорого. Это объ-
ясняется еще и тем, что в обратном направлении
цистерны идут порожняком. В последнее время
созданы цистерны пз полимерных материалов
для перевозки нефти по воде.
Все вы впделп па улицах города автоцистер-
ны, на которых кру иными буквами написано:
«огнеопасно». В ипх развозят бензин. При сли-
ве бензина из цистерны ее обязательно
заземляют. Иначе оттренпябензина остен-
кп шланга возможно образование стати-
ческого электвпчества, возникновение
искры и взрыв бензиновых паров.
ХРАНЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА
Добытую па промыслах нефть не epaaj
транспортируют на иефтеперерабатываю-
щпе заводы. Не сразу полученные па
заводах продукты отправляют потреби-
телю. Некоторое время их храпят на про-
мыслах, заводах и нефтебазах обычно в
металлических резервуарах различной
емкости. Наиболее распространены вертикаль-
ные цилиндрические резерву ары. Пх сооружают
как на поверхности землп, так и под землей.
Большое внимание уделяют борьбе с потерямв
от испарения легких частей при храненпп неф-
ПОЕЗД ОПОЯШЕТ ЗЕМНОЙ
ШАР
В первый год семилетки у пас
было добыто почти на 16,5 млн. Т
нефти больше, чем в 1958 г. Если
наполнить этой «добавкой» цистер-
ны н выстроить их друг за другом,
гигантский состав протянется во
железным дорогам от Мурманска
до Ленинграда, от Ленинграда
к Москве и от Москвы почти до
Сочи. В 1905 г. добыча нефти до-
стигнет 230—240 млн. Т. И если
всю эту нефть палить в цистерны,
то железнодорожный состав, как
цепью, опояшет весь земной
шар по экватору.
тп и бензинов. Потери особенно увеличивают-
ся с повышением температуры продукта. Чтобы
избежать этого, резервуары окрашивают алю-
миниевой краской, которая отражает солнечные
лучи. Применяют поливку крыш н стенок резер-
вуаров водой. Строят резервуары с плоской кры-
шей, чтобы уменьшить газовое пространств.
Однако все эти мероприятия не спасают от
потерь самой цепной части нефти. Прп суточном
Рис. 8. Хранилища Зля пефпш и бензина/!: 1 сферический pctej-
еуор, 2 цилиндрический резервуар с плавающей крышей.
изменении температуры в резервуаре, прп огкач-
ке п наполнении резервуара вместе с пы.ходя-
щи и нз резервуара че-
рез дыхательный клапан
воздухом уносится мно-
го парот бензина.
253
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСНОНАЕМЫЕ It ПОЛ.' ЧАЮ! М. ГАЛ.1Ы
Рис. 9. Газ можно хранить а искусственных и есте-
ственных подземных хранилищах.
В р icpuyapax с плавающими крышами
таких noiepb почти нет: крыжа плавает па по-
верхности нефтепродукта в газовое простран-
ство отсутствует. страпяются также потери
при хранении легких продуктов под давлением
в резервуарах сферической формы. В них обычно
хранят сжиженные газы (рис. 8).
Все резервуары для свшксння опасности
пожара обносят земляным налом пли ограж-
дают кпрппчнон стеной. К резервуарам подве-
дены трубы, по которым в случае опасности
можно пусгпть пену п покрыть ею поверхность
нефтепродукта. '1огда он не загорится.
Д 1я храпения газа делают большие сталь-
ные баллоны, которые могут выдерживать вы-
сокое давление. Реже сооружают газгольдеры,
в которых газ хранится под небольшим давлени-
ем. Лучше всего хранить газ в естественных под
земных хранилищах. Ими могут служить выра-
ботанные нефтяные плп газовые месторождения,
хорошо изолированные пластамп породы (рис.О).
Нефть и газ приобретают все большее
п большее значение в нашем жизни. Это не
только самые лучшие впды топлпва, ио в цен-
нейшее! сырье для химической промышленности.
ПОДЗЕМНАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ
Ц древности па Апшеропском п-ве, около Баку,
и в Дагестане пз отверстии в куполах хра-
мов огнепоклонников вырывалось неугасимое
пламя «вечных огней'). Ойо многпе сотни лет
было видно далеко вокруг.
Природные газы, скапливающиеся в недрах
земли, часто выделяются па поверхность даже
через мельчаншие трещины, легко загораются от
молнпп илп случайной пскры п горят затем уже
многие годы, ппогда сотни лет. Не зная причин
этого явлеппя, суеверные люди считали «веч-
ные огни» священными, тщательно охранялп их
п там, где они появлялись, строили храмы.
Теперь все знают, что там, где горят «веч-
ные огни», ищи в земле природные сокровища!
Природный газ - ценнейшее топливо. Чаще
всего он скапливается вблизи месторождений
нефти, а иногда в местах залегания иско-
паемых углей. Для его добычи достаточно про-
бурить скважины до газоносного пласга. После
очистки от пы ш и влаги газ можно передавать
по трубам па большие расстояния.
1 орючпй газ выделяется из жидкого топли-
ва п ископаемого угля. Из угля горючий газ
получают также искусственно.
Ископаемый уголь лежпт в земле пластамп
различной толщины. Бывают иласты толщиной
в несколько десятков метров, но обычно они
гораздо тоньше. Часто встречаются иласты тол-
щиной 0,5 м и меньше.
Нередко бывает, что добывать уголь в шах-
тах трудоемко п невыгодно. Иногда п в его
пластах встречается так много бесполезных
примесей, что разрабатывать такпе пласты со-
вершенно нецелесообразно. Казалось бы, что
такой уголь навсег (а останется лежать в земле
бесполезно для человека.
А нельзя лп превращать его в газ прямо в
недрах земли, не вынимая на поверхность-*
Решить эту проблему помогла идея подзем
нон газификации угля. Ее творцом был велпкнн
русский ученый Д. II Менделеев. Еще в 1888 г.
он писал' «Настанет, вероятно, со временем
даже такая эпоха, что уголь из земли вынимать
254
ПОДЗЕМНАЯ ГЛаМС икания
Рис. 1. Схема подземной газифи-
кации угля.
не будут, а там, в земле, его су-
меют превращать н горючие
газы в в\ по трубам будут рас-
пределять па далекие расстоя-
ния».
Позднее мысль о возмож-
постп подземной газификации
угля высказал знаменитый аш-
лнйскпп химик Рамзай.
Проекты подземной га шфн
кацнп угля высоко оцепил
В. И. Левин. Он отмечал, что
подземная газификация угля
песет гигантскую техническую
революцию в каменноугольное
дело. Опа превращает шахты
как бы в громадные аппараты для выра-
ботки газа и освобождает горнорабочих от тяже-
лого подземного труда. В П Ленин особенно
подчеркивал, что этот прогрессивный техничес-
кий мето ( позволит использовать наиболее
кшкпе, низкосортные п не разрабатывавшиеся
дотоле залежи угля.
Практически осущ, сгнить подземную гази-
фикацию оказалось по плечу лишь социали-
стическому общественному строю. Начало
этому было положено еше в годы первой
пятилетки.
Авторы проекта тогда попользовали опыт
газпфпкаппп угля на поверхности земли. Ведь
на газовых заводах размельченный уголь загру-
жают в особые аппараты — газогенераторы,
где его прокаливают без воздуха. Уголь прп
этом не горпт, а разлагается. Из пего выделя-
ются пары, содержащие смолу п другие цеп-
ные вещества и светильный газ. Советские
ученые решили прокаливать уголь под зем-
лей, не измельчая пласта.
С поверхности землп к углю пробуривают
вертикальные скважины. Поток воздуха, на-
гнетаемый к угольному пласту, движется от
одного ряда вертикальных скважин к дру-
гим через пористый пласт угля. Пласт
поджигают.
Прогреваясь, он делается еще более по-
ристым, в нем образуются трещины. И сопро-
тивление движению газового потока через пласт
угля уменьшается. Воз (ух беспрерывно нагне-
тается в одни скважины к горящему углю, а
пз других скважин постоянно выделяется горю-
чий газ (рис. 1).
1ам, где производится подземная газифика-
ция, не увидишь па поверхности землп харак-
терных признаков угольной шахгы — копра i
и эстакад с движущимися пи ним вагонетками.
пирамидальных террпкоников.
Толщу земли здесь пронизывают
только вертикальные скважины.
В теле угольного пласта они сое-
диняются прожженными кана-
лами. Ио i силен тоже nei пн
штреков, пи электровозов, пн
других машин.
На поверхности в воздухо-
дувном цехе работают мощные
компрессоры. Они подают воз-
дух по трубопроводам в дутье-
вые скважины и каналы. Здесь
кис тород во । (уха прп высоких
температурах вступает в хими-
ческую реакцию с углеродом
угля и образует горючий газ.
Через газоотводящпе скважины, пробурен-
ные па расстоянии 25 -50 ai от ,утьевы.х, газ
выводится па поверхность. Таким образом, пз
угольного пласта извлекаю!ся только продукты
газификации угля, а вся зола остается под
землей. По мерс сгорания угля процесс газпф и
кацнп постепенно перемещается па соседние
участки, где бурятся новые скважины.
В пашей стране уже немало опытных п про-
мышленных установок подземной газификации.
Станции подземной га.*пфпкацпп есть в Донбас-
се, Кузбассе.
В Мосбассе с 1940 г. действует станция под-
земной газпфпкаппп «Подземгаз». Суточная вы-
работка газа на ней —1,3 млн. ai3, что равно
400 Т угля. Создана также Шатская про-
мышленная станцпя подземной газпфпкаппп
Опа дает энергию первой в мире газотурбин-
ной электростанцпп. Вы не увидит! здесь гро-
моздких котельных установок, без которых
не может обойтись пп одна электростанция,
работающая силой пара. Вместо нпх от главного
корпуса электростанции тянутся трубы к под-
КЛ АДОВЫЕ ЭНЕРГИИ
В 1959—1965 гг. добыча нефти
в пашей стране возрастет до
230 240 млн. Т. Большая часть
нефти сгорит п паровых котлах и
двигателях внутреннего сгорания;
скрытая в нон энергия совершит
механическую работу. Сколько же
энергии содержится в 1 Т нефти?
f только же, сколько затрачивают
,000 лонпщей за 24 часа работы.
За это время, работая с нгреры
вамп, лошади могли бы увезти
всех жителей небольшого города
на расстояние 300 км.
255
КАК ДОБЫВАЮТ ПО ,ЕЗПЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ _
Рис. 2. Турбины электростанции могут получать газ от подземной газификации угля.
земному «газогенератору», расположенному ла
глубине около 60 м, в пласте угля.
Добытый под землей газ очищают. В скруб-
берах- вертикальных цплиндрпческпх со-
с$дах с циркулирующей водой его охлажда-
ют п очищают от пылп. Затем его пропускают
через электрофильтры, в которых под действием
электрического тока от газа отделяется смола.
Очищенный газ попадает по трубам к газовой
турбине электростанции. По принцип! действия
газовая турбина похожа на паровую, только
па лопатки ее колес действуют не расширя-
ющиеся водяные пары, а горячие продукты
горения.
Тепло отработанного газа можно попользо-
вать для отопления. А пз отходов, получаемых
при его очистке, добывается много ценных про-
дуктов: аммиак, фенол, нафталин, бензол, сера
и т. д.
Шатская электростанция — пример нред-
приятпй будущего, где человек освободится от
тяжелого подземного труда. Его работа здесь
будет заключаться в управлении совершен-
ными машинами и механизмами.
Нефть н газ — сырье для производства горючего в многих химических продуктов.

МЕТАЛЛУ РГИЧЕСй ИЯ ЗАВОД
МЕТАЛЛУРГИ<I₽СКИ П ЗАВОД
ЖЕЛЕЗО. СТАЛЬ, ЧУГУН
уже в глубоко)! древности люди знали желе >о
v и умели пользоваться им. 1 реческпй философ
Аристотель, живший в 384 322 гг. до и. э.,
описывает способ получения некоторых сортов
железа и говорит о землях, из которых железо
извлекали. Земля, о которой он рассказыва-
ет, это железная руда химическое сёедиис-
лие железа с кислородом (окнелы железа) в
смеси с различными минералами (см. т. 2, ст.
«Черные металлы»).
В самородном состоянии же !езо па Земле
не встречается, так как оно окисляется. Че-
ловек стал пользоваться желе som с тех пор,
как научился получать его из руды.
Что же такое железо? Это химический эле-
мент, один из самых распространенных метал-
лов, входящих в состав земной коры. Однако
железом называют нс только химический эле-
мент, ио и металл, восстановленный пз желез-
ной руды. Обычно в нем содержатся примеси,
в частности немного щлерода Если углерода
совсем мало не больше 0,04 °о, то железо
сохраняет своп физические свойства и свое
название.
Если в железо входит больше углерода (от
0,04 до 1,7—2%). то опо становится тверже,
хотя и сохраняет пластичность. Это - сталь.
А если углерода еще больше - от 1,7 2ио до
4—5*’о, железо теряет свои физические свойства:
становится твердым и хрупким (рис. 1). Та-
кой сплав железа с углеродом называют ч у-
гуиом. В состав чугуна и стали, кроме желе-
за и углерода, входят п другие химические
элементы: кремний, марганец и т. д.
Искусные железо де !ьцы и кузнецы научи-
лись придавать стали необходимые свойства —
делать ее тверже. Для этого раскаленный металл
погружали в воду. Этот способ —з акал к у—
еще в XV в. до и. э. пали народы, населявшие
тогда Малую Азию.
Вместе с j совершенствованием методов по-
лучения п обработки железа расширилась об-
ласть его применения.
Паровые машпны и электрические двигатели,
железные дороги и исполинские корабли, ма-
шины для добычи угля, нефти, обработки нолей
и уборки урожая все они сделаны из чугуна
и стали. А нож и вилка, ведро и миска, утюг
и дверная петля, топор и пила, игла и перо —
это ведь тоже железо, сталь, чугун. Посмотри-
те вокруг себя, п вы убедитесь, что железо —
всюду!
В странах с наиболее развитой промыш-
юнностыо производится па душу населения
более килограмма стали в день.
Пропзво [ство стали в Советском Союзе за
сорок лет после Великой Октябрьской револю-
ции выросло почти в 13 раз. В 1959 г. в СССР
выплавлено G0 млн. Т стали. За одни месяц
1959 г. выплавлялось у нас больше стали чем
за весь 1913 1. К I9G5 г. крон шодство чугуна
в пашен стране вырастет до 65—70 млн. Г,
а стали до 8G 91 млн. Т.
ЧТО НУЖНО ДЛЯ ПЛАВКИ
Весь процесс от подготовки руды до полу-
чения из нее металла необходимой формы на-
зывают металлургическим ц п к-
л о м.
Не всякая железная руда пригодна для
плавки. Руд с большим содержанием железа,
доступных для добычи, не так много, и для
плавки приходится использовать руды, содер-
Рис. 1 Шарик и-з чисто-о железа, ударившись о ме-
талличес/ узо плитку, еззлзоирзтея, стальной под-
прыгнет, чу.унпый расколется.
Общая схема металлургического цикла: 1 коксовые печи; 2 штабеля руды и грейферный кран; 3 в<м
духодувка; 4 скиповая яма и наклонный мост доменной печи;5 доменная печь; в ноздуxoii.ii ренате ти
(кауперы); 7 миксер; 8- ковш для заливки чугуна; 9 мартеновская печь; IU разливка стали в излож
шщы; JI обжимный стаи (блюминг); J2 рсльсобалочный стан; 13 готовь и прокат.
О 17 Детская ыщикиспедип, т 5
257
КАК ПОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ПС КОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ^
жащие не более 25—40° „ железа, остальное
пустая порода.
Такую руду предварительно обога-
щают, т. е. уменьшают содержание пустон
породы. Обогащенную руду называют ко н -
н е н т р а т о м. Содержание железа в ней при
этом поднимается до 60" „ и более.
Разная руда требует разных способов обо-
гащения. В одних случаях се просто промывают
подои. При этом более тяжелые частицы, со-
держащие железо, оседают па дно, а более
легкие мпнера ты уходят с водой. В других,
чтобы отделить частички, содержащие железо,
от пустой породы, пользуются магнитом. В паше
время па многих рудниках строят обогатитель-
ные фабрики.
Доменный процесс, т. е. восстановление
железа из окислов, сводится к простой хлми-
чсской реакции: газообразная окись углерода
соединяется с входящим в окислы железа
кислородом. Чтобы процесс развивался быстро,
большие куски руды дробят на более мелкие.
Но очень мелкую руду, например в виде по-
рошка, нельзя грузить в печь. Ведь в печь
постоянно вдувают под давлением воздух (ина-
че нет горения). А это неизбежно приведет к
тому, что пылеватая руда будет выброшена
(выдута) из печи прежде, чем успеет вступить
в контакт с углеродом. Пылеватая руда затруд-
няет также прохождение газов сквозь слон
сырых материалов и может нарушить весь домен-
ный процесс. Меясду тем железная руда часто
встречается в пылеьагом состоя-
нии. И был найден выход: пыль
спекают а г л о м е р и р у ю т.
Кроме руды, для плавки
необходимо у глесодержащее
топливо (горючее). Его тоже
надо подготовить. Прежде,
лет 200 назад, для домин-
ион плавки применяли древес-
ный уголь. Выжиг высокока-
чественного древесного угля
был большим искусством. В угле
не должно быть примесей, кото-
рые могут перейти в металл.
Куски хорошо выжженного
древесного угля при падении па
металлическую плиту звенят.
Но теперь очень небольшая
часть чугуна (меньше одного
процента) выплавляется па д] е-
веенпм угле Ведь его использо-
вание в металлургии грозило
истреблением лесов.
Рис. 2. Воздухонагреватель (каупер).
Пришлось заменить древесный уголь ка-
менным. Однако в нем содержится много при-
месей, которые вредно влияют на металл. По-
этому каменный уголь превращают в кокс
Уголь размалывают в тончайший порошок и по-
гружают в высокие печи — камеры. 60—80таких
камер образуют коксовую батарею. Порошок
прогревают так, чтобы в печп не погадал
воздух. Угольный порошок спекается, получа-
ется словно каменноугольный пирог. С одной
стороны к камере подходит машина, выталки-
вающая кокс из печп, с другой — железнодо-
рожная платформа, на которую высаживается
коксовый пирог (подробнее см. ст. «Превраще-
ния нефти и угля»).
Кокс увозят к тушильной башне. Taxi его
заливают водой, и он разваливается на мелкие
куски, которые падают па наклонную площад-
ку. С нее кокс попадает на трансмиттер, по
которому пдет сначала па сортировку, а потом
к домнам.
Кокс лучше справится со своим делом, чем
сырой уголь. Он пористи поэтому хорошо исту-
пит в контакт с железной рудой.Он крепок п прп
падении с высоты пе будет крошиться, пе за-
сорит печь. В коксе оста юсь гораздо меньше
примесей, вредящих металлу. Часть их ушла
вместе с «коксовым газом», который выделяется
прп нагреве угля. Из этого газа извлекут много
продуктов для химической промышленности.
Руда и кокс приготовлены. Теперь для плав-
ки нужен еще воздух. Без него — точнее, без
кислорода—нет горения. Но воз-
дух тоже нужно подготовить —
прежде всего нацють. Когда
вдували холодный воздух, при-
ходилось затрачивать слишком
много древесного угля пли кок-
са. производительность печей
оставалась низкой. С переходом
па горячее дутье процесс пошел
гораздо быстрее, так как пе на-
до затрачивать тепло в домен-
ной печп для нагрева холод-
ного воздуха внутри печп.
Каким же образом нагреть
воздух? Для этого используют
тепло самих домен — отходя-
щие горячие газы. Пх отводят
по трубам к нагревателям
(рис. 2) — к а у п о р а м. Это вы-
сокие башни, внутри разделен-
ные по вертикали па две части.
Б одной половине сгорает ио-
ступаювщй в печь доменный газ,
258
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАНОД
другая выложена огнеупорным кирпичом.
В башню пускают доменный газ п воздух. Газ
загорается и пдет сначала к куполу башни, а
потом опускается по каналам, проложенным в
кирпичных насадках другой половины башни,
отдавая кирпичу тепло.
Когда кирпич достаточно нагреется, доступ
газа закрывают и в каупер впускают холодный
воздух. Проходя между горячими кирпичами,
воздух нагревается до 800—1000 . Затем его по
трубам направляют к домне. Кирпичные ка-
меры греют обычно около двух часов, после
этого каупер в течение часа может подавать
в домну горячий воздух. Поэтому для беспере-
бойной работы домны мало одного воздухона-
гревателя нужны трп четыре. Из них два
или три, как говорят металлурги, «стоят на
газу», т. е. сами греются, а третий плп четвер-
тый в это время подает нагретый воздух в домен-
ную печь.
Познакомимся теперь с устройством домен-
ной печи.
КАК УСТРОЕНЫ ДОМЕННЫЕ ПЕЧИ
На заводах Советского Союза в годы пяти-
леток построены очень крупные доменные пе-
чи объемом 1370 м3 и больше. Такая печь спо-
собна выплавить 2100—2400 Т чугуна в сутки—
тридцать пять большегрузных железнодорож-
ных вагонов. Это составляет около S00 тыс. Т
в год. Столько выдавали почтп все домны ста-
рого Урала. Но теперь па советских заводах
строят печи еще мощнее — объемом и 1600 м3,
и па очереди постройка печей с еще большим
объемом.
Доменная печь — одно пз самых могучих
сооружений современной техники. Загруженная
материалами мощная доменная печь весит око-
ло 15 тыс. Т. Высота ее 40 м — пятнадцатиэтаж-
пый дом. Выложена она огнеупорным кирпи-
чом. В него замурованы змеевики, ио которым
циркулирует охлаждающая вода. На башню
надета стальная «рубашка».
Главные частп домны (рпс. 3) — коло ш-
н и к, ш а х т а п гори. Через колошник
в печь загружают матерпалы п отводят газы.
Из него материалы поступают в шахту, а от-
туда в гори самую важную часть ночи Сю-
да под большим давлением через специальные
отверстпя — фурмы поступает горячий воз-
Дух. Здесь сгорает кокс п развивается очень
высокая температура — до 1900 . В такой тем-
пературе порода, содержащая руду, плавится,
становится жидкой. В нижней части горна сде-
Рис. 3. Схема доменного процесса.
лапы отверстпя — л е т к п, в самом iiii.iv—
для выпуска жидкого чугуна, а повыше —
для шлака (расплавленной пустой породы).
В доменную печь засыпают железную руду
(пли агломерат), кокс п известняк — флюс
(он необходим, чтобы быстрее расплапить
пустую породу и чтобы шлак легко вытекал
пз печи).
Матерпалы, подобранные в определенной
пропорции, называют шихтой Чтобы по-
лучить топну чугуна, нужно около 1,7 1,9 Г
железной руды; кокса обычно расходуется около
800 кГ, флюса примерно 200 кГ. Больше всего
требуется воздуха. Он поступает с мощных
воздуходувных станций.
Пз доменной печи выходпт, кроме чугуна,
огромпое количество доменного газа — 4 —5 Т
«ЭРА КИСЛОРОДА»
Работа всякого двигателя вну-
J тренпого сгорания, топка вся-
| кого котла немыслимы без по-
' треблеппл кислорода. Вся мстал-
j лургия основана па пспользова-
iinui кислорода. Большая часть
процессов, которые имеют место
п технике, основывается на ки-
слороде. Подсчитано, что внедре-
ние кислорода в металлургию поз-
волит в течение семилетки полу-
чить на уже существующих до-
' менных и мартеновских Печах до-
полнительно 3 мли. Т чугуна н
8 млн Т стали. По кислород
нужен н для ускорения сжигания
топлива. Кислород нужен и га-
зосварщикам. Вот почему многие
{ считают, что теперь наступила
; «эра кислорода».
©
17*
259
I. IK ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ II ПОЛУ Ч ЛЮТ МЕТАЛЛЫ
Рис. I. Бессемеровский конвертер.
ка каждую топну чугуна. Доменный (колош-
никовый) газ — хорошее топливо. Его исполь-
зуют для нагрева воздуха в кауперах и для дру-
гих целей. Шлак идет на изготовление цемента.
Подвоз сырых материалов к домнам, взве-
шивание, подъем на колошник и опрокпдывапие
в печь механизированы и автоматпзпрованы.
Возле домен делают бункера (ямы). Что склады,
откуда домны получают необходимое питание.
Здесь составляется набор сырых материалов—
шихты, — нужных для плавки чугуна. Набор
шихты производится прп помощи вагонов-весов.
Пз вагона-весов материалы высыпают в бун-
кер, расположенный у самого подножпя до-
менной печи. В него упирается пп/княя часть
наклонного моста, приставленного к домне.
По мосту вверх и вниз ездят скипы
(тележки). При помощи канатов и подъемных
механизмов скпп взбегает наверх, к колош-
т)пку. В то время как один скпп наверху
разгружается, другой внизу нагружается.
X теперь разберемся, что же происходит
внутри печп. У фурм кокс встречается с воз-
духом. Сгорая, кокс образует углекислый
газ и окись углерода. Под влиянием высокой
температуры углекислый газ разлагается на
кислород и окись углерода. Последняя всту-
пает в контакт с железной рудой, отнимает
у нее кислород и снова превращается в угле-
кислый газ.
В нижней зоне печп создастся высокая тем-
пература. Восстановленное железо, про-
ходя через слой кокса, насыщается угле-
родом. Поэтому в домнах получается не
железо и не сталь, а чугун.
По мере накопления в печп жпдкого
ччгупа его выпускают через л е т к у.
Расплавленная пустая порода п зола
кокса образуют шлак, он легче метал-
ла и всплывает наверх. Поэтому шла-
ковая летка п расположена выше чугун-
ной. Глиняную пробку летки пробивают
ломом пли высверлпвают специально!!
манишкой, а закрывают летку при
помощи специальной «пушки».
Чугун обычно выпускают через точ-
но установленные промежутки вреы< ни.
Шлак выпускают чаще, чем чугун.
Жидкий чугун из домны по желобу
течет в канавы, выложенные огнеупор-
ной массой. Пз iinx чугун п шадает в
стоящие наготове на железнодорожных
путях ковши.
Часть жидкого чугуна разливают в
формы. Застывшие продолговатые брус-
кп чугуна называют чушками. Однако
большую част!, чугуна используют для полу-
чения сталп (см. цв. рис., стр. 257).
На больших металлургических заводах стро-
ят обычно не одну, а несколько доменных печей.
Как же чугун превращается в сталь?
БЕССЕМЕРОВСКАЯ СГАЛЬ
Чтобы отнят!, у окислов железа кпелород,
его засгавпли в доменной печп соединиться
с углеродом. Получплся 4jryu. Теперь, чтобы
отнять у чугуна излпшнпй углерод, его на ю
выжечь.
Быстрый и удобный способ превращения
чугуна в сталь изобрел англичанин Генрп Бессе-
мер. Он предложил продувать расплавленный
жидкий чугун воздухом в расчете на то, что кис-
лород воядч ха соединится с углеродом и унесет
его в впде 1аза. Бессемер опасался только одно-
го— как бы воздух не остудил чугун. На деле по-
лучп юсь другое: чугу в не только не остыл, но
еще сильнее нагрелся. Неожиданно, не правда
ли? А объясняется это просто: при соединении
кислорода воздуха с разными элементами, со-
держащимися в чугуне, например с кремнием
п чп марганцем, выделяется тепло.
Конвертер стальной выложеннь н
кирпичом сосуд для выплавкп сталп по спо-
собу Бессемера — похож на реторту (рис 4).
2G0
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗА ПОД
В дне его сделаны отверстия, через которые
под большим давлением вдувают воздух. При-
мерно па одну десятую объема конвертер
заполняют расплавленным чугуном. Опус-
каясь к отверстиям два, чугун встречает силь-
ный ток воздуха, который проходит через
жидкий металл. Значительная часть углерода
при этом выгорает.
Это самый быстрый, самый дешевый, самый
простои способ получения стали. Но в простоте
его кроются и недостатки. Химические реакции
в конвертере проходят чересчур быстро и не
затрагивают серу и фосфор, которые переходят
в чугун пз руды п кокса. А сера и фосфор — вра-
ги стали.
Кроме того, прп этом способе можно исполь-
зовать только такой чугун, в состав которого
входят кремний и марганец, способные во время
реакции выделять большое количество тепла.
Так обстояло дело до самого последнего вре-
мени. Проведенные па металлургических заво-
дах СССР опыты показали, что качество стали
может быть значительно улучшено, если в кон-
вертер вдувать пе воздух, а кислород.
Спустя всего 10 лет после открытия Бес-
семера, в 1864 г., французы Эмиль и Пьер
Мартены предложили другой способ выплавки
стали. Его назвали мартеновским.
В настоящее время это самый распространен-
ныйметод производствастали.
МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ
Мартеновская печь (рис.
5) - как бы двухэтажная.
Нижний этаж уходит глу-
боко в землю. Оя состоит
из двух камер, Стены кото-
рых выложены огнеупорны-
ми кирпичами, как кауперы
у домен. Это регенера-
торы, в нпх регенерирует-
ся, т. е. восстанавливается,
тепло. Назначение этих ка
мер примерно такое же, как
и у кауперов. Только в нпх
нагревается и поступающий
в печь воздух, и газ, кото-
рым она отапливается.
Сами регенераторы нагре-
ваются дымом печи. Раска-
ленные продукты горенпя на-
правляют в но (земные каме-
ры. Проходя через регепсра-
тор, они отдают свое тепло, нагревают их. Горя-
чий газ (раскаленные продукты горения) пропу-
скают через одни регенераторы (камеры)—
скажем, через правые. Когда они достаточно
нагреются, газу закрывают ходи правые камеры
и он идет в левые. Это осуществляется при
помощи особых перекидных клапанов. В то
время как греются левые регенераторы,
в одпи из правых, уже успсвшпх достаточно
нагреться, пускают газообразное топливо, на
котором работает печь, а в другой — воздух.
Проходит 10- 15 мии. одни регенераторы
нагреются, другие остынут. Тогда при помощи
клапанов меняют направление потоков воздуха
и газа: горячий дым пускают через остывшие
регенераторы, воздух и газ проходят через на-
гретые. Таким образом в печи все время под-
держивается высокая температура.
Верхний этапе печи - это рабочая камера,
в которой ведется плавка. Стены ее выложены
огнеупорным кирпичом. Пол, плп под (поди-
на), напоминает удлиненное, постепенно углуб-
ляющееся от краев к середине корыто, покры-
тое слоем огнеупорных матерпалов. Его назы-
вают ванной.
В передней стене сделаны окна (обычно пять),
через них загружают материалы (железный лом,
РУДУ и др.), а также заливают расплавленный
чугун. В противоположной степе - выпускное
Рис. 5. Мартеновская печъ.
Herpxfi слепа — схема действия печи и регенераторов. 1 — дым: 2 - регенераторы;
з воздух, 4 — газ; 5 — перекидные клапаны; 6 дымовая труба.
261
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
ЗЕМНАЯ ОСЬ ИЗ СТАЛИ
«Выковать земную ось невоз-
можно»,— скажете вы. По если
такая работа непосильна для
современного человечества, то
вовсе нс потому, что для этого нс
хватит металла. В 1965 г. в СССР
будет выплавлено 86—91 млн. Т
стали. Из этого количества метал-
ла можно сделать столб в 19 тыс. км
длиной и диаметром в 90 см.
Это диаметр могучей вековой сос-
ны. Гели таком столб «вделать» в
Землю, он соединит Северный и
Южный полюса Земли, да еще
протянется на 3 тыс. км вверх и
вниз над каждым полюсом.
отверстие. Когда идет плавка, оно заполнено
огнеупорной глиняной массой. По специаль-
ным каналам нагретые газ и воздух под-
водятся в верхнюю часть печи. Попадая в пла-
вильное пространство печи, опп смешиваются
и загораются. Образуется факел яркого пла-
мени, температура которого 1650 1700е. Газ и
воздух двигаются быстро, факел растягивается
на всю длину камеры и обогревает находящиеся
в иен материалы.
В мартеновских печах не только получают
пз чугуна сталь, но и переплавляют старые,
пришедшие в негодность стальные и железные
изделия — лом. Ежегодно его накапливаются
миллионы тонн. Переплавлять лом в бессе-
меровских конвертерах нельзя. Это также
послужило одной из прпчпн вытеснения их
мартенами.
Обычно под одной крышей строят не одну,
а несколько мартеновских печей. Вдоль нпх
прокладывают рельсы. По одним из нпх под-
Рис. 6. Мартеновский цет
1 печь, г завалочная машина; л ковши с жидким чугу-
ном; 4 — мостовой край печного пролета; .5 регенератора
6 ковши для приема и разливки жилкой стали; 7 изложница*
8 — мостовой кран литейного пролета.
возят нужные для плавки материалы, по дру-
гим курсируют з а н а л о ч н ы е машины.
На наших металлургических заводах есть пе-
чп, которые за одну плавку выдают 500 Т
стали. Намечается строительство еще больших
печен.
Войдем в один из мартеновских цехов Маг-
нитогорского металлургического комбината.
В ряд выстроены печи. Вот печь, пз которой
только что выпустили готовый металл. Стале-
вары уже начали готовиться к новой плавке.
С помощью специальной машины они заде-
лывают обнаружившиеся после выпуска преды-
дущей плавкп изъяны в водине в кладке печи.
Это называется заправкой печн -- пер-
вая операция, с которой начинают плавку.
Потом начинается загрузка, или л а а а л-
к а. Сначала в печь идут холодные материалы—
руда, железный лом, пзнсстняк. Для загрузки
применяют завалочные машины. Длинными, по-
хожп"п на хобот слона, штангами они захва-
тывают металлические ящики — мульды —
с железным ломим, известью и т. п., заносят
пх в печь, легко и быстро переворачивают,
выбрасывают содержимое и ставят .мульды сно-
ва на вагонетку.
Завалка печи продолжается полтора-два ча-
са, а затем опускаются все заслонкп над «ок-
нами». Теперь в печь можно смотреть только
через прорезанные в заслонках «глазки» (и
то сквозь темные очкп: глаза не выдерживают
яркого пламени). Кускп лома быстро меняют
окраску. Появляются первые лужицы жидкого,
расплавленного металла.
Когда лом расплавится, в печь залапают
чугун. Его доставляют пз миксера — свое-
образного термоса, в котором хравптся
жидкий чугун. Электровоз подвозит ковш с чугу-
ном. В одно пз окон печи вставляют желоб;
кран снимает с лафета ковш, наклоняет его,
п по желобу чугун льется в печь.
Теперь надо добиться, чтобы жидкость в
ванне хорошо перемешалась, закппела. Прой-
дет полтора-два часа, п на поверхности ванны
появятся пузыри: через металл и шлак про-
рывается окпсь углерода. Она образуется в
результате реакций между отдел!,ними элемен-
тами шихты (марганцем, кремнием) п кисло-
родом печных газов п руды. Чтобы усилить
выгорание углерода, в ванну прибавляют же-
ле шую руду.
Для чего это делают? В домнах углерод по-
мог избавиться от кислорода руды. В мартенов-
ских печах кислород руды помогает избавиться
от излишнего углерода в металле.
262
МЕТ 1Л.ПТГПЧ1СКПИ ЗЛИО I
А чтобы узнать, насколько интенсивно про-
ходят химические реакции в печп, время от
времени берут пробы. В цеховой лаборатории
очень быстро (их поэтому называют экснресс-
лабораториямп) делают анализ и сообщают
сталевару, сколько в металле углерода, серы,
фосфора, марганца и других элементов.
В последний период производи 1ся раскис-
ление, т. е. удаляется образующаяся в
ванне печи закись железа, вредно влияющая па
качество металла. Для этого в печь добавляют
так называемые раскислители (ферросилиций
и ферромарганец).
][ вот сталь готова. Под выпускным отвер-
стием наготове стоит ковш, в него и льется
струя стали.
ЛЕГИРОВАННАЯ, ИЛИ СПЕЦИАЛЬНАЯ
СТАЛЬ
Сталь бывает разных марок, они различа-
ются по химическому составу. Прибавка опре-
деленного количества марганца делает сталь
очень твердой; хром, особенно в сочетании
с никелем, делает ее нержавеющей, кремний —
упругой; вольфрам применяют для получения
быстрорежущей инструментальной стали п т. д.
Замечательный русский металлург П. П. Аносов
впервые установил, как различные химиче-
ские элементы влияют на свойства стали.
Дтя придания стали тех или иных свойств
в нее нередко вводят несколько различных до-
бавок присадок. Например, в связи с
бурным развитием реактивной техники увеличи-
лась потребность в жаропроч-
ной стали, выдерживающей
очень высокую температуру.
Сталь, в которую входят добав-
ки, придающие ей особые свой-
ства, называется легиро-
ванной, пли с п е ц и а л ь-
н о й.
Многие легированные мар-
ки стали выплавляют в элек-
трических печах (рис. 7). Г'.м-
кость электропечей в послед-
ние годы значительно выросла
и достигла 80 Г.
Для получения особенно
чистой стали применяют вакуу-
мирование т. е. плавку без
доступа воздуха. Тогда из ме-
талла выхотят посторонние
элементы, которые могли бы его
испортить.
Часто под вакуумом производится только
разливка.
«1егнроваппую сталь сейчас очень широ-
ко применяют в различных областях техники.
РОЖДЕНИЕ СТАЛЬНОГО СЛИТКА
Обычно сталь разливают по изложни-
цам (рис. 8 и 9) — высоким чугунным короб-
кам. После того как она застынет, слитки
«раздевают», т. е. снимают изложницы. Вес
C.1HH..JB 5—9 Т, иногда до 25 Т. Но разливка
стали в изложницы имеет недостатки.
При остывании сталь кристаллизуется не-
однородно: у самой стенки изложницы обра-
зуются небольшие кристаллы, в глубине —
крупные, а между ними появляклся пузыри
и раковины. В верхней части слитка возникает
усадочная раковина. Поэтому получаемые слит-
ки нуждаются в дополнительной обработке —
о б ж и м е. Верхнюю часть слитка приходит-
ся срезать и возвращать па переплав (рис. 10).
Это давно натолкнуло па мысль найти луч-
ший способ разливки стали. Много лет ушло па
решение этой задачи. В 1955 г. в нашей стране
создана первая промышленная установка для
непрерывной разливки стали. Это способ более
совершенный, чем разливка по пзложиицам.
На цветном рисунке (стр. 272) видно, как дейст-
вует эта установка. Пол, чаемые таким образом
слитки не требуют обжима, меньше металла
возвращается в мартеновскую печь.
Слитки стали, которые получаются в обык-
новенных изложницах, отправляют в обжим-
Рис. 7. Дуговая злекшрасталеплавилъпая печь. Вверху справа разрез печи.
263
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ПСКОНЛГМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
Рис. S. Разливка стали в изложницы.
ный цех. Солидная внешность вынутого из из-
ложницы стального слитка обманчива Это еще
плохая сталь — опа непрочна. Образовавшие-
ся внутри слитка крупные кристаллы, газо-
вые пузыри пли раковины надо раздавить. Ме-
талл уплотняют, перемешивают. Эта очень важ-
ная операция совершается в обжимных цехах
па блюмингах или слябингах.
Рис. 9. Способы разливки стали:
а наполнение изложницы снизу (сифоном); б — наполнение
ИЗЛОЖНИЦ! I сверху.
БЛЮМИНГИ И СЛЯБИНГИ
На блюмингах и слябингах стальные елпт-
ки превращают в длинные брусья и пласти-
ны. Это возможно сделать потому, что сталь
сохраняет важнейшее снопство железа —
пластичное т ь, т. е. способность твер-
дого чела необратимо изменять свою форму.
Под сильным давлением стальной слиток ме-
няет форм}. Пластические свойства сталп зна-
чительно улучшаются, еслп ее нагреть. Поэто-
му слитки перед обжимом выдерживают опре-
деленное время (4—6 час.) в нагревательных
колодцах при температуре 1160—1200 . После
нагрева слиток кладут па электрическую те-
лежку (электрокару) п везут к блюмингу
(рис. И).
В высокой будке блюминга сидит оператор.
При помов(п рычагов он приводи i в двпженпе
механизмы, направляющие елпгок к обжим-
ному устройству — станине, в которой укреп-
лены два массивных вала, диаметром каждый
больше метра п длиной до 2 м. Валы — пх назы-
вают в а л к а м п — вращаются вокруг своих
осей навстречу друг другу Верхний валок блю-
минга может подниматься и опускаться. На
станине блюминга поставлен большой цифер-
блат со стрелкой. Которая показывает величи-
ну подъема валка
Менаду валками оставляется зазор — не-
сколько меньше высоты елптка. Раскаленный
слиток направляетсп в пространство между
валками, и они тотчас увлекают его. протаски-
вая вперед и уменьшая в сечеипи. 'Гак проис-
ходит первый обжим.
Но одного обжима недостаточно, чтобы пре-
вратить слиток в длинный брус.
Валки выпускают елпток. и он двигается
по широкой металлической дороге, выложен-
ной ролпкамп, р о л fe-
ran г у.
Оператор меняет на-
правление вращения
валков блюминга и роль-
ганга. Одновременно он
опускает верхний валок
немного витке. Зазор
между валками стано-
вится еще меньше. Не-
много обясатый елпгок
снова оказываетсп за-
жатым валками, овп
сдавливают его еще раз.
Слиток уясе на переднем
рольганге. Но оператор
264
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИМ ЗАВОД
Рис. 11. Блюминг.
успел изменить направление движения и еще
нпже опустил верхний валок.
Теперь слиток поворачивают на бок. Пово-
рот (кантовку) делает специальный ме-
ханизм — кантователь. Нажчм кноп-
ки — и кантователь пришел в действие. Он
переворачивает многотонный слиток легко, как
спичечную коробку.
При первых пропусках через валки слиток
обжимают очень осторожно, и ол «худеет» чуть
заметно. Но затем сила обжима возрастает, и
в один пропуск его толщина значительно умень-
шается. Так он превращается в длинный брус
квадратного сечения. От 13 до 19 раз пропус-
кают слиток через валки, и весь этот процесс
длится... около минуты.
Прокатанная полоса по рольгангу направ-
ляется к ножницам. Здесь обрезаются погод-
ные ее части, а полосу разрезают па б л ю м ы.
Пульт управления блюминга — это десятки
кнопок и рычагов, которыми манипулирует
оператор. Более ста движений в минуту он
совершает для обжима одного слитка. Такая
работа требует высокого искусства. На неко-
торых наших заводах созданы операторы-
автоматы, действующие по заданной про-
грамме.
Блюминг в подлинном смысле слова испо-
линская машина: моторы, обслуживающие его
(их около 200), обладают мощностью свыше
15 тыс. кет. Такого количества энергии доста-
точно, чтобы обеспечить электричеством не-
большой город. Весит блюминг около 5 тыс. Т.
Слитки обжимают также п па
слябинга х. Это такие же мо-
гучие станы, по на них установ-
лена двойная сноп ма Балков: од-
ин горпзошальные, другие, не-
сколько меньшего диаметра, вер-
тикальные. На с тябивгах слиток
превращается как бы в длинную
пластину, которая режется на
плоские заготовки — слябы.
Пз блюмов и слябов делаю! металл
необходимой формы - как гово-
рят металлурги, «разных профи-
лей».
МЕТАЛЛ ПРПОБР1.1ЛЕТ
ФОРМУ
Мы па последнем этапе путе-
шествия по металлургическому за-
воду. Дальпейшнн путь блюмов и
слябов зависит от назначения ста-
ли: нужно ли получить тонкий стальной лист,
чтобы сделать из пего кузов автомобиля, кор-
пус холодильника, пли нужны трубы для
газопровода, рельсы для повой железно)! до-
роги; а может быть, нужен металл простой
СИСТЕМЫ ВаЛНОВ
Рис. 12. Виды валков сортопрокатных станов.
°85
КАК ДОВЫВЛЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМ >/ЕИ ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
геометрической формы, который окончательно
будет обработан на станках. На одних заводах
делают стальные листы, на других — трубы,
па третьих — рельсы, сортовой прокат, т. е.
изделия относительно простых геометриче-
ских форм: квадрат, круг, нолсса, угол, балка,
рельсы и т. и. Из стальной заготовки получают
также колеса и изделия более сложной конфи-
гурации.
Чтобы превратить заготовку (блюм пли
сляб) в полосу или лист, ее пропускают между
гладкими валками. Иным способом изготовляют
сталь более сложных форм. В нижнем и верхнем
ватках делают вырезы необходимой формы.
Сблизив валки так, чтобы один вырез точно
пришелся над другим, получают р у ч е й, или,
как его называют металлурги, калибр.
Если бы сталь была такой же пластичной, как,
скажем, воск илп глина, дело обстояло бы со-
всем просто. Достаточно было бы пропустить
металл через ручей нужной формы — и задача
решена. Во сталь мопсе пластична, и сразу по-
лучить металл нужной формы нельзя. Это делают
постепенно, пропуская его через ряд все более
приближающихся к окончательной форме ка-
либров. Икон раз приходится пропускать ме-
талл через 10—20 калибров. Расчет постепен-
ных обжатий — калибровка — требует боль-
ших знаний.
Валкп - очень важная часть всякого про-
кати- го стана. Опп установлены в подшипни-
ках, закрепляемых на станине. В некоторых
случаях удобнее иметь не два, а три и даже че-
тыре валка. При трех валках металл сначала
обжимается нижним и средним валками, а при
обратном дпия.епни — средним п верхним.
Станину с укрепленными в пей валками и
ycTpoiiciBOM для регулирования зазоров на-
зывают рабочей клетью. Металл са-
мых разнообразных форм пз различных марок
стали делают па сортопрокатных ста-
нах. Они обычно имеют несколько трехвал-
ковых клетей, располагаемых в две или три
линии. Нагретую заготовку сначала пропус-
кают между нижним и средним валками.
Потом она попадает на подъемный стол, под-
нимается на «верхний этаж» и пропускается
через калибр между средним и верхним валками.
Переходя из калибра в калибр, из клети в
клеть, заготовка меняет форму. Чем ближе к
концу, тем быстрее идет прокатка.
Готовый прокат, т. е. металл, прошедший
через прокатные станы, поступает на пилы или
ножницы. Его разрезают на куски нужной дли-
ны и отправляют па холодильник для охлаж-
дения.
Очень мощные и высокопроизводительные
ставы применяются для прокатки балок и
рельсов. На Уралмашзаводе в г. Свердловске
построен рельсобалочный стан с автоматиче-
ской поточной линией для отделки рельсов.
Весь процесс протекает без применения тя-
желого физического труда. Стан этот состоит
из 240 отдельных машин общим весом свыше
15 тыс. Т. Удобны и высокопроизводительны
непрерывные станы. На ставах, с ко-
торыми мы уже познакомились, заготовка
движется то вперед, то назад. Ее путешест-
вие отнимает больше времени, чем само об-
жатие. В непрерывном стане клети устанав-
ливаются последовательно одна за другой.
Число их равно количеству требуемых про-
ходов металла между валками. Выйдя из одной
клети, полоса автоматически попадает во вто-
рую, затем в третью. Прокатка идет без пауз,
сразу в нескольких клетях. Надо только, что-
бы все клети работали с совершенно одинако-
вой скоростью. Если одна из них будет чуть
отставать, то между ними накопится лишний
металл. А если клеть начнет работать чуть
быстрее других, то металл чересчур натянется,
на нем образуются трещины.
ДЕВЯТЬ РАЗ ПО ЭКВАТОРУ
В течение семилетки будет введено в строп 50 новых прокатных станов. А знаешь
ли ты, что представляет собой современный прокатный стан?
Вот описание одного пз них, изготовляемого Ново-Краматорскпм машинострои-
тельным заводом. Стаи состоит из 300 отдельных узлов, для установки которых
понадобится построить цех длиной в 1 км. Стальная полоса будет двигаться между
валами стана со скоростью в 12 .и сек — за иен с трудом «угонится» поезд.
Если весь металл, прокатанный на стане за год, сложить в одну стальную полосу, то
она 9 раз окружат земной шар по экватору.
Сотни тысяч станков обрабатывают металл. А прокатных станов, поставляющих
«пищу станкам, существует па всю страну самое большее несколько сотен. Зато
каждый из них обладает огромной мощностью и производительностью.
266
МЕТ_ ХЛЛУРГИЧЕСКНП ЗАНОД
Непрерывные станы очень удобны для про-
катки широких топких стальных листов. На
таких станах катают лист толщинок от 6 до
2 лмг и даже тоньше. Есть такие тонколисто-
вые станы, которые выпускают более 2 млн. Т
листа в год.
Толщина прокатываемого листа контроли-
руется на ходу рентгеновскими плп радиоак-
тивными лучами. Прокатанный лист сверты-
вается н рулон п идет на дальнейшую прокатку
уже в холодном виде.
Совсем по-новому расположены валкп
в планетарных станах. Название
этих станов раскрывает замысел конструктора.
Планетарный стан состоит из одной клети
и поэтому занимает мало места. Он имеет два
опорных валка с самостоятельными моторами.
А вокруг каждого валка установлен ряд рабо-
чих, или планетарных, валков. Они вращаются
вокруг своей оси (рис. 13). За один проход
в рабочей клети можно получить до 20 об-
жатий.
Пз специальных станов чаще всего встре-
чаются трубные. Существуют два способа
получения труб. По первому способу стальную
заготовку круглого сечения продырявливают
(прошиваю т—рис. 14). Получается корот-
кая гильза, которую потом раскатывают в длпн-
иуютрубу. Она без шва. ин этом ее достоинство.
Дру гоп способ — стальной лпст сворачивают
и сваривают. В последние годы появились ста-
ны спиральных труб. Их делают не из листа,
а из узкой стальной лепты, которую сворачп
вают по спирали.
Имеются станы для прокатки шаров под-
шипников и шаровых мельниц. Сконструи-
рованы станы для прокатки наиболее рас-
пространенных детален машин, например осей
автомобиля «Москвич» и др.
Скорость прокатки беспрерывно возрастает.
Так, горячие стальвые лпсты катают со ско-
ростью до 40 км час. Холодная прокатка сталь-
ного листа совершается со скоростью свыше
100 км час, прокатка проволоки - 120 км час.
Горячий лист двигается со скоростью пассажир-
ского поезда, а горячая проволока со скоростью
курьерского поезда. Стоишь у стана, и перс д
глазами молниеносно проносятся красные нити,
которые свертываются в бунты.
СЕГОДНЯ П ЗАГГРА
Путь от железной руды до рельса или сталь-
ного листа, как мы убедились, сложный, из-
вилистый. В доменной печи у глерод отнимает
Рьс. 13. Планетарный стан (схема действия).
у железной руды кислород, но в то же время
железо излишне насыщается углеродом; за-
тем кислород помогает получать сталь.
В домну вдувают нагретый воздух: чем
больше дутья принимает доменная печь, тем
лучше идет плавка. Но для успешного хода
доменного процесса нужен не воздух, а только
составная часть его — кислород. Когда в домен-
ную печь вдувают воздух, вместе с каждой моле-
кулой кислорода поступает около четырех мо-
лекул азота, который ни в каких химических
реакциях не участвует. А между тем па обо-
грев его тратится тепло. Масса азота подпирает
шихту и задерживает ее опускание в горн. Чтобы
улучшить работу домен, воздух надо обогатить
кислородом. -Этого не делали, потому что полу-
чение кислорода до последнего времени обхо-
дилось очень дорого. Теперь, когда нашли спо-
соб получать дешевый кислород, доменщики
все шире его применяют.
Применение кислорода веды к упрощению
всего доменного хозяйства. Можно уменьшить
размеры и мощность оборудования для подачи
дутья, транспортирования п очистки газов.
Громоздкие кауперы можно заменить более
простыми. При достаточной концентрации кис-
лорода в дутье можно будет уменьшить высоту
печей, а это позволит снизить довольно жест-
Рис. 14. Валки стана прикатки бесшовных труб
(момент пришивки билеанки).
267
ItЛIt ДОПЫВЛЮТ ПОЛТ.ШЫЕ исКОНЛ!' Uhll: и ПОЛУЧАЮТ 41 ТАЛЛЫ
кие требования к механической прочности
кокса.
Большие возможности для увеличения вы-
плавки чугуна открылись ври использовании
в доменных ночах природного газа. Семплегннм
планом развития народного хозяйства СССР
предусматривается перевод свыше 50 домен-
ных печей на новый режим, с использованием
природного газа п кислорода.
Еще большее значение имеет применение
кислорода при выплавке стали. Даже неболь-
шое обогащение кислородом поступающего в
мартеновскую печь воздуха сократит длитель-
ное! в плавок примерно па 25%. Кислород
открыл новые перспективы для широкого при-
менения конвертерного способа производства
ста in: оказалось, что прп работе на чистом кис-
лороде из конвертера выходит сталь, не усту-
пающая по качеству мартеновской.
II все ясе применение кислорода - только
поправка, правда, очень существенная, к изве-
стной нам технологической схеме, по которой пз
руды сначала получают чугун, а затем его пе-
ределывают в сталь.
Крупнейшие ученые пашей страны давно
уже задумывались над принципиально новым
решением задачи получения стали— прямым
путем. В этом направлении работали еще
Д. И. Менделеев и Д. К. Чернов.
Один из последних вариантов этой идеи вы-
глядит так: домна, работающая на кислородном
дутье, выпускает чугун; по пути своего следо-
вания поток чугуна обрабатывается кислородом
насыщается необходимыми добавками и затем
разливается па машине непрерывной разливки
Таким образом, весь процесс превращения
руды в металл станет беспрерывным.
Выходит, что центральное место во всем про-
цессе все же занимает доменная печь! А нельзя
ли обойтись совсем без домен?
Бездо.меипый процесс может протекать при-
мерно так. Железная руда превращается в тех-
нически чистое железо. Прп помощи магнитов
крупинки железа отделяются от массы, и чис-
тый продукт готов для дальнейшей обработки
Из пего можно варить сталь различных сортов,
прибавляя необходимые количества добавок
(легирующих элементов). Из железного порош-
ка можно штамповать готовые изделия.
С вводом в эксплуатацию гигантских элек-
тростанций советская металлургия получит мно-
го дешевой электроэнергии. Это создаст бла-
гоприятные условия для развития электродо-
мепного производства и для еще более широкого
применения электричества на всех последую-
щих стадиях обработки железных сплавов. Элек-
т родомпам потребуется кокса в 2,5 раза меньше,
чем обычным домнам.
Многое из того, что кажется пока мечтой,
уже приобретает реальные формы, превраща-
ется в действительность. Над решением мно-
гих п многих проблем придется поработать сле-
дующим поколениям металлургов. Их ожидают
интересные дела!
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ
тдее металлы условно разделяют по окраске
па черные п цветные. Черные — это железо
и его сплавы, цветные • все остальные металлы
и пх сплавы. Очень большое значение в технике
имеют тяжелые цветные металлы медь,
свинец, олово, никель, цинк — и их сплавы.
Медь — первый металл, с которым позна-
комился и сдружился человек. Опа была из-
вестна в глубокой древности. Широко распро-
странились и ее сплавы с оловом (бронза) и с
цинком (лагун!,). Постепенно накапливался
человеческий опыт. Расширялось и применение
меди. Развитие этектротехнпкп создало небыва-
лый спрос на нее.
У меди — наименьшая из всех металлов (кро-
ме серебра) величина электрического сопротив-
лении. Поэтому пз меди изготовляют провода
и все деталп электроустановок, проводящие
электрический ток. Болес 50% всей добываемой
сейчас медп потребляет электротехническая про-
мышленность.
Медные сплавы — латуни и бронзы —
превосходят медь по твердости, хорошо под-
даются механической обработке и очень стои-
ки к окислению. Это последнее свойство осо-
бенно ценно п позволяет применять пх в хими-
ческом машпностроснпп. Креме того, бронзы
имеют малый Коэффициент трения. Пз нпх де-
лают вкладыши для подшипников, шестерни,
червячные колеса. ре7(укторы.
2Г>8
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ
Сплав меди с никелем — мельхиор —
обладав! прекрасными и шстичвымн свонства-
мн в устойчивостью против коррозии. II j него
штампуют высококачественную посуду и че-
канят монеты. А если к мельхиору добавить
несколько процентов желе !а и марганца, то,
оставаясь устойчивым против коррозии, он ста-
новится весьма прочным. Этот сплав применяют
для труб конденсаторов судовых паросиловых
установок, которые приходится охлаждать мор-
ской водой.
Никель стал известен сравнительно не-
давно - только с середины Х\Ш в.
Красноватый цвет руды, содержащей пи
кель, ввел в заблуждение рудокопов и метал-
лургов. Долгое время они полагали, что это
медная руда. Однако получить пз нее медь
никак не удавалось. Гогда решили, что в этой
руде сидит злой дух, который мешает добыче
меди. Руду эту так и назвали куифер-пп-
кель, что означает «медь злого духа» («купфор»
по-немецки — медь, «никель» — название «злого
духа»). В чистом виде никель у щтось получить
только через полстолетпя после открытия.
Прочность никеля и его устойчивость про-
тив коррозии значительно выше, чем у других
цветных металлов. Однако он очень дефици-
тен, дорого стоит и поэтому в чистом виде в
технике широко нс применяется.
Чистый никель можно уйЛдеть только на
затцптно-декоратмнных покрытиях в виде тон-
чайшей пленки толщиной до нескольких микро-
нов. Даже такой незначительной толщины слой
надежно защищает пз <елпя от коррозии п при-
дает им блестящий, серебристый цвет, пе туск-
неющий со врем'-печ. Плешка на поверхности
металлических пз еелии наносится электро штп-
ческпм способом. Никелируют многие деталп
автомобилей, велосипедов, счетно измеритель-
ных приборов, хирургические ииструм нты,
предметы домашнего обихода.
Но главным образом никель используют как
добавку для производства легированных, не
ржавеющих и жаропрочных «талей и чугупоп п
в различных сплавах. Общая особинюсть ни-
келевых сплавов — высокие механические свой-
ства, жароупорность, сопротивляемость кор-
розии, высокое электрическое сопротивление п
возникновение прп нагреве большой электро-
движущей силы.
Сплавляя некоторые металлы с никелем и из-
меняя пх процентное содержание, повышают пли
ослабляют различные свойства сплавов. Наи-
более распространен м о п е л ь-м е т а л л
сплав никеля, медп, железа и марганца. Он
Рис. 1. Медные сплавы с оловом {бронзы) и цин-
ком {латуни) били известны в глубокой древности.
Из них делали примитивные орудия труда и охоты,
украшения, домашнюю утварь. Позднее отливали ко-
локола, пушки, скульптуры.
очень жаропрочен и стоек к разрушительному
действию морской кеды, щелочей, органических
кислот и красителей. Мопель-металл применяют
в электротехнике для изготовления маслона-
полненных кабелей, в судостроении—для крыль-
чаток насосов, гребных винтов, деталей, пар -
вых турбин; в текстильной, красплыюй, ме-
дицинской промышленности.
Хромель — сплав никеля с хромом п
алюминием. Он отличается высокой термоэлек-
тродвижущей силой и применяется в термопа-
рах для измерения высоких температур, при
мерно до 1000 .
Хром в чпетом виде идет на защитно-деко-
ративные покрытия. Он придает иоверхноС|Н
изделий твердость, химическую стойкость
и красивый внешний вид.
Нихром ы—группа сп завов, которые, кроме
присущих никелевым сплавам жароупорноеш
Рис, 2. Чистый никель часто применяется для защитно
декоративных покрытий.
24! >
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
п стойкости против коррозии, обладают еще
высоким электрическим сопротивлением. Ни-
хромы применяют длп изготовления нагрева-
тельных элементов.
Свинец и олово, так же как п медь,
были п.звестны издавна. Олово в старину сплав-
ляли с медью п получали более твердые мате-
риалы.
С в и и с ц — легкоплавкий и мягкий металл,
т< чпература его плавления 327°. Его можно
обрабатывать самыми примитивными орудия-
ми. Он ковок, легко подвергается прокатке.
В Древнем Риме из пего делали сосуды, трубы,
кровельные лпсты. В то же время это очень
тяжелый металл. Его удельный вес 11,94 Г см3.
Это качество свинца послужило использованию
его для изготовления пуль и дробп.
Сейчас в технике больше всего применяют
двойные и более сложные сплавы свпнца
с оловом, медью, сурьмой, мышьяком. Их ис-
пользуют в химической и электротехнической
промышленности, а также в общем машино-
строении.
Олово и сурьма повышают прочность свин-
ца и стойкость против коррозии. Медь делает
его более стойким к дейстьпю серной кисло-
ты. Мышьяк увеличивает поверхностно^ натя-
жение расплавленного свпнца. Пз его спла-
вов с сурьмой делают кислотоупорную аппа-
рлуру, штампы и пластины аккумуляторов.
( плавы свинца с оловом, медью, сурьмой п
некоторыми другими элементами — так на-
зываемые баббиты — обладают попплсепным ко-
1
i
КЛАДЫ ЗЕМЛИ
С каждым годом растет добыча
металлов. Сколько же всего их
содержится в земной коре? По
подсчетам ученых, в вен есть при-
мерно 755 млп. ырд. Т чистого
же 1еэа. Правда, лишь ничтожная
часть его запасов сосредоточена
в годных для добычи н переработ-
ки рудах; большая часть его
в рассеянном виде присутствует
в качестве принесен к различным
мнш ралам.
Еще больше в земнон коре
алюминия свыше 1370 млн.
млрд Т. Это самый распростра-
ненный на нашей планете металл.
Всех остальных металлов, вместе
взятых, гораздо меньше. Тем не
менее запасов меди 2 млв. млрд. Т.
Золота в земной коре 93,5 млрд. Т,
а урана примерно в сто раз боль-
ше, чем золота.
эффициептом трении. Из них делают вкладыши
подшипников скольжения.
Для типографских сплавов идет свинец
с добавкой сурьмы, олова, мышьяка и меди. Обо-
лочки электрических кабелей, прокладывае-
мых в земле и проходящих в пресной п морской
воде, делают пз свинцового сплава, в состав ко-
торого, кроме свпнца, входят теллур, сурьма
кадмий, олово и медь.
Последние годы свпнца требуется все боль-
ше п больше. Дело в том, что он лучше других
материалов поглощает вредные для жпвых ор-
ганизмов радпоактпвпые пзлученпя, а при пс-
пользоваппп атомной энергпп это очень важно.
О л о и о прп обычных условпях устой-
чиво к химическим воздействиям, не реагирует
с водой п очень медленно растворяется в раз-
бавленных кислотах. На воздухе оно заметно
окисляется только прп высокой температуре_
выше 150 ' Но прп температуре ниже 13 обыч-
ное белое олово теряет все своп свойства и пре-
вращается в другой вид олова — серое. Это пре-
вращение называется «оловянной чумой». Прп
переходе белого олова в серое его объем резко
увеличиваете я — примерно па 25"о — п ме-
талл разрушается. Скорость такого превраще-
ния с понижением темверату ры сильно возрас-
тает н при — 30' достигает максимума. «Оло-
вянная чума» очень «заразна». Стоит только
на миг серому олову соприкоснуться с белым,
как ноьледнее разрушается. Чтобы белое оло-
во не поразила «оловянная чума», надо хра-
нить его в теплом помещении и строго изолиро-
вать от серого. Пора.кенный «чумоп» металл
нужно переплавпть, п тогда он вновь превра-
тится о полноценное белое олово.
Больше всего олова потребляет консервная
промышленноегь. Оно идет на лужеппе, взго-
товленпе жсстп, прппоев, фольги.
В последнее время к цветным металлам от-
носят металлы, прежде входившие в груп-
пу редких,— вольфрам п молпбден.
Вольфрам самый тугоплавкий металл.
Он плавится прп температуре выше 3400 . Воль-
фрам пходпт в состав нержавеющих в бысгро-
режу щих сталей, а также сверхтвердых сплавив.
Пз него изготовляют нити накаливания для
электроламп, деталп радиоламп и рентгенов-
ских т рубок.
Температура плавления молибдена зна-
чительно ниже, чем вольфрама,—2620°. Приме-
си молибдена, вводимые в состав легированных
сталей, повышают пх жаропрочность, кпело-
тостойкость и твердость.
Как видите, цветные металлы необходимы
270
ЦПИ HUE МЕТАЛЛЫ
Колосники
Vn
Рис. 3. Перед обогащением руду подготавливают —
дробят на молотковых (а) и конусных (б) дробилках,
раздавливают и истирают в порошок на мельницах.
Молотки

Рис. 3. Перед обогащением руду
в машиностроении, электротехнике, судострое-
нии, измерительной технике и во многих дру-
гих отраслях промышленности. Но запасы цвет-
ных метал тон в земной коре по сравнению, на-
пример, с железом иалюмпппем ничтожны. 1ак,
тяжелых цветных металлов содержится в земной
коре лишь около О,ОЗ°о —в 400 раз меньше,
чем железа п алюминия, вместе взятых.
Метал ты редко встречаются в природе в
самородном состоянии. Как правило, они на-
ходятся в горных породах — рудах в виде
различных химических соединений. Приходит-
ся их извлекать пз руд.
Для получения из руд чистых металлов не-
обходимо сперва отделить рудные минералы от
пустой породы, а затем эти минералы подверг-
нуть обработке — плавлению пли воздействию
на нпх водных растворов.
Содержание цветных металлов в горных по-
родах незначительно. Например, содержание
меди в рудах редко превышает 1—5%. Такие
руды уже выгодно перерабатывать. Но прежде
чем направить добытую руцу на переплавку,
ее обогащают.
Когда-то, на заре металлургии, руды об<»
гащалн вручную. Их отделяли от пустой поро-
ды по блеску п цвету. Но ведь длн руд харак->
терны не только блеск и цвет. Есть и другие
свойства, вес, электрическая и магнитная
восприимчивость, смачвнаемость и т. д. Ока-
залось, эти свойства можно использовать прп
обогащении.
При сортировке но несу через измельчен-
ную руду нрогониют поду. Частицы пустой по-
роды легкие, они выносятся кверху потоком во-
Конус
дробилки
ди. А куски породы с металлом тяжелые, они
оседают па дно.
По-разному недуг себя руды в магнитном
или электрическом ноле. При электро-
статическом методе обогащения размель-
ченная руда проходит между заземленным
металлическим барабаном и отрицательно
заряженным электродом. Гак как н полезных
частицах руды содержится металл, они элект-
ропроводвы. Проходя через электрическое по-
ле, эти частицы получают отрицательные заря-
ды и сразу отдают их вращающемуся мт та. ши-
итскому барабану Ничем не поддерживаемые,
они скатываются с барабана в бункер. А части-
цы с пустой породой удерживают отрицатель-
ные заряды и поэтому притягиваются к бара-
бану. Отсюда пх ечтццают специальные щетки,
п они понадают в другой бункер.
Но самый интересный п широко сейчас при-
меняемый способ обогащения флотаци-
о и н ы н. Основан он па различной степени
смачиваемости минералов. Опустите в стакан
с газированной водой несколько виноградин.
Сначала они утонут, а затем, когда покроются
маленькими пузырьками газа, быстро снова
всплывут. .Эго пузырьки газа поднимают их.
Прп флотационном сп собе происходит то
Г'уСТАЯ
ПОРОГА
Рис. 4. Сортировка руды на магнитном сепараторе. Раз-
дробленные куски руды падают на магнитный барабан.
Пустая порода нс задерживается и сразу скатывается
в бункер. Полумагиитная порода прилипает к поверх-
ности барабана и только под действием центробеж-
ных сил и собственной силы тяжести падает в сосед-
ний бункер. Магнитная порода удерживается на бара-
бане, пока сс не счистит специальное приспособление.
271
КАК 1ОКЫВЛЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМ I,IE И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
Р ------------
Рис. 5. Схема флотационного способа обогащения руд.
Руда ио шаровой мельницы поступает в спиральный
классификатор. Измельченную в пыль руду смешивают
с водой в больших баках Здесь руды подстерегаются
реагентами — веществами, способствующими прилипа-
нию их к пузырькам воздуха. Когда сквозь толщу
воды продувается воздух, на поверхность всплывают
пузырьки с частицами ценной породы. Пену, содержа
щую руду, собирают и обезвоживают. Получается кон-
центрат, который и направляют в плавку.
же самое. В измельченную породу, смешанную
с водой, добавляют специальные составы, кото-
рые вызывают усиленное непообразование п
прилипание частиц минералов к пузырькам воз-
духа. Еслп теперь сквозь толщу жидкости про-
давать воздух, то на поверхность всплывут
пузырьки воздуха с частицами ценной породы.
Гсплывшую пену сливают, высушивают п по-
лучают концентрат обогащенную руду.
Еслп прп обогащении применяются меха
нические способы, основанные па физических
свойствах руд, то для получения чистых
металлов обращаются к химии.
Извлекать цветные металлы пз руд трудно
потому, что, как правило, они находятся там
п соединениях с друг ;мн металлами (одним,
двумя и больше). А нх тоже нельзя терять.
Приходится разрабатывать комплексную тех-
нологию, в нооцессе которой металлы из руд
получаются п степенно, один за другим.
П )лучают и очищают металлы при высо-
кой тс п'ратуре в металлургических печах
или при обычной температуре, обрабатывая
минералы водными растворами. Первый
метод называется п и р о м е т а ллурги-
ч е с к и м процессом, второй — гидроме-
т а ч л у р г и ч е с к и м. Но при любой ме-
таллургической обработке металл максимально
концентрируют в каком-либо продукте, легко
отделяемом от других, содержащих примеси,
продуктов.
Основа ппрометаллургпческого процесса —
плавка, об ж и г, д и с т и л л я ц и я.
Их проводят соответственно в плавильных, об-
жиговых или дистилляционных печах.
Плавку проводят при температуре, доста-
точной для расплавления всей пли большей
массы материала. При этом масса разделяется
по удельным весам па несколько слоев IIх
п следовательно отделяют и перерабатывают.
В шахтные печи руду загружают вместе с
топливом. Воздух, необходимый для горения,
подают в фурмы, около которых и образуется
самая высокая температура. Горячие газы под-
нимаются по стволу печп и, пронизывая руду,
отдают ей свое тепло. Руда плавится около
фурм п в жидком виде стекает в приемник —
гори.
Отражательные печи отапливают распылен-
ным жидким топливом, каменноугольной пылью
пли газом. Топливо горит факелом над ванной
с металлом.
В дуговых электропечах тепло для плавле-
ния металла получают от электрической дуги,
возникающей между угольными пли графито-
Устй нивка непрерывной разливки стали: ковш 1 с жидкой сталью подается к промежуточному разливоч-
ному устройству 2. Из ковша сталь сливается в прогретое разливочное устройство (промежуточный
копий <1 из него в кристаллизаторыКристаллизаторы итотеже изложницы с двойными стенками.
Между стенками кристаллизатора циркулирует вода. Спустя несколько минут после заливки первой пор
пип сталь покрывается твердой коркой. В действие вступают механизмы, вытягивающие слиток. Заливка
стали продолжается, и новые порции стали давят на вышедший из кристаллизатора елпгок. Однако ссрд
цевнн.-i слитка еще жидкая, и, чтобы ускорить затвердение, слитки пропускают через охладительные
устройства 4. Под влиянием собственной тяжести и при помощи вытягивающих механизмов 5 слитки
продолжают двигаться вниз. Па глубине 13 14 м под землей слиток полностью затвердевает, и тогда
в действие вступают газовые ножи 6. Специальными механизмами кантователями 7 и наклонными
конвейерами 8 отрезанные части слитка (блюмы) нз подземного помещения поднимаются на поверхность.
Они попадают сначала на приемный стол 10. Здесь толкатель 9 передает блюм на промежуточный роль-
ганг II, с которого блюм попадает на тележку 12. При непрерывной разливке металл получается более
однородным, отходов гораздо меньше.
272

ОТРАСЛИ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ОСНОВНЫЕ
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
И ОРГАНИЧЕСКИЕ
ПРОДУКТЫ
H,SO<
Карбид
Ка/|ЬциЯ
АЦЕТОН
уксусная
Кислота
^^ОС^ат

КРАСИТЕЛИ,
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ
ВЕЩЕСТВА
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
ПЛАСТМАССЫ,
ХИМИЧЕСКИЕ
ВОЛОКНА,
КАУЧУКИ
ФОТО КИНО-
МАТЕРИАЛЫ
МЫЛА
ДУШИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
i.iiomhiihh
ii.txiii зле-ктрЪ уами. В индукционных исчах пла-
вящийся Mt галл служит сопротивлением для
электрического тока, который поив 1ЯеТся за
счет ffl.icnun индукции.
Руду обжигаю! для того, чтобы у (а нит.
примеси или ирщатк ев споисша. необходимые
для последующих процессов. leunepaiypa яри
обжин (олжн.1 быть такой, чтобы химические-
реакции внутри минералов или при взаимодей-
ствии их с га !ами протека ш активно, но сами
минералы нс плавились.
Химические реакции, протекающие- нрн и гав-
левнп пли обжиге, могут быт к окислит ел иными,
BocciaiioBHTc.ii.HKiMii. хлорирующими я г д.
Но не все. (а метал i hi ру (1.1 можно но.-х-
чпть плав leuiicM. Некоторые метал на добывают
дие т и 1Л11Цпе и. При iier.i процессе металлы пли
их соединения iipeiipaiiiaioicu н нар, a iie.ieiy-
чая пуыая порода остаек-я. Пары металлом
или coi-.yiiiii-iinii металлов о.хлаж, тают и кон-
денсируют . Гак получают цинк, магний,
сур му
Ecu. еще снос >б получения руд 11.1 минера-
лов- гидроме га 1 л у р 1 и ч ее 1; и и. -)то хеок-
рып способ.при котором pj ды выну la-iiniaioi (см.
ст. «Алюминий.)) и осаждают. При ныщелачнва-
1ПИ1 о тип Hi составляющих обрабатываемого ми-
нерала растворяется. Получат гея раствор и не-
растворимый осадок. Затем руды ос..л,д„юг из
растворов (гидролизом, элек<розизом пли це-
ментацией), а пустая порода остаетВ нерасши-
ренной, п ее удаляют.
АЛЮМИНИЙ
гр>л кко в самые последние- полтора-два ето.г--
тия, ког т । пача та разннватrr.cn машнпван тех-
ника, состоялось шакомство человека с а л ю-
м и я и е м. Серебристого цвета, очень редкий
н добываемый с большими i рудное тямп. он це-
нился сначала дороже золена. Г го применяли
лишь для дороги. украшении Тогда еще труд-
но было ирс дно дожить, что у итого металла боль-
шое будущее- II все же- довольно скоро из рук
ювелиров I rlOMiHiiiii перешел ь конструкторам
п технолога и
Первую победу он завоевал в великом со-
ревновании между многими материалами за
право летать. Выл момент когда бурное- раз-
витие воздушной техники затормози шеи из-за
отсутствия ici кого в достаточно прочного ма
терпала. Начались поиски. Де ю реши г алю-
миний. Его легкие и высокопрочные сплавы
иозполплп увеличить скорость и да плюсы. по-
лета, поднять высоту в грузоподъемность са-
молетов. Недаром а гюминин получил почетное
название «крылатого металла-).
Достоинства алюминия откры ш ему широ-
кую д трогу ire lo.Ti.i.o и авиацию, но и в авто-
.хюбвлес троение, электротехнику, химию ме-
тал 1ургпю.
Однако не будь у алюминия могучих союз-
ников других металлов, ов никогда ве смог
бы сто ть стремительно завоевать общее- призна-
ние. Ведь прочность чистого алюминия в 10
раз ниже- прочности ста ли. II to.h i ) в со-
с"Нанни с другими металлами прочность его
зпачп гельпо возрастает.
Доюмивневые сплавы чре -.вычаипо разно-
образны но своим свойствам и химическому
составу Одно из распространенных сила-
нов д го р а л ю м и н и й. .)то сплав алю-
миния с 2,2 5,2% меди, 0,2- 1,8% магния и
0.3- 1,0% марганца. Дюралюминии нрекрас
вып конструкционный материал. Но своим свой-
ствам он близок к некоторых! сортам мягкой
стали, но ле гче ее почти в три раза. Он отлично
нодеае кя прокатке в листы, левеы, вытяги-
вается в трубы, прессу । гея. Кроме- того, со
временем дюралюминий ciapeer, теряет свою
пластичность и становится твердым п прочным.
Д hi icxuo.'roi ни это чрезвычайно ценное свой-
ство. Пока он и гастпчеи, из пего хгожею изго-
товлять с южные детали, его можно гнуть, рае
тя1инать. ковать. Но через 7 диен (таков срок
его ci.ipi-пня) эти свойства теряются, детали
становятся me-р дыми, прочными и не подда-
ются деформации.
Не менее- распространен с и л у м и н
сплав а еюмпппя с кремнием и нс еи.ечителкиыми
Добавками железа, марганца н магния, (’илу
мин почти совсем не- дает при остывании уса у-
I и. <")то делает его незаменимым нрн отливке
сложных деталей, когда наряду с легким несом
необходима досшточная механическая проч-
ное ТЬ.
• >то самые- заслуженные силаны, работающие
у ;ке не одно десяти.те гпе. С ними начали успешно
копку пиронатв созданные недавно новые алю-
миниевые сплавы. В основе их, кроме алюми-
ния, пл-нреихвемх лежат медь. магнии и марга-
О Лет 1 >11 ПЦПКЛОПОДИП. т. 5
273
КЛК ДОНЫН МОТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
Рис. /. Все зто сделано из алюминия.
иец, по п некоторые марки введены такие эле-
менты, как хром, цинк, кремний. Пз этих спла-
вов получают изделия различных профилей —
ребрпстые панели и трубы, различные уголь-
ники, профили переменного сечения, полые про-
фили самой разнообразной конфигурацпп. Их
используют для декоративных целей в строи-
тельстве зданий, для ободов колес велосипе-
дов, шестерен, кузовов грузовых автомобилей.
Делают пз них и детали большой прочности в
мостовых конструкциях, решетчатые стойки в
рыболовных судах, стрелы крапов. Из алюми-
ниевых сплавов были сделаны очень многие
деталп искусственных спутников Земли и ис-
кусственной планеты.
В ближайшем будущем шпрокое применение
получит п е н о а л ю ми п и й. Он очень легок,
его удельный вес не превышает 0.5—0,6 Г см3.
Получают его так. В расплавленном алюмпнип
растворяют соединения водорода с некоторыми
металлами. Прптемпературе 600 700 молеку-
лы их распадаются и начинает бурно выделяться
водород, пузырьки которого вспенивают алю-
миний. Затем алюминий быстро охлаждают, п
он застывает в виде губчатой массы.
От окисления алюминий всегда имеет за-
щитную броню. Пленка его окпеп, в отличпе
от окпелов других металлов, надежно предо-
храняет металл от дальнейшего разрушения.
Опа тонка, прочна, тверда и крепко связана с
основным металлом — не отстает, если деталь
скручивать, растягивать, сгпбать. Если чис-
тый алюминий плавится всего прп 660 , то его
окисленная пленка выдерживает огромные тем-
пературы — до 2050 ! Стальные листы, покры-
тые топким слоем окиси алюминия, надежно
защищены от высоких температур и не окис-
ляются. С помощью такой а.тюмиипевой бро-
ни удалось создать жаростойкие детали д.чя
реактивных двигателей.
Алюминий хороню проводит электрический
ток. И хотя электропроводность его ниже элек-
тропроводности меди, делать пз него провода
выгоднее. Если делать медный и алюминиевый
провода одинаковой длины п электропроводно-
сти, то дпаметр алюминиевого провода будет
больше медного в 1,3 раза, по пес его останется
все же в 2 раза меньше медного.
Прп сгорании алюминиевого порошка
выделяется огромное количество тепла, возни-
кают высокие температуры, которых не выдер-
живают самые тугоплавкие метал лы и их скислы.
Это свойство используется в технике для по-
лучения металлоп пз их кислородных соеди-
нений. Такой способ называется а л ю м ц но-
те р м и е й. Широко прихюняют алюминий в
быту. Из пего делают тончайшую пленку —
фольгу для упаковки шоколада, чая, табака;
его используют для производства посуды, ме-
бели п т. д.
Где же находят алюминий? Буквально всю-
ду! Насчитывается более 250 различных мине-
ралов, содержащих этот металл: от самых
разнообразных глин до драгоценных камней —
голубых сапфиров и кроваво-красных рубинов.
Но в чистом виде ои в природе не встречается
так как это чрезвычайно активный элемент. По
своей распространенности в земной коре алю-
миний — первый средн металлов.
Однако извлекают сто пока лишь пз огра-
ниченного числа руд бокептов, нефелинов,
алунитов п каолпнов. Причем пз нпх добывает-
ся не чпетый металл, а только его окись —гли-
нозем, который п служит исходным сырьем
для получения металлического алюминия.
Важнейшая алюминиевая руда — боксит.
Это сложная горная порода, которая содержит
не только соединения алюминия, но и других
элементов — железа, кремнвн, тптана, хрома
и др. Качество бокепта как алюминиевом
руды определяется содержанием глинозема п
окиси кремния. Чем меньше окиси кремния
и больше глинозема, тем качество боксита выше.
Но. кроме этого признака, необходима еще
достаточная «вскрывасмость» бокепта, т. е. лег-
кость извлечения пз него глинозема.
Другая порода, содержащая много алюми-
ния, — нефелин. Ои входит в состав ана-
тито-нефелпновых пород, которые долгое вре-
274
мя пспользовалпсь только для прсн шодсша
фосфорных j цобренпи. При разделении этих
пород на апатит и нефелин первый шел на пере-
работку, а второй — в отходы. Но в последние
годы группа советских инженеров разработала
и освоила промышленный способ комплексной
переработки апатито-нефелиновых пород, и пе-
фелпны сталп ценным сырьем для алюминиевой
промышленности. Из таких руд п получают
чистый глпнозем. Чистым он должен быть по-
тому, что в дальнейшем процессе — при электро-
лизе — молекулы окисп алюминия будут рас-
щепляться. И если прп этом в основном сырье
окажутся прнмесж, обладающие большей актив-
ностью, чем алюминий, то все они перейдут в
металл. А пз алюмпнпя такие примеси удалить
еще тру тисе, чем из глцпозема.
Из бокситов чистую окпсь алюмпнпя в на-
стоящее время получают в основном прп помо-
щи щелочного способа. Сначала бокепт дробят.
Затем обрабатывают раствором щелоча - едкого
натра или едкого калип. Получается масса в
впде пульпы, которую подают в а в т о к л а -
в ы — металлические герметически закрытые ци-
линдры. После загру: i.n в автоклав пускают
пар, который перемешлвается с пульпой i на-
гревает ее. При этом давление в автоклаве повы-
шается до 8 12 атм. Затем обработанную па-
ром пульпу выгружают п разбавляют водой.
Прп обработке щелочью (выщелачпваппп)
образуются легко растворимые в поде соедине-
ния — алюминаты. Основная же масса
не взаимодействует со щелочами. Чтобы отде-
лить алюминаты от пераст ворпмых веществ, их
пропускают через фильтры п отстойнпкп. За-
тем алюминатный раствор смешивают сза-
т р а в к о й— небольшим количеством гпдрата
алюмпнпя — и в течение 100- 120 час. пе-
ремешивают в специальных мешалках. В ре-
зультате в осадок выделпстся глпнозем.
Но такой глинозем содержит еще много в 1а-
ги, поэтому его необходимо обезводить. Опе-
рация обезвоживания называется кальци-
нированием. Глинозем загружают в
огромные вращающиеся трубчатые печп. В пер-
вой пх части ои сушится газовым потоком, на-
гретым до 600', в следующей зоне прп темпера-
туре 9U0 . В результате вся вода из пего испа-
ряется. Затем глинозем прокаливают прп темпе-
ратуре 1200 и охлаждают. В таком впде он
поступает в электролизный цех завода.
Глинозем получают п другим способом -
спекавпем (рпс. 2 и 3). Воксит дробят, сушат,
тонко измельчают п смешивают с известняком.
Потом его подвергают мокрому помолу, добав-
ЛЛЮМППИЙ
Рис. 2. Так получают спек.
Рис. 3. Так из спека получают глинозем.
18*
275
f, IK ЮНЫЕ ЛЮТ ИО11П1Ы1 IK KOH \I.UUI- П ИО.1ЛЧ \ЮТ I// / i.LIb!
ЦЕНА I T 17/./ 1 I I 1
Чтобы получить I T чугуна, достаточно добыть и переработать 2— 2.5 7 иамез-
нон руды Для пмн.тавкн I Т меди расходуется ужо 70 100 7 руди. I Т -мыота
и.i».iекают в среднем из 1<И> п более- тысяч тонн породы.
V для добычи I Г ра (ня потребовалось бы не ре работай, до 500 млн. 7 руды.
Паш-рвое, для дип|.1чи радии расходуется очень мною анергии? подумаете
вы — п ошибок (ь. Рас ход анергии на добычу 1 Г радия колоссален, по мировая
добыча его ы юд не достшает и кп.кн p.iMM.i, \ вот на пын-цшку алюминия каж-
дый год н мире расходуется чуть ли не 1(Х) млрд, trm-ч :».тсктро»нергни.
|,.ih сравнения укажем, мн годовая выработка такой мощной станции, как Волж-
ская Г.)( им. В. II. Ленина, госта 1ЫЖ1 «всего, IO.S млрд, him ч.
ляя содовые растворы. Получается шихта.
Ее спекают по вращающихся трубчатых пе-
чах прп темпера гуре 1200 1300 . ( иск, со-
держащий алюминат натрия, измельчают н
выщелачивают во юн пли содовыми растворами.
Прп выщелачивании образуй гея а иомияат нат-
рия н твердый остаток краслый шлам. Оста ток
удаляют в отвал, а концентрированный рас-
твор а гюмнната натрия очищают в автоклавах
с добавков извести. Чистый алюминатный
раствор разлагают методом карбонизации,
пропуская его через поток топочных газов,
содержащих углекислоту. Гидроокись алюми-
ния выпадает в остаток. Ес отфплы ровынают,
промывают и направляю t во вращающиеся
трубчатые печи на кальцинацию.
Очень интересен и перспективен способ ком-
плексной переработки нефелиновых ру ь Прп
его применении наряду с глиноземом получают
очень ценные, продукты- соду, поташ и цемент.
Переработка нефелина па глпнозем гребу ст
добавле ния в шихту только одного компонен-
та — и з в с ст в я к а.
Прежде всего нефелины спекают с известня-
ком в трубчатых вращающихся печах при темпе-
ратуре около 1300. Нефелин разлагается, и
образуется сне к, к который входя г соедине-
ния силиката и алюминаты. Его измельчают
и шаровых мельницах, а загон выщелачивают.
Алюминии переходит в раствор, а силикат
выпадает в им щ твердого осадка ш л а м а.
HI гам па 80— 85% состоит из ценпеиш го
полуфабриката, который идет зачем на произ-
водство высококачсс! венного нортлавд цемента.
А раствор нагревают. При этом гидроокись алю-
миния кристаллизуется, а в растворе остами ся
noiain п со га. Полученный г и д р а г о к и с п
а л ю м и н и я прокаливают в печи и получают
безводный глинозем.
При гаков комплексно)!, т. е. одновременной,
переработке используются все составные части
нефелина ни одна нс идет в отходы и не вы-
брасывается. -1тот способ выгодно отличается от
способа переработки бокситов, так как дает
дополнительные цепные продукты: цемент,
поташ, соду.
Нгак, нол у ценный тем или иным путем
глинозем надо подвергнуть дальнейшей пере-
работке, чтобы получить чистый алюминии.
Но как? Получить пз глинозема чистый алю-
миний прямым восстановлением окисью углеро-
да, как обычно получают железо, нс удастся.
Для этого понадобится чрезвычайно высокая
температура, и алюминии получится уже не
в виде жидкости, как чугун в доменной печи,
а в виде пара: кроме того, алюминий активно
взапмо ('•йствуе тех г. городом и образует большое
количество карбп цтв. Может быть. п\ гем элек-
тролиза.* Необычным электролизом алюминий
из глинозема получив, нс иля. Окись алюминия
имеет чрезвычайно высокую температуру плав-
ления. п сам металл при такой температуре
будет превращаться в нар. Пришлось, как
всегда делается в таких случаях, искать спе-
цпа гьиое вещее*во растворитель.
Как нзис< ню. в процессе электролиза мо-
лекулы соли или кислоты распа щются на
заряженные частицы и о и ы. Положительно
заряженные новы стремятся к катоду (отрн-
цаюльво заряженной пластине), а отрицатель-
ные к аноду (положительно заряженной
плас।вне). Если раствор состоит из солей ме-
талла, то на катоде скапливаются частицы
чистого металла, входившего ранее в состав
этих солей.
Грудность получения алюминия электро-
лизом заключается в том, что воспользоваться
водным раствором какой-нибудь его соли (так,
например, получакл медь) не удается потому,
что при этом на катоде начинает выделяться
только положительный водород. Приходится
пропускать электрический ток через соли,
276
Л НО МИНИН
рас торя югцне окись а помп ни я (гл я позем) в
не содержащие в себе но чы.
Наиболее подходящей солью ,ця этого
оказался крио in 1. В природе энн минерал
в чистом В1Г (( ПС I рмчаг । ся только в одном ме
сто и Гренландия, Добыча н вывод его
ипу (а за г руд нс вы. Поэтому но всех странах
мира криолит получают вскусс ггенпым вузом
из плавикового шпата. Для эюго на алюми-
ниевом заводе есть спецпа плюс и ров зподе > но.
11 лаьвковын шпаг сперва обогащаю! па
4wioга।(ноиион фабрике в к пн ц* концентрата
смешивают с серной кислотой. Смесь поезд пае г
в специальную печь, где ее нагревают и поду-
чают в результате ф ropuci ы п в о д о-
р о д и гипс. Гипс и ц г в одна в, a газообразный
фтористый водород подают и поглотительные
башни. Здесь он смешивается с водой по-
лучается плавиковая кислота. !ч очищают
от различных примесей н подают в варочное
отделенно, где при нагревании из псе и об-
разуется крио. Ill 1 .
Криолит плавя! прп темпера гуре 950—
1000 . II хотя 31 «I температура очень высокая,
она все же значительно ниже темпера iуры
плавления окиси алюминия. В расплавленном
криолите растворяют до 20" „ окиси алюминия.
Такой kpiiu-iiiTO-r.ru полем вы й расплав нлов
для электролиза.
Но это еще по все! Для э к ктролпла необхо-
димы электроды. При получении алюминия их
расходуется очень много примерно 600 ьГ
па тонну металла. Электроды должны oi.ni-
чаться хорошей электропроводностью, боль-
шой огнеупорностью н химической сюпкосн.ю.
Их тоже изготовляю! на алюминиевом заводе.
Электроды делают пз нефтяного кокса, пеко-
вого кокса, антрацита. Их дрибвг и нрокалпва-
Рис. 4. Панна для мектрпли и алюминия.
ют ври высокой температуре. Потом измель-
чают па шаровых мельницах, сортируют и
смешивают с вяжущим веществом камен-
ноугольным пеком. Сырую углеродную массу
прессуют п обжигают. Игольные электроды
готовы.
Однако и это еще не все. !> процессе э «ск-
тролнза необходима электролит ргня. И в очень
боЛЬШОМ КоЛВЧСС11!с! (ля получения тонны
алюминия ее требуется не менее 18 тыс. кв/и-ч.
Электролитическое производство алюминия
невозможно без мощной энергогггческоп балы.
По ному алюминиевые заводы располагаюзся
обычно вблизи наиболее дешевых источников
получения электроэнергии гидро- или теп-
ловых э. гек трос танцнli.
Элект рознзпып цех —это це вып .шкод.
Огромные металлические Кожухи ванн, укреп-
ленных па фундаментах, выложены изнутри
огнеупорным кирпичом н угольными плитами.
Дно панны — и о д в н а - служит катодом. А
анод погружают сверху в эвекгро.впт- крпо-
лпто-г.гнпоземный расплав. В процессе электро-
лиза анод медленно cropaei, так как на нем
скапливается кислород. А гы катоде оса и» ja-
11Е СТОИТ СПОРИТЬ
За семь лот производство алюминия возрастет в 2,8—3 раза, а производство пласт-
масс билге чем в 7 раз.
Ala. сказали алюминий н ii.iaciмассы, мы самые главные. Только в кабель-
ном врипзводствс мы сэкономим ю 1о млрд, руб., заменив 4(41 тыс. Т свинца и
столько <кс МО Ц1.
Я умею заменять нс хуже вас, возразил 1аз. II он прав: в одном лишь
Узбекистане в конце семилетки его 6}дет добыл» 18 млрд, ас’, причем рабочих на это
потребуется всего *. оде. ч<- юнок. \ чтобы добыть равноценное количество угля,
иршн.нм-ь бы трудиться на 5<1 специально со (данных шахтах (И) тыс. шахтеров.
Химия меня сделала самым лучшим заменителем, послышался голос дре
носины. II к ее < допам стоит прпсзушагься: I ,ма ис может заменить шерсть, на
стриженную с 3(1 овец, п.'Ш урожай хлопка более чем с (1,5 .*л поливных земель.
В народном хозяйстве п\жпы н цветыс металлы, и пластмассы, п уголь, н газ,
п древесина, н хлопок. Толы??» использован. их надо разумно. II очень хороши, что
они могут, где это нхжно, 'заменить друг друга.
E'l! ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ П'.КОПаемыг П по /3 Ч НОТ I/ЕТ УЛЛЫ
ется металлический алюминии. Планка идет
непрерывно. Сгоревшие электроды меняю!, а
сконнвпшпся в ваннах жидкий алюминий пе-
риодически забирают вакууч-ковшамп.
Последний этап — разливка жидкого алю-
миния в наложницы. Готовые остывшие с 1птки
складывают, сортируют и отправляют по на-
значению.
Как видите, извлечение алюминия из руд —
это чрезвычайно сложный и многообразный
процесс, который состоит, по существу, из
четырех самостоятельных производств.
СДЕЛАНО ИЗ ПОРОШКОВ
Uto общего между керамикой и резцами,
1 обрабатывающими прочную сталь? Казалось
бы, ничего. А между тем и для тех и для
других сырьем служит мелко измельченный
порошок, который ирессуют и спекают. Резцы
делают из металлических порошков и называют
их металлокерамическими. Они
столь тверды, что пмп режут металлы.
В состав порошков входят разнообразные
В порошок можно превратить любые, даже
самые тугоплавкие металлы; можно составлять
сложные смеси из разных металлов с разными
свойствами; можно соединить вместе металл и
неметалл — как, например, соединены медь
и графит в щетках электродвигателей. Из одно-
го и того же материала можно сделать разные
изделия, с разными свойствами, если по-раз-
элементы — редкие металлы и их соединения
Сырье размалывают в специальных мельницах,
смесью порошков заполняют формы, под-
вергают (явлению, а затем нагреву. Чтобы
получить изделия из порошков, не нужны ни
планка, ни механическая обработка. Шестерню
такйм способом можно изготовить очень точно.
Методом порошковой металлургии быстро
и просто делают сейчас многие детали машин,
приборов и раз 1ПЧНЫХ вещей всевозможных
форм. Шестерни, сварочные электроды, зубча-
тые колеса, щетки электродвигателей, магниты,
контакты рубильников, мерительный и ре-
жущий инструмент — лишь немногие примеры
металлокерамических изделий.
ПРЕССОВАНИЕ В ФОРМАХ
СГОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ
СПЕКАНИЕ
Рис. /. Технология порошковой металлургии.
Слгвв - способы получения порошков /- в ni.iponnx мс.шпицах, г в вихревых мслы»1Ш1\- ч паепылс-
U1CM лггкоилашшх металлов на врат.... дисках, з кктролнзом. s электропс'ч«н и'спо'.Хюм

278
С ЦЕЛЛПО па ПОРОШ КПП
пому и мельчать его и порошок и прессовать.
II никаким дру гпм способом нельзя сделать, на-
пример, подшипник с мельчайшими порами,
через которые будет выдавливаться смазка.
Трудно иначе получить изделия, состоящие из
слоев нескольких мегат.юв.
Путь к металлокерамической детали начи-
нается с приготовления порошков (рис. 1). По-
рошки бывают нужны различного «помола»,
различны и способы размельчения металла.
Кусочки, обрезки проволоки, стружку дробят
пли перетирают в шаровой мельнице. В мель-
нице другой конструкции с помощью венти-
ляторов создают внутри воздушные вихри.
Сталкиваясь друг с другом, кусочки металла
сами измельчают себя. Иногда применяют п
специальные дробжлки с падающим грузом.
Легкоплавки металлы распыляют в жидком
виде. разбрызгивают под давлением сжатого воз-
духа, а затем направляют на размельчитель—
быстро вращающийся диск. Застыввше капель-
ки мета чла разбиваются на мельчайшие ча-
стички. Прибегают и к помощи электрического
тока, восстанавливая металл электролизом из
солен. Он получается хрупким п легко пре-
вращается в мелышце в порошок.
Смесь порошков далее прессуют в формах.
Частички сближаются и плотно сцеплякнся
друг с другом. Прп этом удастся получить
нужную пористость.
Остается произвести спекание: сначала при
не очень высокой температуре, а потом, когда
деталь приобретает уже окончательно нужную
форму, прп высокой. Прп горячем прессова-
нии применяют одновременно и давление и
нагрев. В этом случае нагревают порошок
током, причем можно использовать токи вы-
сокоп частоты. Такое совмещение экономит
время, и готовую деталь иногда получают за
несколько минут.
При спекании происходят сложные про-
цессы. Частички металла могут расплавляться,
проникать друг в друга. Образуется плотная
масса, свойства которой зависят от исходных
мс таллов п от того, как происходили прессова-
пи п нагрев.
Из пористых металлов делают подшипни-
ки, применяя для этого железо плп бронзу
вместе с графитом. Графит хорошая смазка.
В прессованнып подшипник, содержащий гра-
фит, не нужно вводить масло. Другие пори-
стые иодшпппикп пропитывают маслом кото-
рое постепенно выдавливается и смазывает тру
щиеся поверхности. Самосмазывающинся под-
шпнник расходует масло очень экономно.
Рис. 2. Металлокерамические тормоза самолетов.
Рис. 3. Минералоксрамические
резцы и фрезы.
Подшипники служат для уменьшения тре-
нпя. Однако бывают случаи, когда нужно не
уменьшать, а уве шчпвать трение, иапрпмер,
для быстрого торможения Гак, при посадке
самолета нужно как можно быстрее погасить
скорость, превышающую 100 км час. От тре-
пля в тормозных устройствах выделяется много
тепла. Здесь на помощь приходит металло-
керамика, хорошо выдерживающая нагрев.
Рис. 4. Металломинералокерамика применяется в ре-
активных двигателях.
279
К.IК ДОНЫВЛЮТ НО. 1Е.П1Ы1 ПОКОИ М 1/ЫЛ П ШШУЧ. МОГ НЕТ КЕ1Ы
ВЕЛИКА И И й ьлгл ;/г
Основная зкипомпчис.ная за-
дача Советского Союза состоит в
том, чтобы в кратчайший псторн
ч<ч*кпи срок догнать и перегнать
наиболее развитые канпталнетп
чес кис, страны но производству
продукции па душу населения.
В 1913 г. на каждого жителя Рос-
i нн приходился не такой \ ж боль-
шой «груз» различных продуктов:
205 кГ угля, 60 кГ чугуна п ста
ли. 66 кГ нефти и II кГ цемента.
В 1965 г. на каждого жинля
СССР придется примерно по ЗоОкГ
чугуна, 360 к Г сталп, 2500 г; Г
каменного угля, 1000 кГ нефти
и во 320 а Г цемента. Только по
пяти видам продукции па каждого
нз нас придется по 4,5 Т это
поистине вел и капни багаж!
Металлокерамические детали встречаются в
тормозных устройствах самолетов (рис. 2),
автомобилей, сельскохозяйственных я землерой-
ных машин.
Пористые материалы бывают нужны и для
других в.зделпй фильтров, антпобледепше-
лей. Чтобы крыло самолета не покрывалось
льдом, на его передней кромке укрепляют
пластинки нз пористого металла. В поры
поступает жидкость, которая испаряется в не
даст появляться льду. Пористые фильтры для
горючих масел и газов настолько дешевы,
что выгоднее заменить засорившийся фильтр,
чем очищать его.
Гсхинке нужны магнитные материалы.
Огромные ма1 питы поднимают п переносят дета-
ли с мспа па место, крошечные магнитики при-
меняю icn в приборах. Магниты требуются для
разнообразных электрических аппаратов. Про-
сто н удобно НХ ИЗГОТОВЛЯТЬ ИЗ ПОрОШГии;,
Магнитные изделия делают не только пз мота г-
лив, во и нз смеси магнитного порошка с пласт-
массовым. Зтвм избегают спекания. так как
пластмасса связывает крунникв металла в б- •
нагрева.
Металлокерамику используют при изьло-
влевнп алмазно-металлических изделий. Шли-
фовальные круги, например, делают так: в за-
готовку укладывают крошечные алмазные нерпа
и связующий порошок и прессуют. Так же
делают п буровые коровки.
Существует целая отрасль промышленно-
сти— производство твердых сплавов. Проч-
ность материалов намного увеличилась за пос-
ледние полнока. IJ ес гн бы не твердые сплавы,
в металлообработке нельзя было бы добиться
больших скоростей резания.
Но я твердый силан в конце концов пере-
стаст быть твердым, когда скорость резания
достаточно велика. В последние годы появились
еще более стойкие резцы — м и п с р а л о-
к е р а м и ч е с к н о. Камень реже? металл!
Мппералокграмическпе резцы (рпс. 3) дают
возможность добиться самых высоких скоростей
в металлообработке.
Теперь ecu. и м ст а л л о м п п е р а ло-
керами к а. В се основе — металлы и мине-
ралы, в ней сочетается стойкость в прочность,
она выдерживает сильный нагрев. Пз мсталло-
мииералокорамикп изготовляют защитные жа-
ропрочные покрытия, например для деталей
реактивных двигателей (рпс. 4).
Возможности порошковой металлургии не
имеют границ.
\ то. что сейчас, помимо металлов, в пей при-
меняется н минеральное сырье, еще больше
расширило возможное? п п увеличило значение
этой повой отрасли техники.
и л/ и i с с 1\ ая
пЦомы гияенносшб
I 1Я1К мся вокруг. Дом, п ко-
тором мы живем, смотрит па
мп]1 прозрачными бесцветны мп
стеклами; стены выложены па
кирпичей,связанных между собой
и шестью или Цементом; изнутри стены оклеены
обоями; нол, двери, рамы окрашены в различные
цвета. Машины, во множестве установленные па
фабриках и заводах, изготовлены из сплавов
железа сталей различных марок в чму на.
(.таль необходима также jля сооружения ген
ловозов и злок г ровозов, жслсл подорожных на
гонов и 'трамваев. рельсов, предметов домаш-
него обихода. Широки используются алюмп
вин, медь, цинк, олово, свинец н деся1кн дру-
гих метал юн.
В дпигате 1ях автомобилей, самолетов и
тракторов с гора» г бензин, керосин и друз не
ХИМИЯ СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ
ни (ы жидкого топлива. Все машины — от самых
крохотных до гигантов — нуждаются в смазоч-
ных маслах.
Миллионы тонн минеральных удобрении
применяются ежегодно в сельском хозяйстве
для интаиня растений, всевозможные вещества
защищают растения от насекомых и полежм п,
помотают уничтожать сорпякв. А как было
бы в техн, ее ти бы мы внезапно лпнгнлнсь лекар-
ств. помогающих нредуврижда гк и излечивая»
болезни!
По к чему мы перечисляем столь разнооб-
разные материалы стекла и обои, сталь и
минеральные у щбрення. лекарства и кирпичи,
бемзнп и смазочные масла, что общего между
пи мн’.'
А общее то, что природа нс дает нам их
в готовом вп у. Опп получаются на анодах
хпмическ \я промышленность
Рис. J. Xамия — везде!
Нез нее не построишь
дом и не сконструируешь
станок, не сделаешь ав-
томобиль и трамвай,
не получишь топливо, не
приготовишь лекарство.
посредством химиче-
ских ре а к ци й1.
Чтобы получить, па-
пример, важнейшее ми-
неральное удобрение —
аммиачную селитру
(ГШ4Ь0з), па азотноту-
ковых заводах сжижают
воздух, пз жидкого воз-
духа выделяют азот,
связывают его с водо-
родом в аммиак и затем
проводят еще несколько
химических реакций.
На разнообразных х и-
м и ч е с к п х заво-
дах вырабатывают хи-
м п ч е с к и е про-
дукты — серную ки-
слоту, соду, хлор, ми-
неральные удобрения,
красители, лекарствен-
ные вещества, пласт-
массы, химические во-
локна, каучуки и рези-
новые изделия, фото- и
кинопленки, фотобума-
гу, мыла и духп и сотни
других продуктов.
Химические реакции
применяются не только
на химических заводах.
Почти все металлы,
за исключением плати-
ны, золота п серебра,
встречаются на Земле
только в виде соедине-
нии, и для пх получе-
ния нужно обязательно
подвергнуть руды хими-
ческому воздействию.
Химия играет огромную
роль в металлур-
ги ч р с к о м производ-
стве.
Чтобы по.।учить, на-
пример, 4} гун пз же-
лезной руды, необходи-
мо пропестп ряд хнмп-
1 Об этих реакциях, о
химии как iiajнемного ин-
тересного можно прочитать
и т. 3 ДЭ. Здесь мы будем
говорить о практическом
примененпи химии.
ческих реакций. В руде железо находится
в соединении с другими элементами, большей
частью с кислородом, т. с. в виде окнелов.
В состав руды, кроме соединений железа, вхо-
дят и другие вещества. Посредством хими-
ческих реакций железо песета па вливается,
сплавляется с другими элементами — углеро-
дом, кремнием, марганцем, отделяется от при-
месей. Такой процесс проводится в домен-
ных печах.
Последние годы ознаменовались созданием
высокоскоростной авиации, бурным развитием
радиотехники и телевидения; человечество
овладело тайной расщепления ядер элементов.
В связп с этим понадобились новые метал-
лы и сплавы, обладающие своеобразными
свойствами — исключительной жаропрочно-
стью и химической стойкостью. Для их
получения разработаны новые химические
процессы.
Химия используется и в машинострои-
тельном производстве. Литье де-
талей, газовая сварка и резка, термическая об-
работка. травление — все этп операции в своей
основе химические.
Жидкие топлива и смазочные масла также
получают химическими методами на нефте-
перерабатывающих заводах.
В производстве многих строительных мате-
риалов — кирпича, извести, цемента, огне-
упорных изделий— основную роль играют хи-
мические реакции. Очень велико значение хи-
мии в производстве пннщвых продуктов. Нс
обойдешься без химии п в текстильном произ-
водстве — хотя бы, например, прп отбеливанпи
п крашении волокнистых материалов.
ПОТРЯСАЮЩИЕ ФАКТЫ
Вместе с каждой тонной добы-
той нефти из земли извлекается
в среднем 50 -на газа, который до
недавнего времени бесполезно
сжигался в факелах. Весят эти
50 .и3 примерно 30 кГ. Значит,
па каждые 30—35 Т добытой неф-
ти приходится по 1 Т газа.
К концу семилетки нефти будет до-
бываться больше 200 млн. Т. а
попутного raia почти 30 млн. Т.
Из каждой же тонны газа можно
приготовить 3 тыс. м синтетиче-
ских тканей, или 400— 50о кГспи
готического каучука, или 300—
500 к Г пластических масс — это
из 1 Т. А нт всего попутного газа?!
282
ХП !ЧЯ СЛОЖИТ ЧЕЛОВГКУ
Уже из этого далеко не полного обзора прак-
тического применения химип ясно, что ее роль
в современной жизни огромна.
ПЕРВОЕ ХИМИЧЕСКОЕ ОТКРЫТИЕ
Какую химическую реакцию человек по-
ставил себе на службу первой? Конечно же,
реакцию горения. Трудно сколько-нибудь
точно определить, прп каких условиях п когда
ч( ловок овладел огнем. Сотни тысяч лег отде-
ляют нас от этого события. Первобытные люди
боялись этой грозной сп >ы природы, спаса шсь
бегством от страшных лесных пожаров, вспы-
хивавших, например, прп попадании молнии.
Но наступило время, когда люди «привыкли»
к огню, открыли способ добывать огонь трением,
начали обогреваться у костров в холодные
ночи, а позднее применять огонь, чтобы сделать
пищу более вкусной. Насколько могуществен-
нее сделало человека это первое химическое
открытие в его борьбе с прпродой! Ф. Энгельс
писал «... добывание огня тр< нпем... окопча-
те 1ыю отделило человека от животного царства».
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОГНЯ ДЛЯ
ПОЛ> 4ЕННЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Случалось, что в костер попадалп ку скп
мокрой глины. Люди заметили, что мягкий пла-
стичный материал, «пройдя через огонь»,
превращался в твердый. Должно было накопить-
ся множество таких наблюдений, прежде чем
обжиг глины был использован для пзготовленпя
простого глиняного горшка. И это сыграло
большую роль в дальнейшем развитии чело-
вечества.
ЛЮДИ ОВЛАДЕВАЮТ СПОСОБОМ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА
Начало производству железа нз железных
РУ JB древнем Египте, Индии и других странах
было положено около 4 тыс. лет назад. Че-
ловек познакомился с железом еще раньше —
по крайней мере за 2 тыс. лет до открытия
способа восстановления железа пз окпелов.
Первоначально ои пользовался железом, кото-
рое падало «с неба», метеоритным (во многих
rie-.еорнтах содержится свободное железо).
Но потребности в железных предметах — ме-
чах, плугах и других изделиях — росли, а таких
даров неба па Земле немного, гораздо мень-
ше, чем химически связанного железа. Поэтому
огромное значение имело открытие способов по-
лучения железа из железных руд. Открытия
эти также основывались на наблюдении про-
цессов горенпя. В тех случаях, когда вместе
с топливом случайно нагревались куски желез-
ной руды, -железо при соприкосновении с рас-
каленным древесным углем восстанавливалось.
Постепенно от наблюдений <а подобными слу-
чайными явлениями человек перешел к со-
знательному во< произведению процесса вы-
плавки железа. Так начался «железный век»—
тот век, в котором мы и сейчас еще живем.
Ведь — хотя почти пет металла, который не
применялся бы в настоящее время — па желез-
ные сплавы приходится более 90 «о всего коли-
чества металлов п металлических сплавов.
ОБ АЛХИМИКАХ
Прошли тысячелетия, в течение которых
человечество медленно, ощупью копило все
новые п новые сведения о превращениях, ко
торые мы ныне зовем химическими. Многие
пз этих превращений были столь неожиданны,
что породили фантастические представления
о возможности получить золото пз дру гпх
элементов, добыть химическим путем «элекспр
жизни», дарующий человеку печную молодость.
Эти представления поддерживались вссвоз-
Рис. 2. В лабораториях средневековья алхимики про-
изводили химические реакции по строго секретным
рецептам...
283
ХИ \ШЧ К К 1И ПРО МЫШ. И и поен,
можнымн а наш юристами, стремившимися на-
житься па невежестве. Но далеко не все а ixii-
мики, как аваля ie\, кто в мрачных лаборато-
риях средне не ков г.я производил химические
реакции но «строго секретным» нронвеям.
были обманщика мп, многие на них забзхж-
дались нскренве. (1а меч* же главное, однако,
то, что постепенно открывались новые вещества,
новые способы их получения 'Гак были от-
крыты н изучены серная и азогная кислоты,
многие соли и щелочи. В Х\ в. сорную кислоту
получи ли уже юм самым способом, который
существует ныне: сжигали серу и окис ляли
двуокись серы кислородом воздуха в npiicyicr-
нип воды и нрн участи окислив азота.
КОГДА ВОЗНИК. III ХИМИЯ
И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
За долгие века человечество накопило много
полезных сведении из области химии. Но
ни химической пауки, ни науки о химических
производствах — химической технологии не су
Шествовало до тех нор, пока по были открыты
основные законы химии — закон сохранения
массы веществ, а томно молекулярная теория.
Это произошло во второй половине XVIII
и начале Х1\ т. Открытию этих законов че-
ловечество обязано вашему великом} соотечест-
веннику М. В. .Ломоносову, выдающемуся
французскому химику Лавуазье, англичанину
Дальтону и другим ученым. Теория озарила
ярким светом множество разрозненных фактов
п открыла доро| у (альвешпнм зкенернмешам
и ионым теоретическим открытиям в области
химии. Особенно важно было «лкрытне перио-
дического закона Д. И. Мевдо.гесным н струк-
турной теории А. М. Бутлеровым.
Опираясь па развивающуюся химию, фор-
мировалась и химическая те хнология. Значи-
тельно быстрое, чем раньше, создавались новые
хнмичсснпе Пров шодс гва, совершенствовались
химическая авваратура, машины химического
производства. Познакомимся с некоторыми наи-
более’ важными постиженияхш химической тех-
нологии в исторической последовательное^.
ПРОБЛЕМА СОДЫ
Во второй половине ХА III в. Западная
Европа hcjynii.ia в период быстрого промыш-
ленного развития. Быстро росло население,
росли города. Потребовалось больше одежды и
обуви, а в связи с этим — хпмпчсских продук-
тов, применяемых в производстве тканей п
кожи соды, краги гелей п Др. Сода нужна
также при производстве мыла, стекла. В конце
ХА’III в. ощущался резки и ее недостаток.
В отличие от других натриевых солей, и в осо-
бенности от х гористого натрия, соды в природе
мало. Она содержится и некоторых природ-
ных водах — в озерах Египта, Калифорнии,
Кшая, Сибири. Залежи природной соды не-
многочисленны. Кроме того, некоторые ра-
стения. произрастающие на морских берегах,
концен! рируют ватрпв. и поэтому зола этих
растений содержит соду. Из этих-то источни-
ков и получали равыпе соду. Она была доро-
гой и недостаточно чистой. Когда потребность
в пей увеличилась, понадобились новые спосо-
бы ее получения, новые виды сырья. В ка-
честве сырья можно было использовать камен-
ную соль. Но как превратить ее в соду, как
заменить атомы хлора на группу СОз?
В конце Х\ Ill в. Парижская академия паук
объявила конкурс на лучший способ получения
( СИ т ЯЗА И И Е ПРО ДОДЖ 1Е ТС Я
лучшие <<1|па гга.ш выдержи на ют большие нагрузки -до 2(4) кГ л.»»2.
Н ближайшие пцы металлурги обещают создать стали с прочностью в 3(4) к Г мм-.
химики работами п над получением сверхпрочных волокон. Кто же одержит но
\ металл млн волокне»?
Но видимому, все л;с металл. Во многих лабораториях сейчас выращиваются
тончашипе (в нс< ко.и.ко микронов ноигречнпким) кристаллики мгдп и других «
Таллов «\1|,и. Прочноеri. их огромна. I'.c.in бы* удалось получить такой <>}<*» се
чепием в I л и2, на нем бы повисла гиря весом в 1 Г и даже больше. Представьте
с-бе тешку к» проволочку, к которой приклеилось J5 взрослых челом к!
11агтанет день шпорят металлур|ц, когда появится буквально кружевные фер-
мы мостов, юнчанпше телевизионные башни в десяъкп километром высотой, почти
ш весомые аптомобпли и ipyiiu машины, сделанные* из металла пени taiinoii прочности
284
химии ( 1у;кпт чг.юшку
соды. Лучшим был ирн.-наи способ < (еблана,
по котором) х юрнстып па грин сначала пре-
вращали .«< истинам Сервой кислоты и серно-
кислый натрин (попробуйте составить уран
пение этой н следующих ре акций): затем серно-
кислый натрин носе lauan липа ли • глем в сер-
нистый натрий и е «повременно действием и I-
вестняка (углекислого кальция) превращали
сернистый натрии и учлеквегый, т. е. в соду.
Процесс был сложный, но тем пе менее он
получил очень широкое распространение и
применялся и течение почти всего XIX в.
Этот первый пример нз истории соиремс иной
химической промыт leiinocrii наглядно пока-
зывает важнейшую особенность химических
методов производства — ш 1можпоеть неограни-
ченного производства продуктов hi распростра-
ненного в природе сырья.
РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ
KIK ЛОТЫ
Присмотритесь к составленным вамп урав-
нениям реакции. Какое еще сырье, кроме
хлористого натрия, необходимо для данного
производства? Серная кислота, уголь и изве-
стняк. Еслп последние «на природа предо-
ставляет нам в готово» вид< , то серную кислоту
нужно готовить на заводах, сжигая серу плп
серный колчедан (FeS'*)_ Чтобы ра шить произ-
водство соды в бо 1Ы1ШХ количествах, попа «оби-
лось усовершенствовать уже давно открытый
способ производства серной кислоты при уча-
стил окислов азота, а главное резко уп< ш
чпть масштабы нровзводента. Гак обычно и
бывает в химической промышленности — орга-
низация произволе!на какого-либо нового хи
мического продукта связана с созданием ря «а
новых производств.
ОТБРОС ЛИ Х.1ОР1И 1ЫП ВОДОРОД?
Обратимся еще ра т к нашим реакциям и от-
ветим ча вопрос: только лн сода получаласк
на заводах, paooiainnnx по способу' . Ролана?
Оказывается, наряду с основным проектом —
содой по 1учалнсь попутные (их часто па павают
побочными, а еслп они вс вахощт врнмеис1шя,
то отходами и '11 отбросами). Ио отброс ли хло-
рпстыи водород? В ш-рвые годы работы содовые
заве «ы демезвите 1ыю выбрасывали его в ат-
мосферу. Соединяясь с водяными парами, он
образовывал соляную кпелот г. Па заводе* и в
окрестностях создавались совершенно невыноси-
мы!) «ли чел опека и всего .кнвого условия. При
Ш.1ОС1. вмешаы.ся правя тс и.с вам, которые за
претили выпугКап. хлористый водород в aiMo-
сф< ру. 1огда-то и бы hi найдены способы
прекращения его в ценнейшие вещества, обла-
«ающие белящими свойствами, например \ юр-
кую и шесть.
Получали ее так. Хлористый водород окис-
ляли в ирису ICTI1I1H катализаторов кпелоро «ом
воз «уха, а образовавшимся х юром деист попали
па гашеную известь. Гак бесполезный отброс
содового проц шодства превратился в замеча-
ть* ii.iidi сырье.
Бот пример свопа знакомит вас с общей ла-
ковом! рпоегью, характерной шя химического
пропни) «сша. Могущество химии проявляется
в том, что опа дает возможность npi вращать как
будто никуда не пригодные материалы в цен-
нейшие продукты.
В настоящее время соду получают па за-
водах по другому способу, разработанному
бельгийскими инженерами братьями Сильве
около ста лет назад. По способу Сольве нова
ровная соль превращается в бикарбонат натрия
(NaHCO .), который при нагревании ра шагается
с обра юваиием соды. Отпадает потребность
и серной кислоте. Сгоимост ь соды прп новом
способе ее производства оказалась в несколько
раз меньше, чем нрп способе . (еблана. Понят-
но, что способ Сольве в короткое время вы-
теснил старый леблаиовский.
Но ВС «Ь ПрОП OICIBO СОДЫ быЛО СПЯ I.IIIO
с получением ряда других, не менее важных,
продуктов соляной кисзоты, х юра, хлорной
извести и др. )ги продукты стали получать
иа заводах также новыми, более совершенными
способами, и основе которых ,н жпт процесс
электролиза. Пропуская через водный раствор
поваренной соли электрический ток, получают
в конечном счете очень важные нродхкты -
едкий натр, хлор и водород. Хлор используют
для производства хлорной извести, для но iy-
чепня разнообразных органических веществ.
ПРОБЛЕМА ПИТАНИЯ
Новая проблема волнует ученых-химиков,
проблема, затрагивающая самое су h«ccti оваиис
человечества. Растет население городов, особен-
но в странах с быстро ра.пшпаю1цейся про-
мышлень 1Стью, растет потребное и. в продук-
тах ивтавия. Надо поднимать урожайное гь
сельскохозяйственных культур. Совместными
усилиями химиков п биологов были уста-
285
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОЧЬ! III. I! ППОСТЬ _____
в~-----------------------------
иовлены некоторые законы пптанпя растений,,
определены элементы, в которых они нуждают-
ся; выяснено, какие вещества должны вноситься
в почву, чтобы полностью «накормить» расте-
нпя. Оказалось, что «дефицитные» элементы—
это в первую очередь фосфор, азот и калий.
Чтобы повысить урожайность, необходимо вно-
сить в почву больи с удобрений. Органических
удобрений не хватает для возмещения изъятых
из почвы растениями питательных веществ.
Тогда и встала задача создать производство
минеральных удобрений. Решить ее могла
только химия.
В середине XIX н. возникает производство
фосфорных удобрений, позднее — калийных,
а в начале XX в.— азотных. Химическая
промышленность тесно связывается с сельским
хозяйством. Сейчас производство минеральных
удобрений — важнейшая отрасль химической
промышленности.
НА СМЕНУ ПРИРОДНЫМ КРАСИТЕЛЯМ
ПРИХОДЯТ CIIHTE1ПЧЕСКИЕ
Вернемся снова к текстильному производ-
ству. Где взять красители для быстро расту-
щего производства тканей? В течение тысяче-
летий применялись природные красители.
Индиго извлекали из стеблей и лпстьев неко-
торых растений, выращиваемых ла Яве п Фи-
липпинских о-вах. Ализарин получали пз кор-
ней марены, культивируемой в Индии, Турции,
ла юге России. Из кошенили — высушенных
насекомых, живущих на мексиканских какту-
сах,— получалп ряд красителей, в том числе
карминовую кислоту и ее лаки (кармин, при-
меняемый в качестве акварельной краски).
Но природные красители привозят из даль-
них стран, онп дороги, их не хватает для
удовлетворения потребностей. Может ли помочь
химия в решении этой проблемы? Ведь кра-
сители — это очень сложные органические ве-
щества. Их молекулы состоят из большого
числа атомов углерода, водорода, кислорода
иногда и азота. Какова структура этих мо-
лекулJ Посредством каких реакций! их можно
получить? Что может служить сырьем для их
получения?
Ответы на эти вопросы стали возможными
лишь после того, как были заложены основы
важнейшей химической науки — органичен и
химии (см. т. 3, раздел «Химия соревнуется
с природой»). В качестве сырья для производ-
ства красителей оказались пригодными так
называемые ароматические углеводороды,и в
nepnj ю очередь простейший представитель этого
класса соединений — бензол (СИ,.). А источ-
ником для его получения послужил отброс
коксового производства — смола.
Кокс - продукт переработки каменных уг-
лей, требующийся для выплавки чугуна п до-
менных печах. Он применяется в металлу ргпп
с середины ХУ 111 в. В течение более ста лет—
до середины XIX в. не знали, что делать с гряз-
ной, вязкой и неприятно пахнущей массой —
каменноу голыюй смоле й. Между тем в пен
в чпеле сотен других веществ содержится и
бензол, открытый в легких фракциях смолы
в 1825 г. знаменитым английским ученым Фа-
радеем.
В 1842 г. выдающийся русский ученый
Н. Н. Зинин получил анилин нз продукта
взаимодействия бензола п азотной кислоты—
пз нитробензола, а в 1856 г. английский химик
У Перкин, окисляя анилин, получил первый
спнтстнческпй краситель. В 70-х годах был
синтезирован пндпго и началось бурное раз-
витие производства спшетпческпх красителей.
К началу XX в. опп почтп полностью вытесни-
ли природные. В настоящее время производ-
ство синтетических красителей — м лцпая от-
БЕСКОНЕЧНЫП ПЕРЕЧЕНЬ
Мы захотели изучить химию и для начала решили составить список всех из-
вестных химикам веществ. Мы борем большой блокнот и на каждой его странице
помещаем по сто названий. Пишем мы очень быстро — за 5 мин. заполняем страницу
Трудимся по 6 час. в день, не зная праздников и выходных.
Свои записи мы начали 1 января. Проходит зима, весна сменяется летом, ты-
сячи исписанных листков загромождают стол. II мы с ужасом убеждаемся в том,
что конца работы не видно. Больше 400 дней потребуется для того, чтобы зави-
сать названия всех известных химикам веществ. Для этого потребуется больше
30 тыс. страниц! Ведь одних только органических Соединений химики насчитывают
более 3 млн. II каждый месяц опп находят в природе и готовят в лабораториях еще
по две с лишним тысячи новых веществ.
1
286
ХИМИЯ СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ
расль химической промышлен-
ности. Она выпускает много-
численные продукты в больших
количествах. По своему каче-
ству онп значительно превосхо-
дят ирпродные п н то же время
намного дешевле пх.
Лекарственные вещества так-
же производятся па химических
(фармацевтических) заводах.
Ранее медицина знала и ис-
пользовала только ирпродные
лекарственные вещества, пре-
имущественно растительного
происхождения. Опп и сейчас
играют большую роль. Попытки
лечения различных болезней ве-
ществами, получаемыми искус-
ственно в лабораториях, н ап-
теках, имеют длинную историю.
В XVI в. даже считали, что
основная цель химип — изгото-
вление лекарств (см. т. 3, ст.
«Химия жизни и здоровья»).
Но лишь во второй половине
XIX в. началось производство
некоторых лекарственных ве-
ществ на химических заводах.
Интересно, что между про-
изводством красителей и лекар-
ственных веществ много общего.
Это характерно для химической
Рис. 3. Казалось бы, что общего
у всех отнх предметен.'* Оказывает-
ся, все они сделаны ua высокомоле-
кулярных веществ.
промышленпо-
сти: прп громадном разнообразии реакций,
осуществляемых в химических производствах,
техника и технология их пмеют много сходно-
го. Значение химии для медицины стало ис-
ключительно большим в последние десятилетня.
Достаточно напомнить, что благодаря синте-
тическим препаратам теперь удается успешно
лечить многие болезни.
ХИМИКИ СИНТЕЗИРУЮТ
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Нельзя проследить в краткой статье всю ис-
торию развития такой интересной отрасли
промышленности, как химическая. Перейдем
сейчас сразу к нашим дням.
Кто не слышал в наше время о пластмассах,
химических волокнах, синтетических каучу-
ках! Вряд ли кто-нибудь из наших читателей
не знает эти продукты, не видел их, не читал
о том, что они делаются на химических заводах.
Что же это за вещества, почему такое боль-
шое внимание уделяется пм?
Чтобы найгп ответ на этот
вопрос, за (умайтесь, какие ве-
щества составляют основу на-
шей одежды, белья, обуви, но
что «обуты» колеса автомобилей
и самолетов, пз чего сделаны
корпуса телефонных аппаратов
п многих других изделии. Все
эти столь разнородные предме-
ты объединяет то, что они из-
готовлены пз материалов, обра-
зующих высокомолекулярные
вещества. Эти же вещества иг-
рают огромную роль в биологи-
ческих процессах.
Не так давно применялись
только природные высокомоле-
кулярные соединения, входя
щие в состав хлопка, льна,
шерсти н т. и. Затем были най-
дены способы получения и с-
к у с с т в е н н о г о шелка из
древесины, точнее, пз целлю-
лозы — высокомолекулярного
вещества, входявщго в состав
древесины. Но еще интереснее
возможность получать волокна
синтезом пз простейших
широко распространенных ве-
ществ, папрпмер из метана.
Громадные месторождения это-
го газа находятся в недрах земли. Мы всполь-
зуем его как топлпво в котельных, на кухнях.
Его легко можно превратить (конечно, через
ряд промежуточных ступеней) в синтетические
волокна, по качеству превосходящие волокна,
предоставленные нам природой.Также и каучук,
который прежде добывали только пз тропиче-
ского дерева — гевеи, теперь получают на за-
водах пз бутана (С4Н10), причем с самыми раз-
личными полезными свойствами, не присущими
натуральному каучуку.
Па этом примере особенно ярко выявляется
мощь химии. Она дает нам возможность полу
чать материалы с заданными, как принято гово-
рить, свойствами. Создание н развитие новых от-
раслей техники всегда вызывает потребность
в новых материя tax. Ведь новая техника рабо-
тает, как правило, в непрпнычиых условиях
при высокой температуре, прп высоком дав
ленив, прп высоких скоростях и т. д. В созда-
нии самолетов типа 'IS-104 нлп космических
ракет, в создании ядеЬной энергетики, так же
как в создании красивой п прочной одежды,
дешевых, долговечных, удобных п красивых
287
ХНУШЧЕСК IЯ ИГОМЫШ.ПЛШХ ГЕ
домов, телевизоров н радиоприемников, хими-
ческая промышленность играет исключительно
важную роль.
Возможпостп синтеза химических продук-
тов безграничны — уже в настоящее время
в лабораториях синтезировано более 3 млн. нс
Шести, н каждым год приносит (‘ведения о син-
тезе новых тысяч. Есть па чего выбирать!
Химия одновременно колоссально расширяет
сырьевые ресурсы человечества. Она поставила
па службу человеку в дополнение к издавна
используемому рас пп ильному и животному
сырью минера iwioe сырье, воздух в воду, при-
родные горючие газы. Для того чтобы в нлоби
лиц снабдить человечество добротными тканя-
ми. не хна inю бы никаких нолей и пастбищ,
а химики могут безгранично производить аги
материалы пз природных горючих газов в от-
ходов переработки нефш.
У щвителыю, насколько химические мето-
ды производства позволяют удешевить продук-
ты. На пример, для получения синтетическим
путем одного пз важнейших химических про-
дуктов — эти тового спирта — необходимо затра-
тить в 50 раз меньше труда, чем при получении
его ясе пз пищевого сырья сбраживанием. При
этом на каждой тонне спирта сберегается для
пищевых целей 4 Т зерна или 12 Т картофеля.
КАК ХИМИКИ УПРАВЛЯЮ! Р1 АКЦИЯМИ
Какими средствами пользуются химики
для того, чтобы получать разнообразнейшие
продуыы нз доступных ви-
дов сырья решено, с незначи-
тельной затратой труда?
Вспомним, от чего зависит
течение химических реакций.
Скорость реакции растет обыч-
но ОЧеНЬ CH IMIO НрП Н«1Гр( 1К»-
IHIII ИСХОДНЫХ ШЧЦГС1В. Для
того чтобы в доменной печи
шло быс 1 ро восс । ановлевяе
железа н образование чугуна,
к нее вдувают предвари гол ыю
подогретый воздух. Г.нц не-
давно подогрева in воздух до
800 900 . а сснчас уже в
некоторых печах до 1200.
Один из важнейших способов
управления течением химиче-
ских реакций повышение
температуры. Применение это-
го способа тем более удобно,
что большое число реакции
100000 ATM, 2000°
IH1II
Г РА ФИТ
Алмаз
Рис. 4. Под давлением 100 тыс. атм
графит превращается в алмаз.
идет с вы делением тепла, и. таким образом.
Желательная температура дистшиется без за-
траты топлива.
Сравнительно недавно стали пользоваться
еще одним способом воздействия ла ход реак-
ции приводя некоторые реакции не вод ат-
мосферным давлением, а иод повышенным, ча-
сто в сотни и тысячи атмосфер. Гак, чтобы
получить пз газа этилена замечательную пласт-
массу полиэтилен, реакцию проводят под дав-
лением в 1.500 атм. А для превращения Г]щфи-
та в алмаз необходимо давление в 100 1ыс.«тл.и.
В производстве синтетического аммиака реак-
цию приводят прп давлен пи до 1000 атм
и температуре до «550 . Иногда оказывается
целесообразным проводить реакцию прп высокой
температуре в под давлением во много раз ниже
атмосферного. З ак сейчас получают из природ-
ного метана ацетилен — сырье для синтеза мно-
гих органических продуктов.
Уже давно было замечено одно интересное
явление. При определенных условиях какая-ли-
бо химическая реакция не идет. Но достаточно,
пе меняя этих условии —температуры, давле-
ния, добавить к исходным веществам некое
«постороннее» вещество, как реакция начинает
идтп быстро. П что всего удивительнее, до-
бавленное вещество при этом не изменяется.
Вы, вероятно, уже повяли, что разговор и ц-т
о катализаторах (см. т. 3. ст. «Хими-
ческое взаимодействие и катализ»). Вот яркий
пример промышленной каталитической реакции:
смешаем сернистый ангидриде воздухом п будем
смесь пропускать через стек-
лянную трубку, подогрев ас-
му ю пламенем газовой горел-
ки. Какую бы температуру’ мы
ни поддерживали, никакой ре-
акции не произойдет. Но если
предварительно в стеклянную
трубку поместить немного оки-
си железа, сернистый ангид-
рид окислится кислородом воз-
духа в серный ангп цшд. Эта
реакция лежит в основе важ-
нейшего современного способа
получения серпов кислоты
контактного способа. Катали-
заторы позволяют очень гибко
управлять течением хв.мпче-
скпх реакций. Катализ широ-
ко используется в химической
промышленности. Сначала ка-
тализаторы применили н про-
изводстве серной кислоты, за-
288
ХИМИЯ СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ
тем в ряде других неорганических произ-
во (Ств—таких, например, как синтез аммиака,
производство азотной кислоты. Но особенно
эффективными они оказались в применении к
синтезу органических веществ.
Б последние десятилетия катализ широко
внедрился в переработку пефтп, природных
горючих газов и др. Почти все новые процессы
переработки нефти и газов — каталитические.
Именно благодаря катализу удалось превра-
тить нефть п природные газы в основное хими-
ческое сырье, которое теперь служит для полу-
чения азотных удобрений, синтетических кау-
чуков, синтетических волокон, пластмасс и
других продуктов.
По мере того как наши знания о таинствен-
ных веществах — катализаторах — углубляются
(до сих пор теория действия катализа еще недо-
статочно разработана), нее более расширяется
производственное значение этого метода управ-
ления химическими реакциями в производстве.
ХИМИЧЕСКИЕ ЗАВОДЫ
Что же представляют собой современные
химические заводы, па которых проводятся
разнообразнейшие химические процессы прп
разных температурах, давлениях, при участии
многочисленных катализаторов? Вы знаете, как
проводят химические реакции в школьном
кабинете, некоторые из них вы проводили сами.
А как атп же реакции проводят па заводах?
Ведь там перерабатывают не граммы, а тонны
п тысячи тонн исходных веществ!
Пойдем па сернокислотный завод. Сюда
ежедневно поступают вагоны с серным кол-
чеданом. Его нужно выгрузить, разместить на
складе, крупные куски измельчить, отобрать
для обжига куски определенных размеров,
доставить измельченный колчедан к печам,
за1 рулить его в печь, выгрузить из печи обра-
зующийся твердый остаток — огарок (окись
железа). Можно ли все эти операции проводить
вручную? Конечно, пет. На современном за-
воде транспортировку, измельчение, загрузку,
выгрузку совершают машины-дробилки, транс-
портеры, шнеки, элеваторы и т. д. Машины
п механизмы приводятся в движение электро-
двигателями. Между тем всего еще тридцать-
сорок лег назад рабочие па серпокислоiпых
заводах забрасывали колчедан в печь и выгре-
бали горячий огарок лопатами. Какая это была
трудная работа, сколько рабочих требовалось
для того, чтобы обжечь даже небольшое коли-
чество колчедана!
Известно, что любой процесс нужно прово-
дить при определенных условиях: прп задан-
ных температуре, давлении и т. д.,— как гово-
рят, прп определенном режиме. Кто же и как
поддерживает заданный режим? Очевидно, для
управления процессом прежде всего необходи-
мо знать, как работает данная машина, дан-
ный аппарат, т. е. знать, например, какая
температура в печп, какое количество колчеда-
на в нее поступает в течение часа, каков состав
образующегося газа — процент содержания
сернистого газа. На глаз все эти показатели не
определишь. Нужны измерительные приборы
и инструменты, например термометры и пиро-
метры, газоанализаторы и т. д.
Чтобы иметь возможность непрерывно сле-
дить за ходом процесса, быстро устранять
отклонения от нормального режима, все пока-
зания приборов, контроль централизуют — все
показатели передаются па общий щит. Это,
конечно, облегчает работу человека, управляю-
щего данным аппаратом пли группой аппара-
Рис. 5. Пульт управления и контроля
на химическом западе.
□ 19 Детская энциклопедия, т. 5
289
\H V HUECK IЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
В 100 РАЗ ПРОЧНЕЕ
Есть такая деталь подшипни-
ка—«чугунный вкладыш». Каждый
квадратный сантиметр чугунной
детали может выдержать давление
от 15 до 25 кГ. Делают подшипни-
ки и из текстолита (его готовят из
пластмасс и растительных воло
кои). Такие подшипники выдер-
живают нагрузку 2500 кГ см2.
Еозьмсм текстолитовый подшип-
ник диаметром в 160 п длиной
в 250 аьм. Он поместится на листе
школьной тетради. Выдержит
же этот подшипник тяжесть в
1 млн. к/’ вес большого дома.
топ, 11 делает управление более надежным.
Можно пойти и дальше — установить автома-
ты, которые сами будут поддерживать задан-
ный режим.
Пусть, например, температура в колчедан-
ной печи повысилась до верхнего допустимого
предела. Стрелка пирометра достигла крайне-
го положении, и тогда автоматически включа-
ется регулятор количества воздуха, подаваемо-
го в печь, температура понижается. Ясно, что
такое устройство более надежно поддерживает
заданный режим, чем человек.
Роль человека изменилась — теперь требу-
ется такой аппаратчик, который был бы знаком
не только с процессом, происходящим в печп,
и способами его регулирования, по и с автома-
тическими устройствами. Основное внимание
приковывается к наблюдениям за работой ав-
томатов. Но, конечно, нужно знать также и
процесс.
Остается ли заданный режим неизменным
в течение длительного времени или его нужно
изменять? На тот же завод серной кпелоты
поступил колчедан с меиьшпм содержанием
серы, чем обычно. Значит, нужно изменить ре-
жим работы печп, а быть может, и режим рабо-
ты других аппаратов. Кто это сделает, кто
обдумает новые условия, рассчитает их и даст
указания аппаратчику? Инженер-химик илп за-
ведующий цехом? Пока еще действительно, как
правило, требуется в каждом случае вме-
шательство кого-либо из названных лиц. Но
в последнее время развивается новая отрасль
техники - техника управляющих машин. Та-
КоЯ машина принимает информацию о точении
процесса, сама на оспове этой информации на-
ходит паивыгоднейгпее решение и отдает коман-
ду, как перестроить процесс.
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ СССР
Мы уже знаем, какое большое значение име-
ет химическая промышленность. Что же пред-
ставляет собой химическая промышленность
Советского Союза, каковы перспективы ее
развития?
В древней Руси, как и в других странах
в то же время, выплавляли из руд железо,
вырабатывали из глины керамические изде-
лия, выделывали и красили ткани и кожи
и т. д. В течение XVII — Х\ III вв. выплавка
чугуна в России достигла значительных для
того времени размеров. Россия вывозила чугун
тогда и в страны Западной Европы. Металлургия
развивалась преимущественно на Урале. Много
химических продуктов производилось также
из древесины: древесная смола, применявшаяся
как смазочный материал в судостроении и дру -
гих отраслях хозяйства, канифоль, скипидар,
поташ (К СО:,), необходимый для мыловарения
и производства стекла. Однако в XIX в. запад-
ноевропейские страны и США значительно обо-
гнали Росспю в промышленном производстве
вообще и в производстве химических продук-
тов в особенности. Разоренный царской поли-
тикой русский крестьянин не мог ириобрс-
290
химия cjii жиг чЕлоне/ci
тать минеральные удобрения. Большинство по-
мещиков вело хозяйство хищнически, мало
заботилось о повышении плодородия.
Понятно, почему, например, фосфорного
удобрения— суперфосфата — было произведено
в 1913 г. в США — 3,25 млн. Т, а в России
120 тыс. У. 11 это незначительное количеств
суперфосфата производилось преимущественно
пз сырья, ввозившегося из-за границы из Ис-
пании, Алжира и даже с островов luxoro
океана. Очень мало производилось в Госснп
серпов кислоты, крае! гелей, лекарственных
веществ и других химических продуктов.
После Великой Октябрьской революции
хпмпческая промышленность начала быстро
развиваться. Советское геологп открыли мощ-
ные месторождения фосфатного сырья в Хиби-
нах, в Казахстане, калийного сырья в Соли-
камске и других районах. В Советском Союзе
создано производство пз отечественного сырья
всевозможных азотных, фосфорных, калипных
минеральных удобрений. Чтобы ясно предста-
вить себе, какая громадная работа проведена
в этой области, достаточно сопоставить уже на-
званные выше размеры производства минераль-
ных удобрений в России в 1913 г. 120 тыс. Т
в год с размерами производства в 1959 г. —
12,9 млн. Т.
РАЗВИТИЕ БОЛЬШОЙ ХИМИИ
Как ни велпкп результаты, достигнутые нами
в развитии химической промышленности, они
нас не могут удовлетворить. Ведь химия от-
крывает поистине неограниченные возможности
для производства нужных человеку материалов.
Применение химических продуктов в различ
ных отраслях народного хозяйства повышает
их технический уровень, позволяет во много
раз увеличить производительность труда.
По семплетнему плану развития народного
хозяйства СССР производство химических про-
дуктов увеличивается почти в 3 раза. В течение
семилетия капитальные вложения в химическую
промышленность превысят 100 млрд, руб., будет
реконструировано более 130 крупнейших хи-
мических предприятии п постро) но более 140
Новых.
Особенно большое внимание уделяется двум
областям химического производства — производ-
ству синтетических материалов п производству
химических продуктов для сельского хозяйст-
ва. О нпх вы прочтете дальше. Здг сь же у кажем
лишь, что производство синтетических воло-
кон увеличивается за семилетие в 12—13 раз,
пластических масс — оолее чем в 7 раз. Ми-
неральных удобрений будет произведено в
последнем году семилетия 35 млн. Т, производ-
ство препаратов дтя уничтожения сорняков
(химической прополки) уве шчптся в 9,6 раз,
очень эффективных средств защиты растений—
фосфорорганических ирг парадов — в 18 раз,
препаратов для удаления листьев хлопчатни-
ка в 17 раз.
Из чего же будут производиться этп громад-
ные количества химических продуктов, как бу-
дут организованы новые химические заводы,
какие новые способы производства буд^г при-
менены?
Расскажем о перспективах развития произ-
водства серной кислоты — важнейшего хими-
ческого продукта. За семилетие производство
стрпои кислоты вырастет с 4 570 тыс. Т до
11 м in. Т в год (счптая на 100% нуле кислоту).
Как этого достигнут? До сих пор серную кис-
лоту н СССР производили в основном из сер-
ного колчедана, остающегося в виде отхода
прп обогащении сернистых руд цветных м< ia.i-
лов (например, медных руд). Но на заводах
цветной металлургии есть и другие отхот—
газы обжига сернистых руде двуокисью серы.
Прп коксовании каменных углей образуется
газ, содержащий сероводород. Много его сотер-
жптся иногда в природных горючих газах. Пз
них можно получить дешевую серную кис-
лоту. Поэтому-то в текущем семилетии боль-
шое внимание уделяется использованию этих
видон сырья — в 1965 г. пз них будет про
взводиться около 0,4 всей серной кислоты.
Еще одна возможность открылась перед с )-
ветской химической промышленностью в послед-
ние годы. В Советском Союзе были известны п
разрабатывались лишь сравнительно незначн-
СОС ТЯ ЗАН 11В В ПРОЧНОСТИ
Если пз различных материа-
лов приготовить инти и проволоч-
ки одинакового сечения, напри
мер в 1 лом2, а затем привешивать
к ним гири до тех пор, вока инти
н проволочки не оборвутся, мож
по будет сравнить прочность pa I
личных материалов. Проволочка
из свинца выдерживает всего дву х
килограммовую гирю. Медная
40 кГ, обычная стальная 55,
шелковая пить такузо ж,- тя-
жесть, а пить пз синтетического
волокна капрона целых 85
19*
291
ХПИПЧЕСК MI IIPOHIJIHHI И ПОСТЕ
ф
ЧУДЕСНОЕ ВОЛОКНО
Попробуйте сгибать и разги-
бать гибкую металлическую про-
волоку. Больше 20—30 раз вам
не удастся повторить это: прово-
лока сломается. А вот нити из
синтетического волокна перлона
выдерживают нп много пи мало —
30 тыс. сгибаний п разгибании!
тельные месторождения серы — иа Волге и в
Средней Азии. Недавно в Западной Украине
были открыты мощные месторождения серы .
Сейчас там, в Разделе ведется строительство
крупнейшего комбината. В связи с этим сера
будет использоваться в больших количествах
для производства серной кислоты — к концу
семилетия из нее будет производиться около
0,2 всей серной кислоты.
Как изменяется техника производства серной
кислоты? Развивается производство серной
кислоты контактным способом — его доля в об-
щем производстве кпелоты возрастает с 52
до 72°о. Обжиг колчедана, а в дальнейшем и
серных руд, будет производиться в так назы-
ваемом «кипящем слое». По этому способу воз-
дух пропускается через слой обжигаемого ма-
териала с такой скоростью, что слой становится
рыхлым, отдельные частицы получают возмож-
ность перемещаться внутри слоя. От этого ско-
рость реакции очень сильно увеличивается
(рис. 7). Новые сернокислотные заводы не толь-
ко механизируются, но и автоматизируются.
Рис. 7. Печь для обжига колчедана
с автоматическим регулированием подачи сырья.
По запасам фосфатного и калийного сырья
Советский Союз также занимает первое место
в мире. На его долю приходится более 30% ми-
ровых запасов фосфатов и свыше 50% калий-
ных солей. Поиски новых месторождений этих
важнейших для повышения плодородия почв
видов сырья продолжаются. Недавно открыто
новое крупное месторождение калпйных солей
в Белоруссии — Старобинское. Здесь строится
мощный калийный комбинат, который будет
перерабатывать миллионы тонн солей в год,
применяя новейший наиболее эффективный спо-
соб. Продукция этого комбината пойдет на ноля
Белоруссии и всего северо-запада СССР.
Советский Союз обладает практически неис-
черпаемыми ресурсамп поваренной соли, суль-
фата натрия и других видов сырья для произ-
водства неорганических продуктов.
А на какой основе будет развиваться у нас
в стране производство органических продуктов?
Мы уже знаем, что многие доходные вещества
для получения этих продуктов образуются прп
коксовании каменных углей. Эти так называемые
коксохимические продукты будут играть боль-
шую роль и в дальнейшем. Кроме того, хими-
ческая промышленность использует много пи-
щевого сырья (картофеля, пищевых жиров) для
производства этилового спирта, мылаит.д. Меж-
ду тем в прпроде есть вещества, из которых
в практически неограниченном количестве мож-
но производить почти все органические продук-
ты — это углеводороды, входящие в состав при-
родных горючих газов, иефтп и попутных газов,
сопровождающих нефть. Так, простейший угле-
водород — метан превращается, и притом не
очень сложными способами в ацетилен, мети-
ловый спирт и многие другие продукты —
исходные вещества для синтеза сложнейших
органических продуктов. Пз него же получают
сейчас водород для синтеза аммиака. Этан
служит для получения этилена, пз которого
получают этиловый спирт, что полностью ликви-
дирует расход пищевых ироду ктов для этой цели.
Из этилена получают ценнейшее высокомолеку-
лярное вещество - - полпэтплен. Нс менее велико
значение пропилена, получаемого из и р о п а-
н а, пз него получают различные полимеры,
глицерин и другие продукты П зобу таи —
сырье для получения каучука. В Советском
Союзе разработан весьма совершенный способ
превращения его в дпвпннл в «кипящем слое»
катализатора, дивинил Же полимеризуется с
образованием каучука. Очень важная задача
в области производства синтетических каучуков
решается у пас в стране в данном семилетии.
292
ХИМИЯ СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ
Речь пдет о получении каучука со свойства-
ми, весьма близкими к свойствам натурального
каучука. А сырьем для него также c.i ужпт нефтя-
вой углеводород — пентан, из которого полу-
чают изопрен—исходное вещество для нолпмерн-
зацпи.
Сейчас изопреновый каучук у нас еще не
производится, а к концу семилетия уже 1 4 все-
го производства будет приходиться па его долю.
Из природных углеводородов к концу семи-
летия будет производиться 95% всего синте-
тического каучука, 82% всей уксусной кислоты,
55% всего аммиака п т. д. Для химических синте-
зов в год будет расходоваться миллионы тонн
попутных нефтяных газов,миллиарды кубомет-
ров природных горючих газов, много нефтяных
жидких продуктов и, кроме того, коксовый газ
и разнообразные сельскохозяйственные отходы,
вроде кукурузной кочерыжки, подсолнечной
лузги и т. п. На этой основе, благодаря приме-
нению новейших способов, и будет развернуто
производство дешевых п отличных по качеству
синтетических материалов, удобрений п других
продуктов.
В заключение отметим наиболее характерные
черты новых предприятий. На основе одних и
тех же видов сырья немногочисленных угле-
водородов — строится производство и неорга-
нических продуктов (например, азотных соеди-
нений) и органических.Прежде неорганические и
органические продукты часто производились па
самостоятельных заводах,теперь границы между
этими производствами исчезают. Химические
предприятия представляют собой комплекс
разнообразных химических производств,
связь между которыми определяется и общно-
стью сырья, и тем, что продукты отдельных про-
изводств служат здесь же на месте сырьем для
других производств. Стирается также грань
между нефтеперерабатывающими и химически-
ми заводами экономически целесообразно объ-
единять эти производства, чтобы полностью
использовать природные ресурсы. На новых
заводах устанавливают аппараты п машины
большой мощности.
Приведем такой пример. Когда только за-
рождалась промышленность аммиака, колонны
синтеза давали в суткп 6 -10 Т аммиака. Сей-
час устанавливаются колонны мощностью 200
и более тонн в сутки. Легко понять, насколько
уменьшается потребность в рабочих при та-
ком увеличении мощности, когда вместо 20—
30 аппаратов устанавливается один.
Рис. 8. Вот как возрастет производство синтетиче-
ских волокон в 1965 г.
Возрастает и производительность отдельных
заводов. Комплексная механизация,а частично
и полная автоматзация становятся характер-
ными для новых химических предприятии.
В этом направлении ндет и рекопстру кцпя дей-
ствующих заводов. Заводы строятся не только
в районах, где химическая промышленность
существует у пас уже десятки лет. На основе
нефтяного сырья развивается мощная химиче-
ская промышленность в Башкирии, 1'атарпп,
в районе Бухары на базе мошных месторож-
дений природного газа. Строятся п новые хи-
мические заводы в Сибпрп. Сейчас, когда липни
магистральных газопроводов расходятся по всей
стране, подводя за сотнп и тысячи кп юмстрон
самое дешевое топливо и в то же время цен-
нейшее химическое сырье - природный газ, от-
крылась возможность развивать производство
химических продуктов па трассах газопроводов.
Строя бурными темпами и наиболее совер-
шенными методами химическую промышлен-
ность, наша страна создает п юбилпе материаль-
ных благ и быстрыми тагами приближается
к тому времени, когда п в области химического
производства СССР займет первое место в мире.
ХИМИЯ ЭКОНОМИТ ТРУД
( Сотни тысяч тонн природного
| каучука добывается в тропических
> странах. Чтобы получить всего
I лишь 1 тыс. Т этого ценнейшего
1 продукта, 5500 человек должны в
1 течение года обрабатывать 3 млв.
J каучуконосных деревьев.
‘ На заводе синтетического кау
| чука 1 тыс. Т продукции могут
J произвести в течение года всего
I 15 человек. 15 вместо 55Г'0|
ф
\ и ЧПЧРСКЛ Я ПРО МЫШИПШОСТЬ
ПРЕВРАЩЕНИЯ НЕФТИ И УГЛЯ
ЭДеф1Ь н уголь! Какое важное значение пмеют
опп для народного хозяйства пашей страны!
Tpj дно поверить, что топливо для реактив-
ных самолетов, которые летают быстрее звука,
п зубная щетка, которой вы чистите зубы, авто-
мобильные шипы и граммофонные пластинки,
асфальт па шоссо и таблетки пирамидона,
духи с нежным и приятным запахом и много
других разнообразных вещей созданы из...
нефти п угля.
В настоящее время из нефти получают так
много самых разшчпых продуктов и предметов,
что всех пх перечислить невозможно. Среди
Рис. 1. Продукты^ получаемые из нефти.
них топливо для авпанип, автомобилей п трак-
торов и различные смазочные масла, пластмас-
сы и взрывчатые вещества, красители п лекар-
ства, многие сорта духов н фотопленки, синтети-
ческий каучук и многое, многое другое (рис. 1).
Уголь широко применяется в металлурги-
ческой промышленности, а также в качестве
топлива. Около одной четвертой часгп всего
добываемого угля используется в металлургии
для выплавки чугуна. Основатель нашего го-
сударства В. И. Ленин указывал: «Уголь — это
настоящий хлеб промышленности». Вместе с
тем пз угля, так же как и пз нефти, путем хпмп-
ческой переработки получают бен-
зин, керосин, искусственный шелк,
пластмассы, нафталин, синтети-
ческий каучук и многое другое
(рис. 2).
Бензин из... угля? Но ничего
удивительного здесь нет.
Нефть и уголь (как п другие
горючие полезные ископа< мые —
торф, сланцы, природный газ)
состоят в основном пз соединений
углерода п водорода. Поэтому один
и тот же продукт, напрпмер бен-
зин, можно получить и из ьефти
п из угля, но только способы
его получения будут, конечно, раз-
личаться.
Как же пз иефтп п угля полу-
чают такие разнообразные продук-
ты? Это достигается сложной пе-
реработкой. Путь, который про-
ходят пефть и уголь, прежде чем
превратиться в те илп иные пред-
меты, напрпмер в бензпн, зубную
щетку илп в автомобильные шпны,
очень длинный и сложный.
ПЕРВИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА
НЕФТИ
Нефть представляет собой смесь
большого числа различных сое-
динений углерода и водорода.
Среди нпх есть п газообразные, п
жидкие, п твердые. Н< жидких
значительно больше. Вот почему
нефть — жидкость. А газообразные
294
ПРЕПРЛИИ flflff НЕФТИ И УГЛЯ
и твердые углеводороды находятся и пей в
растворенном впде.
У т.юьодороды, находящиеся в нефти, пен тн-
ваконы по строению молекул. Гак, молекула
наиболее простого пз них — метана — состоит
пз 1 атома углерода и 4 атомов водорода. А в
молекуле более сложного углеводорода — геп-
тана — уже 7 атомов углерода и I (> — водо-
рода. Метан — газ, гептан — жидкий угле-
водород. А те углеводороды, в молекуле
которых более J8 атомов углерода,— твердые
вещества.
Чтобы использовать эти углеводороды, надо
сначала выделить г х нз чефги. Цель первичной
переработки нефтп и заключается в том, чтобы
выделить из нее различные фракции, т. е.
группы углеводородов, имеющие примерно
одинаковое количество атомов уг-
лерода в молекуле, и получить
таким образом исходное сырье для
изготовления различных пласт-
масс, резин и т. и. Но вефть — это
также основной источник моторных
топлив. Из псе получают п разлпч
пые смазочные масла, которые при-
меняют для смазкп частей дви-
гателей, станков и других меха-
низмов. Без смазки не может
работать ни одна машина.
Как я;е разделяют нефть па
фракции? Было замечено, что если
ее нагревать, то из нее сперва бу-
ду г выделяться более «легкие»
уг тсводороды, в молекуле кото-
рых меньше атомов углерода. А
затем, по мере повышения темпе-
ратуры, выкипают более «тяже-
лые» с большим чпелом атомов
углерода в молекуле.
•Это различие в температурах
кипения углеводородов и исполь-
зуют для пх разделения. Пары
углеводородом, выкипающие пз
нефтп при различных темпера-
турах, охлаждают (к о п д е п с и-
р у ю т) и полу чают таким обра-
зом отдельные группы углеводо-
родов с относительно близкими
температурами кипения. Этот спо-
соб разделения нефти па фракции
называется и е р е г о п к о й. Он
известен давно.
В России один из первых заво-
дов для перегонки нефти был по-
строен еще в 1823 г. на Кавказе
брагьяМи Дубиниными 13 закрытом железном
баке—перегонном кубе—нагревалась нефть.
Пары ее отводились из куба по трубке, опу-
щенной в бадью с холоднон водой. Здесь ови
охлаждались, н полученная в результате этого
жидкость сливалась но трубке в ведра.
С этого времени перегонные кубы в течение
почти ста лет широко применялись для получе-
ния из иефтв бензина, керосина и смазочных
масел. Чтобы разделить нефть на большее чпело
отдт тьных фракций, устраивались батареи пз
нескольких перегонных кубов.
Но перегонные кубы имели большой недо-
статок: они работали с перерывами. Ведь после
выпаривания нефти требовалось время для
заполнения куба свежей нефтью и ее подогре-
ва. В наше время перегонку нефти производят
Рис. 2. ПpctlyKmu. получаемые из угля.
293
ХИМИЧЕСКАЯ ПРО ми шля и и ость
Рис. 3. Теплообменник (е разрезе).
на трубчатых у с т а н о и к а х непре-
рывного действия. В них для подо-
грева нефти применяют специальные мощные
трубчатые печи (см. цв. рис., стр. 304).
Внутри такой печи уложено много труб.
Общая длина их достигает 1—2 км. Насосы
непрерывно прокачивают по ним нефть, кото-
рая постепенно нагревается. На выходе из
последней трубы ее температура составляет
уже свыше 300 . При этом часть углеводородов
испаряется.
Смесь паров и жидких углеводородов посту-
пает в высокую металлическую колонну, где их
разделяют на фракции.
Для обогрева трубок в качестве топлива
обычно используют один из продуктов пере-
гонки нефти — мазут. По трубе его подают в
топку, где распыляют на мелкие брызги, кото-
рые сгорают в виде факелов длиной до 4 м.
Колонна для разделения паров нефти назы-
вается р е кт и ф и к а ц и о н и о й. Это слож-
ное сооружение диаметром 3—4 м и высотой
свыше 30 м — примерно с десятиэтажный дом.
Внутри нее находится до 40 специальных уст-
ройств — тарелок.
Температура внизу колонны около 300 , а
наверху 90 100°. Пары нефти подаются пз
трубчатой печи в нижнюю часть колонны и посте-
пенно поднимаются наверх. Тяжелые углеводо-
роды, которые кипят при температуре выше
300 , стекают в самый низ. Это и есть мазут.
Так как температура наверху колонны
90 100", то сюда дойдут пары только тех угле-
водородов. которые кппят при температуре
ниже 100 . А остальные превратятся по пути
в жидкость — сконденсируются — и останутся
на разных тарелках.
Тарелки в колонне но форме похожи на
обычные тарелки. Но только на их дне есть
много выступающих трубочек с крышечками —
колпачками. Эти тарелки так и называют кол-
пачке вы ми. Через такие трубочки и про-
ходят поднимающиеся снизу пары углеводо-
родов.
Как только тарелка заполнится, жидкость
начинает стекать вниз, на следующую тарелку.
Но ведь чем ниже, тем температура выше!
И часть жидких углеводородов снова испаряется
и поднимается вверх. Но чем выше, тем темпе-
ратура ниже. Часть паров опять конденсируется
и стекает вниз.
Таким образом, в колонне все время дви-
жутся пары и жидкость: пары — вверх, а жид-
кость — вниз. Этим достигается более полное
разделение углеводородов: на тарелках остаются
только те, которые кипят при почти одинако-
вой температуре.
Так нефть разделяют па отдельные фракция.
Их по трубкам отбирают с тарелок и охлажда-
ют. С верха колонны получают бензин, чуть
ниже — керосин, затем — соляр п газойль.
В самом низу колонны остается мазут, который
состоит из тяжелых j глеводородов с темпера-
турой кипения выше 300'. Газообразные угле-
водороды отводят по трубе в самой верхней
части колонны.
Трубчатая установка работает непрерывно:
в печь все время подают насосом нефть, а из
колонны отбпрают полученные прп перегонке
продукты.
Кроме трубчатой печи и ректификационной
колонны, в установкеестьпасосыдля перекачи-
вания нефти и продуктов перегонки, теплооб-
менники для нагревания нефти п охлаждения
горячих продуктов перегонкп п много других
приборов и аппаратов.
Теплообменник это труба диаметром око-
ло 0,5 м и длиной в несколько метрон(рис. 3).
Внутри ее много трубок диаметром не больше
пятикопеечной монеты. Через большую трубу
прокачивают холодную нефть, а по маленьким —
горячий продукт. Нефть нагревается, а продукт
охлаждается.
На современных трубчатых установках хо-
лодную нефть пропускают через несколько теп-
лообменников. Она нагревается ночтп до 100е,
и после этого ее закачивают в трубчатую
печь.
Так теплообменники позволяют сберечь мно-
го мазута. Ведь мазут не только топливо. Если
его перегнать па трубчатой установке прп более
высоких температурах и под вакуумом, то пз
296
превращения нефти и угля
него можно получить много различных сма-
зочных масел.
После такой перегонки остается тяжелый
остаток — гудрон. Но его тоже не выбра-
сывают. Если гудрон нагреть п продувать воз-
духом, то ои окислится кислородом воздуха и
превратится в б п т у м. А из пего получают
асфальт. Тонким слоем горячего битума покры-
вают водопроводные и газовые стальные трубы
перед тем, как пх опустпть в траншею н засы-
пать землей. Битумом обмазывают фундаменты
домов, чтобы предохранить их от влаги. При-
меняют его и при изготовлении граммофонных
пластинок.
С развитием авиации и автомобилестроения
потребовалось огромное количество бензина.
Но из каждой тонны нефти при ее перегонке
обычным способом можно получить в среднем
100 кГ бензила и около 400 кГ мазуга. Перед
химиками встала новая задача — увеличить
количество бензина, добываемого из нефти.
Нельзя ли для его получения использовать
керосин, соляр п мазут?
В состав бензина входят
такие углеводороды, в моле-
куле которых не более десяти
атомов углерода. А керосин,
соляр, мазут состоят из бо-
лее тяжелых углеводородов,
с большим количеством ато-
мов углерода в каждой мо-
лекуле. Вот если бы можно
было расщепить, разделить
эти тяжелые молекулы на бо-
лее легкие, с небольшим ко-
личеством атомов углерода в
каждой!
II химики нашли такой
способ. Оказывается, еслп
мазут нагреть до температу-
ры 400-500°, то под давле-
нием в несколько десятков
атмосфер его тяжелые п слож-
ные молекулы распадутся па
более легкие и мелкие.
Такой процесс расщепле-
ния молекул углеводородов
при высоких температурах
называется термическим
крекингом (рис. 4).
Крекинг-установка со-
стоит из трубчатой печи, ре-
актора, в котором расщеп-
ляются молекулы, колонны,
где разделяются продукты
расщепления, и насосов.
Внешне крекннг-устанс i
ка напоминает установку для
перегопкп нефти.
Насосы под большим дав-
лением прокачивают мазут
через трубчатую печь. Он
нагревается до нужной тем-
Рис. 4. Установка для термиче-
ского крекинга.
297
химическая промышленное гь
перату ры п под давлением 40—50 атм посту-
пает в реактор. Здесь и происходит крекинг,
т. е. расщепление молекул углеводородов.
Полученные при этом новые углеводороды
испаряются в испарителе и поступают
в колонну для разделения по фракциям — так
же, как п при перегонке.
Прп термическом крекпнге пз 1 Т мазута
получают около 100 кГ бензина и до 800 кГ
более тяжелого продукта — керосино-соляро-
вой фракции. Ее обычно снова подвергают
крекингу, чтобы получить больше бензина.
В результате каждая тонна этой фракции даст
дополнительно около 500 кГ бензина. Прп
термическом крекпнге более легкого продукта
перегонки — лигроина можно получить
пл каждой его тонны свыше 700 кГ высокока-
чественного бензина.
Применяется также крекинг керосино-га-
зойлевых фракций перегонки нефтп прп боль-
шой температуре — около 700 п почти ат-
мосферном давлении. Он называется п п-
р о л п з о м.
Прп пиролизе большие п тяже 1ые молекулы
углеводородов сначала расщепляются на более
легкие, с меньшим количеством атомов углеро-
да в каждой. А потом под влиянием высокой
температуры они соединяются между собой п
образуют новые углеводороды, в которы ато-
мы углерода соединены в замкнутую цепь:
получаются бензол, толуол п т. д.
Это так называемые ароматические л глеводоро-
ды, которые служат ценным хпмпческпм
сырьем.
Бензол, например, применяют для изготов-
ления красителей, взрывчатых веществ, ле-
карств, фотографических препаратов. Если его
обработать серной и азотной кислотами, то полу'
чптся нитробензол— жидкость с запахом
горького миндаля. Из него получают анплпн,
КОТОрЫП СЛУЖИТ ОСНОВОЙ ДЛЯ ПЗГОТОВ 1СПИЯ
красителей п лекарственных веществ — белого
стрептоцида, сульфидина, норсульфазола.
При нпролпзе образуется п очень много
газообразных углеводородов, которые также
служат сырьем для полу ченпя различных
продуктов.
Существует еще ощн, более совершенный
способ получения легких углеводородов и высо-
кокачественного бензина, -О о каталити-
ческий крекинг, проходящпн в присутствии
катализатора.
В качестве катализатора используют г inny,
содержащую окиси алюмпнпя и кремния. Если
подвергнуть каталитическому крекпшу' ксро-
сино-га юнлевую фракцию перегонки нефтп, то
пз каждой тонны ее можно получить около
300 кГ авиационного бензина пли около 450 кГ
высококачественного автомобильного бензина.
Керосине - газойлевую фракцию нагревают
в трубчатой печи до 45и и подают насосами в
реактор. Если при термическом крекпнге нуж-
но создать большое давление, то при каталити-
ческом достаточно всего около 3 атм.
Пары углеводородов поднимаются в реакторе
вверх, а навстречу пм опускается в впде мелких
шариков катализатор. Под его влиянием мо-
лекулы углеводородов расщепляются. Выхо-
дящая из реактора смесь паров углеводородов
поступает в ректификационную колонну и раз-
деляется па отдельные фракции. Газы, которые
образуются при этом, содержат много ценных
углеводородов — бутан, бмтп ten п т. п.
Для современных мощных автомобильных и
авиационных двигателей внутреннего сгоранпя
требуется много высококачественного бензина.
Получают его обработкой при высоких темпе-
ратурах п под давлением бензпно-лнгрспнопых
фракций продуктов прямой перегонки. Этот
метод называется риформингом. При
этом молекулы углеводородов в основном пе
расщепляются, а преобразовываются.
Особенно важное значение в нефтепереработ-
ке приобрел каталитический риформинг. Он по-
зволяет получать высококачественного бензина
ин 5—10 больше, чем прп термическом рифор-
минге. Прп каталг.гпческом риформинге сырье
(бензпно-лпгропновую фракцию) нагревают в
трубчатой печи до 440—520 и под давлением
2—10 атм подают в реакционную камеру, в
которой находятся катализатор. Отсюда про-
дукты реакции поступают в ректпфпкацпопную
колонну, где разделяются.
На установках каталитического риформинга
получают много ценных ароматических угле-
водородов: бензол, толуол, ксилол. Все они
служат сырьем для производства различных
химических продуктов.
Применение крекппг-у.'тановок для перера-
ботки нефти началось тридцать-сорок лет на-
зад. Но за небольшой срок в зтой отрас in тех-
ники достигнуты очень большие ' спехн. Исполь-
зуя высокие температуры, большие давления
и различные катализаторы, химики научились
нз одних у глеводородов получать дрх гие,
менять строение их молекул, пе только расщеп-
лять молекулы, но п соединять их в молекулы
гиганты, с огромным числом атохюв углерода
и водорода в каждой. Все это позволило полу-
чать нз нефти множество самых различных
29Я
tit f.r пи нефти п угля
продуктов. Вот, например, автомобильные
шипы. Они изготавливаются из синтетического
каучука А сырьем для изготовления каучука
Служат такпс у глеводороды, как бутан, бутилен,
бензол и продукт переработки згвлспа — этило-
вый спирт.
На нефтеперерабатывающих заводах есть
остановки для разделения газовых смесей. 1ут
па помощь приходит холод.
Если смесь газов сжать под давлением в не-
сколько атмосфер и вдобавок охладпть до —40 ,
то газообразные углеводороды, в молекуле
которых больше двух атомов углерода, превра-
тятся в жидкость. В газовой смеси останутся
только метан, эта!, п этилен. А еслп эти газы
охладить до - 100 , то этилен п этан тоже
превращаются в жидкость. I азообразным остает-
ся только одпн метай.
Но жидкий этилен кдппт прп — 104", а этап
прп —88'. А еслп давление увеличить до 10 атм,
то этилен будет кипеть уже прп —56', а этан
прп —33 . Поэтому смесь жидких газов подогре-
вают. Вначале из нее выкипает этилен, а этан
остается.
Установки для разделенпя газов методом
охлаждения — это целые фабрики холода. Они
состоят из нескольких колонн, внутри которых
царят низкие температуры. В первой колонне
пз газовой смеси конденсируют все тяжелые
углеводороды, а во второй превращаются
в жидкость этилен н этан. Эту смесь жидких
газов подают в испарительную колонну, где
этилен и этап отделяют друг от друга.
Для разделенпя смеси газов применяют так-
же вещества, которые хорошо поглощают от-
це 1Ы1ые углеводороды. Например, если газо-
вую смесь ввести в ппжнюю часть колонны, а
сверху подавать активированный уголь, то он
поглотит часть углеводородов.
Этилен очень широко используется в хими-
ческой промышленности. Из пего получают эти-
ловый спирт, который пде-1 па изготовление
каучука и многих других продетой.
Пз этилена делают очень нужный для
промышленности вид пластмассы полиэти-
лен. Из бензола и окиси этилена получают,
в частности, масло, которое имеет запах розы
и идет па производство духов и одеколона.
Но в газах, полученных прп крекинге, со-
держится сравнительно мало этилена, п его
нс хватает. Нельзя ли получить его из других
утл-водородов? Тут па помощь опять приходит
крекинг. Еслп подвергнуть крекингу этан, то
из каждых 100 м его можно получить свыше
70 лГ этилена.
Для получения этилового спирта этилен
сжимают до 70 атм и смешивают с водой. За-
тем при 300' эту смесь в виде паров пропуска-
ют через реактор с катализатором — фосфор-
нон кислотой Получившиеся продукты реак-
ции направляют в колонну, разделяют и получа-
ют этиловый спирт.
При крекинге углеводородов молоку лы обыч-
но расщепляются. Но иногда происходит п
обратное явление: молекулы соедпнпются меж-
ду собой, образуя молекулы-гиганты. Как го-
ворят химики, происходит полимериза-
ция углеводородов.
Tai,, еслп тот же этилен сжать до 1000 атм
и нагреть до 200 , то его молекулы соединятся
и после охлаждения получится твердое веще-
ство — полиэтилен. Это пластмасса, ши-
роко применяемая в промышленности и быту.
Однако прп производстве полиэтилена можно
обойтись без применения такпх огромных дав-
лений. Катализатор позволяет получить поли-
этилен при давлении не выше 100 атм. К тому
же он будет значительно лучшего качества.
Путем крекинга легких углеводородов прп
1300 можно получить другой не менее важный
для хпмии продукт — ацетилен. Это газ,
который применяют для сварки металлов.
Но, кроме того, пз пего получают искусствен-
ный шелк, пластмассу, кинопленку, епптетп
ческпп каучук и множество других продуктов
(рис. 5).
В газах крекинга п перегонки нефти содер-
жится много метана. Достаточно его окислить,
и вместе с его окислением происходит образо-
вание ацетилена. Для этого кислород и метан
подогревают до 500' и смешивают. Затем смесь
поступает в реактор. Там она сгорает. Газы,
которые при этом образуются, охлаждаются
водой. А потом в колонне пз них отделяют аце-
тилен.
Из газов крейипга получают, кроме того,
различные добавки к бен.типам — прпсадкп для
улучшения их качества.
Ведь продукты перегонки нефти — бензино-
вая, керосиновая и другие фракции — это еще
пе моторное топливо. Их сначала очищают от
вредных примесей - парафина, кислот, сернис-
тых соединений. Затем из ш.х готовят моторные
топлива.
Нефти, которые добывают в разных райо-
нах пашен страны, отличаются друг от друга
по своему составу. Так, в нефтях второго Баку
содержится много сернистых соединения. А в
некоторых кавказских нефтях много аромати-
ческих углеводородов. И продукты перс гонки
^299
А НМНЧЕСКЛ Я ПЯОМЫШЛЕИПОСТЕ
п крекинга разных нефтей — бензиновая, ке-
росиновая и остальные фракции — тоже отли-
чаются. Поэтому авиационные и автомобильные
бензины, топливо для реактивных самолетов
и тракторов, а также смазочные масла получают
смешиванием разных фракций.
К авиационным и антсмобплт ным бензинам
добавляют и другие присадки, улучшаювще
пх качество. Смешпвая керосино-газойлевые
п соляровые фракции, получают дизельное
топливо. А для реактивных
самолетов топливом служит
тщательно очищенный керосин,
смешанный с различными при-
садками.
В нефти, добываемой на про-
мыслах, растворен так называе-
мый «попутный газ». Он со-
держит много ценных газооб-
разных углеводородов — про-
пан, бутан, пентан, изопентан
и др. Еще не так давно этот
газ сжигали в факелах, п мил-
лиарды кубометров ценного хи-
мического сырья пропадали.
Сейчас для отделения попут-
ного газа от нефти строят спе-
циальные устройства — трапы
и установки для стабилизации,
а для его переработки — газо-
бензиновые заводы. Нефть из
скважины поступает в цилин-
дрический сосуд-трап, где от
нее отделяется часть попутного
газа. Затем нефть подогревают
до 120 150 и под давлением
6 8 атм подают в колонну-ста-
бплпзатор.Там из нефти испаря-
ются все газообразные углево-
дороды и наиболее легкие фрак-
ции. После этого га:ы перека-
чивают компрессорами по тру-
бопроводам на газобензиновый
Завод, где пз них вырабатыва-
ют сжиженный газ и газовый
бензин. Полученные из попут-
ного газа пропан и бутан ис-
пользуют при производстве мно-
гих синтетических продуктов,
а пентан и изопентан при
производстве изопренового кау -
чука, по своим качествам не-
уступающего натуральному.
В переработке нефти достиг-
нуты большие успехи, ио есть
еще много загадок. Нефть состоит из очень
большого количества самых разнообразных
углеводородов, однако до сих пор найдены
способы выделения сравнительно вебольшого
пх числа. Большие перспективы для перера-
ботки нефти имеет применение атомной энер-
гии. Ученые обнаружили, что при воздействии
на углеводороды радиоактивных излучений
многие химические реакции проходят более
быстро. Радиоактивные излучения в настоя-
300
ПРЕКРАЩЕНИЯ НЕФТИ II .1 ГЛЯ
щее время начинают применять при по-
лучении пластмасс, в частности полиэти-
лена, а также для получения пз бензола
цепного продукта — фенола.
Еще большее значение имеет радиоак-
тивное излучение в процессах перера-
ботки нефти. Исследованиями установле-
но, что это излучение способно сообщать
молекулам углеводородов большое коли-
чество энергип. Ведь в настоящее время
при крекинге для этой цели применяют
высокие температуры, большие давления
и катализаторы. Вполне возможно, что
в самом недалеком будущем, применяя
радиоактивное излучение (главным обра-
зом, гамма-пзлучение), можно будет осу-
ществить переработку нефти при низких
температурах и давлениях, без катализа-
торов, и «атомный крекинг» перестанет
быть фантазией.
За работой крекинг-установок и уста-
новок для перегонки нефти па нефтепе-
рерабатывающих заводах следит много
точных приборов. Они измеряют темпера-
туру и давление в различных частях ус-
тановок, уровень продуктов в колоннах,
количество и объем жидкости и паров,
поступающих в установки для переработ-
ки. Все эти данные передаются по прово-
дам на контрольный щит в операторской.
Оператор ио показаниям этих приборов
устанавливает нужный режпм работы.
На современных нефтеперерабатываю-
щих заводах установлены автоматы, i.oto-
рые регулируют п поддерживают задан-
ные давления, температуры п уровень
жидкости в колоннах. Большие перспекти-
вы в деле полной автоматизации процессов
переработки нефти имеет применение электрон-
но-счетных машин. Такая машина на основа-
нии показаний приборов, измеряющих темпе-
ратуру, давление и другие параметры, может
сама определить наиболее выгодный режпм ра-
боты установки, рассчитать требуемые тем-
пературы подогрева продуктов и необходимые
давления и поддерживать нужный режпм.
Современный нефтеперерабатывающий за-
вод - это большой и сложный комплекс раз-
личных установок. Как правило, па каждом
таком заводе производится полная переработка
нефти, включая подготовку ее к переработке,
перегонку, получение смазочных масел, ката-
литически и термический крекинги п очистку
продуктов переработки. Псе получаемые при
переработке нефти химические продукты, о ко-
Рис. 6. Вполне возможно, что в недалеком будущем
^атомный крекинг* перестанет быть фантазией,
торых мы вам рассказали, по специальным
трубопроводам перекачиваются на тимические
заводы, где пз них вырабатывают пластмассы,
синтетические волокна и др.
ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ
Уголь известен человечеству давно. Одпако
только с развитием металлургии, с появлением
пароходов, паровозов и электростанций, рабо-
тающих на угле, резко возросли его добыча и
использование. Особенно большое значение при-
обрел каменный у голь, когда из него нау чплпсь
получать много ценных продуктов.
Уголь, так же как и пефть, состоит в основ-
ном пз углерода и водорода. Онп находятся
301
MIUII'JECK 1Я IIPOVblltl.HItlHX ГЬ
в углов виде очень сложных соесипений углево-
доро юв, с большим числом атомов углерода
и водорода в каждой молекуле. Эти большие
и очень сложные по своему строению молекулы
н< устойчивы: достаточно нагреть уголь, как
по тх чаются отдельные газообразные, жидкие
и твердые углеводороды.
Когда уголь сжигают, папримср, в топке
кот ia, то пз него тоже выделяются газообраз-
ные н жидкие углеводороды. Но они тут же сго-
рают. Вот еслп бы молено было сначала выде-
лить из угля все эти цепные вещества, а уж по-
том использовать его как топливо! И такой спо-
соб был найден. Для этого уголь нагревают без
доступа воздуха. Такой способ переработки
угля широко применяют в промышленности.
Рис. 7. Uс такой схеме из у'ля получают синтетический бензин.
Прп термической переработке угля бо ibinoe
значение имеет температура нагрева, так как
от нее завиепт получение тех или иных про-
дуктов разложения. Гак, если уголь нагревать
без доступа воздуха до 500— (>00 , то из него
выделяется первичный газ- смесь га-
зообразных углеводородов и первичная
смола — смесь жядкпх углеводородов. Иц
жидкие углеводороды, содержащиеся в смоле,
при этой температу ре испаряются. Получается
смесь газов с парами смолы. А уголь после
виде юиия пз пего газа и смолы превра-
щается в н о .л у к о к с, который имеет вид
твердых пористых кусков. Этот способ пере-
работки угля называется полукоксованием.
Смесь газа и паров охлаждают, и смола ны-
деляется пз нее в виде ашдко-
сти, по вязкости и цвету напо-
минающей нефть. В каждом ку-
бическом метре первичного газа
содержится 70 г легких бензи-
новых фракции — газового бен-
зина. Для выделения его газ
пропускают через слой масла,
которое задерживает и по-
глощает бензиновые фракции.
Очищенный газ — хорошее
топливо.
Полукокс горит без дыма и
копоти и дает высокую темпе-
ратуру. На больших тепловых
электростанциях, где расходуют
много угля, выгоднее сначала
переработать его на полу кокс.
Инженеры подсчитали, что если
перевести только одну электро-
станцию мощносз ью 100 тыс. кит
с угля па полукокс, то одно-
временно с электроэнергией ла
один только су тки можно полу
чпть 150 Т смолы п около
250 тыс. -Ч- газа.
В смоле содержится много
фенола, который применяет-
ся для производства пластмасс
и красителей. Из фенола полу
чают также другой очень цен-
ный продукт - салицил о-
в у ю кислоту, нз которой
приготовляют такие лекарства,
как аспирин п салол. Если
первичную смолу обработать ра-
створителями, например смесью
спирта и бензола, то из нее
можно выделить г о р н ы н
302

ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ _____________
«------------------------
воск, который идет для изготовления мебель-
ных лаков, мазей и других продуктов.
Искусственный бензин из каменного угля
получают методом гидрогенизации: уголь на-
сыщают водородом и получают жидкое топли-
во с большой теплотворной способностью
(рпс. 7). Размолотый в дробилке уголь смеши-
вают со смолой п полученную пастообразную
смесь подогревают в подогревателе с добавле-
нием водорода. Затем в аппарате для гидро-
генизации прп очень больших давлениях и
температурах уголь переходит в жидкое сос-
тояние и насыщается водородом. Полученное
жидкое топливо направляется в перегонные
аппараты для разделения па фракции, а часть
его для повторного смешивания с углем.
Однако такой способ получения бензина
сложный п дорогой, поэтому в настоящее
время в СССР подавляющую часть бензина
по 1учают пз нефти.
Наиболее широко применяют другой спо-
соб термической переработки угля — коксо-
вание. Он заключается в нагреве угля без
доступа воздуха до 900—1000 .
Уголь предварительно дробят иа кусочки
размером не более 3 мм. При коксовании из
него выделяются газообразные углеводороды —
коксовый газ и жидкие — каменноугольная
смола, а кусочки угля уплотняются и спе-
каются в твердую пористую массу — кокс.
Его применяют в качестве топлива и для вос-
становления окислов руды в доменном произ-
водстве.
Коксование угля производят в коксовых пе-
чах. Пх, как правило, объединяют в коксовые
батареи — по 40—СО печей в каждой (рис. 8).
Коксовая печь имеет вид узкой камеры длпиой
около 14 и высотой до 5 м. Ширина ее всего око-
ло 50 см. Это сделано для того, чтобы уголь хо-
рошо прогревался. Обогревают уголь горячим
газом через боковые стенки камеры, выложен-
ные огнеупорным кирпичом.
Если посмотреть па коксовую батарею в раз-
резе, то опа напоминает слоеный пирог: каждая
коксовая камера отделена от другой отопитель-
ным простенком, в котором проходит горячий
газ. С обеих сторон камеры закрываются двер-
ками. Сверху лад камерами по рельсам дви-
жется загрузочный вагон, из которого через
загрузочные люки засыпают в камеры уголь.
После того как камера заполнена углем, его
разравнивают при помощи специального ме-
ханизма— плаиира. Дверки герметически
закрываются, и начинается процесс коксования.
Коксовый газ и пары смолы отсасываются
из камер вентиляторами в газосборпик. При на-
греве до 500—600° из угля, как и при полукок-
совании, выделяются первичный газ и первичная
смола. Смесь газов и паров смолы, проходя
в верхнюю часть камеры, пз-за высокой темпера-
туры частично разлагается. Получаются коксо-
вый газ и каменноугольная смола. При дальней-
шем нагревании из угля дополнительно выде-
ляются газы, а сам уголь спекается п образует
коксовый пирог. Процесс коксования
длится около 16 час.
После окончания коксования специальная
машина — коксовыталкиватель —
выталкивает в боковую дверцу раскаленный
спекшийся коксовый пирог. Коксовыталкива-
тель движется по рельсам вдоль всей коксовой
батареи и поочередно выталкивает готовый кокс
из камер. Кокс падает по желобу с большой вы-
соты в тушильный вагон и разбивается прп этом
на отдельные куски. Электровоз подвозит вагон
с раскаленным коксом под охладительную баш-
ню, где он охлаждается водой. После охлая.де-
ния кокс сортируют на куски одинаковой вели-
чины и отправляют на металлургический завод.
В коксовом газе, выходящем из камер, со-
держится в нпде паров каменноугольная смола
и ряд других хпмпческпх веществ. В каждом
кубическом метре его содержится около 120 Г
смолы, до 40 Г бензола и около 10 Г аммиака.
Поэтому пз коксового газа сначала отделяют
все эти вещества и тщательно очищают его па очи-
стительных установках. Из него также выделя-
ют пиридин, который применяют для изготовле-
ния некоторых лекарств,в частности пирамидона.
Коксовый газ — хорошее топливо. Его
используют для обогрева коксовых печей. Но
н нем содержатся метан, водород, окись jr.'ie-
рода, этилен п другие вещества, которые исполь-
зуются как химическое сырье.
Каменноугольную смолу тоже подвергают
переработке. Ее перегоняют на трубчатой уста-
новке и разделяют на отдельные фракции:
легкое, среднее п тяжелое масла, антраценовое
масло и пек. Из легкого, среднего н тяжелого
масел получают такие Химические вещества,
Схема действия трубчатой установил для перегонки нефти. Слева — трубчатая печь, из которой пары
ш ]>ти и юрячая жидкость поступают в ректификационную колонку. Наверху выделяются газ в более
легкие фракции, внизу - мазут, которыи используется для отопления печи. Нефть в печь подается насосом
из нефтехранилища.
304

МАТЕР ИЛЛЫ НЕОГРАНИЧЕННОГО ВЫБОРА
как бензол, фенол, нафталин. Ил антраценового
масла получают антрацен. Его попользуют для
изготовления красителей. Нафталин применяют
для изготовления красителей, медицинских пре-
паратов п в быту. А иек идет на изготовление
толя и па покрытпс для дорог.
Если смесь кокса и известняка нагреть до
3000 в пламени электрической дуги, то полу-
чится карбид кальцпя.А если карбид кальция
опустить в воду, образуется ацетилен.
В настоящее время значительное количество
этого газа получают именно таким способом.
Один из способов переработки угля его
газификация. При таком способе переработки
твердое топливо — уголь превращают в газо-
образное — горючий газ.
Сжигать в котельных газ удобнее, чем уголь:
не образуется золы, не надо тратить усилия для
подачи угля в топку: газ сам по трубе будет
поступать в топку и сгорать.
Газификацию угля производят в газоге-
нераторах (рис. 9). Это вертикальная
печь пз огнеупорного кирпича. Сверху в нее
засыпают уголь, а снизу продувают воздух.
В газогенераторе происходит неполное сгора-
нпе угля, и газ, богатый окисью углерода и
другими петучимп продуктами, уходит по трубе.
Но для того чтобы получить из угля газ
в газогенераторах, его необходимо сначала до-
быть пз недр земли. А нельзя ли производить
газификацию угля прямо в земле? Оказывается,
можно. Подробнее об этом можво прочитать
в статье «Подземная газификация».
Способы переработки угля и нефти все время
развиваются п улучшаются. С каждым го (ом
ЗАГРУЗОЧНОЕ ОКНО
т
бОЗДУХ 9.Газогенератор.
паша страна получает пз них все больше и
больше самых разнообразных продуктов. Ъ голь
и нефть — это неисчерпаемый источник сырья
для химической промышленности.
МАТЕРИАЛЫ НЕОГРАНИЧЕННОГО ВЫБОРА
<(Т7 0лыпая группа веществ, гигантские молеку-
илы которых образовались в результате мио
гократных последовательных присоединений
ДРУГИ Другу обычных небольших молекул», —
с таким определением полимеров можно
встретиться в любой из многочисленных книг,
прославляющих эти вещества как «материалы
безграничных возможностей», как главную со-
ставную часть «мира, сделанного на заказ».
За последние годы наука проникла в сокро-
венные тайпы строения этих важных веществ,
научилась управлять пх свойствами и даже
«проектировать» полимеры с заранее заданными
свойствамп.
Гехипка умеренных температур, скромных
давлений, небольших скоростей, не знавшая еще
пи телевизоров, ни радиолокации, нп ракето-
планов, могла довольствоваться сравнительно
Чтобы превратиться в ткани, шерсть и хлопок проходят длинный путь: через ирядпльпые машины — к
ткацким станкам, потом к набивным машинам.
в 20 Детская
енциклоиехия, т. 5
305
ХПМИЧЕСКА Я ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
бедным набором материалов.
Новейшие научные открытия,
послужившие толчком для мир-
ных применений атомном энер-
гии, высотных полетов и бур-
ного расцвета электроники, при-
дали развитию техники особую
стремительность. В свою оче-
редь паука стала получать от
техники новые, все более слож-
ные задания. Все чаще они ка-
саются создания материалов с
невиданными доселе, небывалы
ми свойствами, а главнее с не-
привычным сочетанием свойств.
Однако, даже когда выясне-
ны способы удовлетворения этих
новых потребностей, яро цшжс-
ние в желательном направле-
нии затруднено, если производ-
ство новых материалов не обес-
печено доступным сырьем. И уче-
ным удалось за последние годы
открыть такие богатые источ-
ники наиболее подходящего для
производства полимеров сырья,
что и это важное условие их
продвижения в жизнь оказалось
выполненным.
Основой основ современной
гехнпкп продолжают остават ься
металлы, в первую очередь чер-
ные. Сейчас сталь облагоражи-
вают различными добавками,
которые укрепляют ее струк-
туру, придают ей повышенную
упругост ь, твердость, жаростой-
кость, помогают сопротивляться
химическим разрушениям
коррозии, улучшают ее магнит-
ные свойства. Этим целям слу-
жат ванадий н марганец, хром
и молибден, вольфрам и никель.
Особое место в технике отвоевали себе «кры-
латые» металлы — алюминий, магнии, титан —
и их сплавы, благодаря прочности п легкости
ставшие основой авиаиии. Но долог путь от
руды до готовой детали!
Во всех случаях, когда металл удасчеязаме-
нить материалом равной прочности, но более
пластичным, легко обрабатываемым, промыш-
ленность охотно на это идет, настолько охот-
но. что, скажем, в пассажирском самолете»
ГУ-104 имеется уже около 120 тыс. деталей,
изготовленных из пластических масс и резни.
Puc. J. Современные методы химии
полимеров позволяют широко изме-
нять свойства полимерных веществ
(а). Нлоксополимсризация делает
возможным создание цепных моле-
кул с правильным чередованием вы-
бранных для построения полимера
однородных блоков(б). < Прививка*
одного полимера к «стволу* или
боковым группам другого полимера
(в) позволяет синтезировать мате-
риалы с заданными свойствами.
Ио пластическим массам в
машиностроении обеспечен та-
кой радушный прием не только
потому, что онп более «техноло-
гичны», т. е. легко превращают-
ся в готовые изделия. Оказы-
вается, что и по своим качествам
они часто не только заменяют
металл, но п превосходят его.
Пластические массы — это
либо чистые полимеры, вроде
полиамидной смолы — нейлона,
из которой отливают напри-
мер, нержавеющие, не нуж-
дающиеся в окраске и чистке,
не ломающиеся прп столыю-
венпп с плавающими предмета-
ми илп с грунтом на мелях судо-
вые гребные впиты, либо слож-
ные композиции, в которых
н качестве удешевляющего и
упрочняющего наполнителя уча-
ствуют древес пая мука, мине-
ральные порошки, асбест, бу-
мага, стеклянное волокно, стек-
лоткань илп дерево, а поли-
меры исполняют в этом свое-
образном пластичном «бетоне»
роль связующего вещества —
клея илп цемента. Чистый вы-
игрыш от применения пласт-
масс п машиностроении изме-
ряется не только количествен-
ными показателями. Пластмас-
сы позволяют конструкторам
создавать более совершенные
машины.
НЕЗАМЕНИМЫЕ КАЧЕСТВА
Давайте проследим, за счет
каких качеств пластмассы по-
беждают сталь и машинострое-
нии. Для изготовления подшипников пл по
ляампднои смолы нейлона — нс требуется
столь высокой точности, как прп изготовлении
подшипников металлических. А работают онп
дольше. Мало того, они способны гасить виб-
рации вращающихся деталей, которые прино-
сят подчас много неприятностей. С переходом
на нейлоновые нодшнпннкп удалось, напрпмер.
вдвое повысить скорость веретен прядильных
машин, где опасные вибрации были погашены
в материале подшипника. Эти достоинства пласт-
массовых деталей объясняются высокой упру-
306
МАТЕРИАЛЫ ПЕОГРЛ НИЧЕЙНОГО ВЫ БОГ 1
гостью капрона п < го малым коэффициентом
трепня. Податливость пластмассы предотвра-
щает сосредоточение нагрузок па малы’; участ-
ках; подобно подушке, подшипник приспосаб-
ливается к любой форме опорной поверхности
на ia, плотно к пен прилегая.
Пластмассовые шестерни работают бесшумно.
Сопрягаясь с металлическими, они не искрят,
а это очень важно в тех случаях, когда машина
работает па взрывоопасном производстве.
Пластмассы в 5 - 8 раз легче стали п поэтому
незаменимы для быстродвпжущихся деталей
машин л самолетного оборудования, конструи-
руя которые инженеры стараются выгадать
каждый грамм веса.
Болты из спрессованного нейлона не нужно
изолировать от электрического тока. Благодаря
своей упругости они незаменимы при соедине-
нии неподвижных деталей. Из них можно из-
готовлять «равнопрочные» детали, в то время
как металлические детали машин срабатываю! ся
в разные сроки, что ведет к частым поломкам
п усложняет ремонт. Кузова автомашин и
катеров, изготовленные пз армированных пласт-
масс, не боятся ударов при столкновении.
Если даже в них образуются пмятппы. их можно
выпрямить, просто нажав на них с противопо-
ложной стороны. Сейчас уже появились пласт-
массовые пружины, нс подверженные коррозии
и не теряющие эластичности долгое время
Искусственные полимерные материалы спо-
с тбствуют более полноценному использованию
природного полимера — дерена. Каждый знает,
что дерево легко расколоть вдоль, разделяя
волокна, и трудно перерубить пх поперек.
Хотя древесина неплохо поддается обработке,
затраты труда па нее процессы обработки весьма
велики и относительно мало продуктивны, пото-
му что остается много отходов. Не использова-
лись ветки, горбыли, стружки, опилки — боль-
ше половины исходного материала пропадало,
пока па выручку не пришли н лихтерные мате-
риалы. Ими пропитывают н оклеивают размо-
лотые плн превращенные в пружку 61 лые «от-
ходы», и под горячим прессом получаются дре-
весно-волокппстые п.ш древесно-стружечные
плиты.
Свойства их по всех направлениях одина-
ковы: пх не «поводит» при повышенной влаж-
ности, они не рассыхаются п не подвержены
загниванию. Для наружной отделки изделии
из древеспо-во.юкннстых плн древесно-стружеч-
ных плит могут служить тонкие слои цепной
породы натуральной древесины (так назы-
ваемып шпон) ii.hi их многокрасочны! печатные
воспроизведения, защищенные от повреждений
топкой прозрачной плепкоп пз того пли иного
полимера. Таким образом, при помощи полиме-
ров не только используются былые отходы, по
и не утрачиваются декоративные качества
дерева.
В судостроении древесина очень давно
уступила главные позиции металлу, защи
щаемому от разрушающего воздействия мор-
ских солей и биологического обрастания по-
лимерными пленками с добавкой ядовитых ве-
ществ. Сейчас п в конструкции малых судов ее
окончательно вытесняют легкие и прочные
полимерные материалы с каркасной основой
пз стеклоткани. Склеенные пз пропитанной
полимерами стеклоткани корпуса судов отде-
лывают изнутри еще более легкими, плавучими
обшивками из пористых полимеров.
Прочность всех этих древесных и стеклово-
локнистых материалов на полимерной основе
поразительна, в особенности если принять во
внимание их малый удельный вес. Например,
слоистые бумажные пластики, пропитанные
одним пл самых старых п самых распространен-
ных видов полимеров — смолами, изготовляе-
мыми из формальдегида и фенола, при удельном
весе 1,3 1,4, имеют прочность па разрыв
7 10 кГ на 1 ли2.
Пластические массы, изготовленные из стек-
лянной ткани, пропитанной другим видом поли-
меров — полиэфирными смолами, которые по-
лучаются при реакции фталевого ангидрида
с глицерином (глифта ш или глппталь), при
удельном весе 1,0 -1,8 обладают разрывной
прочностью в 30 -70 кГ па 1 ллг2. Дерево при
СИЛОСНАЯ БАШНЯ
ПЗ ПЛАСТМАССЫ
5 Силосную башню можно пз-
{ готовить из пластмассы. Она пред-
I ставляст собой чехол пз Шишло-
вой пленки, который помещается
в собираемый нз отдельных секций
} проволочный сетчатый каркас.
После заполнения силосом (а баш
ня вмещает его 40 Т) чехол сверху
завязывают. Пластмассовая плен
< ка предохраняет силос от попади
пня воздуха п влаги, н он хороню
> сохраняется. Пашня очень порта-
тивна: в сложенном состоянии опа
умещается в коробке размерами
60>120 «л. F.C легко можно пере
везти в нужное место п быстро
собрат!,. Диаметр башни в собран
пом визе более 1 .ч, а высота 3,5 .ч
20*
307
ХИМИЧЕСКЛ Я ИГО АЬНПЛЕННОСТЬ
РАДИОДЕТАЛИ ИЗ КА ПРОНА
О том, что из капрона изго-
товляют красивые чулки, знают,
пожалуй, все. Многие, вероятно,
слышали п о прочных, не под-
дающихся гниению капроновых
рыболовных сетях. По знает ли
вы, что скоро можно будет купить
радиоприемник, многие детали
которого изготовлены из капрона?
Держатели катушек, корпуса
сопротивлений и некоторые дру-
гие детали, обычно изготовляв-
шиеся из других пластмасс, будут
прессоваться пз капрона. Такие
детали эластичнее и дешевле
других пластмассовых, их легче
обрабатывать.
удельном весе 0,5- 0.8 имеет прочность на
разрыв 7 кГ на 1 зьи2. Прочность обычной ста-
ли 60 кГ на 1 мл2, зато удельный вес 7 -8.
Уступая дереву по удельному весу, пласти-
ческие массы превосходят по прочности не
только дерево, по п многие металлы.
Строительные материалы, изготовленные
на основе полимеров, благодаря своему неболь-
шому удельному весу гораздо выгоднее камня.
Онп расширяют области полезного применения
Искусственных камней, к которым относятся
п давно известные материалы — обожженная
глпна, стекло, бетон.
Многие полимеры, средп которых наиболь-
шее распространение получилп акриловые
смолы (полимеры акриловой, метакриловой
кислот и их производных — эфиров и нитрилов),
успешно заменяют обычное стекло во всех
случаях, когда высокий удельный пес и природ-
ная хрупкость стекла — этого превосходного
во всех остальных отношениях материала —
препятствуют его использованию. Например,
поли мет а к рилат (полимер метилового
э)>ира и метакриловой кислоты), широко из-
вестный под названием плексигласа, позволил
остеклить самолеты непробиваемой прозрачной
броней.
Из полиметакрилата, который называют
также «органическим стеклом», изготовляют
увеличительные небьющиеся стекла для часов,
циферблаты, прозрачные сосуды, не говоря уже
о многих изящных и красивых п.зделпях народ-
ного потребления. Для прослоек в безопасных
стеклах автомашин начинают применять про-
зрачную виниловую смолу - полпвпппл-
бутираль. Она не изменяет своего цвета
под действием ультрафиолетовых лучен и со-
храняет прочность при низких температурах.
Природный каучук — эластичное, горючее
легко растворимое в маслах и бензине вещество.
Синтетические каучуки сохранили лишь глав-
ное качество природного — эластичность, но
приобрели много новых полезных свойств.
Из новых бепзпно- и маслоустойчивых синтети-
ческих каучуков так называемый поли-
у ре та ионы й по химической природе вообще
не имеет ничего общего с натуральным. Он
необыкновенно прочен к истиранию.
В ряду «классических» материалов, которые
человек использует для техники, нам осталось
коснуться только волокон и кожи. У этих
материалов много достоинств; прежде всего они
прочны п гибки. Это объясняется их полимерной
основой. Целлюлоза, пз которой состоят в ос-
новном волокна хлопка, льна, конопли и
других текстильных материалов, так же как
кератин шерсти и белок натурального шелка
(фиброин) пли кожи (коллаген),— это при-
родные полимеры.
Полимерная основа для создания синтети-
ческого подобия кожи уже «сконструирована».
Труднее всего было воспроизвести тончайшую
сеть капиллярных пор, которые не пропускают
холод и влагу извне и позволяют свободно ис-
паряться избыточной влаге внутри o6jbfi. об-
разующейся при ее носке. После того как j да-
лось преодолеть это затруднение (чаще всего
поры образуются в синтетическом заменит ’.те
кожи путем испарения заранее заделанных
в пего твердых частичек газообразователя),
изящная, легкая и ноская искусственная кожа
в сочетании с пористыми, стойкими к исти-
ранию резиновыми подошвамп стала полно-
ценным материалом для массового изготовле-
ния обуви.
Занялись химики и созданием новых поли-
меров, пригодных для изготовления волокон
разного назначения. Они стремились также
наптп способ изготовления высококачественных
полимерных цепей, пригодных для вытягивании
из них синтетических волокон пз наиболее до-
сту иного сырья. В этом отношении достигнуты
исключительные успехи.
Наиболее широко применяются для изготов-
ления синтетических волокон полиамид-
ные смолы: капрон, нейлон, эпапт
и др.— вещества, молекулы которых имеют
лппейное строение Их название связано с тем,
что отдельные звенья молекулы соединены
ампднымп группами Эти группы НСО содер-
жатся также в природных веществах белкового
характера, в кератине шерсти и фиброине
шелка. Именно поэтому капрон и нейлон
308
МЛ ТЕРИЛЛЫ НЕОГРА ИИЧЕНИОГО ИЫБОРЛ
обладают цеинымп техническими свойствами,
близки мп к свойствам животных волокон.
Ряд преимуществ по сравнению с капроно-
вым волокном имеет энантовое волокно, метод
производства которого разработав советскими
учеными.
Ценными качествами обладает полиэфир-
ная смола, получаемая в результате взаимо-
действия терефталевой кислоты с этиленглико-
лем. В Советском Союзе эта смола известна под
названием лавсана. Волокно из нее отли-
чается высокой прочностью, устойчиво к дей-
ствию высоких температур, кислот и окислите-
лей, ве изменяется под действием солнечного
света. Кроме того, лавсан нашел интересное
применение в хирургии: пз него изготовляют
протезы отдельных кровеносных сосудов и да-
же целых пучков сосудов. Главная отличитель-
ная черта волокна из лавсана — большая
упругость, напоминающая упругость шерсти,
п высокая устойчивость к сминанию. Костюмы,
изготовленные из него, не нужно гладить даже
после длительной носки, они не теряют складок
при сырой погоде.
Подобными же свойствами обладает волокно,
известное в СССР под названием нитрона
(в других странах оно называется орлоном).
Оно создано па основе полимера нитроакрило-
вой кислоты — полна к рил нитрил а.
Нитрон — прочное красивое и шелковистое
волокно, по своим свойствам приближающееся
к натуральной шерсти. Из него также изго-
товляют немнущиеся ткани.
Прочность на разрыв капрона далеко не
лучшего синтетического вещества во много
раз больше, чем у шерсти, вдвое больше, чем у
шелка, и почти не уступает прочности сталп.
Не оспаривая конечного вывода, который сле-
дует из этих сопоставлений,
химики, однако, предостере-
гают против недооценки цел-
люлозных волокон как наи
более массового и доступного
текстильного материала. Они
указывают на интересную воз-
можность химического «обла-
гораживания» этих волокон,
о чем мы расскажем дальше,
когда перейдем к описанию
способов получения полиме-
ров. А сейчас на нескольких
примерах мы покажем, как
выяснение глубоких и много-
сторонних связей между со-
ставом и строением молекул
полимерон и свойствами образуемых ими поли-
мерных материалов приводит химиков в союзе
с физиками к отысканию материалов, в наи-
большей степени соответствующих требованиям
техники.
КАК СОЗДАЮТСЯ МОЛЕКУЛЫ ГИГАНТЫ
Молекулы полимеров, напоминающие це-
почку простых молекул, нарастают, удли-
няются и, колоссально укрупнившись, даже
если они построены по простому правилу сложе-
ния, приобретают совершенно новые, сноеобраз-
иые свойства.
До самого последнего времени химик
представлял себе молекулу как конструкцию
не только сравнительно простую, во и, глав-
ное, устойчивую, физически неизменную. Одна-
ко полимерные молекулы, как оказалось, сами,
по выражению химиков, «обладают многими
свойствами физического тела». Вот что это
означает.
В каучуке, например, длинные полимер-
ные цепочки сворачиваются в переплетающие-
ся между собой клубки. При растяжении ку-
сочка каучука эти клубки распрямляются,
затем под действием теплового движения вновь
собираются в клубок, и резина сокращается
до прежних размеров. Именно потому, что мо-
лекулярные цепочки перепутаны, кусок резины
обладает способностью свободно растягиваться,
не разрываясь (конечно, до известных, строго
определенных пределов).
«Каучукоподобными» свойствами могут быть
наделены не только те вещества, которые в хп
мическом отношении подобны натуральному
каучуку. Свойствами каучуков могут обладать
различные полимеры, лишь бы их молекулы под
Рис. 2. Некоторые кремнийорганичсские полимеры придают тканям, коже,
строительным материалам и т. п. свойство несмачиваемости
(гидрофобности).
309
ХИМИЧЕСКАЯ И1>ОМЫШЛГ.ШЮС/7»
действием теплового движения могли скру-
чиваться в клубки.
Картина поведения полимеров осложняется
тем, нто в меж мол окулярных взаимодействиях
может принимать участие не вся молекула в
целом, а единичные «шарнирно» связанные
мономерные ее звенья.
Как видим, даже па самом начальном—
«молекулярном» - уровне нолямеры обладают
совершенно необычными свойствами. Они как
бы «изнутри» взрывают столетиями складывав-
шиеся представления о так называемом агре-
гатном состоянии тел. В действительности,
разумеется, все эти представления полностью
сохраняют свою силу, но картина пх проявлений
оказывается значительно сложнее, чем можно
было предполагать тогда, когда ученые еще не
проникли в удивительный мир полимеров.
Е ща только приступая к изучению химии и
физики, мы уже приучаемся строго различать
твердое, жидкое и газообразное состояния
веществ. Вступая н «страну полимеров», мы
должны если и не пересмотреть весь арсенал
наших исходных знаний, то, во всяком случае,
научиться этим оружием лучше владеть.
Начнем с того, что полимеры вообще нс могут
существовать в газообразном состоянии. Внут-
ренние силы сцепления, действующие между
перепутанными молекулами, столь сильны, что
под действием внешних сил, стремящихся разде-
лить молекулы (например, при сильном нагреве),
они распадутся на исходные звенья (как говорят
химики, «деп о л и ме риз уют ся »)
раньше, чем начнется испаре-
ние полимера. В газообразное
состояние могут обратиться
только составные части поли-
мерных цепей — мономеры.
Агрегатное состояние обыч-
ных тел зависит от степени ин-
тенсивное*] и теплового движе-
ния пх молекул. Но, когда мы
имеем дело с длинными цепо-
чечными молекулами полиме-
ров, нам приходится различать
тепловое движение цепочки в
целом и тепловое движение от-
дельных звеньев, ее составля-
ющих. И вот оказывается, что
размеры полимерной молекулы
и здесь играют решающую роль,
определяя ее новые, удивитель-
ные особенности. Если цепочки
настолько перепутаны, что их
смещение друг относительно
дру га очень затруднено,то прак-
тически полимер ведет себя,
как твердое тело. Но отдельные
звенья полимерной цепочки дви-
гаются интенсивно, и это при-
водит к важным последствиям.
Представим себе полимер-
ную молекулу, как «ожерелье»
из обычных молекул, связан-
ных гибкими тонкими нитями.
Если тело, сложенное из таких
молекул, подогреть выше гемве-
ратуры его плавления, то оно
приобретает некоторые свойства
жидкости, в частности будет
облегчена его деформация иод
310
Л/Л tliPHAJU НЕОГР I ПН Ч f // ПО ГО ПЫ ПОР. 1
действием внешних сил. Однако межмолеку-
дярные связи будут продолжать действовать.
Поэтому такое тело, уже ставшее по существу
«жидким», не удастся, однако, ни разбрызгать,
пн испарить. В то же время оно будет легко
менять свою форму под самым легким давле-
нием пальца; впрочем, лишь в тех пределах, в
которых это ему позволяют межмолекулярпые
связи. Иначе говоря, в таком «не вполне жид-
ком» состоянии полимер, в котором подвижность
цепей в целом ограничивается, но практически
не ограничена подвижность пх звеньев, будет
проявлять эластичность.
Прп понижении температуры все будет об-
стоять тоже не так просто, как в обычном теле,
сложенном пз малых молекул. Между молеку-
лами. играющими роль звеньев в полимерной
цепи, могут возникнуть дополнительные связи.
Это приводит к значительному повышению
прочности. В таких условиях полимер становит-
ся обычно аморфным твердым телом. Почему
аморфным? Да потому, что цепочки перепутаны
между собой п составляющие их звенья не
могут уложиться в правильную кристалличе-
скую решетку. Иначе говоря, наша связанная
жидкость («не вполне жидкость») вступит в так
называемую область стеклования — попросту
говоря, замерзнет без образования кристаллов.
Впрочем, полимеры можно заставить и кри-
сталлизоваться, нисколько прп этом не нарушая
полимерного строения сампх молекул. Если до
того момента, когда наступает температура
стеклования, полпмер сильно растянуть, цепоч-
ки в какой-то мере распутаются, вытянутся
и сориентируются параллельно друг другу.
Прп этом, естественно, появятся благоприятные
условия для кристаллизации. Такой кристал-
лический полимер приобретает дополнитель-
ную прочность по сравнению с аморфным.
Свойство полимеров кристаллизоваться при
растяжении (на физическом языке это называет-
ся «кристаллизацией при ориентации») широко
используется прп прядении синтетических воло-
кон. «Вытяжка» на специальной машине значи-
тельно повышает пх прочность.
Вытягивание не единственный способ кри-
сталлизовать полимеры. Недавно открыты ме-
тоды полимеризации, при которых получаются
цепочки особо упорядоченной структуры. В го-
товом полимере они образуют кристаллическую
решетку уже в силу «внутреннего» стремления
к упорядочению. Волокна из таких и з о т а к-
т и ч е с к и х полимеров сейчас научились из-
готовлять, например, из легкодоступного газа—
пропилена.
Рис. 4 Чтобы «сковать* молекулярную цепочку, хи-
мик применяет высокие температуры и давления.
Однако температура подчас не только помогает моле-
кулам соединяться в длинные цепочки, но и рвет их.
Подобно тому как с помощью игл сшиваются щеки тка-
ни, так и химики при помощи катализаторов «сшивают»
молекулы и превращают одни вещества в другие.
Для наглядное гп мы пытались представить
себе полимер как обычное тело со «связанными»
молекулами. Такое «связывание» полимерных
цепочек широко применяется в промышленно-
сти. Ближайший пример хорошо известная
вулканизация каучука. Поли изопреновые пли
полибутадыеповые цепочка каучука (в первом
случае мы имеем дело с натуральным каучуком
пли с его синтетическим аналогом, во втором —
с одним пз синтетических каучуков) связыва-
ются поперечными мостиками пз серы1.
Основная цель такой операции (она-то,
собственно, и называется в у л к а н и з а-
ц п е н) — раз и навсегда зафиксировать взаимное
расположение отдельных цепочек, чтобы пред-
отвратить «течение» полимера в полом. Для
этого, оказывается, вполне достаточно создать
на одной исходной цепочке всего лишь 2—3 по-
п речные связи.
На подвижности отдельных звеньев это
почти не отражается, и такой полимер по-
прежнему будет каучукоподобным, т. е. высоко-
эластичным, находясь одновременно в двух
твердых состояниях аморфном п крвсталлп-
1 Существуют и некоторые другие способы созда-
ния поперечных связен, в частности под действием
радиоактивных излучении.
311
ХИМИЧECU 111 ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
ческом. Однако прочность его и высокоэластич-
ном состоянии значительно попытается.
Пз всего сказанного можно сделать следую-
щий важный вывод: в зависимости oi интенсив-
ности теплового движения отдельных звеньев
один и тот же полимер может существовать
либо в виде высокоэластичпого каучука, либо
в виде аморфной пластмассы, либо в виде кри-
сталлических волокон.
Следует заметить, что пластмасса тоже может
быть сделана кристаллической. Но это не всегда
выгодно. В тех случаях, когда опа предназна-
чена для использования в качестве стекла,
кристалличность — пежелател ыгос свойство,
ибо закристаллизовавшееся стекло становит-
ся мутным.
Повышение температуры — не единственный
способ повышения подвижности звеньев в поли-
мерной цепи.
Погружение куска полимера н подходящий
растворитель приводит на первых порах к его
частичному растворению. Результаты этого про-
цесса во многих подробностях напоминают нам
то самое «частичное плавление», прп котором
полимер можно себе представить как цепочку
из отдельных звеньев-мономеров, соединен-
ных гибкими нитями При часгичном растворе-
нии отдельные звенья большой молекулы пере-
ходят в раствор, однако связующие пх «нити»
сохраняются. Каждая молекула прп этом об-
ретает подвижность, но не может уйти от своих
соседей на расстояние, превышающее длину
«спязи». Пространство между этими молекулами
заполняет растворитель.
Как же сказывается такое неполное растворе-
пие на поведении реального полимера? Молеку-
лярные цепочки, пз которых он состоит, все еще
продолжают быть перепутанными. Гакпм об-
разом, свойства, которые от этого зависят, до
поры до времени не меняются. Но то, что от-
дельные звенья как бы переходят в раствор п
приобретают подвижность, сказывается па
состоянии полпмерных тел: полпмер «набу хает».
Даже впитывая большое количество раство-
рителя, полимер долгое время сохраняет форму
куска. Одпако объем его вес- увеличивается и
увеличивается. Он может «вырасти» в несколько
раз. Такой опыт легко удается с куском плек-
сигласа, если его ненадолго опустить в бензол
или хлороформ. Плексиглас разбухнет и по-
степенно перс идет в каучукоподобное состояние
Явление «частичного растворения» вы мо-
жете понаблюдать, если у вас дома есть кру-
женная салфетка или дождевой плащ нз поли-
винилхлорида пли поливннн.тацетата. Зтп ве-
щества сами но себе образуют плевки жесткие
и ломкие. Чтобы изделия пз них стали мягкими
и эластичными, в них вводится растворитель;
в промышленном обиходе его называют н л а-
с т и ф и к а т о р о м.
Набухая в раствори голе., пленка полимера
приобретает эластичность. Легко догадаться,
что для использования в качестве пластифика-
торов подбираются растворители, точка кипения
которых достаточно высока. Иначе они
слишком быстро испарятся из полимера, и тот
«загрубеет». Рано пли поздно это все же проис-
ходит. Поливпнилхлоридовые илп псливи-
нилацетагные плащи и салфетки начинают
«деревенеть» и коробиться.Попробуйте протереть
их глицерином: «частичное растворение» в ка-
кой-то мере вернет им прежнюю мягкость.
Но вам не удастся до конца исправить разру-
шения, которые причиняют сложным полимер-
ным молекулам световые лучи и другие внешние
воздействия. Такие разрушения носят название
«старения» полимера.
Мы говорили о частичном растворении.
А если процесс растворения продолжать, погру-
зив полимер в растворитель па достаточно дол-
гий срок? Что тогда с ним произойдет0
Рано нлв поздно (сроки зависят от особен-
ностей растворителя и полимера) наступит та-
кой момент, когда цепочки приобретут доста-
точную подвижность, чтобы разделиться п пол
постью перейти в раствор, т. е. превратиться
в жидкость. Однако, ч препратпвшпсь в жид-
кость, полпмер поначалу будет продолжать
проявлять некоторые прежние свойства. Жид-
кость получится вязкая, густая, тягучая. Толь-
ко при очень большом разбавлении (прп котором
концентрация полимера падает до одного плп
даже долей процента!) взаимодействие хц жду
длинными цепочечными молекула|Ш вастолько
ослабеет, что они изолируются друг от друга.
Таким образом, изучая сложную картин}
изменений свойств полимерных веществ (и
прежде всего механических свойств, наиболее
важных для практики), фпзпко-хпмпк прпходвт
к заключению, что во всех счучанх чудесные
особенности полимеров снязаны с двойствен-
ностью поведения полпмерных молекул. Они
одновременно подвижны п неподвижны, гибки
и скованны. Подвижны их отдельные звенья,
в то время как перемещение всей цопочкп в це-
лом ограничено, благодаря тому что длинные
цени полимера либо перепутаны, либо, наобо-
рот, строго ориентированы и скреплены темп же
• вязями, какие существуют в кристалле.
II в том и в другом случаях решающим оостоя-
312
ГЕРИ АЛЫ НЕОГРАНИЧЕННОГО ВЫ ПОР Л
тельством является большая длина цепочки
высокомолекулярных иепщетв.
Именно в этой особенное!и — большой длине
молекулярной цепочки — коренятся главные
преимущества полимерных веществ как техни-
ческих материалом. Короткие молекулярные
цепочки нс могут перепутаться настолько, чтобы
было предотвращено свободное течение каучуко-
подобной жидкости. Их совокупность нс может
быть пронизана сеткой кристаллических связен.
И если уж они кристаллизуются, то сложенное
пз пих твердое тело не обладает спонствамп
эластичности.
Большая длина молекулярных цепочек под-
дастся управлению. Химики научились вовремя
останавливать процесс дальнеiiinero паращпва-
пия звеньев, т. е. дальнейшего удлинения цепо-
чек, если нужно задержаться на той стадии, ког-
да достаточная прочность материала сочетается
еще с его высокой эластичностью.
Мы можем, с другой стороны, легко перейти
эту грань, если это понадобится. Надо только
продолжить процесс наращивания полимерных
цепочек. В конце концов они перепутаются
так основательно п столь многократно, что под
действием все вновь и вновь возникающих
молекулярных взаимодействий потеряют по-
движность даже отдельные звенья. Полимер
приобретет жесткость вполне твердого те ia —
быть может, даже более твердого, чем иная
кристаллическая постройка» В пен кристаллы
могут «скользить», смещаться вдоль плоскости
пх соприкосновения. В полимерном материале
такое смещение невозможно.
Как уже было сказано, затвердевать в про-
цессе «старения» могут и некоторые научуне-
подобные матерпалы. Противоядием против
«старения» — следствия чрезмерного удлине-
ния полпмерных цепей — могут служить такие
вещества, вводимые в состав каучуков, кото-
рые препятствуют развитию процесса полиме-
ризации, т. е. дальнейшему удлинению полимер-
ных цепочек. Разработка мер против «старения»
полимеров — важная задача пауки. Необходимо
предохранить полимеры от всех изменений,
происходящих под влиянием света, тепла, ра-
диации, механических воздействий п т. д«
Многое, конечно, зависит и от гибкости
самих полимерных цепочек.
Так. для изготовления каучука непригодны
молекулы целлюлозы. При всей их длине онп
для этого слишком жестки. Только если моле-
кула достаточно гибка, она сможет скрутиться
в компактный клубок. В свою очередь чем
компактнее такое расположение молекулы, if м
больше то относительное удлинение, на кото-
рое способен образующийся н i этих молекул
каучук.
Однако жесткие молекулы обладают други-
ми достоинствами, которыми нельзя прене-
брегать. Именно благодаря этой жесткости они
легко распрямляются и хорошо ориентируются
друг относительно друга. А когда онп вытяги-
ваются в параллельный пучок, то соприка-
саются друг с другом, причем практически по
всей длине.
Гем самым значительно расширяется «зона
взаимных контактов».
Межмолекулярные взаимодействия, возни-
кающие при таком параллельном расположении
прямолинейных цепочек, становятся настолько
сильными, что сместить молекулы друг относи-
313
XIIM114LI ИЛЯ III'OMbllll.'IHIllOCTI,
телыю дру га становится иракпгчески coiiepiiieii-
но невозможным. Если нить, сложенная пз гакпх
плотно прилегающих друг к другу цепочек, и
разрывается, то это происходит не в резуль-
тате разьединения двух соседних молекул, а
за счет пх полного разрушения (химик пред-
почел бы сказать: «за счет разрыва валентных
связен»). Эту —вероятно, одну из важнейших
качественных особенностей полимеров — тайпу
их исключительной прочности можно истол-
ковать на доступном языке элементарной
механики.
Возьмем для примера цепь углеродных а го-
мон (в частности, метиленовых звеньев СНг),
последовательно связанных валентностью угле-
рода. Для того чтобы разорвать каждую такую
валентную связь углеродных атомов, нужно за-
тратить около 80 ккал (все эти расчеты относятся
к одной грамм-молекуле). Мс-шлеповые звенья
двух разных молекул, находящихся рядом,
тоже притягиваются друг к другу, по их взаимо-
действие очень слабо. Чтобы переместить пх
друг относительно друга, достаточно самое
большее пол килокалории. Что из эюго сле-
дует практически?
Малые молекулы сравнительно легко отор-
вать друг от друга, поэтому сложенное из них
тело обладает малой механической прочностью
п легко расплавляется под действием даже не-
больших температур. Однако химически это
вещество достаточно стойко, ибо разорвать
молекулу гораздо труднее.
В больших молекулах все обстоит как раз
наоборот. Для разрыва молекулы па две части
достаточно все тех же 80 ккал, по вот для пере-
мещеппя молекул друг относительно друга нуж-
ИХ СБЕРЕЖЕТ IUI ACT МЛ СС А
Пластмасса, пластмасса, пласт-
масса... Это слово встречается J
чаще, чем «чугун», «сталь»,
«дерево». Подсчитано, что только
на стройках нашей страны в блн
жавшее время пластмассы смогут
заменять каждый год около
12 млн. л3 пиломатериалов,
свывю 9 млрд. шт. кирпича.
140 тыс. Т стали и 15 тыс. Т ;
цветных металлов. Общая сумма
экономии составит от этого
3,5 млрд. руб. Л на эти деньги
можно будет каждым год строить
I00H больших домов, в которые {
смогут въехать сотни тысяч но- .
воселов.
но уже столько раз но полкплокалорин, сколько
одно и то же метиленовое зцрпо повторяется
в большой молекуле. А таких повторений могут
быть сотни и даже тысячи. В этом случае го-
раздо легче разорвать молекулу, чем оторвать
две молекулы друг от друга. Иначе говоря,
новая совокупность молекул обеспечивает ма-
териалу н новое качество — повышенную проч-
ность.
В 3-м томе Детской энциклопедии вы найдете
подробные сведения о том, по каким законам
и какими способами отдельные структурные
элементы — мономеры — соединяются прочной
химической связью, образуя полимеры с со-
вершенно новыми ценными свойствами. Здесь
мы только напомним основные приемы, кото-
рыми пользуется химия, создавая полимеры.
Эта новая область химии выдвинула перед ис-
следователями и технологами ряд новых, весьма
своеобразных, почти что «инженерных» задач.
Не случайно все чаще говорят о «конструирова-
нии» материалов с заранее заданными для той
или иной цели свойствами. Как же осу щсствляет-
ся и как выполняется такое «конструирование!?
Прежде всего молекулы простых, исходных
веществ, на основе которых мы хотели бы
получить тс пли иные полимеры, должны содер-
жать группы, способные присоединять молекулы
того пли другого мономера. Такими способ-
ностями наделены группы, содержащие двой-
ную и in тройную связь между атомами углеро-
да или углерода и азота.
Однако присутствие двойной или тройной
связи в молекуле мономера — не единственное
условие, указывающее на возможность ее учас-
тия в процессах полимеризации. Эгу способность
могут приобрести вещества, содержащие дру-
гие группировки, например кольца, способные
к размыканию. Разомкнув подобное кольцо и
полимеризовав мономеры, содержащие эти груп-
пировки, получают уже упоминавшиеся полиа-
мидные смолы, пз которых и и'отовляются кап-
рон, нейлон и др.
Далеко не все химические реакцпп происхо-
дят в результате непосредственного взаимодей-
ствия молекул реагирующих веществ. В опре-
деленных условиях молекулы могут отщеплять
атомы пли группы атомов с образованием
попов электрически заряженных частиц или
свободных радикалов нестойких заряженных
частиц. Многие реакции полимеризации про-
исходят по так называемому цепному механиз-
му, прп котором непрерывно образуются спо-
собные к реакции радикалы (см. т. 3, раздел
«Химическая реакция»)
314
и УТЕРИ АЛЫ И EOT Р Л ИИ Ч!ИНОГО ЬЫБОР I
Рис. 6. Использование крекин. -газов для получения
полимерных материалов.
Для того чтобы мог начаться рост цени поли-
мера, необходимо принести хотя бы небольшую
часть молекул мономера в возбужденное состоя-
ние, пли, как выражаются химики, «активи-
зировать» пх. С этой целью применяют акти-
ваторы или инициаторы реакции (чаще всего
различные перекиси). Иногда активация молеку-
лы достигается другим путем, например дейст-
вием света или радпоактпвных излучений, повы-
шением температуры.
Наряду с полимеризацией для получения по-
лимеров широко применяют и метод и о л и-
к о н д е и с а ц и и. У мономеров, которые уча-
ствуют в этом процессе, отсутствуют двойные
связи, но есть химически активные группы.
Поэтому в процессе химической реакции одно-
временно с образованном полимера выделяются
и низкомолекулярные вещества, спирт плв
вода.
Присутствие в молекуле полимера фтора пли
кремния делает получаемый материал весьма ус-
тойчивым к химическим воздействиям. Напри-
мер, полимер тетрафторэтплена— фтороплас 1-4
один из самых замечательных синтетических
материалов. Нез заметного снижения механиче-
ской прочности он выдерживает нагревание до
300‘; на него не действуют нн горячая азотная
кислота, ни кипящая щелочь, пи «царская
водка». Он даже более стоек, чем платина.
Кремнийорганическпе полимеры, благодаря
сочетанию «скелета» пз чередующихся атомов
кремния п кислорода (что их сближает с кварцем
п песком) к органических групп па основе атомов
углерода в боковых цепях, обладают замечатель-
ными свойствами. Опп совмещают теплостой-
кость, характерную для песка и кварца, с
мягкостью, эластичностью и растворимостью
органических смол. На основе кремпийорга-
пическпх полимеров получают пе только твер-
дые, жесткие или гибкие смолы для жаростой-
ких пластмасс и лаковых покрытий, электро-
изоляции п каучуков для резин, по и водоот-
талкивающие покрытия, жидкие и вязкие мас-
ла, которые не замерзают прп очень низких
температурах. Кремнпйоргапическая изоляция
увеличивает продолжительность работы раз-
личных электромашин, аппаратов и других
электротехнических устройств. Опа позволяет
повысить плотность тока в обмотках электри-
ческих машпп и аппаратов, благодаря ее при-
менению удается сократить вес оборудования
па 35 40 ... Прп этом значительно jMC-ньша-
ются размеры электрооборудования; если же
они сохраняются, то повышается мощность
электрических машпп и аппаратов. В кабель-
ной промышленности пластмассы заменят за
семилетку около миллиона топи свинца.
Огромное значение кремгшйорганнческих
материалов для новой техники хорошо видно
па одном характерном примере. Мы уже упоми-
нали органические заменители хрупкого сили-
катного стекла — плексиглас и полпвипилбу-
тираль. Оба эти полимера оказались непри-
годными для ветровых стекол самолетов,
летающих со сверхзвуковыми скоростями. Как
известно, прп этих скоростях па поверхности
самолета возникают области высоких темпера-
тур. Между тем уже при температуре +83°
прослойка из полпвипплбутпраля становится
мягкой, теряет сопротивление к сдвигам, пу-
зырится. При температуре —53° эта про-
слойка становится такой же хрупкой, как
и стекло. А прозрачный кремпппоргапиче-
ский каучук обеспечивает п прочность и про-
зрачность ветровых стекол в промежутке тем
перат у р от - 53° до -| 177 .
315
ХИМИЧЕСКАЯ Ul'Cl'UlJIllJIEIIllrH Т1>
Включение и полимерные молекулы Метал-
лон позволяет создавать удивительные пласт-
массы, обладающие электрическими свойствами.
Их можно пспользоватьтакже и в качестве полу-
проводников. Металлоорганические полимеры
позволят заменить германий и селен, широко
применяемые для птготонлепия полупроводни-
ковых приборов.
Разработано много способов объединения
в одну полимерную конструкцию разнохарак-
терных цепей. Это обусловливает подчас при-
чудливое сочетание свойств полимерных мате-
риалов .
Разными способами (начиная от меха-
нического перетирания и кончая воздействием
радиоактивных излучений) па конце илп на
любом другом участке полимерной цепи создают
свободные радикалы, ла которые наращивают
новые цепи. Так получают ве только разветвлен-
ные конструкции полимера одного состава,
но и своеобразные «гибриды» пз разных поли-
мерных цепей, «складывающих» свои полез-
ные свойства.
Например, сополимеры (таково более стро-
гое химическое название этих «привитых», пли
«гпбридных», полимерных форм) стпрола с по-
ливинилхлоридом приводят к получению ма
терпала, близкого к полистиролу по своим
ценным свойствам электроизолятора п одно-
временно обладающего значительно большей
огнестойкостью и бензомаслостойкостью, чем
этот важный для техники полимер. В другом
стучаена молекулы кремпийоргавического кау-
чука, который теплостоек, но неустойчив в сре-
де бензина и масел, при воздействии гамма-лу-
чей удалось «привить» боковые ветвп бензо-
маслостопкого полиакрилнптрпла.
В этой же связи можно вернуться к вопросу
об облагораживании натуральных целлюлоз-
ных волокон. Такое облагораживание связано
в первую очередь с прививкой на поверхность
целлюлозных волокон синтетических полиме-
ров, в особенности того же акрилнптрпла.
Подобные прпвивки изменяют упругие свой-
ства волокон, уменьшают пх смачивание, по-
верхностное треппе, а следовательно, и износ,
улучшают окрашиваемость. Изделия пз таких
обработанных волокон устойчивы, не мнутся,
стойко сохраняют свою форму; пх не нужно
гладить после с гнркн.
Уже открылись реальные возможности со-
здания полимерных красителей, физиологиче-
ских активных веществ, новых ионообменных
СМОЛ И Т. д.
Ныне с расширением круга веществ, во-
влекаемых в технический обиход, и в резуль-
тате овладения широчайшими возможностями
которые таят в себе полимеры,— реально соз-
даны предпосылки для создания любых
материалов с любыми свойствами, которые
могут понадобиться новейшей технике.
ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ
Важнейшая особенность новых материалов,
получаемых па основе различных полимеров,_
сравнительная простота их превращения в го-
товые изделия в стадии вязко-текучего состоя-
ния, в которой напболее резко проявляются
их пластические свойства. Эта способность
легко формироваться (в определенных условиях,
так илп иначе связанных с нагревом), а затем
при обыкновенной температуре стойко сохра-
нять приобретенную форму и дала пластиче-
ским массам их название.
С точки зрения переработки полимеров пх
можно (впрочем, весьма условно) разделить
на две основные группы: термопласты,
к которым относятся матерпалы, меняющие под
влиянием нагревания только свою пластичность,
но сохраняющие структуру, и те р м о ре-
актив п ы е п л а ст п к н, в которых под
действием нагревания линейные молекулы как
бы сшиваются, o6pa3j я сложные пространствен-
ные конструкции.
К термопластам относятся почти все пла-
стические массы, которые получаются сращи-
ванием мономеров в длинные цепочки методом
полимеризации. Назовем некоторые распростра-
ненные пластические массы этого рода. Средп
них выделяется полиэтилен, или п о-
л л т е н, который недаром именуют «королем
пластиков». Если не считать пористых и пено-
образных пластиков, полптеп — самая легкая
пластическая масса. Его удельвый вес мало
отличается от удельного веса льда, что позво-
ляет ему плавать на поверхности воды. Ок
исключительно стоек по отношению к щелочам
н едким кислотам и прп этом прочен, легко сги-
бается. не теряет гибкости даже при шестпдеся-
тиградусном морозе. Полптен поддается свер-
лению, обточке, штамповке, — словом лю-
бым видам обработки на тех станках, кото-
рые применяются для обработки металла. На-
гретый до 115 120 , полптен становится мягким
и пластичным, п тогда прессование»! пли литьем
иод давлением пз него можно изготовлять лю-
бых видов посуду — от флаконов для духов до
огромных бутылей для кислот п щелочей. В на-
316
МЛ Т! РИАЛЫ ПЕОГРАНИЧЕЙНОГО ВЫБОР 1
гретом виде нолитен легко поддается раскатке
в топкие пленки, которые служат для заверты-
вания продуктов, боящихся сырости. Сочетание
прочности и упругости делает политоп удобным
материалом для изготовления бесшумных ше-
стерен, вентиляционного оборудования и труб
для химических заводов, клапанов, прокладок.
К распространенным термопластам относит-
ся также н поливинилхлорид (часто
его не сонсем правильно называют полихлор-
винилом). На его основе изготовляются два
основных вида пластических масс: жесткие
целлулопдоподобного типа — так на 1ы вас,мы о
винипласты и мягкие пластикаты.
Сюда же примыкают н о л и с т и р о л—цен-
ный изолятор для высокочастотных устройств
и специальной радиоаппаратуры, напоминаю-
щий по внешнему виду бесцветное стекло, и
по [ и м с т и . I м е т а к р п л а т (органиче-
ское стекло).
К термопластам относятся пластические
массы, изготовляемые из соответствующим
образом переработанных природных полимеров
(например, нитроцеллюлоза, получаемая об-
работкой хлопковой целлюлозы смесью азот-
ной и серной кислот, и ацет алцел.полоза), и, в
виде исключения, полиамидные смолы, полу-
чаемые способом поликонденсацип и гак назы-
ваемой «ступенчатой*, или многократной, по-
лимеризации.
Разница между этими основными группами
материалов весьма значительна. Изделия пз
термопластов можно раздробить и вновь пере-
работать. Для изготовления из них тех или
иных изделий широко применяется литье под
давлением. Изделие затвердевает в охлаж-
даемой пресс-форме и несколько секунд; в ре-
зультате производительность современных
литьевых машин очень велика: за сутки они
могут выпустить от 15 до 40 тыс. изделий сред-
него размера и несколько сотен тысяч мелких.
С термо реактивными матерпаламп дело об-
стоит сложнее: после того как они отвердели,
вернуть их в вязко-текучее состояние, при
котором онп могли бы снова стать пласгпч
нымп, практически невозможно. Поэтому литье
из них затруднено; их по большей части прес-
суют под нагревом, а образовавшиеся изделия
выдерживают в форме* столько времени, сколько
необходимо, чтобы смола по всему сечению
изделия перешла в неплавкое состояние. Зато
изделие уже нс трсб\ст охлаждения.
Хотя метод горячего прессования несколько
минее производителен, чем литье под давлением,
однако даже он во много раз быстрее обычных
заводов
все ш ।
ВМЕСТО 12 МЛН. ОВЕЦ
Синтетическая шерсть — спе-
циальная ткань пз синтетических
материалов не уступает по ка-
честву натуральной шерсти, а of-
ходится гораздо дешевле. Один
завод синтетической пряжи, вы
пускающий в год 30—35 тыс. Т
продукции, может заменит!, ста-
до овец в 12— 15 млн. голов. Это
значит, что 10 таких
свободно заменили бы
головке овец в СССР и высвобо-
дили бы из-под пастбищ ио мень-
шей мере 10 млн. гектаров xojk)
iiiitx земель.
технологических процессов изготовления ме-
таллических изделий. Это обеспечивает огром-
ный дополнительный выигрыш при замене
пластическими массами металлов. Ведь многие
сложные металлические изделия требуют для
своей отделки длинного ряда производственных
операций. Характерным примером может слу-
жить изготовление штампов, требующих дли-
тельных усилий наиболее квалифицированных
инструментальщиков. В советской автомобиль-
ной промышленности сейчас применяют штампы,
изготовленные из так называемых эпо-
ке и д н ы х смол с соответствующим наполни-
телем. Онп создаются с помощью одной основной
операции—отливки и одной вспомогательной—
зачистки отдельных, случайно образовавших-
ся неровностей. Промышленность вплотную
подошла к разрешению проблемы формпро-
Рис. 7. Природный полимер—янтарь. Смолка сохранила
очертания насекомого, которому, вероятно, сотни
тысяч лет.
317
XII МНЧРЛ КЛЯ llPOUbllllJII ННО( ГЬ
Рис. 8. Молекулы большинства налил ров — очень длин-
ные, тонкие и гибкие цепи атомов Ценные свойство поли-
меров связаны с вшили особенностями молекулярного
строения. На рисунке -- схемы молекул мономера (1)'.
полимеров (2.3). цепи атомов которых легко вытягива-
ются и перемещаются друг относительно друга (2) или
вытягиваются в прочные ориентированные нити (3)'.
схема пространственных молекул, сшитых отдельными
мостиками и образующих твердые пластмассы (4).
ваппя крупногабаритных изделий, например
корпусов автомобилей, моторных лодок п т. д.
На примере пластической массы, получаемой
способом ступенчатой полимеризации.— г<о-
ликапролактама (так на языке химиков насыпа-
ется смола-капрон) —можно наглядно убедиться
в том, насколько условны границы, отделяющие
па практике собственно пластические массы от
синтетических волокон.
Смола капрон получается пз лактама амн-
покап роковой кислоты—капролактама, кото-
рый в свою очередь добывается из фенола,
бензола, фурфурола (весьма перспективного
сырья, образующегося, в частности, прп пере-
работке сельскохозяйственных отходов) в
ацетилена, получаемого прп действии воды ца
карбид кальция. После окончания полимери-
зации поликапролактам выпускают пз реактора
через топкую щель. При этом он застывает
в виде ленты, которая затем размалывается в
крошку. После дополнительной очистки от остат-
ков мономера и получается нужная нам полиа-
мидная смола. Пз этой смолы, температура плав-
ления которой достаточно высока (216—218 ),
изготовляют пароходные винты, вкладыши для
подшипников, машинные шестерни н т. п.
Но самое широкое применение полиамидные
смолы находят прп получении нитей, из кото-
рых делают негпиющпе рыболовные сети, кап-
роновые и нейлоновые чулки и т. д.
Нити формируются пз расплава смолы, кото-
рый проходит через небольшие отверстия, об-
разуя струйки, застывающие прп охлаждении
в элементарные инти. Несколько элементарных
нитей соединяются в одну и подвергаются кру-
чению и вытяжке.
Химия оказывается наиболее падежной союз-
ницей такого решающего фактора промышлен-
ного прогресса, как автоматизация. Химическая
технология в силу важнейшей своей особенно-
сти, особо подчеркнутой в докладе Н. С. Хру-
щева на XXI съезде КПСС, а именно непрерыв-
ности,— наиболее эффективный и желанный
объект для автоматизации. Если учесть, вдо-
бавок, что химическое производство в основных
Своих направлениях — это производство мно-
готонпажное п массовое, то можно отчетливо
представить себе, какие необъятные источники
сбережения труда п расширения производства
Заключает п себе химия, особенно хпмпя и
технология полимеров.
Распознавал глубокие связи между строе-
нием важнейших технических ыатериалов-
полпмеров и пх свойствами н научившись «кон-
струировать» полимерные материалы по свое-
образным «химическим чертежам?, учеиыс-
ХПМИ1.П могут смело сказать: «Век материалов
неограниченного выбора начался».
318
км: ПРОИЗВОДЯТ пит ЛИПЕ ДЛЯ РЛСТ1 ипп
КАК ПРОИЗВОДЯТ ПИТАНИЕ ДЛЯ РАСТЕНИЙ
Перед социалистическим сельским хозяйством
11 стоит задача сосать в пашей стране изо-
билие продуктов питания п в полной мере обес-
печить промышленность сырьем.
В предстоящие годы пампою увеличится
производство зерновых продуктов, сахарной
свеклы, картофеля, технических культур, пло-
дов, овощ, п, кормовых растений. Намного воз-
растет производство основных продуктов жи-
вотноводства: мяса, молока, шерсти и др.
В зтой борьбе за изобилие продуктов питания
химии принадлежит шромпая роль.
Существует два пути увеличения производ-
ства сельскохозяйственных продуктов: во-пер-
вых, за счет расширения посевных площадей;
во-вторых, за счет повышения урожайно-
сти па уже обрабатываемых земельных масси-
вах. Тут-то химия и приходит па помощь сель-
скому хозяйству.
Удобрения ие только увеличивают коли-
чество, по и улучшают качество выращивае-
мых с пх помощью сельскохозяйственных куль-
тур. Опп повышают содержание сахара в свекле
и крахмала в картофеле, увеличивают проч-
ность волокон льна и хлопка и т. п. Удобрения
усиливают сопротивляемость растений болез-
ням, засухе и холоду.
Нашему сельскому хозяйству в ближай-
шие годы потребуется очень много удобрений
минеральных и органических. Минеральные
удобрения оно получает от химической промыш-
ленности. Кроме различных мши ральпых удоб-
рений, химическая промышленность дает
сельскому хозяйству ядохимикаты для борьбы
вредными насекомыми, болезнями расте
пин н сорной растительностью,— гербициды,
а также средства pei улпровання роста и пло-
доношения — стимуляторы роста, средства для
предуборочного опадения листьев хлопчат-
ника и др. (подробнее об пх применении и Дей-
ствии рассказывается в т. 4 ДЭ).
КАКИЕ БЫВАЮТ УДОБРЕНИЯ
Применяемые в сельском хозяйстве удо-
брения делятся па две основные группы:
оргапичес! пе п минера 1ьные. К органическим
удобрениям относятся: навоз, торф, зеленое
удобрение (растения, усваивающее азот воз-
духа) и различные компосты В состав пх,
помимо минеральных веществ, входят и орга-
нические вещества.
1913 1937
1950 1958 1965 гг.
Рис. 1 Рост производства минеральных удобрений
в нашей стране.
По содержанию основных питательных ве-
ществ минеральные удобрения делятся на азот-
ные, фосфорные н калийные.
В пашой стране производятся таких ком-
плексные, пли mhoi остороиппе, удобрения.
Опп содержат в своем составе пе одни, а дна
пли три элемента питания. Значительно разни
вается применение в сельском хозяйстве н
м и к р о у д о б р е и и й. В их состав входят
бор, медь, марганец, молибден, цинк и другие
элементы, небольшие количества которых (не-
сколько килограммов па гектар) пеоб.ходпмы
для развития н плодоношения растений.
319
\ Н МНЧЕСКЛ Я ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Кроме того, н сельском хозяйстве применя-
ются еще так называемые косвен н ы о
удобрения: известь, гипс и т. п. Они изменяют
свойства почв: устраняют вредную для расте-
нии кислотность, усиливают деятельность по-
лезных микроорганизмов, переводят в более
доступную д.1Я растений форму питательные
вещества, заключенные в самой почве, и т. и.
АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Исходным веществом для производства
большинства азотных удобрений служит а м-
м н а к. Его получают синтезом из азота и во-
дорода нлп в качестве побочного (попутного)
продукта прп коксовании углей и торфа.
Наиболее распространенные азотные удобре-
ния — аммиачная селитра, сульфат аммония
кальциевая селитра, натриевая селитра, мо-
чевина, жидкие азотные удобрения (жидкий
аммиак, аммиакаты, аммиачная вода).
Эти удобрения от шчаются друг от друга
формой соединений азота. G одних азот содер-
жится в форме аммиака. Это- аммиачные удоб-
рения. К ним относится сульфат аммония. В
других азот находится в нитратной форме, т. е.
в виде солеи азотной кислоты. Это— нитратные
удобрения. К ним относятся натриевая селитра
и кальциевая селитра. В аммиачной селитре
азот содержится одновременно и в нитратной,
и в аммиачной форме. В мочевине азот содер-
жится в виде амидного соединения.
Нитратные формы азотных удобрений легко
растворимы и воде, не поглощаются почвой
и легко вымываются пз нее. Онп усваиваются
растениями быстрее, чем другие формы азот-
ных соединений.
Аммиачные удобрения также легко раство-
ряются в воде и хорошо усваиваются расте-
ниями, но действуют они медленнее, чем нит-
ратные. Аммиак хорошо поглощается почвой
и слабо вымывается из нее. Поэтому аммиачные
удобрения дольше обеспечивают растения азот-
ным питанием. Они и дешевле. В этом их пре-
имущество перед нитратными удобрениями.
КАК ПРОИЗВОДИТСЯ АММИАЧНАЯ
СЕЛИТРА
Аммиачная селитра одно пз наиболее
распространенных удобрений.
Аммиачную селитру (иначе азотнокислый
аммоний) получают на заводах из азотной кпе-
Рис. 2. Вот как производят
азотнокислый аммонии
лоты п аммиака путем химического взаимо-
действия этих соединений.
Процесс производства состоит из следующих
стадий:
1. Нейтрализация азотной кислоты газо-
образным аммиаком.
2. Упаривание раствора азотнокислого ам-
мония.
3. Кристаллизация азотнокислого аммония.
4. Сушка соли.
На рис. 2 даиа в упрощенном виде техноло-
гическая схема производства аммиачной се-
литры. Как же протекает этот процесс?
Исходное сырье — газообразный аммиак
и азотная кислота (водный раствор) — посту-
пает в нейтрализатор. Здесь в резуль-
тате хпмическо! о взаимодействия обоих веществ
происходит бурная реакция с выделением боль-
шого количества тепла. Прп этом часть воды
испаряется, и образуювщйся водяной нар (так
называемый соковый пар) через ловушку
отводится наружу.
Неполностью упаренный раствор азотно-
кислого аммония поступает пз нейтрализато-
ра в следующий аппарат — доп е й трал и-
затор. В нем после добавки водного раствора
аммиака заканчивается процесс нейтрализа-
ции азотной кислоты.
Пз допейтрализатора раствор азотнокисло-
го аммония перекачивается в выпарной аппа-
рат - непрерывно действующий вакуум-ап-
парат. Раствор в таких аппаратах выпари-
вается при пониженном давлении, в данном
случае — при давлении 160—200 л.м рт. ст.
1 сило для упаривания передается раствору
через стенки трубок, обогреваемых паром
320
I/Г HPOII.IHO.lllГ Hill Ill'll д.ш РЛ( ГЕНИИ
Упаривание ведется (о тех нор, пока кон-
центрация раствора не достигнет 48. После
t того раствор идет на кристаллизацию.
По одному способу кристал тзация азотно-
кислого аммония происходит па поверхности
барабана, который изнутри охлаждается. Ба
рабап вращается, па поверхности его обра-
зуется корка кристаллизующегося азотно-
кислого аммония толщиной (О 2 льм. Корка
срезается ножом и по желобу направляется на
сушку.
Сушат аммиачную селитру горячим возду-
хом во вращающихся (утильных барабанах
при температуре 120 . После сушки готовый
продукт отправляют па упаковку. Аммиачная
селитра содержит 34- 35% азота. Чтобы умень-
шить слежпваемость, в ее состав при произ-
водстве вводят различные добавки.
Аммиачная селитра выпускается заводами
в гранулированном вп (е и в виде чешуек.
Чешуйчатая селитра сильно поглощает влагу из
воздуха, позтому прп хранении она расплывает-
ся и теряет рассыпчатость. Гранулированная
аммиачная селитра имеет вид зерен (грану ч).
Гранулирование аммиачной селитры боль-
шей частью производится в башнях
(рис. 3). Упаренный раствор азотно-
кислого аммония — и л а в — раз-
брызгивается при помощи центри-
фуги, укрепленной в потолке башни.
Плав непрерывной струей вливается
во вращающийся дырчатый барабан
центрифуги. Проходя через отверстия
барабана, брызги превращаются в ша
рнки соответствующего диаметра н во
время падения вниз затвердевают.
Гранулированная аммиачная се
литра обладает хорошими физичес-
кими свойствами, не слеживается прп
храпении, хорошо рассеивается и
поле н медленно поглощает влагу из
воздуха.
Сульфат аммония (иначе серно-
кислый аммонии) содера ит 21 % азо-
та. Большую часть сульфата аммо-
ния выпускает коксохимическая про-
мышленность.
В предстоящие годы большое
развитие получит производство пап
более концентрированно!о азотного
у (обреппя карпами ца, пли мочеви-
ны, которая содер.ьпт 46% азота.
Мочевину получают под высоким да
влепием синтезом из аммиака и угле
кислоты. Ее применяют не только
как удобрение, нс л для подкормки скота (до
полннют белковое питание) п как полупродукт
Для иронию (ства пластмасс.
Большое значение имеют и жидкие азот-
ные удобрения — жидкий аммиак, аммиа-
каты и аммиачная вода.
Жидкий амипак получают пз газообразно! о
аммиака путем сжижения под высоким давле-
нием В нем содержится 82% азота. Аммиа-
каты проставляют собой растворы аммиачной
селитры, ка шцпевоп селитры или мочевины в
жи (ком аммиаке с небольшой добавкой воды.
В них со (ер, ится до 37% азота. Аммиачная
вода- водный раствор аммиака. В пей 20%азота.
По своему действию па урожай жидкие азот-
ные удобрения не уступают твердым. А произ-
во (ство пх обхо штся намного дешевле, чем
твердых, так как отпадают операции по упа-
риванию раствора, сушке и гранулированию.
Пз трех видов жидкого азотного удобрения наи-
большее распространение получила аммиач-
ная вода. Разумеется, внесение жидких удо-
брений в почву, а также пх хранение и тран-
спортиров!, • требуют специальных машин п
оборудования.
□ 21 Детская апциклопеция, т. 5
321
ХПМПЧЕСК 1Я промышленность
КАК ПОЛУЧЛЮ'1 ФОСФОРНЫЕ
УДОБРЕНИЯ
Основным сырьем для пронзво ц’тна фос-
форных удобрении в пашен стране служат
хибинские апатиты, а также фосфориты, место-
рождения которых расположены в разных
районах СССР п довольно мпоючпслеппы. I а
обогатительных фабриках сырая апатитовая
руда перерабатывается в апатитовый концент-
рат, содержа и it до 40% 1ЛО . При этом со дер-
жащиеся в руде другие минералы — нефелин,
тптаиомагнетпт и т. и. — отделяются от апа-
тита и используются в различных отраслях
промышленности. Апатитовый концентрат по-
ступает па химические заводы для производ-
ства суперфосфата.
Химическая промышленность Советского
Союза производит следующие фосфорные удоб-
рения: суперфосфат простои порошкообразный,
1 рапу лироваиный. аммонизированный, двойной,
томасшлак, обесфторенный фосфат, аммофос.
Путем тонкого размола из фосфоритов готовят
фосфоритную муку.
Б зависимости от формы, в которой фос-
фаты содержат фосфорный ангидрид (PLO ),
фосфорные удобрения разделяют на три группы:
1. В о д и о р а с т в о р и м ы е. Опп наи-
более подвижны в почве и потому действуют
быстрее. К ним относятся: суперфосфат (прос-
той п двойной), фосфаты аммония (аммофос,
дпаммофос), фосфаты калпя, некоторые сорта
нитрофоски и др.
2. ,11 и м о н и о- и ц и т р а т и о р а с т-
в о р и м ы е. Опп содержат соли фосфорной
кислоты, растворимые в 2"<, ном растворе ли-
монной кислоты пли аммиачном растворе лимон-
нокислого аммония. Такое условное мерило
применяется в сельскохозяйственной практике
для оценки удобрений, которые по степени
растворимости находятся между водпораствори-
мымп и практически ие растворимыми формами
фосфатов. Зту группу называют «усвояемыми»
фосфатами. К ним относятся: прпципнтат,
томасшлак и обесфтореипые фосфаты.
3. Нерастворимые фосфаты. Они
растворяются лишь в сильных минеральных
кислотах. Нерастворимыцц пх называют ус-
ловно. Опп усваиваются растениями медленно
и главным образом на кислых почвах.
Самос распространенное фосфорное удоб-
рение суш рфосфат.
Его Н31 отопляют на химических заводах
депствпем серной кислотой па измельченный
фосфорит или апатитовый концентрат. Процесс
производства в основном заключается во взаи-
модействии фосфата с серной кислотой. Кислота
переводит фосфор и: трудноусвояемоп формы
в водпорастворпмое состояние, прп котором
on делается легко доступным для усвоения кор-
нями растении.
Почти все советские суперфосфатные за-
во пл сейчас работают по наиболее совершен-
ному непрерывному способу (рис. 4). Серная
кислота концентрации 76% поступает пз сер-
покислотного цеха в приемный бак. Непрерыв-
но действующий насос перекачивает ее в верх-
ний панориып бак. В напорном баке поддс кц-
вается постоянный уровень кислоты; избыток
ее по переливной трубе возвращается обратно
в приемный бак. Из напорного бака кислота
поступает в сернокислотный смеситель для раз-
бавления водой до концентрации 68%. Пз сме-
сителя разбавленная кислота проходит один
за другим три регулирую.! нх прибора. Одни
прибор регулирует температуру, другой —
концентрацию, третий — расход кислоты. Все
они настроены на заданный режим и работают
автоматически в взаимосвязанно.
Пройдя регулирующие приборы, серная
кислота в строго определенной дозе поступа-
ет в суперфосфатный смеситель, куда одновре-
менно загружается апатитовый концентрат.
До поступления в суперфосфатный смеси-
тель апатитовый концентрат проходит через
ряд аппаратов. Транспортер подает его со скла-
да в приемный бупкер, откуда концентрат прп
помощи шнекового питателя и элеватора идет
в расположенный наверху прямой шпек (ннв-
товой транспортер). Шнек обеспечивает пита-
ние ленточного весового дозатора. Избыток
апатитового концентрата снимается с воронки
весового дозатора обратным шпеком п возвра-
щается в приемный бункер. В дозаторе же со-
храняется постоянный уровень концентрата.
Пз дозатора апатитовый концентрат поступает
в суперфосфатный смеситель.
Загруженные в суперфосфатный смесите.ь
апатитовый концентрат и серная кислота тща-
тельно перемешиваются в течение 5—6 мни.
Получается сметапообразпая масса - пульпа.
Опа непрерывно сливается в суперфосфатную
камеру. В результате взаимодействия апатито-
вого концентрата с серной кислотой выде-
ляется большое количество тепла и температура
пульпы достигает 100—120 .
В суперфосфатной камере продолжается
начавшаяся в смесителе реакция разложения
апатита серной кислотой. Пульпа затверде-
вает— «схватывается». На это требуется около
322
КАК ПРОИЗВОДЯТ ПИТАНИЕ ДЛЯ Р \CTEIUtn
Рис. 4. Так получают суперфосфат.
часа. Все это время суперфосфатная камера
медленно вращается вокруг неподвижного цен-
трального вала в виде трубы. За один оборот
камеры пульпа успевает затвердеть настоль-
ко, что ее можно выгружать из камеры. В те-
чение часа суперфосфатная камера выпускает
до 60 Т суперфосфата.
Суперфосфат выгружают из камеры особым
приспособлением каруселью. Смон-
тированная внутри камеры карусель снабжена
пол айн. которые срезают суперфосфат и прп
помощи скребков сбрасывают его в вырез цен-
тральной трубы. Из трубы суперфосфат попа-
дает па транспортер, а с пего на склад.
На складе суперфосфат при помощп грей-
фера укладывают в кучи высотой 6—8 л. Здесь
ею выдерживают до 15 20 суток, чтобы про-
цесс раз южения фосфатного сырья завершил-
ся. За это время суперфосфат несколько раз
перелопачивают. Когда он «дозреет», его пропу-
скают через грохот и затем грузят в вагоны.
В процессе производства из суперфосфат-
ною смесителя и камеры выделяются газы,
содержащие фтористый кремний и водяные па-
ры. Их отсасывают вентилятором в абсорбци-
онную (поглотительную) аппаратуру. Прп этом
фтористый кремний поглощается водой п об-
разует раствор кремнефтористоводородиои
кислоты. Пз пее получают фтористые соли и
другие соединения, применяемые в сельском
хозяйстве п промышленности
В суперфосфате содержится от 14 до 20%
Р О в воднорастворпмой, быстро усваиваемой
растениями форме
Прп непрерывном способе производства
суперфосфата все процессы работы механизи-
рованы, аппаратура хорошо закрыта. Все это
облегчает п оздоровляет труд рабочих.
Суперфосфат выходит пз камеры в т.п ie
кусков или порошка. Но прп хранении он с.н
живается, портит тару, образует комки. Во из-
бежание этого суперфосфат выпускают в гиде
зерен (гранул) определенной величины (I —4 лг.ч
в диаметре).
Гранулированный суперфосфат не сле.ьн-
вается, не пылит. С помощью рядовой сеялки
его можно вносить вместе с семенами в почву
на нужную глубину, не опасаясь повн.кенпя
21*
323
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
всхожести семян. При внесении гранулиро-
ванного суперфосфата в рядки сеялкой можно
значительно уменьшить дозу суперфосфата.
Гранулирование суперфосфата производится
иа заводе следующим образом: порошковидный
суперфосфат смешивают с молотым известня-
ком плп доломитом, чтобы централизовать
его свободную кислотность. Нейтрали ювап-
ныд суперфосфат подают ленточным питателем
в горизонтально вращающийся цилиндр —
гранулятор. Здесь суперфосфат смачивается
водой, которую разбрызгивают через форсун-
ки. При вращении гранулятора смоченный
пластичный суперфосфат приобретает форму
гранул различной величины.
Влал ный г рапулпроваппын суперфосфат
поступает в сушильный барабан, обогревае-
мый топочными газами. После сушки его по-
дают элеватором па г рохот с двумя ситами. Че-
рез первое проходят гранулы диаметром 1—4 мм.
Грану лы крупнее этого размера направля-
ются в дробилку, а оттуда в дробленом виде
снова возвращаются па грохот с ептамп.
Грапу’лы, задержанные на втором сите,
представляют собой готовый гранулированный
суперфосфат. С помощью транспортера он на-
правляется в бупк. р, затем упаковывается в
многослойные бу мажпые мешки и поступает
иа склад готовой продукции.
Гранулированный супе; фосфат пз апатита
содера пт 19,5 — 20% КО, в усвояемой расте-
ниями форме; из фосфоритов получают супер-
фосфат с меньшим содержанием P.O .
Двойной суперфосфат содер.ьпт до 48—50%
Р О,, т. е. в два раза больше по сравнению с
простым. Это удобрение получают разложением
апатита плп фосфорита фосфорной кислотой.
Фосфорную кислоту получают на заводах
двумя способами. По одному — фосфат обра-
батывают большим количеством серной кис-
лоты. В осадок выпадает гипс. J аствор отфиль-
тровывается. Этот раствор н представляет собой
разбавленную фосфорную кислоту. Но другому
способу фосфат смешивают с песком, углем или
коксом н плавят в электропечи. В результате
выделяется газообразный фосфор, который окис-
ляется затем кислородом воздуха и образует
с парами воды фосфорную кислоту.
Нейтрализуя фосфорную кислоту аммиа-
ком, по гучают фосфаты аммония удобре-
ния, со щржащпе 47- 51% Г О и, кроме того,
10 20% азота. Двойной суперфосфат н фосфа-
ты аммония за высокое содер,каине в них пи-
тательного вещества называют концентр п-
р о в а и н ы м и удобрениями.
КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Источником сырья %чя производства калий-
ных удобрений служат главным образом Соли-
камское (Урал) и Стебпиковское (Западная Ук-
раина) месторождения калийных солей. Залежи
калия в СССР ечг иь велики; они превосходят
все известные мировые запасы. В ближайшие
годы будут разрабатываться калийные залежи
в Белоруссии п других районах СССР.
Химическая промышленность пашей страны
производит много калийных удобрений, хло-
ристый калий, калийные соли, сернокислый
калий, калинит, калпмагпезию.
МИКРОУДОБРЕНИЯ
Кроме основных минеральных удобрений
(азотных, фосфорных и калийных), в современ-
ном сельском хозяйстве широко применяются
так называемые микроудобрения. hi алые ко-
личества их, внесенные в почву дополнитель-
но к основным удобрениям, обеспечивают хо-
рошее развитие растений и высокие урожаи.
В качестве борного удобрения применяются
борная кислота и бура, а также отходы от про-
изводства борной кислоты. Кроме того, супер-
фосфатные заводы выпускают специально при-
готовленный борный суперфосфат. Бор особенно
эффективен па подзолистых (нечерноземных)
почвах после пх известкования. Бор предох-
раняет растения от некоторых заболевании.
В качестве удобрения, содержащего медь,
применяют так называемые пиритные огарки,
представ 1яющне собой отходы прп производ-
стве серной кислоты. Применяется для этой
цели и медный купорос. Удобрение медью осо-
бенно нужно на торфяных и болотных почвах.
В качестве марганцевых удобрений приме-
няют главным образом марганцевый шлам —
отходы производства, подущаемые прп обога-
щении марганцевых руд и при производстве
марганца. Для этой же цели употребляемся н
сернокислый мар!анец. Выпускается супер-
фосфат с небольшой примесью марганца (око-
ло 1,5%). Марганцевые удобрения успешно
применяются на черноземных почвах. В качестве
мпкрсудобрения на семенных посевах бобовых
растении (клевер, люцерна и др.) с спехом
используют соли молибдена.
КОМПЛЕКСНЫЕ (СМЕШАННЫЕ
И СЛОЖНЫЕ) ОДОБРЕНИЯ
Мы познакомили вас с производством прос-
тых минеральных удобрений. В их состав вхо-
324
дит о ип какоп-ппбу (i> пз основных элементов
питания: азот, фосфор, калий, бор. Но, как уже
упоминалось выше, наши химические заьо цд
производят теперь и такие минеральные у юб-
рения, которые содержат не одно питательное
вещество, а одновременно два или три, а то и
больше. Это ком и ле к с н ы е (см е.ш а н-
н ы е и сложны е) удобрения.
Если- минеральное удобрение изготовлено
путем механического смешения нескольких
простых удобрений, ею называют смешанным.
Если же оно полущено в результате химической
peai цнп пли сплавления нескольких питатель-
ных неществ, то называется сложным.
Смешанные удобрения готовят либо на за-
водах минеральных удобрении, либо непосред-
ственно в самом колхозе или совхозе. При со-
ставлении таких смесей, разумеется, надо хо-
роню знать, какие простые удобрения можно
смешивать между собой, а какие нельзя.
Удобрение, содержащее в своем составе три
вещества -азот, фосфор н калий, называет-
ся т р о п н ы м. Удобрение, со Держащее два
вещества (например, азот и фосфор, азот и ка-
лин), носит название д в о и во го. В послед-
ние годы в состав смешанных удобрении стали
вводить 11 мнкроудобрення.
Пз сложных удобрений в СССР производят
аммофос (содер ..ащий азот и фосфор) и нитро-
фоску (сод! ржащую азот, фосфор и калин).
Комплексные удобрения имеют ряд важных
преимуществ перед простыми. Для разных почв,
районов н даже сельскохозяйственных куль-
тур можно приготовлять па заводах смеси
с псобхо щмым соотношением питательных ве-
ществ. Для сахарной свеклы ато будет одна
смесь, для хлопчатника дручая, для карто-
феля третья и т. д. Подзолистые почвы по-
лучат о «пн состав смеси, черноземные
другой. Комн 1СКСНЫ1! удобрения экономят тру Ц
в сельском хозяйстве.
Сложные удобрения со 1ержат мало посто-
ронних примесей, или балласта. Это сокраща-
ет расходы на их перевозку и храпение. \ при
огромной территории нашей страны это имеет
большое экономическое значение. Пронзво (ство
смешанных удобрений (тукосмесей) получит в
ближайшие годы значительное развитие.
КАК УДОБРЕНИЯ ПОВЫШАЮТ i ВО КАИ
Все миш ральпые удобрения: азотные,
фосфорные, калийные, простые и сложные —
со щржат питательные вещества в водпораст-
ворлмой и усвояемой корнями растений фор
КЛК 11РОН.МСГ(ЯТ III!ГЛИНЕ ДЛЯ РАСТЕНИЙ
ме. И включение составляет фосфоритная мука,
в к >гороп фосфат находится в трудпорастворп-
мой форм! . Ее применяют в основном па кис-
лых подзолистых, а также торфяных, болотных
и луювых почвах, где фосфорный аштщрнд
под во ^действием почве!.. кислот постепен-
но переходит в растворимое состояние и усваи-
вается корнями растений.
Минеральные удобрения повышают уро-
ж гйность па всех почвах. По наиболее отзыв-
чивы па удобрения подЯ.твстые почвы нечер-
ноземной зоны пашей страны. Почвы и этой
зоне ш подвержены действию засухи и могут
давать устойчивые урожаи зерновых.
.Хорошие урожаи зерна Цо 25 -27 ц с Ок-
тара) получают и в случае применения минераль-
ных удобрений па чер юземпых почвах прп
условии проведения ai рономнческих мероприя-
тий но накоплению п сохранению влаш.
КАК РАЗБИВАЕТСЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В СССР
С первых лет существования Советской
власти партия и правительство уделяли мною
внимания созданию мощной промышленности
митральных удобрений. К решению >Toii зада-
чи были привлечены крупнейшие ученые.
За годы первых пяти юток в пашен стране
создана мощная сырьевая база и передовая
промышленность удобрений. Открыты крупней-
шие в мире апатитовые залежи в Хибинах, фос-
форитовые месторождения в районах Каратау,
Вятки, Актюбинска и др., богатейшие залежи
калийных солей в Со шкамскс, Белоруссии,
Средней \зпи и в других районах.
OipOMiibie запасы природного сырья поз-
воляютнам производить фосфорные п калийные
удобрения в неограниченных количествах.
Резкое увеличение добычи природною га-
за и нефти, рост угольной промышленности,
развитие электроэнергетического хозяйства
и химического машиностроения обеспечивают
быстрое развитие промышленности синтети-
ческого аммиака п азотных удобрений.
В пашен стране создана сеть научно-иссле-
довательских учреждении, специально занимаю-
щихся химизацией сельского хозяйства. Со-
ветские ученые разработали методы полу "епня
и npiiMi нения новых удобрении, в том числе:
концентрированных и сложных, гранулирован-
ного суперфосфата, аммофоса, обеефторепно-
ю фосфата, исслеживающейся аммиачной се-
литры, синтетической мочевины, беедлорпых
калийных и магнпйсо. (ержащпх удобрении, а
325
\ i! nil’ll СКЛЯ ПРОМЬПП.ЧГШЮСТЬ
также тропных удобрений типа нитрофоски,
борных, марганцевых п других мп кроу, ^пре-
ний. Предложены способы нропзьо гства органо-
минеральных удобрении нз бурых углей, торфа
11 других природных материалом.
Для удешевления удобрений и улучшения
их физико-химических свойств советские уче-
ные разработали новые, более совершенные
методы производства. К числу таких методов
относится, например, обработка фосфатов
азотпоп (а не серной) кислотой. При этом спо-
собе сырье используется полностью.
Разработаны также новые термические (теп-
ловые) методы переработки природных фос-
фатов. Апатит пли фосфорит смешивают с пес-
ком или известняком н обрабатывают во шпым
паром в печи прп температуре 1400—150(1
Таким путем пз фосфата удаляется вредный
для сельскохозяйственных растений и живот-
ных фтор, и в ре.ультате получается высоко-
процентное удобрение — обеефтореппый фос-
фат, который может служить также подкорм-
кой для сельскохозяйственных животных.
Прп другом способе производства природ-
ный фосфат сплавляют в печи с природными
магнезиальными силикатами пли щелочными
соединениями (содой, сульфатом натрия и др.)
п получают так называемые плавленые маг-
незиальные фосф 1ты, пли термофосфаты. Эти
удобрения содержат фосфат в цитратпораство-
рпмой форме и особенно эффективны на кислых
почвах.
Усовершенствован электротермический про-
цесс получения фосфора и переработьн его в
фосфорные удобрения. связи с гигантским
размахом строительства электростанции и пер-
ст ктпвой выработки дешевой электроэнер!ни
этот метод должен получить широкое распро-
странение, так как он позволяет перерабаты-
1 ать в электропечах даже низкокачественное
фосфатное сырье и получать концентрирован-
ные удоб рения.
Значительно усовершенствован за послед-
нее время метод производства суперфосфата.
Разработаны дешевые способы его гранулиро-
вания и непрерывного, частично автоматизи-
рованного производства. Для улучшения фп-
лнч(: ских свойств суперфосфата освоены процес-
сы его аммонизации (обработки аммиаком),
сушки и др. Аммонизация делает суперфосфат
более рассыпчатым, понижает ею гигроско-
пичность и слежлнаемость. Разработаны мето-
ды гранулирования аммиачной селитры путем
введения соответствующих добавок. Это резко
уменьшает ее слежизаемость.
Крупнейшие месторождения агрономических
руд в пашей стране (Хибинское, Соликамское
п др.) находятся далеко от основных земле-
дельте! пх районов, потребляющих минераль-
ные удобрения. В этих условиях большой
экономический эффект дает новывн пие концен-
трации содержащихся в минеральных удобрени-
ях питательных веществ. Перевозить за сотни
п тысячи ки лометров низкопроцентные мине-
ральные удобрения дорою н невыгодно. ’1ак,
перевозка простого суперфосфата, содержаще-
го 14—20°о I’zP,, требует в 2—3 раза больше
транспортных средств, чем перевозка двойного
суперфосфата с 48—бО*-,, Р2О5. Для концентри-
рованных удобрений нужно гораздо меньше
тары н складов. И, наконец, значительно меньше
средств расходуется при внесении таких
удобрений в цочву.
УВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ
В нашей статье освещена только часть задач,
которые решает химическая промышленность
для сельского хозяйства. г1о и такой далеко не
полный перечень показывает, как велики и
увлекательны эти задачи. XXI съезд КПСС при-
нял решение в 1959—1965 гг. намного увели-
чить производство минеральных удобрений ядо-
химикатов п других химических средств, при-
меняемых в сельском хозяйстве.
Легко представить себе, как заколосятся
нивы и нальются плодами сады, когда земля
получит все нужные ей элементы питания, koi да
удобрения и средства химической мелиора-
ции сделают все почвы плодородными, koi ia
земля будет быстро и эффективно очищаться от
сорняков, а растения будут защищены от вре-
дит! лей и болезней! Успехи химии, физики и
биологии сделают плодородными пустыни п
болота, заполярную тундру’ и сыпучие пески.
Обильные корма, наряду с оздоровляющими
средствами, увеличат продуктивность ското-
водства. птицеводства п рыбоводства. Отходы
сельского хозяйства бу’дут обезвреживаться п
использоваться. Труд человека в сельском хо-
зяйстве станет еще более здоровым, произво-
дительным п привлекательным.
Таким мы должны сделать паше сельское
хозяйство. В это великое дело химическая про-
мышленность вносит свой вклад.
а\ делают одежду
и nftody циня питания
робовалп лп вы когда-нибудь
подсчитать, сколько предметов
нашего домашнего обихода сде-
лано пз тканей? Дакайте по-
смотрим внимательно вокруг.
D самом деле, костюм, который вы носите,
мальто, белье, скатерть на столе, одеяло, про-
стыни и наволочки на постели, полотенце над
умыва [кивком, занавески па окнах п множе-
ство других необходимых в пашен повседнев-
ной жизни вешен сделано из тканой. Но как и из
чего делаются сами ткани? Как из нпх изго-
товляют все необходимые нам предметы?
Если вы внимательно рассмотрите ткань
вашего платья, то увидите, что она состоит
из отдельных нитей, тесно переплетенных
между собой. А сама нить в свою очередь
ПУТЬ ОДЕЖДЫ
сделана пз отдельных тоненьких волоконец.
И чтобы превратиться в платье, волокнам
этим пришлось пройтп длинный, очень длин-
ный путь.
ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТСЯ ТКАНИ
Еще в глубокой древности человек научился
соединять отдельные короткие и топкие волокна
в длинные нити пряжу—и делать пз нее ткани.
Чтобы изготовить пряжу, люди использовали
волокна, которые могли получить в тех при-
родных условиях, где они жили. Сначала это
были волокна диких растений, потом шерсть
животных, волокна льна и конопли. С развитием
земледелия начали выращивать хлопчатник,
327
КЛК ДЕ ! ПОТ ОДНКДЬ II ПРОДУКТЫ 11 ПТ ЛИПП
дающий очень хорошее п прочное волокно.
В дальнейшем ткани стали ц*лагь из самых
разнообразных текстильных волокон.
В зависимости от нропсхож (сипя пли спосо-
ба приготовления, а также химического состава
текстильные волокна делят на ща больших
класса: натуральны е, которые фор-
мируются в природных ус наших (н расте-
ниях, на коже животных), п х и м и ч е с к п е
(иначе их называют искусственными), выра-
батываемые человеком искусственным путем на
фабриках и заводах (см. ст. «Материалы неог-
раниченного выбора»).
Н \ 1 УРАЛЬНЫЕ ТЕКСТИЛЬНЫЕ
ВОЛОКНА
Текстильные волокна имеют очень малень-
кие поперечные размеры и, сравнительно с ни-
ми, значит! 1ьную длину. Длина волокна нрп
мерно в тысячу раз больше его толщ..л.
Большинство волокон состоит пз веществ,
которые относятся к высокомолекулярным
соединениям — и о л и м е р а м. Из встре-
чающихся в природе к ним, напрпмер, отно-
сятся: целлюлоза основная часть ра-
стительных волокон (опа создается в процессе
роста растений из углекислоты воздуха н воды),
белковые вещества: кератин — ос-
новное вещ< стьо шерсти, ф и б р о и н — ос-
новное вещ ство шелка.
Основное текстильное натуральное волок
по — х л о п о к. Это — волоскп па семенах
хлопчатника. На хлопкоочистительных заио-
хлопок-сырец
очищают or частиц листьев,
коробочек п т. и., а
затем отделяют волок
па от семян па си< -
цнальпых машинах —
в о л о к п о о т д е л и
Рис. 1. Если соединить смеете все хлопчато-
бумажные ткани, выпускаемые нашими
фабриками за год, то получится полоса, которой
можно обмотать земной шар по якватору 137,5 раза!
телят. После этого волокно прессуется в
кипы.
Длина волокон хлопка различна — от 12 до
СО .ил. Хлопковое волокно тонкое (средняя
то ицниа средпеволокнистиго хлопка — 20____
22 микрона), но очень прочное (выдерживает
нагрузку 4,5 5 Г). Оно хорошо красится ц
дешево стоит. Все эти качества позволяют
получать пз хлопка тонкую, равномерную и
прочную пряжу п делать нз нее самые разно-
образные ткани — от тончайших батистов и
маркизетов до юлсты.х обивочных и одежных
тканей.
(светильные волокна получают также пз
стеблей и листьев растений. Такие волокна на-
зывают л у б я и ы .м и. Волокна пз стеблей бы-
вают тон к и е (лен, рамп) и груб ы е (пень-
ка, джут и др.). Пз топких волокон, прочных и
гнбкпх, делают различные ткани; грубые волок-
на, прочные, по жесткие, идут главным обра-
зом па изготовление грубых тканей (например,
мешковины), канатов и веревок. Пз листовых
волокон, еще более грубых п жестких, также
делают канаты.
Чтобы получить волокно из стеблей, расте-
ния срезают с корня и расстилают на долгое
время н поле пли моча г в специальных бассейнах.
Вымоченные стебли (тресту) сушат п меха-
нически обрабатывают: мнут и треплют на
специальных машинах, которые отделяют во-
локно от древесины и других тканей стебля.
Основное лубяное волокно— л е в. Пз льня-
ных тканей -полотна п других — делают ска-
терти п полотенца, простыни п наволочки, ру-
башки и носовые платки. Пз более грубых сортов
льна изготавливают парусины и холсты.
Шерсть давно известна людям. Костюмы,
зимние пальто, вязаные кофты и свитеры,
перчатки и варежки — все, без чего не обой-
дешься студеной зимой, сделано из шерсти.
По своему значению для народного хо-
зяйства шерсть занимает второе место после
хлопка.
Шерсть — это волокна волосяного покрова
некоторых животных. Основную массу шерсти
(до 95" (1) дает человеку овца.
У шерсти много ценных свойств: она легка,
плохо проводит тепло н хорошо поглощает
влагу. Но не все волокна в шерсти одинаковы.
Наиболее ценно тонкое, упругое, гибкое,
п шитое волокно и у х; более толстое п менее
и шитое волокно — так называемая о с т ь.
Кроме того, и шерсти есть промежуточное но
свойствам волокно — переходив й в о-
лос—и, наконец, малопрочное п очень жесткое
328
//.' 77. ОДЕЖДЫ
волокно — мертвый волос. Овец сгри-
гут весной (при этом шерсть снимается сплош-
ным пластом, который называется р у и о м)
пли весной п осенью (при осенней стрижке
шерсть получают в виде клочков).
На фабриках первичной обработки — шер-
стомойка х—шерсть освобогкдают от грязи
п посторонних примесей. Части разного руна,
одинаковые по пх свойствам, обы (ипяют
в общие партии. Из шерсти делают чнбо срав-
нительно гладкую пряжу (гребенную), либо
пушистую, относительно толстою (аппаратную).
Поверхность тканей из гребенной пряжи глад-
кая, на ней хорошо впдеп рпслпок переплете-
ния нитей. Такие ткани прочны, легки, мало
мнутся. Пз ппх шьют платья, костюмы, па <ь-
то. На поверхности тканей пз аппаратной
пряжи пмеется войлокообразпып пастил
(шерсть - единственное волокно, которот- может
образовывать такой пастил), а па некоторых,
кроме того, — ворс. Такие ткани, более тяже-
лые и толстые, называются с у к о п п ы м и.
Кто из вас ие видел шелка! Из пего
делают чулки и белье; из шелковых тканей
шьют нарядные платья, рубашки, косынки
и пионерские галстуки
Шелк — это тончайшая нить, которую выра-
батывает гусеница тутового шелкопряда. Когда
этой гусенице приходит время превратиться в
куколку, чтобы затем стать бабочкой, она выпу-
скает нз себя тоненькую нить, прикрепляет ее
к сухой веточке и сплетает себе пз этой нит-
ки теплое и уютное гнездышко - кокон. Вот
из этих-то тончайших ниточек и делают шелк.
Шелковая кокоппая нить состоит из двух
Рис. 2. Ьостюмы, зимние пальто, вязаные кофты и сви-
теры, перчатки и карем,.и все, без че.о не обойдешься
студеной зимой, сделано из шерсти.
Рис. 3. Шелк — это тончайшая нить, которую выра-
батывает гусеница тутового шелкопряда. Из шелко-
вых тканей шьют нарядные платья, рубашки, косынки,
пионерские галстуки.
шелковинок, склеенных между собой особым
веществом — с е р и ц и н о м. Шелковые нити
уложены в коконе в 40—45 слоев. Если дать ку-
колке превратиться в бабочку пвыи.и пз кокопа,
в шелковых оболочках появятся дырочкп. Такие
коконы очень трудно разматывать. Поэтому
куколку умерщвляют, обрабатывая коконы
горячим воздухом, а затем, чтобы они не гнилп,
сушат. Длина коконной нпти 700 800 м.
Нпть очень тонка (средняя толщина 25—30 мпк
ролов), поэтому прп ра <матываппн соединяют
нити нескольких коконов (от 3 до 10). Прп
этом нптп прочло склеиваются серпцппом.
Такая нптьназывается ш е л к о м - с ы р ц о м.
Пз шелка-сырца делают шелковые и полу-
шелковые ткани. В полушелковых тканях его
применяют для продольных нитей (основы).
Часть шелка-сырца перерабатывается в круче-
ный шелк, который употребляется в тканях
главным образом для поперечных нитей (утка).
ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
До спх пор мы говорили о тканях, волокно
для которых дает в готовом виде сама природа.
329
К Л К ДГЛ. I ЮТ ОДР Я! О и продукты нитл/шя
Рис. 4. Из одного кубиче-
ского метра сосны при хи-
мической переработке полу-
чается 1500 м вискозной
ткани. Химические волокна
изготовляют также из син-
тетических полимеров, по-
лучаемых простейших химических соединений:
нефтяных газов, продуктов перегонки каменного угля.
Но человека у;кс давно перестало удовлет-
ворять природное сырье. Пытливый челове-
ческий ум все время искал и ищет способы
получения искусственно, химическим путем,
материалов, пз которых можно делать ткани.
К тому же свойства природных волокон не
всегда удовлетворяют нас. Натуральные волок-
на, например, слишком коротки, недостаточно
прочны, требуют сложной технологической об-
работки. II люди стали искать сырье, пз ко-
торого более дешевым способом можно было бы
получать ткань, теплую, как шерсть, легкую
и красивую, как шелк, дешевую и практич-
ную, как хлопок. В конце концов такое волок-
но было найдено. Ткани стали делать пз
химических волокон.
Химические волокна пе только заменяют
натуральные, по и превосходят пх по многим
свопм качествам. 1 капи пз химических волокон,
как правило, прочны, почти пе мнутся, легко
стираются, очень красивы. Химические волокна
делают как из природных полиме-
ров — главным образом целлюлозы, получае-
мой пз дерева, соломы и т.п., так п пз син-
тетических полимеров.
При производстве химических волокон сырье
растворяют или расплавляют п получают
жидкую и вязкую прядильную массу. Через
мельчайшие отверстия фильеры (фильера —
деталь машины, обычно похожая по внешнему
виду на наперсток илп металлический колпа-
чок) массу выдавливают тоненькими струнками
в ваппу с особым химическим раствором, где
струйки застывают в твердые, блестящие в
очень тонкие нити. Волокна при этом могут
иметь любую заданную толщину, которая
зависит только от количества пря (ильной массы,
подаваемой насосиком через отверстпя фильеры,
и от скорости вытягивания нитей. Обычно
формуют очень тонкие волокна. Если изготов-
ляется непрерывная нить, фильера имеет-20—50
отверстий, а если делается штапельное волок-
но, чпело о . верст bit достигает 3—6 тыс. В по-
следнем случае волокно режут пли разрывают
па короткие отрезки (штапели). Пз них на пря-
дильных фабриках делают пряжу. Скорость фор-
мования волокна очень велика—3 тыс. м мин.
Одни шелкопряд за всю свою жизнь дает
один кокои — 0,5 Г шелка: лучшая овца
дает 6—7 кГ шерсти в год; а пз кубнческг го
метра сосны прп химической переработке по-
лучается 1500 м вискозной ткани. Один малень-
кий завод заменяет за год «работу» 5—10 млрд,
гусениц шелкопряда.
Химическое волокно готовится па заводах
быстрее и дешевле, чем может сделать зто при-
рода. Кроме того, в зависимости от вида исход-
ного сырья и условий его формования можно
получать волокна с самыми различными, за-
ранее намеченными свойствами. Чем сильнее
тянут струнку в момент выхода ее из фильеры,
тем прочнее получается волокно. В некоторых
случаях химические волокна даже превосходят
по прочности стальную проволоку таков же
толщины, хотя вес пх в б -7 раз меньше веса
стали. Такие питп незаменимы в технике.
Из химических волокон делают самые раз-
нообразные ткани. Одни пз нпх — очень тонкие,
легкие и прозрачные, - превосходят по качеству
п красоте натуральный шелк. Другое — более
плотные, ворсистые, мягкие- — напоминают
шерсть, но в то же время опп прочнее се.
Число видов химических волокон увеличи-
вается с каждым месяцем. Сейчас пх уже вы-
пускается более 50 впдов. I лавнейшпх пз них—
капрона, нитрона, лавсана, анпда (нейлона), вис-
козного волокна редко кто пе знает в пашей
стране. В 1965 г. производство химических
волокон увеличится по сравнению с 1958 г.
в 4 раза, а наиболее цепных синтетических воло-
кон — в 12—13 раз.
КАК 113 ВОЛОКНА ПОЛУЧАЕТСЯ ПГЯЖА
Чем длиннее п тоньше волокно, тем прочнее
и мягче пряжа, которая пз пего получается.
Однако обычные натуральные текстильные во-
330
ПУТЬ ОДЕЖДЫ
локна (за псключсппсл шелка) имеют незна-
чительную длпну. Поэтому, чтобы получить
нптп большой длины, волокна прядут. Весь
процесс образования пряжи n i массы волокон
называется пряденном.
Пряжа — это топкие, гибкие инти, состоя-
щие из отдельных скрученных между собой ВО-
ЛОКОН. В старые времена пряжу нрялн вручную:
вытягивали из массы волокон узенькую лен-
точку в скручивали ее пальцами. Это — са-
мый древний п самый нрпмнтпвпып способ.
Позднее волокна стали расчесывать ручными
гребнями и скручивать с помощью ручных
веретен.
Потом появилась ш рвая текстильная ма-
шина — п р я л к а. Ее веретено приводи-
лось в движение от вращающегося колеса. За-
тем — самопрялка, которая одновремен-
но скручивала пряжу п наматывала ее на вере-
тено. Разумеется, все эти машины приводились
в действие мускульной силой работающего.
Современное прядение — одно из основных
производств текстильной промышленности, в вы-
сокой степени механизированное и автома-
тизированное. Гак как свойства текстильных
волокон различны, для переработки их в пряжу
применяют машины разных конструкции, да
и сам процесс обработки их протекает по-раз-
ному. Давайте посмотрим, как перерабатывают
хлопковое волокно.
Обычно волокно поступает на фабрику
спрессованным в кипы. Чтобы получить ровную
пряжу определенной толщины и прочности,
необходимо разделить всю массу волокон кипы
на отдельные волокна, очистить их от грязи,
примесей и негодных волокон, распрямить и
уложить параллельно друг другу, сделать
нз них тонкую ровную ленточку и, наконец,
скрутить из этой ленточки пряжу и намотать ее
на катушку. Конечно, за один прием сделать
все это нельзя.
В прядении волоков участвует очень много
машин: разрыхлительные, трепальные (а раз-
рыхли тел ыю-трена льны й агрегат для хленка
состоит из 14 отдельных машин!), чесальные,
ленточные, ровничные, прядильные.
Снача ia волокно разрыхляют, т. е. раз-
деляют на мелкие клочки, прп помощи пгл
и зубьев разрыхли т о л ь п о и машины.
Затем оно поступает в трен ал ь и у ю ма-
шину, где при помощи специального барабана
с ножами плн колками от него отделяют сорные
прпMi сп и оно еще больше разрыхляется.
При разрыхлении н трепанпп волокно много
раз перемешивается.
Чтобы разделить массу волокон на отдель-
ные волокна и окончательно очистить их, а
также для того, чтобы частично распрямить
и расположить пх параллельно друг дру-
гу, материал обрабатывают на чесал ь-
п ы х машинах. Поверхность рабочих органов
этих машин покрыта игольчатой лентой. Ма-
териал пропускают между быстро вращающим-
ся барабаном и медленно вращающимися шляп-
ками (узкие пластины игольчатой ленты) пли
валиками. Чтобы получить самую гладкую, топ-
кую, особо прочную пряжу, волокна, кроме
того, зажимают сначала одним, а затем дру-
гим концом и прочесывают греб ня ми.
Гребни прочесывают сперва передние, затем
задние концы волокон. Короткие волокна и
примеси при этом не удерживаются в зажимах
и вычесываются.
После чесания получают топкий слой воло-
кон — в а т к у, пли прочес. На тех же
машинах ватка превращается в толстый, рых-
лый жгут — лепту. Ленту выравнивают ио
толщине на ленточных машинах, где
несколько лент складываются вместе и вытя-
гиваются до определенной толщины.
Затем ленту постепенно вытягивают спе-
циальными вытяжными приборами и слегка
«ЖЕЛЕЗНЫЕ! ШЕЛКОПРЯД
«Железным шелкопрядом» называют огромную машин}, превращающую синте-
тическую смолу в тонкие, как паутинки, нити капроновой или нейлоновом пряжи.
Сначала в этой машине смола плавится. Потом ее вязкая масса продавливается сквозь
узкие отверстия. Получающаяся прп этом смоляпая пить охлаждается и, наконец,
вытягивается в тончайшую паутинку, которая наматывается на большие катушки.
Шелковичный червь наматывает па свой кокон самое большее 0,3 Г шелковой
паутинки в 700 л длиной.А «железный шелкопряд» каждый час наматывает на каждую
из своих 92 катушек по 1,5 кГ шелковых паутинок. Если сложить вместе все
паутинки, приготовленные «железным шелкопрядом» за одни лишь день, получится ни-
точка длиной в 700 тыс. км от Земли до Лупы и обратно. В 1965 г. у пас в
стране будет изготовлено около 1,5 млрд, м шелковых тканей. II для большей
части из них создадут инти пз синтетического волокна «железные шелкопряды».
331
КАК ДЕН НОТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ пит л пни
Рис. 5. На прядильных машинах из ровницы получают
пряжу.
Кольцевая прядильпля м.панка для хлипка работает так. ров-
ница с катушки I огибает направляющий пруток 2 и идет в вы-
тяжной прибор з. Затем каждая нить через нптспроводши; 4
направляется в стальную сю «бочку бегунок 5. свободно си-
дящий па колкие С. где наматывается па бумажный патрон млн
деревянную шпулю 7»прочно надетую на бысгровращаи тесел ве-
ретено S Образуется початок (катушка с пряжей) Каж-
дый оборот бегунка вокруг веретена сообщает нити пдпо кру-
чение, а наждыft оборот, на который бегунов отстает от веретена,
дает одни оборот намоткп пряжи на початок Веретена вращаются
очень быстро - в минуту онп делают 8* 14 тыс оборотов К »ж-
дое веретено выпрядает в минуту 8 18 л пряжи, а каждая ма-
шина имеет 20о 50i веретен. Вот и подсчитайте, сколько пря-
жи дает каждая машина в минуту’
скручивают до тех пор, пока пз нос не получится
ровница — промежуточная по толнщне меж-
ду лентой п пряжей нить.
В прядении волокон применяют вытяжные
приборы различных конструкций. Основу пх
всех составляют вытяжные пары - палпкп,
вращающиеся в разные стороны. Лейта, а затем
ровница постепенно вытягиваются, двигаясь
от пары к паре. В последнее время созданы
вытяжные приборы сверхвысокой вытяжки,
которые вытягивают продукт в 200—300 раз
и дают возможность получать пряжу прямо
нз ленгы.
На прядильных машинах пз ровницы
получают, наконец, пряжу. На этих машинах
ровница вытягивается, скручивается и нама-
тывается. Раньше применяли машины, на ко-
торых вытягивание и скручивание периодически
сменялись наматыванием пряжи. Такие маши-
ны периодического действия па наших фаб-
риках почти полностью вытеснены прядиль-
ными машинами непрерывного дей-
ствия. В них все процессы: вытягивание,
скручивание и наматывание — происходят одно-
временно. Для экономии места эти машины
делают двухсторонними: вытяжные приборы
и веретена располагаются па них по обеим
сторонам; а между ними — рамка для ровни-
цы (рис. 5).
В последние годы в СССР выпущено мной
новых высокопроизводительных машин для
прядения. Размеры этих машин значительно
меньше обычных; поэтому их называют мало-
габаритными.
КАК ДЕЛАЮТСЯ ТКАНИ
И КАКИЕ ОНИ БЫВАЮТ
Итак, мы получили из текстильного волокна
пряжу. Как же из пряжп сделать ткань?
Процесс производства тканей из пряжи на-
зывается ткачеством. Его выполняют на
ткацких станках. 1кань вырабатывается в виде
длинной полосы, которую затем разделяют на
куски.
Бслп рассмотреть поверхность ткани в лупу,
то впдно, как отдельные нити, идущие вдат
куска, - основные —- переплетаются с ни-
тями поперечного направления — уточным и.
Нптп основы идут параллельно дрх г другу вдоль
всего куска ткани. Поэтому, прежде чем основ-
ная пряжа поступит на ткацы й станок, необхо-
димо уложить рядами ее длинные нптп. Для
этого пх наматывают параллельно па общпй
валик навой. Нптп основы должны быть
дос:аточп<> натянуты для того, чтобы в процессе
ткачества они плотно переплетались с уточными
нитями, образ) я прочную ткань. Кроме того,
нптп основы должны свободно раздвигаться вся-
кий раз. когда челнок с уточной иптью пролетает
между ними, прокладывая нить утка (до 220-
240 раз в минуту). Чтобы основа не обрывалась
при ткачестве, нити ее пропитывают спецмале
пым клеящим составом -шлихтой. Чтобы
можно было управлять порядком раздвигания
332
И\ П, ОДЕЖДЫ
пптеп основы прп прокла (ывапип между ними
нптеи утка (создавать желаемое переплетение
нитей в ткани), каждая нить основы в отдель-
ности предварительно продевается («пробирает-
ся») через специальную нетел ьку -глазок,—
привязанную к планкам рамки, называемо!
р е м и з к о й, а также между зубьями б е р-
д а (металлического гребня).
Все операции, выполняемые с основными
нитями до того, как они поступят на ткацкий
станок, производятся автоматическими и по.ту-
автоматпчеСкНмп машинами: мотальными, сно-
ва тьнымп, шлихтовальными и приборными стан-
камп.
Сточная пряжа такой подготовки пепрохо-
дит. Ее иногда лишь увлажняют или эмуль-
сируют, чтобы сделать более упругой п гладкой.
Подготовленные нити основы и утка посту-
пают па тканкпй станок. При ткачестве нити
основы, намотанные на навои, помещаются
позади станка, свиваются с навоя и идут па
станок в виде горизонтального полотна (рис. 6).
Основа сматывается с навоя 1 под натяжением,
которое регулируется грузом илп специальными
регуляторами. Каждая нить, как мы уже ука-
зывали, продета в глазок ремизки 2. Ремизки
могут подниматься или опускаться Прп подъ-
еме некоторых pi мизок (хотя бы одной) часть
пптеп основы поднимается, а другая опускает-
ся, причем между ними образуется пространство
(как бы двугранный угол), называемое зевом.
В это пространство и пролетает челнок 3. В чел-
ноке находится шпуля с уточной нптыо. Сматы-
ваясь со шпули, уточная нить остается в зеве,
располагаясь поверх одних и под другими нитя-
ми основы. Затем ремизки возвращаются в пер-
воначальное положение, и нити основы со-
вмещаются снова в одну плоскость. А бердо 4,
заключенное в качающейся раме (батане), при-
бивает иить утка, принесенную челноком, к про-
ложенным ранее нитям (опушке ткани). Гото-
вая ткань наматывается па товарный валик 5
в рутой
На ткацком станке с двумя ремизками можно
вырабатывать ткани с самым простым пере-
плетением нитей полотняным. Чтобы по-
лучить ткани с более сложными переплетения-
ми, необходимо бо гыпее количество р< мизок—
до 24. 1 кацкпе станки в таких случаях обору-
дуются специальными ремизо-подъемпымп ка-
ретками. Ткани с крупными узорамп выраба-
тываются на так называемых жаккардовых
машинах. В создании узора таких тканей
участвует несколько сотен основных нитей.
Как же строятся переплетения нитей в тка-
Рис. С. Из прязки на ткацких станках с/елают ткань.
Это простейший ткацкий станок — у него только т е
ремизки.
пях? Основные нити ложатся в ткани в опре-
деленном порядке — то сверху, то снизу утка
(рис. 7). Последовательность, в которой пере-
плетаются нити основы и утка, создает тот пли
пион рисунок переплетения нптей в ткани п
придает ей различные свойства. Количество
рисунков ткацких переплетений очень велпко.
По сложности ткацкие переплетения делятся
на гладкие (онп называются также про-
стыми), м е л к о у з о р ч а т ы е, слож-
ные п к р у п и о у з о р ч а т ы е. Перепле-
тение нитей всегда рассматривают с шц, вой
стороны ткани. Его изображают на клетчатой,
так называемой канвовой, бумаге. Каждый вер-
тикальный ряд клеток соответствует ппти осно-
вы, а горизонтальный — узка; каждая клетка—
пересечение этих нптеи. Если сверху лежит
основная нить, то клетка закрашивается, а если
уточная - оставляется белой. Это очень об-
легчает зарисовку переплетений.
Любое переплетение строится пз определен-
ного чпела пптеп основы п утка, после которого
оно снова повторяется. К гладким переплете-
ниям относятся по 1 о т н я п о е, сарже-
вое п сатиновое. Самос* простое и
распространенное переплетение — полотняное.
В нем каждая пить основы переплетается с уточ-
ной через одну Через каждые две нити пере-
плетение •повторяется. Ткань полотняного пере-
плетения очень прочна. Поверхность ее гла (кая,
333
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
матовая, одинаковая с лица и изнанки. Ситец,
бязь п многие другие хлопчатобу мажные ткани,
почти нее льняные (полотно, парусина и т. п.),
а такаю шелковые гканп имеют полотняное
переплетение пптеп.
'Гканп саржевого переплетения легко отли-
чить по косым полоскам на поверхности, иду-
щим обычно слева направо и снизу вверх.
Такое переплетение нитей имеют главным
образом шерстяные ткани: бостон, шевпот,
коверкот и др.,— а также шелковые нодкладоч-
ные и некоторые хлоп-
чатобумажные ткани.
Поверхность тканей
сатинового переплете-
ния гладкая, блестя-
щая, потому что основ-
ные п уточные пптп в
них редко изгибаются.
На лицевой стороне та-
кой ткани образуется
как бы пастил из уточ-
ных (илп основных) ни-
тей. Однако при таком
строении ткань получи-
лась бы недостаточно
прочной; ведь основные
и уточные нити в ней
переплетаются сравни-
тельно редко. Поэтому,
чтобы сделать ткани
прочнее, их вырабаты-
Гис. 1. Если рассмотреть поверхность ткани с лицевой
стороны в лупу, то видно, как основные нити, идущие
вдоль куска, переплетаются с нитями поперечного направ-
ления уточными. Изображают переплетение на как
вовой бумаге. 1 полотняное переплетение; 2— cafsicceoe
переплетение; 3 -сатиновое переплетение.
вают очень плотными. Сатиновое переплетение
нитей имеет сатин — ткань, которую вы псе
хороню знаете.
Ткацкие станки бывают ручные, простые
механические и автоматические. В р у ч н о м
станке все последовательные процессы обра-
зования ткани выполняет ткач с помощью про-
стейших приспособлений. Сейчас такие станки
применяют только для выработки высокоху-
дожественных изделий. В простом ме-
ханическом станке ткань образуется
специальными механизмами, получающими
движение от привода. Ткач заменяет пустые
(«сработанные») уточные шпули полными, устра-
няет обрывы нитей, наблюдает за работой стан-
ка. В автоматическом ткацком станке
особый механизм автоматически заменяет пу-
стые шпули полными па ходу, без помощи
ткача. При обрыве основной нити станок авто-
матически останавливается. Один ткач об-
служивает до 12 простых механических стан-
ков и до 48 автоматических.
Однако ткачество все-таки остается одним
пз самых трудоемких процессов. Многие пч -
бретателп п ученые работают над созданием
новых типов ткацких станков — бесчелночных,
круглоткацкп.х и др.
В бесчелночных станках уточная нить
сматывается не со шпули, которую несет Чел-
нок, а с неподвижных бобин (катушек), рас-
положенных вне зева. Нить вводится в зев раз-
ными способамп, например маленькой захват-
кой, прокидываемой через зев, так же как
челнок в обычных ткацких станках. В других
станках уточная нить протаскивается при
помощи движущихся навстречу друг другу
рапир — металлических лент. В третьих — уточ-
ная нить прокладывается в зеве при помощи
капли воды, под большим давлением вытал-
киваемой пз сопла струей сжатого воздуха
(рпс. 8).
Ученые разрабатывают также способы по-
лучения тканей без ткачества. Такие ткани
можно делать не пз полноценных волокон,
а пз пх отходов: хлопкового пуха (коротеньких
волоконец, которые образуются наряду с хлоп-
ковым волокном на семени хлопчатника),— а
также из отходов прп иаготовлеипп вискозы,
капрона, нейлона п других химических волокон.
1капь без ткачества — это ткань без нитей.
Чтобы сделать такую ткань, напрпмер. вз
хлопкового пуха, легкую пушистую ватку—
прочес — опускают в ванну с клеем. Через
1—2 мин. ватка пропитывается клеем, затем
ее быстро промывают в солевом растворе. Клен
334
ПУТЬ ОДЕЖДы
Рис. S. В этом ткацком бесчелночном станке нить
утка протаскивается между нитями основы каплей
воды, вылетающей из сопла. При помощи специального
ролика отмеряется нужная длина уточной нити, и
ножницы отрезают ее. В остальном этот станок уст-
роен почти так же, как обычный ткацки i станок.
Однако конструкция его проще, производительность
еыше, размеры и вес меньше и управлять станком стало
удобнее. Человека, пришедшего в цех бесчелночных стан-
ков, поражает отсутствие привычного оглушающего
гула, издаваемого ткацкими станками.
осаждается па волокнах, они склеиваются друг с
другом, образуя прочную ткань. Применяя раз-
нообразные ниды клея и смеси волокон, химики
no.iy4B.in образцы тканей, совсем не похожие
друг па друга по свойстпам: мягкие и ворсистые,
как фланель; плотные, похожие па бумагу,
и т. д. Некоторые синтетические волокна под
действием высокой температуры плавятся. Если
емесг таких синтетических волокон с хлоп-
ковыми пропустить через каландры (вращаю-
щиеся навстречу друг другу валкп), то спн-
тетическве волокна расплавятся и прочно
склеят смесь волокон. Первые образцы таких
тканей еще несовершенны, но, безусловно,
клееные ткавп будут дешевы и найдут широкое
применение.
1 кань, снимаемая с ткацких станков, на-
зывается сурово й илп с у ]» о в ь ё м.
В таком впде ее редко используют. Суровые
ткани обычно жестки, плохо смачиваются,
содержат различные примеси илп вещества,
вводимые в .материал прп прядении п ткачестве.
Прежде чем поступить в продажу, ткань про-
ходит операции отделки: пз нее удаляют при-
меси, опа становится мягкой, приобретает кра-
сивую н прочную расцветку п пр.
Ткани различного назначения отделывают
по-разному. Одни отбеливают, другие окраши-
вают, на третьи наносят печатный рисунок
(рис. 9, 10). Ткани делаются блестящими илп
матовыми, гладкими пли ворсистыми. Прп
окончательной отделке пх пропитывают соста-
вами, придающими им более красивый вид,
мягкость плп жесткость, упругость, водостой-
кость, несменяемость, молеустойчпвость п т. п.
Выправляют перекосы, разглаживают, стрпгут.
В прежнее время цветные рисунки (узоры)
наносились па ткань ручным способом. Такой
способ назывался набивкой илп п а б о й-
к о й. Поэтому н теперь иногда узорчатые
ткани называют набивными. Для набивкп из-
готовляли специальные резные формы с рель-
ефными узорами — манеры, ц в е т к н плп
п а б о р н ы е, узор в которых набирался из
медных пластин плп проволоки. При набивке
форму, покрытую краской, пак садывали на
ткань п ударяли по пей молотком. Отсюда и
название способа — пабпвка. Чтобы рисунок
был ярче, его расцвечивали кистью от руки.
Однако таким способом раскрашивать ткани
медленно и дорого. Поэтому теперь пабпвка
почти не применяется. Современные печатные
машины в одну минуту могут нанести рисунок
на 125 м ткани
В печатной машине ткань проходит между
печатными валамп и большим вращающимся
металлическим цилиндром. На печатных валах
выгравирован углубленный рисунок, на кото-
рый щеточным валиком наносится краска.
При печатании вал прижимает ткань к боль-
шому цилиндру, п на ней полу чается рисунок.
Чтобы цилиндр нс загрязнялся краской и был
упругим, между ним п тканью пропускают
несколько слоев какой-нибудь другой ткани:
прорезиненное полотно и т. п. Каждый пе-
чатный вал наносит на ткань часть рисунка
только одного цвета. Поэтому печатные маши-
ны бывают одно- н мпоговальпые. (до 16 валов).
Если ткань сделана пз волокна одного
вида (хлопчатобумажная, льняная, шерстя-
ная, шелковая), ее называют однородной. Но
335
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРО п' ПТ hl II ПТ ЛII ИН
Рис. 9. Одновалъная печатная машина для тканей.
ткани делают и пз различны', нитей, например
пз шерсти и хлопка, пли пз шерсти и химиче-
ских волокон, или пз нитей, в состав которых
входит смесь различных волокон.
Ткани с гладкой поверхностью называются
гладьевыми, а имеющие на поверхности пу-
шистый слон (ворс)- ворсовы ап. 1 канн с рель-
Рие. 10. При отдел-
ке на многие тка-
ни наносят
ные рисунки,
например, е рисунок
ткани входит 5 цве-
тов, то и печатная
машина должна
иметь 5 валов.
ефными ткаными рисунками называются круц,
ноузорчатыми; ткани из разноцветных нитей—
пестроткаными. В зависимости от отделки полу-
чают ткани беленые, гладкокрашеные (одного
цвета), набивные (с печатным узором па поверх-
ности) и т. п.
Выпуск тканей н СССР с каждым годом воз-
растает. В 1965 г. производство тканей на
душу населения увеличится до 56 м. Это
значит, что производство всех тканей на душу
населения увеличится па 17 м. Производство
шерстяных тканей с 1958 по 1965 г. намече-
но увеличить с 303 до 500 млн. м. В 1965 г.
производство шелковых тканей должно соста
вить 1 млрд. 485 млн. м, т. е. в 1,8 ра-
за больше, чем в 1958 г.; хлопчатобумаж-
ных 7700 8000 млн. м. Выпуск хлопчато-
бумажных тканей с применением химических
волокон за зто время должен увеличиться
в несколько раз. Особенно значительно бу^ет
расширена выработка тканей, пользующихся
наибольшим спросом: ворсовых — примерно
в 3,5 раза, меланжевых — в 1.8 рала, сит-
цевых—в 1,6 раза.
КАК ШЬЕТСЯ ОДЕЖДА
Чтобы защититься от холода, ветра, дождя
в снега, первобытные люди мастерили себе
примитивную одежду из звериных шкур, ли-
стьев, коры деревьев. Постепенно, с ростом и
развитием человеческого общества, люди научи-
лись делать ткани и стали шить пз них свою
одежду. Со временем она становилась все более
сложной и разнообразной.
А как много видов одежды производится те-
перь : пальто п шубы, плащи и куртке, шижакп
и жакеты, брюки и юбки, рубашки п блуз-
кп,— всего не перечтешь! В Советском Союзе
в настоящее время несколько тысяч фабрик
выпускают разные швейные изделия.
В зависимости от назначения одежду делают
из самых разнообразных тканей. Для зимних
вещей используют ткани, плохо проводящие
тепло (такие ткани лучше греют), для летней
же, наоборот, употребляют ткани с большой
теплопроводностью п воздухопроницаемостью,
обычно светлых тонов: ведь светлая ткань
поглощает меньше солнечных тучен. Одежда
моряков или рыбаков, проводящих жизнь блпз
воды, не должна промокать, но в то же
время хорошо пропу екать воздух Белье шьют
из мягких, легких, хорошо стирающихся
тканей. \ как важно правильно подобрать
336
путь одш:пы
тканп для детской одежды! Ведьдетп еще пло-
хо приспособлены к окружающим услопиям.
Детская одежда должна быть и легкой, п теп-
лой, п удобной, п Красиной!
На наших швейных фабрпках одежду из-
готовляют по непрерывно-поточному способу.
Прп этом одновременно производится большое
количество однородных изделий прп самом
широком разделении труда. Шптье костюма
или пальто, например, разбивается па 50 — 100
операций, следующих одна за другой. Каждую
операцпю выполняет работник на определен-
ном рабочем месте, где установлена соответ-
ствующая швейная машина, гладильный пресс
и т. п.
Рабочие места и оборудование размеща-
ются в цехе последовательно, по ходу техно-
логического процесса, и образуют как бы агре-
гат, по которому идс-т поток обрабатываемых
полуфабрикатов. От одного рабочего места к дру-
гому полуфабрикаты передаются по конвейеру.
Есть такие конвейеры, которые могут менять
скорость, перемещать издетпя не только впе-
ред, но н назад п даже адресовать его на
определенное рабочее место по нескольку раз.
С чего же начинается рабочий процесс на
швейной фабрике?
Прежде всего лудожнпкп-модельеры соз-
дают модели (образцы) одежды. После утверж-
дения модели конструкторы разрабатывают
выкройкв деталей одежды. По ним изготовляют
лекала, необходимые для очерчивания конту ров
изделия на ткани. Но как правильно рассчи-
тать размеры одежды? Ведь с каждого чело-
века мерку не снимешь! Раньше считали,
что люди одинакового роста и с одинаковым
обхватом груди имеют одну и ту же ширину
плеч, размер талии, длину рук и пог и т. и.,
т. е. что все размеры фпгуры меняются про-
порционально. Однако в жизни это не сов-
сем так.
Сейчас в Советском Союзе ведется боль-
шая научно-исследовательская работа по
изучению особенностей фигур отдельных людей,
чтобы подготовить стандартные размеры.
Как же раскраиваются тканп, если одновре-
менно шьется так много изделий? При массовом
производстве ткань настилают в несколько де-
сятков слоев, высокой стопкой, и выкраивают
сразу десятки деталей. Высота стопки, назьн а-
емой в швейном производстве н а с т п л о м.
зависит от вида ткани, ее толщины и отделки
и т. и. Хлопчатобумажные ткани (ситец, сатин
и др.) настилаются в 150—200 полотен; бобрик
или драп — в 20—24. На верхнее полотно обычно
наносится с помощью лекала контур выкройки
изделия.
Ткани необходимо тщательно подготовить
к раскрою: промерить нх длину и ширину, подо-
брать по цвету, рисунку и т. д. Экономичность
раскроя зависит от того, как разложены на
настиле лекала, как нодсортироваиы ткани
по длине п ширине и т. д.
Ткани настилают обычно вручную, исполь-
зуя лишь приспособления для направления
тканп, выравнивания ее по длине, обрезания в
соответствии с длиной пастила. Настил снача-
ла рассекается па части передвижными закрой-
ными машинами, а затем другие машины —
ленточные — уже вырезают детали изделий.
Скроенные детали (в зависимости от вида
и назначения изделия) соединяются различ-
ными швами, выполняемыми на разнообраз-
ных швейных машинах: стачиваются
на быстроходных одноигольпых машинах, кото-
рые делают 500 и более стежков в минуту;
стегаются на миогоигольных машинах
И1.д. Широко распространены швейные маши-
ны с зигзагообразной строчкой, машины по-
тайного стежка, вышивальные машины, ав-
томаты для пришивания пуговиц п крючков,
петельные машины. Существуют и такие ма-
шины, которые выполняют только одну опре-
деленную операцию, например втачивают ру-
кава.
Важную роль в швейном производстве
играют различные прессы, утюги, г тадильные
машины и т. д. В наиболее совершенном
гладильном оборудовании температура, время
обработки, сила давления регулируются авто-
матически.
Рис. 11. Из ткани, которая каждую минуту выра-
батывается на наших фабриках, можно выложить до-
рожку длиной в 14 км. Выпуск тканей в СССР с каж-
дым годом увеличивается.
□ 22 Детская энциклопедия, т. 5
337
h.iK ДЕЛ ЛЮТ ОДЕЖ.11 Il ПРОДУКТЫ П UTAH It,,
Для разутюживания изделий изнутри недав-
но начали применять очень интересное при-
способление — воздушно-паровой манекен. Из-
делие надевают па стойку манекена, покрытую
нейлоновым мешком, п наполняют мешок паром
под давлением. При этом пзделне пропарива-
ется, расправляется и разглаживается. Чтобы
высушить пзделпе и закрепить форму, которую
оно приобрело, манекен вновь наполняют го-
рячим воздухом под тем же давлением. Вся
обработка длптся около минуты.
В последнее время в СССР разрабатывается
новый способ соединения деталей одежды_____
при помощи клея. Новый метод позволит ко-
ренным образом изменить технологию швей-
ного производства и заменить сложные по кон-
струкции швейные машины более простыми и
производительными прессами.
КАК ДЕЛАЮТ ОБУВЬ
£)бувь — одна пз древнейших принадлеж-
ностей человеческой одежды. История ее
исчисляется тысячелетиями. Люди начали но-
сить обувь очень давно, еще в доисториче-
ские времена. Сначала, по-видимому, это были
просто куски звериных шкур или кож, которы-
ми наши далекие предки обматывали себе ноги,
стремясь защитить пх от холода и сырости, от
ушибов и порезов. Позднее куски шкур или кож
стали сшивать, придавая чм форму ноги.
В древней Руси людей, которые занимались
изготовлением обуви, называли усмошвецаып:
«усма»— древнерусское название кожи. При-
мерно в XI в. появилось слово «сапожник».
В настоящее время швейные операппи состав-
ляют не более четвертп всех операций при
изготовлении обуви, однако по традиции произ-
водство обуви до сих пор называют пошив-
к о й, а основные цехи обувных фабрик — по-
шивочными.
Обувь, которую вы носите каждый день,—
сапоги, ботинки, туфли, тапочкп, сандалпп
и т. п.— называется бытовой. Кроме того,
существует специальная обувь: произ-
водственная, спортивная, военная и др.
Разная обувь по-раз-
пому закрывает стопу и
имеет самую различную
форму.
Каждый вид обуви
собирается из большого
количества деталей.
Так, например, обычный
Рис, 7. Персей обувью, по-
видимому, были просто ку
скц звериных шкур или кож.
ботинок состоит пз 9 кожаных деталей верха,
6 подкладочных деталей из ткапи п 9 деталей
нпза.
Обувь должна быть прочной, легкой, краси-
вой неглавное, удобной.
Прежде всего обувь должна соответствовать
стопе по своей длине. Для этого длина обувп
должна несколько превышать длину стопы,
иметь запас, плп припуск. Ведь наша стопа
легко выдерживает вес нашего тела потому, что
имеет пружинящую, сводообразную форму. Ког-
да мы ходпмплп стоим, стопа может удлиняться
в пределах до 1,4 см и расширяться до 1.7 см.
Поэтому, если в ооуви нет запаса, нога быстро
устает при ходьбе. Величина запаса заьдепт
от формы и назначения обувп. Так запас
у зимних ботинок, которые надеваются обычно
на толетые шерстяные носкп, должен быть
больше, чем у тапочек пли сандалпп, которые
носят летом с тонким чулком или носком.а то
и просто на босу ногу.
Длину обувп определяют расстоянием по
оси стельки от крайней точки пятки до крайней
точки носка. Расстояние это — размер обуьп—
измеряется в ш т и х а х, специальных еди-
ницах длпны (один штих
равен 2 Зсм). Номер обу-
ви определяется коли-
чеством штпхов. Если,
например, длина стель-
ки равна 36 штпхам
(24 см), то обувп при-
сваивается номер 36. Та-
Рис 2. Название всапож-
ник* появилось примерно в
XI в.
338
КАК ДЕЛАЮТ ОБУПЬ
кая система определения размерен обуви приня-
та у нас в Советском Союзе. Она называется
bi т и х м а с с о в о н. Но существуют и дру-
гие системы: м е т р п ч е с к а я (за номер
принимается длина в 1 ел), дюймовая
(за единицу длины принимается 1 3 англий-
ского дюйма, т. е. 8,467 мм).
13 Советском Союзе изготовляется обувь от
10 до 48-го размера. Самая маленькая —
от 10 до 16-го размера — предназначается для
малышей, только что научившихся ходить, и
называется «пинетки», а от 17 до 21-го разме-
ра —«гусарпкп».
При выборе обуви следует учитывать и ее
полноту (высоту, обхват), которая обо-
значается условно номером, соответствующим
величине самой широкой части стопы. Полнота
обуви устанавливается по таблицам, получен-
ным в результате массового обмера ног у
людей самого различного телосложения. Но-
мер полноты вместе с номером длины простав-
ляется на подкладке обуви п на ее подошве
около каблука. Обувь различных размеров
поступает в продажу по так называемым
ростов ка и, т. е. с определенным про-
центным соотношением разных номеров в каж-
дой партии.
Ткани и дерево, резина и картон.давно при-
меняются при производстве обуви наряду с
кожей. В последнее время в обувной промыш-
ленности шпроко используются искусственные
матерпалы, получаемые синтетически па хи-
мических фабриках и заводах. Эти материалы
не только не ухудшают, но зачастую и улуч-
шают качество обуви и вместе с тем делают ее
намного дешевле, так как стоят недорого.
Вот две пары красивых женских туфель.
Одни пз них — кожаные, другие сделаны пз
искусственных материалов и стоят в 3 pa ia
дешевле первых, хотя выглядят не хуже.
В чем же тут дело?
История этих туфель довольно длинная.
Верх у них сделан из синтетического каучука.
Это - очень дешевое сырье. Однако не так-то
просто было получить из пего материал, при-
годный для производства обуви. Дело в том,
что сделанная из синтетического каучука «ко-
жа» не пропускала воздуха, и нога в такой
обуви пе могла «дышать». После долгих поисков
выход был найден. В каучуковую смесь доба-
вили измельченный хлористый калий, затем
полученную магу нанесли топким слоем на
войлок. После термической обработки «кожу»
промыли водой; хлористый калий растворился
в воде, и па «коже» появилось множество нор.
Рие. 3. Обувь бывает бытовая (сапоги, ботинки,
сандалии и т. п.) и специальная (производственная,
спортивная, военная и др.).
А из чего сделана подошва у этих туфель?
Она легче пробки! Удельный вес ее всего 0,1—
0,2 г см3, в то время как у кожи он равен 1. Но-
вая микропористая подошва, выпускаемая в на-
стоящее время в СССР, эластична п прочна. Нога
при ходьбе на такой подошве не утомляется. Это
происходит потому, что в резиновую смесь,
из которой делается подошва, вводится особое
вещество — п о роо б р а з о в а т е л ь. Во
время вулканизации материала прп высокой
температуре оно выделяет газ; расширяясь,
газ этот создает множество мельчайших пузырь-
ков, образуя таким образом «воздушную
резину».
К материалу, из которого делается обувь,
предъявляются очень высокие требования.
Прежде всего недопустимо, чтобы он был
22*
339
К ЛК ДЕЛ \ют одеж. ,J и ПРОДУКТЫ 1 ЧТАПИЯ
Рис. 4. Детали обуви выкраиваются на специальных
прессах при помощи резаков (ножей). Их лезвия дела-
ют в виде контура, замкнутого по форме детали.
жестким; ведь во время носки обувь на ноге по-
стоянно изгибается, и человек не должен рас-
ходовать на это много сил. Кроме того, необ-
ходимо, чтобы материал обладал способностью
растягиваться, иначе из него нельзя делать
обувь. И, наконец, он должен хорошо погло-
щать влагу, выделяемую стопой (а ее выделяет-
ся 0,5—1 Г в час), и отдавать ее во внешнюю
среду, т. е. пспарять.
Изготовление обуви делится на следующие
основные операции: 1) раскрой материала,
2) подготовка деталей к сборке, 3) сборка и
скрепление заготовки (заготовкой называется
верх обуви, сшитый из отдельных деталей),
4) формование заготовки, 5) прикрепление
деталей низа к заготовке и 6) отделка готовом
обуви.
Детали обуви выкраиваются пз
основных материалов (лпстов кожи, картона,
искусственной кожи, ткани) на специальных
прессах при помощи резаков (ножей). Стальные
Лезвия резаков делаются в виде замкнутого
по форме детали контура. Материал кладут
иа опорную плиту пресса, устанавливают на
него нужный резак, затем опускают ударную
плиту пресса.
На первый взгляд раскрой материала не
кажется особенно трудным делом. В действи-
тельности же он требует от работника очень
высокой квалификации. Резаки нужно распола-
гать на куске кожи так, чтобы после раскроя
оставалось как можно меньше обрезков.
От этого завпепт стоимость обуви.
Самые ответственные детали, например с о-
ю з к п (деталь верха обуви), выкраивают пз
центральной, более прочной и толстом части
кожи, а второстепенные — размещают по краям
как можно ближе одна к другой. Кроме того,
каждая деталь должна быть расположена в том
направлении, в котором тянется кожа (а это,
как вы увидите, очень важно при формовании
заготовки). Сложность заключается еще и в том,
что из каждой кожп надо выкроить строго
заданное количество деталей — к о м и л е к т.
Прп подготовке деталей обуви к сборке об-
рабатываются в основном края этих деталей:
их срезают, окрашивают, загибают и т. п.
Подошвы п стельки выравнивают по толщине,
ш шфуют пх поверхность. Кожаные каблуки
собираются из отдельных пластин и формуются
под высоким давлением в прессе.
Для каждого впда обуви существует свой,
особый порядок соединения деталей в заготовку.
Для ботинка, например, обычно сшивают отдель-
но детали, образующие переднюю часть заго-
товки; затем детали задней части и, наконец,
подкладку. После этого собранные части со-
единяют в целую заготовку.
Заготовки сшивают на швейных машпнах
различных конструкций. Пошивка заготовки
разбита на отдельные операции. Каждую пз
нпх выполняет один или несколько рабочих.
Детали обуви выкраиваются, как мы уже
знаем, пз плоских материалов, а в готовой
обуви печтп все онп, за малым исключением,
имеют объемную (пространственную) форму.
Чтобы придать плоской заготовке такую форму,
ее надевают ва колодку и натягивают.
Рис. 5. Прежде всего заготовку обрабатывают на об-
тяжной машине (принцип обработки).
340
КАК ДЕЛАЮТ ОБУВЬ
Рис. 6. Схема полуавтомата, на котором выпол-
няется затяжка пятки.
Обувь устанавливается пяткой на штифт упора I. носком на
упор г и вдвигается в машину до соприкосновения ее пятки
с обжимной формой 3- Колодка автоматически прижимается к
форме и к верхнему стелечному упору 4. Он давит на колодку
и опускает ее вниз до уровня затяжных пластин 5. которые и
формуют пятку Затем молотки 6 забивают затяжные гвозди.
Прежде всего заготовка обрабатывается
па обтяжной машине. У эт' и машпны
имеется три пары клещей с пружинами—
ачор газаторами п механизмом, регулирующим
силу натяжения материала. Сначала заготовку,
предварительно надетую на колодку, захваты-
вают средние клещи и вытягивают ее носок
и продольном направлении Грис. 5). Это самая
большая натяжка заготовки. Затем боковые кле-
чивают гноздп, прикрепляя заготовку к
стельке.
Окончательно формует заготовку и прикреп-
ляет ее к стельке по всему контуру з а т я ж-
н а я машина. Существуют универсальные
затяжные машины, па которых можно затяги-
вать заготовки различных видон обуви но
всему периметру следа, а также специальные,
предназначенные для затяжки заготовки одного
какого-нибудь вида обуви, напрпмер сандалий.
Иногда такие машгны предназначаются для
затяжки лишь какой-нибудь одной части обувп,
например пятки.
Рабочими инструментами затяжных машпп
служат клещи, пластины пли ролики. Затяжка
пятки, например, выполняется на специальном
полуавтомате (рис. 6). Рабочий, обслуживаю-
щий эту замечательную машину, должен только
отрегулировать ее в начале работы, после чего
его обязанностью будет устанавливать и сни-
мать обувь, включать и выключать полуавто-
мат, наблюдать за его работой.
В Советском Союзе все чаще применяется
новый, «беззатяжпый», способ формования обу-
ви. Прп этом способе заготовка пришивается
к стельке по периметру на швейной машине.
Затем в нее вставляется особым образом устро-
енная шарнирная колодка. Половинки этой
колодки раздвигаются па нужную величину
и вытягивают заготовку (рис. 7). При таком
способе заготовку делают короче, кожу не
припускают по длпне заготовки для затяжки
п т. п. Новый способ позволяет нашим фабрпкам
сберечь много квадратных дециметров кожи
п благодаря этому выпускать сотни тысяч пар
обувп сверх плана.
Подошва прикрепляется к верху обувп
различными способами: у тяжелой обувп (ар-
мейской, рыбацкой и др.)—гвоздями, винтами,
деревянными шпильками; у пашей обычной
обуви ее пришивают илп приклеивают. Резино-
вую подошву формуют из резиновой смеси на
прессах горячей вулканизации и после вул-
щи вытягивают ее в поперечном
направлении, после чего к ним
снопа присоединяются средние
клещи. Вытянув заготовку па
нужную величину, клещи пе-
регибают ее через грань стель-
ки и tipii/кимают края заготов-
ки к стельке, по давая прп этом
заготовке потерять пап ряже-
ние, созданное при вытягпва-
нпп ее. После этого клещи от-
крываются, а молотки закола-
Рис. 7. вБеззатяяеныйв способ формования обуви.
341
КАК ДЕЛ ЛЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
каппзацпп прикрепляют к верху обуви. Все
этп операции выполняют машины, которые на-
зываются подошвой рикрепитель-
н ы м п.
Подошвопришивцые машины
пришивают подошву к раиту илп к вывер-
нутому наружу краю заготовки с помощью
дугообразной пглы и шила. Обувь в ма-
шине устанавливается так, чтобы рант поме-
щался па столике, который служит также
упором. Затем нажимная лапка прижимает
подошву к ранту, шило прокалывает пх и
перемещает па длину стежка. Через отвер-
стие, проколотое шплом, проходит пгла; на
ее крючок накидывается пптка, которую игла
протаскивает через материал п подает к челно-
ку, образующему стежок. За 8 час. работы
машпна обрабатывает около 500 нар обуви.
На гвоздезабивной машине (рис. 8)
гвоздь проходит через подошву (временно при-
крепленную к следу обуви), кромку верха и
стельку п, ударившись о кнопку упора, за-
гибается на конце в виде крючка. Такая маши-
на прикрепляет подошву к обуви всех размеров
и фасонов по всему периметру следа или только
по его части в 1, 2 или 3 ряда. За 8 час. машина
обрабатывает до 800 пар обувп.
Винтовая машина при помощи гре-
бешков вращающегося шпинделя ввинчивает
в подошву снаружи винты из латунной прово-
локи. Как только винт пройдет через по-
дошву, затяжную кромку и стельку, машпна
откусывает его ножами вровень с поверхностью
подошвы. Производительность машины—около
650 пар обуви за 8 час. работы.
Для приклеивания подошвы клеем приме-
няются гидравлические плп пнев-
матические прессы. Рабочая часть
пресса (пресс-секцпя) состоит из металлической
коробки с вмонтированной в нее подушкой с ре-
зиновой камерой. Верх обуви с наложенной ва
него подошвой (па которую нанесена предвари-
тельно пленка клея) устанавливается на подуш-
ке п прижимается к ней сверху рычагами.
В подушку нагнетается воздух илп вода. Прп
этом подошва прижимается к следу обувп всей
своей поверхностью с довольно большой силой
(3,5—4,5 иГ см-) и приклеивается.
В прессе для горячей вулканизации верх
обуви надевают на металлическую колодку.
В пресс-форму, помещаемую под колодкой,
закладывают сырую резиновую смесь. Колодка
с надетой на нее заготовкой опускается на
пресс-форму; резиновая смесь прижимается
к следу колодки, расплющивается п запол-
няет всю пресс камеру. Пресс-камера нагре-
вается до температуры, прп которой провс-
ходит вулканизация резины. Одновременно
пленка клея прпклепвает подошву к верху
обувп.
Прикрепленные подошвы шлифуются, торцы
пх фрезеруются. Затем на цресс-машпне при-
крепляется каблук. Подошва п каблук окра-
шиваются п полир5ются. Верх обувп моется,
отглаживается и т. п.
На обувных фабриках Советского Союза
обувь изготовляется преимущественно непре-
рывным потоком. Весь технологический про-
цесс состоит пз множества отдельных опе-
раций, которые выполняются с помощью
машин плп механических приспособлений По-
луфабрикаты передаются с одной операции на
другую но непрерывно движущемуся копвейе-
342
ПАША ПИЩА
pj, па котором расположены гнезда, где по-
мещается одна или несколько пар обуви. Кон-
вейеры новых типов — многоярусные н мпо-
голпнейпые (в 2, 3 плп 4 линии)— позволяют
одновременно изготовлять поточным способом
несколько видов обуви и совмещать операции
на одном рабочем месте.
Прп изготовлении обуви применяется до
120 видов машин основного назначения и боль-
шое количество различных вспомогательных
аппаратов и приспособлений. Обувные машины
обычно очень сложны по устройству. Некоторые
выполняют только какую-нибудь одну опе-
рацию, напрпмер затяжку пятки илп носка за-
готовки, прикрепление подошвы п каблука
гвоздями, пришивку подошвы и т. п. Др) гпе—
мпогоонерацпопные автоматы и полуавтома-
ты — одновременно обрабатывают верх и низ
обуви.
С каждым годом в пашей стране выпускается
все больше п больше удобной, прочной и
красивой обуви. За минуту изготовляется
столько обуви, что ею можно обуть G00 человек.
И это только за одну минуту. А сколько же за
час, за сутки, за педелю? В 1959 г. было выпу-
щено 389 млн. пар, а в 1965 г. обувные фабрики
Советского Союза будут выпускать уже 515 млн.
пар. При этом особенно резко увеличивается
выпуск обуви из искусственной кожи — в
2,3 раза, что составит 93 млн. пар. Преду-
смотрено также дальнейшее улучшение ассор-
тимента и качества выпускаемой обуви.
НАША ПИЩА
Здоровье человека во многом зависит от пра-
вильного питания. Количество, качество
и ассортимент пищевых продуктов, а также хо-
рошо приготовленная пз них и вовремя съеден-
ная пища помогают человеку стать сильным,
выносливым, здоровым, веселым.
Организации правильного пптаппя в Совет
скон стране придается особенно большое значе-
ние. Ведь в отличие от капиталистических госу-
дарств человек у пас — это наивысшая цен-
ность. С каждым годом все быстрее и быстрее
развивается паша пищевая промышленность,
обеспечивая советских люден самыми высо-
кокачественными продуктами пптаппя.
Любая работа человека, умственная пли фи-
зическая, треб) ет расхода энергии. Расходуется
.энергия п па поддеря,анпе одинаковой темпера-
туры нашего тела. Прп правильном питании
человек должен получать с ппщеп в суткп
столько калорий, сколько он их затрачивает.
Например, школьник в возрасте от 12 до
16 лет в среднем затрачивает до 2400 кал
в суткп. В возрасте до 25 лет пища должна,
кроме того, компенсировать энергию, расхо-
дуем) ю на рост н развптш организма. Про-
дукты питания должны содержать белкп, жи-
ры, углеводы, минеральные соли, витамины,
воду (см. т. 3, ст. «Из чего состоит наша
пища»).
Большинство ппщевых продуктов, которые
изготовляет паша промышленность, представ-
ляет собой комбинации этих веществ. Лишь
в редких случаях онп состоят пз какого-либо
одного вещества. Например, сахарный песок
и сахар-рафипад содержат почто 100 % угле-
вода сахарозы. Обычно же одни продукты
наиболее богаты белком, другие - жирами,
третьи — у глсводамп и т. д.
Главная составная часть каждого живого
организма — белок. Без него человек не может
существовать Это основной материал, пз кото-
рого строятся ткапп п органы нашего тела.
Растущий организм особенно нуждается в
белке.
Учитывая исключительно большое значение
для укрепления здоровья парода богатых бел-
ками продуктов питания, Коммунистическая
партия и Советское правительство предусмот-
рели в новом семи [ютнем плане увеличение
производства мяса в 2,1 раза, а молочной
продукции — в 2,2 раза.
Жиры также входят в состав клеток тела
человека, по опп могут частично создаваться
п самим организмом пз других веществ.
В основном жпры используются как источник
энергии Сгорая в организме, опп дают ему
энергии в два раза больше, чем то же количество
белков пли углеводов. Особенно ценны для пп-
таппя человека такие жпросодержащпе вещест-
ва, как сливочное масло, рыбий жпр, под-
солнечное масло.
Источниками углеводов в нптанпп служат
343
К ЛК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРО/IS КТЫ УГЛИЧ
различные сахара (свекловичный сахар, глю-
коза, молочный сахар и т. и.), а также крах-
малы — рисовый, картофельный, пшеничный,
ржаной и т. и. Особенно много углеводов
содержится в сахарном песке (99,9 %), леденцо-
вой карамели (97% ), пчелином меде (75 оп), мали-
новом варенье (73,3°О), пшеничном хлебе
(49,7%). Углеводы есть и в ягодах, фруктах,
овощах.
Потребность человека в углеводах, особенно
сахарах, значительно возрастает прп длитель-
ной физической работе и прп сильном утом-
лении. Сахара быстро усваиваются организмом
и в кратчайший срок восстанавливают его
силы.
Определенное значение для различных орга-
нов человека имеют также и минеральные веще-
ства - кальций,фосфор, магний,натрий, калий,
йод, медь, железо. Как п другие вещества, вхо-
дящие в состав нашего тела, они непрерывно
расходуются и поэтому должны восполняться
пищевыми продуктами.
Роль вит1МПН0В в питании человека по
сравнению с другими веществамп была опреде-
лена сравнительно подавно. Ученымп уже
открыто несколько десятков витаминов, по-
требление которых в количестве нескольких
миллиграммов в день предохраняет человека
от различных заболевании. Они обозначаются
буквами латпиского алфавита: А, В, С, D п т. д.
(подробнее о витаминах см. т. 6 ДЭ).
В Советском Союзе создана специальная
витаминная промышленность, которая произ-
водит витаминные концентраты п препараты
как химическим методом, так и выделением
пх из животного и растительного сырья. Отдель-
ные же отрасли пищевой промышленности вы-
пускают витаминизированные продукты пита-
ния: консервы, концентраты, карамель, шо-
колад, мармелад, печенье.
Вода — также постоянная и чрезвычайно
важная составная часть наших пищевых про-
дуктов. Так, в говядине содержится около
74 % воды, в консервах «зеленый горошек» —
87%, в сельдп -55 %, в пшеничном хлебе-
40 % и т. д. Примерно половину суточной
потребности в воде человек получает вместе с
продуктами питания, остальную же часть - с
различными напитками (чай, кофе) п в впдо
чистой воды.
Вкус, запах п разнообразно пищевых про-
дуктов сильно влияет на не потребление чело-
веком. Поэтому при изготовлении продовольст-
венных товаров в ппх добавляются специальные
вкусовые и ароматические вещества. Опп уси-
ливают деятельность пищеварительных органов
и возбуждают аппетит. Например, перец
лавровый лист, укроп, сельдерей, которые
добавляются в консервы, придают пище свое >б-
разпый вкус и содействуют более полному усвое-
нию ее.
«Без вкусовых веществ в пище мы умирали
бы от голода, не от того, что ппща плохо усваи-
вается, по от того, что мы скоро отказались бы
от принятия всякой пищи»,— писал крупнев-
ший русский гигиенист Федор Ф доровпч
Эрпсмап.
Чтобы повысить качество и снизить стои-
мость продукта, в настоящее время во всех
отраслях пищевой промышленности широко
внедряются непрерывные механизированные
автоматические линии. Они позволяют в крат-
чайший срок, без прикосновения рук работа-
ющих изготовлять высококачественные про-
дукты питания.
Так, на консервных заводах, перерабаты-
вающих овощи, время от момента загрузки
пх в моечную машину до выпуска готовых
изделий составляет не более 3—4 часов.
На самой большой в стране кондитерской
фабрике «Красный Октябрь» весь процесс про-
изводства карамели механизируется п автома-
тизируется.
Работница, находясь у щита управления,
сможет одна регулировать п поступление сырья,
п формование отдельных карамелек, и заверт-
ку пх в полимерную пленку, и упаковку в
коробки.
Внедряются и новые методы технологиче-
ской обработки сырья. Например, сушка
ведется не теплом, а холодом (при темпера-
туре- 15°) п прп глубоком вакууме (0,1 — 1 мм
ртутного столба). Это полностью сохраняет
все составные части природного сырья, а
также пх цвет, вкус п аромат.
В последние годы в пищевой промышлен-
ности широко используется холодильная тех-
ника. Организовано производство заморожен-
ных ягод и плодов. Теперь можно даже
холодной зпмой иметь клубнику и малину,
не уступающие по качеству свежпм ягодам.
Готовые пзделпя хранят теперь все чаще в
охлажденном виде, и опп значительно дольше
остаются свежпмп.
Сохранение высокого качества получен-
ных в производственных условиях продуктов
завиепт также п от впда и качества упа-
ковки. Использование для упаковки новых
полимерных пленочных материалов даст воз-
можность предохранить продукты от действия
ПЕКЛ PL Л В ТОМА Т
влаги п воздуха и донести в свежем виде до
потребителя.
Советские машиностроительные заводы для
расфасовки сливочного масла, сахара, кон-
дитерских изделий и т. п. изготовляют автома-
ты производительностью до ста и более па-
кетов, пачек, коробок в минуту.
Рабочие п специалисты пшцевой промыш-
ленности много трудятся над созданием высо-
кокачественных продовольственных товаров.
ПЕКАРЬ-АВТОМАТ
рсего несколько десятков лет назад во всех
странах мира люди пекли хлеб в ьаленьшп?
пекарнях, где все делалось вручную. Труд
хлебопека считался однпм из самых тяжелых.
В те времена пекари называли себя «белыми
каторжниками». Вот что писал Алексей Макси-
мович Горький о такой каторге:
«Изо дня в день в мучной пыли, в грязи,
натасканной нашими ногами со двора, в густой
пахучей духоте мы рассучивали тесто и делали
кренделп, смачивая пх нашим потом, п мы
ненавидели пашу работу острой ненавистью,
мы никогда не ели того, что выходило из-под на-
ших рук, предпочитая кренделям черный хлеб».
Только, когда народ взял власть в свои,
руки, когда небывалыми темпами стала раз-
виваться паша промышленность, вместе с за-
водами, выпускающими тракторы, станки,
автомобили, в Советской стране появились н
оборудованные по последнему слову техники
заводы, выпекающие хлеб. Мы стали строить
и автоматические хлебозаводы, где всю работу
от начала до конца выполняют машины (см.
цв. рис., стр. 352).
Есть такая пословица: «У кольца нет конца».
Опа справедлива, а вот к одному пз типов
хлебозаводов-автоматов не подходит. Здание
такого завода круглое. В его круглых, как
цирковая арена, цехах и находятся редкостные
кольца, у которых есть п начало и конец. Но
прежде чем узнать, что это за чудо-кольца,
посмотрим, какой пучь совершает мука.
Железнодорожные вагоны н автомашины
везут муку к автоматическому заводу. Как
только припудренные мукой мешки выгру-
жаются, онп сразу проваливаются в люк.
Здесь транспортер подхватывает их и везет
в подвальный этаж, в круглый мучной склад.
На складе мешки укладывают вдоль степ ров-
ными штабелями — по сортам муки. Затем
муку высыпают в огромные деревянные ларп
мукосмесителыюй машины. Внизу в них
вращаются винты — ш н е к п, напоминающие
винт обыкновенной мясорубкп. Онп переме-
шивают муку разных сортов, делают нужную
для хлеба смесь (рис. 2). Шнеки есть и во
многих других машинах хлебозавода.
Навряд ли кому поправится, если в хлебе
окажется обрывок веревки, волокно от мешко-
вины, камушек плп какой-нибудь другой пе-
п< дходяншп предмет. Такой «начинке» здесь
не место Значит, муку надо тщательно про-
сеять. На хлебозаводе это делают машины —
п р о с е н в а т е л н. Огромные сита неп ре-
рывно трясутся мелкой дрожью и задерживая
разный мусор, беспрепятственно пропускают
сквозь свои крошечные отверстия муку. А если
в нее случайно попадут маленькие кусочки
железа, то их притянет к себе специальный
электромагнит.
После такой обработки мука попадает
в особый лпфт — самотаску. Его ковшп
зачерпывают очищенную муку п тащат ее на
верхний, пятый этаж завода — в дозпровоч-
н ы н цех. Здесь муку еще раз просеивают,
а затем направляют на автоматические весы.
Опп отвешивают нужные порцпп п, зажпгая
электрическую лампочку, дают знать па чет-
вертый этаж, что выполнили свое дело.
В дозировочном пехе приготовляется все,
Рис. 1 До революции mpi/C хлебопека считался одним
из самых тлзгсе,1ых.
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖ73 II ПРО 7JКТЫ ПИТАНИЯ
Рис. 2. Мукосмссительная машина лопастями своего
вращающегося винта — шнека — перемешивает муку
равных сортов, п риготослян нужную для выпечки хлеба
смесь.
что необходимо для замешивания теста: раство-
ряются дрожжи, соль, сахар. Время от вре-
мени раздается звонок и зажигается одна из че-
тырех лампочек, упрятанных в матовые шары-
абажуры с цифрами. Чтобы узнать значение
этих сигналов, нужно спуститься этажом ниже,
в тестомесильный цех.
Вдоль стены этого огромного светлого цеха
тянется высокий деревянный короб в виде
гигантского кольца. За ним, ближе к центру, —
следующее кольцо, поменьше, потом — еще
меньше. И, наконец, в самом центре цеха рас-
положено самое маленькое, четвертое коль-
цо. Это конвейеры. Их столько же, сколько
сигнальных лампочек, —
четыре. Каждая лампочка
служит сигналом одного пз
конвейеров.
Внутри конвейера на
ровном расстоянии друг
от друга находятся круг-
лые металлические чаны—
дежи. Онп укреплены па
Рис. 3. Магниты проверяют, не попали ли в муку
кусочки железа.
рельсах, а сами рельсы лежат па круглых сталь-
ных роликах,как на колесах. Обычно колеса дви-
жутся по рельсам. Здесь же, наоборот, рельсы
с укрепленными на них дежами скользят во
колесам-роли кам.
Четыре конвейера — это те самые кольца
у которых есть и начало и конец. Начало там’
где над каждым кольцом виднеется труба
идущая с пятого этажа, от автовесов. Под трубу
ставится пустая дежа. Как только автовесы
дали сигнал, работница открывает заслоны и
в дежу из трубы сыплется порция муки. Потом
работница нажимает кнопку — и наверху,
в дозировочном цехе, начинает звонить звонок
п зажигается лампочка с соответствующей
цифрой на белом абажуре. Лампочка «доклады-
вает» рабочим дозировочного цеха, что такому-
то конвейеру нужны дрожжи, растворенные
соль и сахар.
Когда это требование удовлетворено, кольцо
начинает двигаться. Дежа с мукой и дрожжами,
проехав несколько метров по кругу, останав-
ливается около тестомесильной машины. Ма-
шина запускает в нее свои лапы и начинает
перемешивать тесто. Затем лапы приподни-
маются, п дежа отправляется дальше, нырвув,
будто в туннель, в деревянный короб конвей-
ера. А на ее место подходит следующая.
Полтора часа дежа едет по туннелю до копна
кольца. За это время тесто в пей «подходит»—
поднимается горой, того п гляди полезет через
край. В конце подъемная машина припод-
нимает тяжелую, чуть пе в топну весом, дежу,
словно перышко, и опрокидывает ее над ямой
т е с т о с п у с к а (так называется ход, по
которому тесто спускается этажом ниже).
А опорожненная дежа опять отправляется в оче-
редной рейс, чтобы вновь возвратиться к концу
конвейерного кольца с готовым тестом.
Итак, тесто на третьем этаже. Угодило оно
прямо в воронку разделочной машины.
Вал и барабан ее, вращаясь, захватывают
тесто п увлекают внутрь машины. У барабана
четыре кармана. По мере его пращеппя тесто
заполняет сначала один, потом другой, третий,
четвертый. А в каждом кармане есть поршень.
Попадая в карман, тесто сперва заставляет
поршень потесниться. Потом, когда карман
набит до .отказа, а барабан пов< рну тся. пор-
шень начинает давить па тесто и выталкивает
его прямо па транспортер. В результате па
движущуюся ленту’ одни за другим истают
совершенно одинаковые куски. Это п не4 мудре-
но, ведь все карманы всегда заполняются строго
определенным количеством теста (рис. 4).
-346
ПЕКЛ РЬ - А ВТОМЛ Т
Величину карманов можно изменить. Для
втого механику стоит лишь повернуть специаль-
ный штурвал. Поршни будут освобождать тесту
больше плп, наоборот, меньше места От этого
п кускп теста станут больше плп меньше.
Но пока это еще бесформенные куски. Их
надо сначала округлить в о к р у г л и т е л ь-
н о и машине, а потом в закаточной
машине превратить в ровные, аккуратные
батоны.
Закаточная машина первой парой валиков,
как скалками, расплющивает круглый комок
теста, превращает его в блин. Вторая пара при-
дает тесту нужную толщину, а третья —
свертывает его в рулон. После этого начинается
самая главная операция. Рулон теста пона-
дает в щель между закатывающим барабаном
в формирующим кожухом. Барабан вращается
п катит тесто по кожуху. Так же поступают
хозяйки, когда, раскатывая тесто ладонями по
столу, превращают круглый кусок в кол-
баску. Только в машине вместо ладоней—
закатывающий барабан, а вместо стола —
формирующий кожух.
Теперь, казалось бы, батоны можно сажать
в печь. Но тесту еще надо немного подняться.
Оно слишком спрессовалось, пока проходило
через барабан закаточной машины. Поэтому
батоны проводят некоторое время в тепле,
в люльках конвейера, расположенного пад
печью. Здесь тесто поднимается, становитсн
рыхлым, пористым.
И только тогда оно
Рис. 4. Схема разделочной машины.
Ребристый пал 1 и барабан 2. вращаясь навстречу друг другу,
захватывают тесто и увлекают его л карманы з барабана. Затем
поршни 4 выдавливают совершенно одинаковые куски теста из
карманов на транспортер.
попадает в печь.
Печей на заводе
четыре — столько же,
сколько в тестоме-
сильном цехе кон-
вейеров. И печи гоже
кольцевые. Интерес-
по, что пх не топят, а обогревают трубами, по
которым пропускают горячив нар.
Всё на хлебозаводе делают машины — даже
батоны в печь сажают. Медленно, ряд за рядом,
движутся над печью люльки с тестом. Подойдя
к определенному месту, каждый ряд люлек
опрокидывается, п тесто вываливается из них
на металлическу ю полосу посадочной
машины. Полоса то поднимается, то опускается.
И каждый раз она оказывается наверху именно
и тот момент, когда переворачиваются люлыш.
Подхватив падающие кускп теста, полоса бы-
стро опускается вниз. Мгновение — п тесто
очутилось па движущейся ленте, которая
увлекает его в дышащую жаром печную пасть.
Но прежде чем очередной ряд кусков исче-
знет в этой пастп, за дело принимается еще
одна машина. Она своими ножами наносит
па тестовые заготовки батоиоп по нескольку
косых надрезов. Без надрезов тесто, которое
и в печи продолжает подниматься, полопается,
батоны получатся рваные, некрасивые. А надре-
занное тесто пе полопается, оно просто слегка
разойдется по надрезам. И на пх месте появятся
потом хрустящие гребешки.
Обычно хлеб в печп «епдпт» на месте. А в
кольцевой печи хлеб, батопы и другие изделия
«едут». И пока онп «проедут» па транспортере пз
конца в конец горячего кольца, испекутся па
славу.
Есть па хлебозаводе рог «пзобплпя». Это
широкая труба, которая идет от расположенной
на птором этаже печп к круглому сортировоч-
ному столу на первом этаже. Пз нее нескон-
чаемым потоком сыплются свежеиспеченные
батопы.
Стоящие за сортировочным столом ра-
ботницы зорко следят, чтобы в магазин от-
правлялись только высококачественные батопы.
Чуть попадется какой-нибудь уродец, его от-
кладывают п сторону, а выдержавших экзамен
грузят в автофу ргопы н отправляют в магазины.
На хлебозаводах большой мощности теперь
все чаще стали применять поточные линии не-
прерывного приготовления теста. Закваску на
такой линии приготовляют в бункере, перегоро-
женном внутри па В1ссть «комнат»—о т с е к о в.
Бункер медленно поворачивается вокруг своей
осп и подставляет под непрерывную струю му кп
и воды сначала одни, потом другой отсек и т. д.
Наверху расположена месильная машпна, кото-
рая своими лопастями псе время перемеши-
вает муку и воду. Пока бункер совершит пол-
ный оборот, пройдет по меньше четырех часов.
А это как раз столько времени, сколько нужно.
347
КАК ДЕЛ МОТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ П ПТ АП И Я
Рис. 5. Словно из рога изобилия., нескончаемым пото-
ком сыплются на сортировочный стол свежеиспеченные
батоны.
чтобы прошел полный цикл брожения закваски.
Когда закваска готова, в днище бункера
открывают затпор, и она поступает в дозатор.
Этот аппарат отмеривает нужные дозы и подает
закваску в расположенный под ним смеситель
Там она разжижается и насосом перекачивается
в большой чаи, где встречается с мукой. Авто-
матический мукомср высыпает сюда нужную
для приготовления теста порцию. Мука и заквас-
ка перемешиваются машиной, и тесто через
отверстие в дне чана попадает в тестовый бун-
кер, очень похожий па тот, в котором делают
закваску. В нем тоже шесть отсеков, и он
вращается вокруг своей осп. Когда один отсек
заполняется тестом, _ункср подставляет под
лавину теста другой. Полный оборот он совер-
шает за полтора часа. Этого времени вполне
достаточно, чтобы тесто поднялось.
А дальше идет все как обычно: готовое тесто
отправляется по тсстоспуску в делительные
машины, потом па конвейер — ив печь.
Чем удобна такая поточная линия? Во-
первых, она занимает мало места. Это очень
важно, ведь на освободившейся площади можно
поставить другие машины п вырабатывать
другие изделия. Во-вторых, для такой лпнпп
пе нужны дежи, а это ускоряет труд и дает
немалую экономию.
ЗАВОД ОБЕДОВ, ЗАВТРАКОВ И УЖИНОВ
J Ja сколько человек приходится готовить
обед хозяйке? Обычно на два, на три, на
пять — ну, в крайнем случае, па десять человек,
если семья большая. Стряпать на такую семью
нелегко. Ведь пе шуточное дело приготовить
двадцать котлет пли сто пельменей, испечь пол-
сотпп пирожков!
А каково же тогда тем, кто работает на мясо-
комбинате? «Семья > пх насчитывает сотни тысяч
человек, жителей большого города. II каж-
дого надо накормить завтраком, обедом п ужи-
ном. Конечно, такие «многосемейные хозяйки»
никогда по справились бы со свопмп обязан-
ностями, если бы им не помогали в работе
машины.
Мясокомбинат объедппнет несколько пред-
приятий: цех первичной обработки, цех меди-
цинских препаратов, цех пищевых жиров, цех
кормовых п технических продуктов, а также
консервный и колбасный заводы, электрическую
и холодильную станции II вес онп оснащены
самыми совершенными машинами. Мы рас-
скажем вам здесь только о тех цехах, в кото-
3/8
рых пзготопляют мясные полуфабрикаты
и колбасы.
Скот, доставленный на мясокомбинат, по-
падает в цех первичной обработки. Здесь маши-
ны освежевывают туши, сдирают с них шкуры,
распиливают мясо на куски, моют. А транспор-
теры перевозят его от одной машины к другой.
Из первого цеха мясо по подвесной дороге
отправлястсн на другие предприятии мясоком-
бината и в том числе иа колбасный завод.
Здесь делают не только колбасы, но и сосиски,
сардельки, пельмени, котлеты и ппрожкп с
мясом.
ЧТО ТАКОЕ ВОЛЧОК
Часто случается, что именем простого, хоро-
шо всем известного предмета в технике называ-
ют какую-нибудь машину плп се деталь. II по-
рой тёзкп оказываются вовсе не похожими ДРУГ
па друга. Так п с волчком: волчок-игрушка п
волчок, установленный в цехах мясокомбината,
ничуть нс похожи одни на другого. Здесь вол-
чок — это машина, внутри которой вращается
червячный впит — такой же, как в обыкновен-
ной мясорубке. По сутп дела это п есть настоя-
щая мясорубка-великанша: в пес вмещается
epasy 70 кГ мяса (рпс. 1).
Мясо опрокидывают прямо над ворон-
ками волчка. Включается электродвигатель,
в пз сотен крошечных окошек машины, слоено
вермишель, выползает перемолотое мясо. После
этого в пего добавляют хлеб, лук, соль, перец
и отправляют фарш в ф а р ш е м с с п т е л ь-
н у ю машину, которая перемешивает его.
МАШИНА-МИЛЛИОНЕР
Тысячи и тысячи различных комбайнов
трудятся во всех отраслях народного хозяйства.
Но нс все, наверное, слышали о замечательной
машине, которую, пожалуй, можно назвать
котлетным комбайном (рис. 2).
Самая главная его часть — вращающийся
барабан с поршпем внутри. На поверхности
барабана сделано много овальных гнезд, напо-
минающих своей формой котлеты. Во время
работы гнёзда, которые в этот миг находятся
наверху, непрерывно начиняются фаршем.
Все происходит очень быстро. Фарш пз бункера
попадает на верх барабана и застревает в его
гнездах. Но вот барабан совершил пол-оборота,
и начиненные фаршем гнезда очутились внизу,
как раз над лентой транспортера. Тут начп-
Рис. 2. Общий вид и схема работы котлетоделателънои машины.
па транспортер машины укладывают деревянные лотки, затем формирующий Caj
[ые котлеты и выдавливает их на лотки Посыпанные сухарной крошкой котлеты-пи.
машины.
\вод онедов. завтраков п ужинов
Рис. 7. Если бы Гулли-
вер, очутившись в стра-
не великанов, побывал на
великанской кухне, он,
возможна, увидел бы там
как раз такую гигант-
скую мясорубку. Совре-
менная электрическая
мясорубка — волчок за
один присест «заглаты-
вает* 70 к Г мяса.
нает действовать поршень, который выдавливает
фарш пз его убежища.
Выдавленный фарш — это уже самые настоя-
щие котлеты, ровные, аккуратные. Автомати-
ческое епто посыпает их сухарной крошкой, п
котлеты попадают па транспортер.
За каждый полный оборот барабан фор-
мирует 100 котлет. А сколько таких оборотов
совершится за 8 час.! Неудивительно, что эту
машину называют машиной-миллионером: за
смену опа успевает изготовить миллион котлет.
349
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ II ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
«ПЕЛЬМЕНЕМЕТ»
Есть па мясокомбинате еще одна мапшпа-
мпллиопер — нельме п е де л а те л Ы1 а я
(рис. 3). Каждый, кто наблюдал за ее работой,
скажет, что ей больше подходит название
«псльмепемст». Опа бесконечно длипнол оче-
редью выстреливает белые пухлые пельмени.
С давних пор в нашей стране любят сибир-
ские пельмени. Но чтобы приготовить их, нуж-
но много потрудиться. В самом деле, ведь их
надо так аккуратно слепить, чтобы начппка
не вывалилась пз теста. Это требует большой
затраты времени. Раньше, до появления спе-
циальной машины, работница мясокомбината
вручную могла приготовить за смспу самое
большее тысячу пельменей, а теперь, когда
появилась машина,— в сотпп раз больше.
Как же работает пельмснеделательная ма-
шина?
У пее есть бункер, разделенный на две
части перегородкой. Из бункера тесто и фарш,
каждый по своей трубке, отправляются к бал-
лону начиночного аппарата. Трубка, по которой
пдет тесто, заканчивается при самом входе
в баллон, а трубка для фарша проходит через
весь баллон насквозь и заканчивается возле
овальной щели.
Попав в баллон, тесто обтекает со всех сторон
металлическую трубку, по которой идет фарш.
Так рождается тестовая трубка. Пока что она
пуста, но, когда она, словно чулок, снимается
с фаршевой трубки п проходит через узкое
опальное отверстие, в нее из фаршевой трубки
впрыскивается фарш.
В результате из начиночного аппарата вы-
ползает длинная тестовая трубочка, начинен-
ная фаршем. Но в машине таких аппаратов
шесть, поэтому выходит сразу Шесть трубочек
Каждая из них попадает па транспортер"
Здесь пельменные заготовки посыпаются мукой"
которую особые металлические гладилки ров-
но распределнют по всей их поверхности
Теперь надо белые трубки превратить в
аккуратные пельмени. Это делают специальные
штампы, расположенные в два ряда на ободах
шести колес машипы. Каждый штампик по своей
форме — точная копия будущей псльменькп.
Пельменные трубки для таких колес — это как
бы рельсы. Но здесь колеса вращаются па месте
а тестовые рельсы движутся. Стоит только
колесу наступить очередной парой свопх
формочек и а .движущуюся трубку, как пз нее
тут же выдавится парочка пельмспей-блнзпецов.
Но надо ведь еще заклеить пельмепп,
чтобы из них не вывалилась начинка. Оказы-
вается, это уже выполнено. Сами формочки
своими тупымп краями одновременно отштам-
повали и заклеили тесто.
Непрерывной очередью стреляет «пельме-
немет». Чуть ли не миллион пельменей вылетает
пз него каждые восемь часов. Пельмепп тут же
отправляются в холодильную камеру, а после
того как заморозятся, чдут на упаковку.
Упаковочная машина отличается удивитель-
ной точностью: в каждую коробку опа укла-
дывает строго определенное количество пель-
меней. Высыпает на весы порцию и проверяет,
не ошиблась ли. Если надо, еще несколько
штук добавит; и только тогда укладывает пх
в коробку, на которой стоит марка мясокомби-
ната.
Рис. 3. Пельмснеделательная машина. В ней есть начиночные аппараты, ил которых выходят наполненные
фарше.м тестовые трубки. Штампующие колеса нажимают на трубки и вы^ач.-ивают пельмени.
356)
ЗАВОД ОБЕДОВ. ЗАВТРАКОВ И УЖИНОВ
СОСИСОЧНЫЙ ШПРИЦ
Тот шприц, о котором пойдет речь, служит
не для того, чтобы делать уколы. .Это не меди-
цинский, а сосисочно-колбасный шприц. С его
помощью па мясокомбинате изготовляют сосис-
ки, сардельки, разные колбасы (рис. 4).
Перед тем как приступить к работе, откручи-
вают впит, снимают крышку бункера, которая
зажимается этим впитом, и наполняют бункер
ворцпей сосисочного плп колбасного фарша.
Мясо попадает прямо па головку поршня.
Когда аппарат работает, поршень медленно пол-
зет по бункеру снизу пверх в изо всех сил
давит па фарш. Фаршу становится тесно, он
ищет выход, но крышка завинчена крепко.
Остается лишь крошечное отверстие в стопке,
куда он немедленно и устремляется. Отверстие
ведет в тоненькую трубку—Ц. в к у.
Цевка служит как бы иголкой, какая есть
у обычного медицинского ширина. Опа делает
«укол» фаршем в натянутую на пее длинную
тонкую оболочку. Оболочка наполняется и пре-
вращается в самую настоящую сосиску.
Чтобы получились отдельные небольшие
сосиски, машпна псе время поворачивает цевку.
Оболочка перекручивается, отделяя одну сосиску
от другой II выходит длинная гирлянда сосисок.
Ее отправляют па обработку в особый шкаф.
В первом его отделении — невыносимая жара.
Там неистовствует горячий воздух, в котором
сосиски подсушиваются.
Во втором отделении клубится дым. Здесь
соспски слегка обжариваются. В третьем пол-
но горячего пара — сосискп варятся, в пос-
леднем отделении они охлаждаются водяными
струя мп.
...Гроздьями, словно виноград, висят на
рамах-вагонетках гирлянды свежйх розовых
сосисок, готовых отправиться в магазин.
Почти так же, как соспски, на мясокомби-
нате изготовляют и колбасы разных сортов.
Только подготовка фарша другая, да шприцы
применяются с более толстой цевкой, и по-
следующая обработка несколько ппая.
АВТОМАТ ДЛЯ ПИРОЖКОВ
В одном из цехов мясокомбината работает
машина, которая приготовляет и печет пирожки
с мнсом.
Автомат этот состоит из двух частей:
из начиночного аппарата, похожего на тот,
Рис. 4. Автоматическая линия для производства соси-
сок, созданная советскими инженерами. Весь процесс —
от подготовки говяжьей туши до выпуска готовых соси-
сок — механизирован.
что есть в «иельмепеметс» и электрической печп.
Печь предстанляст собой длинный короб, об-
лицованный белым кафелем.
Выйдя из' формирующего аппарата, пирож-
ки-батончики тут же попадают на транспортер
и въезжают на нем в печь. Пока пирожки про-
едут из одного конца печи в другой, онп успе-
вают хорошо обжариться, стать румяными.
Такими красивыми они и появляются на свет,
высыпаясь непрерывным потоком пз печп.
Итак, одни жители города будут сегодня
есть на завтрак сосиски, другие — пообедают
пельменями, третьи — поужинают котлетами.
У многих будут сегодня па столе колбаса и
пирожки, ветчина и студень, мясо п консервы.
Для миллионов людей готовит пищу мясо-
комбинат — завод обедов, завтраков и ужинов.
КЛК ДЕ.I UOT ОДЕЖДУ II ПРОДУКТЫ ИII' линя
ПЕРВАЯ ПИЩА
ТТрпрода подарила человеку уже готовый и
необычайно ценный продукт питания —
молоко.
В состав молока входят п жиры, и белки,
и углеводы, п минеральные соли. Есть в нем и
почтп все необходимые человеку витамины.
Эти составные части молока не только полезны
человеку, по п легко усваиваются организмом.
Но у молока есть п существенный недоста-
ток: оно очень нестойко — быстро прокисает.
Это объясняется тем, что в молоко попадают
микробы. Поэтому для сохранения питательных
свойств молоко подвергают специальной обра-
ботке, чтобы уничтожить цопавших в пего вред-
ных микробов. С другой стороны, прп изготов-
лении некоторых молочных продуктов человек
использует деятельность полезных мпкробоп.
Пожалуй, пи в одной отрасли ппщевоп про-
мышленности микроорганизмы не играют такой
решающей роли, как в молочпой.
Дома молоко кипятят; при этом погибают
вредные п болезнетворные микробы, но стра-
дает и само молоко — портятся его составные
части. На молочных заводах и комбинатах
посту пают иначе: молоко нагревают до 70—90 .
Про такой температуре вредные и болезне-
творные микробы гибнут, но сохраняются цеп-
ные свойства молока. Этот способ был пред-
ложен великим французским ученым Луи
Пастером и назван в его честь пастеризацией.
Аппарат для такой обработки молока—
пастеризатор — представляет собой набор либо
обогреваемых горячей водой трубок, по кото-
рым протекает молоко, либо пластин из не-
ржавеющей стали с каналами для молока п
горячей воды. После нагревания молоко
охлаждают. Для этого и в пластинчатом и в
трубчатом пастеризаторе есть специальные
секции.
Чтобы в молоко нс попали микробы и грязь
оно на заводе проходит по полностью закрытой
спстемс. Из автоцистерны его перекачивают
по шлангу, а дальше по трубам — моло-
ко п р о в о д а м. Храпят п пастеризуют его
в закрытых резервуарах. II хотя молока пе
видно, за ним все время наблюдают. Не успеют
его привезти, а в лаборатории уже проверяют
какие в нем есть бактерии, знакомятся с его
составными частями: сколько в нем жпра
белка в т. д. Приборы следят за тем, как про-
ходит молоко по трубам, как поступает в ап-
параты; приборы автоматически регистрируют
его обработку, поддерживают нужную темпе-
ратуру.
Лишь в цехе, где разливают молоко, можно,
наконец, его увидеть, да п то па одну минуту.
На круглый непрерывно вращающийся к а-
русальный автомат по транспортеру по-
ступают чпетые молочные бутылки. Каждая
оказывается под воронкой, пз которой в псе
льется готовое пастеризованное молоко. Рядом
второй круг, поменьше. Здесь — также авто-
матически — надеваются алюминиевые кол-
пачки, которые герметически закупоривают
бутылки.
Ящики с бутылками отправляют в магазины.
Но у пастеризованного молока есть и другой
путь: в цехи, где изготовляют различные
молочные продукты — кефир, сметану, творог
и т. д.
Вот, например, как готовят кефир. Кефир-
ные грибки — закваски, полученные в спе-
циальных лабораториях, — путешествуют по
трубам и попадают в огромные ванны с пастерп-
Рис. I. Машина складывает из фольги ко робочкг/ и выливает в нее еще не застывший плавленый сырок.
Сума действия хлебозавода-автомата кольцевого типа Начиная с очистки муки и приготовления теста
все здесь делается автоматически.
352

ПЕРВАЯ ПИЩА
зованным молоком. Молоко, перемешанное
с закваской п разлитое по бутылкам, переез-
жает по транспортеру в термостат —
большой зал — и здесь выдерживается при опре-
деленной температуре. В зале после брожения
происходит превращение молока в кефир.
С помощью полезных бактерии получают
сметану — ее делают из сливок — и творог. Но
творог не только продукт, он вместе с тем
представляет собой п сырье. Из пего делают
творожные сырки п сырковую массу.
Наиболее сложные микробиологические про-
цессы протекают в сыре. Некоторые его сор-
та бывают готовы за несколько недель, а
иные требуют п года. До того как сыр
становится красной головкой плп желтым бру-
ском, которые вы видите в магазине, он про-
ходит длительный путь превращений. В молоко
вносят специальные закваски, получают пз
него сгусток, подобный творожной массе, и под-
вергают его обработке — разной для разных
сортов сыра. Затем будущему сыру придают
форму, прессуют п солят. После этого начи-
нается длительное созревание, тогда п про-
исходят напболее сложные микробиологиче-
ские и биохимические процессы. Искусство
сыроделов заключается в уменпп управлять
ими, «командовать» микробами и фермен-
тами.
Технологи, конструкторы, сыроделы-прак-
тики ищут новые пути механизации этого
древнего ремесла.
Раньше два раза в сутки вручную прихо-
дилось обмазывать сыры солью. Соль разъедала
руки, вызывая мучительную боль. Теперь спе-
циальные механизмы опускают сыры в ванны
с рассолом.
В подвалах приходилось поднимать на
стеллажи тяжелые отформованные сыры. Сов-
ременные механизированные сырные полки
избавляют людей от этой тяжелой работы.
Сыр — один из самых древних продуктов
питания, но у него есть и совсем юный наслед-
ник — плавленый сыр. Это своего рода сырные
консервы. Онп выдерживают жару и сырость —
почти не сохнут, не плесневеют.
Делают плавленые сырки из обычных сы-
ров. Очищенный и вымытый сыр подают на
дробильные машины, которые его измельчают.
Это месиво поступает в котлы, а оттуда — на
расфасовочно-упаковочный ав-
томат. Он имеет круглый вращающийся стол.
Небольшой поворот — остановка, снова пово-
рот — еще остановка. Постепенно из листочка
фольги машина делает нечто вроде коробочки,
вливает туда расплавленную сырпую массу,
накрывает се крышкой из фольги же. Затем она
заказ ывает — загибает — края коробочки
и наклеивает этикетку. То и дело соска-
кивают па транспортер готовые завернутые
сырки (рис. 1).
13 производстве кефира, сметаны, творога,
сыра используются микробы-помощники, кото-
рых для этого специально разводят. Но есть
молочные продукты, при изготовлении которых
главная задача — умертвить микробов пли
понизить их жизнедеятельность. Это — молоч-
ные консервы. В них создают такие условия,
при которых микробы не могут существовать:
молоко или стерилизуют — нагревают
до очень высокой температуры, пли с г у щ а-
ю т, добавляя при этом обыкновенный сахар,
или высушивают.
Рис. 2. Герметически закрытые банки со сгущенным
молоком уезжают по транспортеру от разливочно-
укупорочной машины.
Летний каток и схема действия его холодильной установки.
D 23 Детская энциклопедия. т. Б
353
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ ПИТАНИИ
Молочные консервы — продукты молодые,
родились они в век техники и с помощью новой
техники.
Сгущают молоко в огромных вакуум-
аппаратах величиной с двухэтажный
дом. Они очень похожи на те, которые мож-
но увидеть па сахарном заводе. Здесь также
молоко нагревается от труб с паром и также
благодаря пониженному давлению кипит при
сравнительно невысокой температуре. Поэтому
составные части молока полностью сохраняют
свою ценность.
Чтобы получить стерилизованное молоко,
сгущенную массу сразу же после вакуум-ап-
парата охлаждают и расфасовывают в герме-
тически закрытые металлические банки, а по-
Рис. 3. Длинный путь проходит молоко, чтобы превра-
титься в питательные, долго сохраняющиеся понсереы.
том уже стерилизуют — нагревают до Нч
118°.
Обычнее сгущенное молоко получают, добав-
ляя в молоко свекловичный сахар. Полученная
сгущенная масса охлаждается при постоянном
перемешивании в вакуум-кристаллпзаюрах
где при очень пизком давлении происходит
выпаривание. В пашен стране сгущенное моло-
ко изготовляют на непрерывных поточных ли-
ниях. Здесь после вакуум-аппаратов стоят
карусельные автоматы, немного
напоминающие разливочные машины для пасте-
ризованного молока. Они наполняют сгущен-
ным молоком консервные банки и гермети-
чески укупоривают пх крышкой (рпс. 2).
Чтобы получить сухое молоко, сгущенную
массу из вакуум-аппарата передают в огромную
сушильную башпю высотой 8 м, а диаметром
около 5 jh. Сгущенное молоко поступает в нее
сверху и попадает на диск, вращающийся с ог-
ромной скоростью — от 7 до 7,5 тыс. об мин.
Этот диск разбрызгивает молоко на мельчайшие
частицы. Молочный туман, опускаясь, встре-
чает ноток очищенного п сильно нагретого воз-
духа и превращается в сухой порошок, который
оседает на дно, имеющее форму воронки.
Отсюда новым сильным потоком воздуха —
♦веером»—порошок переносится па сортировоч-
ное сито Потом он охлаждается и поступает
в машину, где мелкие молочные зернышки сли-
паются в более крупные хлопья. Происходит
это так: белые крупинки при падении слегка
смачиваются и сцепляются по нескольку штук,
а затем снова высушиваются горячим возду-
хом. Полученные хлопья лучше растворяются
в воде, чем крупинки. Остается запаковать
порошок—и сухое молоко готово (рис. 3).
Если растворить его в воде, то образуется
молоко, почти ничем не уступающее натураль-
ному. Ведь высушивание в башне — чрезвы-
чайно быстрый процесс: частички молока высы-
хают в десятые доли секунды. Несмотря на то
что температура воздуха, поступающего в баш-
пю, достигает 150—165', частицы молока на
поверхности нагреваются лишь до 70—80.
Внутри же температура у них еще более низкая.
Именно поэтому молоко почтп полностью со-
храняет свою питательную, ценность.
Особое положение занимает в молочней
промышленности елпвочпое масло. Продукт
этот древний, а способ его проп водства
вполне современный. Раньше, чтобы получить
сливки, молоко помещали в прохладное место,
где оно отстаивалось. Жпр поднимался наверх
и образовывал слой сливок. Пх слпва..и и
354
ЧУ ЛЕСНЫЕ КРИСТАЛЛЫ
ставплп «созревать» на дол-
гие часы. Потом их вылива-
ли в деревянную бочку —
маслобойку. Ее вращали, и
сливки сбивались. При этом
образовывались масляные
зернышки, которые отжима-
ли па специальном ребристом
столике — маслообработпике.
Весь процесс растягивался
на сутки. Теперь же для из-
готовления масла требуется
всего 20 мин.
Представьте себе боль-
шой волчок, вращающийся со скоростью
6—9 тыс. об мин. В него непрерывной стру-
ей льется молоко, а выходят сливки и сня-
тое молоко. Это — сепаратор. С по-
мощью центробежной силы он отделяет молоч-
ный жир от снятого молока.
«А нельзя ли с помощью этой машины полу-
чать не только сливки, но и масло?»— за-
думались инженеры и изобретатели.
Долгие годы исследований и опытов привели
к успеху. В обычных елпвках жира менее 40%,
а в масле — более 80%. В нашей стране был
создан специальный сепаратор, па котором
получают сливки с тем же содержанием жира,
что и в масле. Пз сепаратора такие сливки по
трубе попадают в охладитель. Он со-
стоит из двух вставленных друг в друга цилинд-
ров. Сливки протекают между ними тонкой
струей, причем непрерывно перемешиваются
Рис. 4. Непрерывно-поточная
линия занимает несравненно
меньше места, чем старое обо-
рудование, и во много раз уско-
ряет производство масла.
ребрами, прикрепленными к внутреннему (вра-
щающемуся) цилиндру. Из крана охладителя
выходит уже готовое масло. Ойо льется в выло-
женный пергаментом ящик и застывает.
Такая непрерывно-поточная линия выпуска-
ет за час 250—30(1 кГ сливочного масла (рис.4).
Много подобных линий работает на заводах
нашей страны.
у сахара интересная история. Не всем из-
вестно, что одним из главных ее событий
было... путешествие Колумба в Америку.
В трюмах его каравелл, направлявшихся па за-
пад, лежали черенки сахарного тростника—
единственного в то время растения, из которого
делали сахар.
Родина сахарного тростника — Индия, Ки-
тай, Океания. Само слово «сахар» происходит
от санскритского «саркара», или в персидском
варианте «шакар». Правда, в Индии в древности
получали лишь сладкий сироп. Но уже 800 лет
назад, по-видимому, арабы научились делать
твердый сахар. Сахарный тростник стали воз-
делывать на юге Европы, иа Канарских о-вах—
ЧУДЕСНЫЕ КРИСТАЛЛЫ
близ северо-западных берегов Африки. Отсюца-
то и завез его Колумб на Антилы кие о-ва,
тропический климат которых оказалс я вполне
подходящим для тростника. Уже в Х\ III в.
эти острова, особенно Куба и Пуэрто-Рико,
стали главным центром производства сахара.
Почти всю торговлю сахаром захватили
в своп руки англичане. Они продаваап его
другим странам, в том числе и России. Своего
сахара наша страна тогда не имела. Употреб-
ляли мед, сладкий сок деревьев (клена, березы,
липы), варили солод, пастплу. А сахар был
диковинкой, и притом очень дорогой.
В конце XVIII в. в России начались поиски
заменителей сахарного тростника, которые
23»
355
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ II ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
позволили бы производить сахар у себя. Тогда
уже было известно, что для этого можно ис-
пользовать свеклу. Но многие возражали
против свеклы, так как в вен содержалось мало
сахара.
,11 все же свекла победила. Еще в начале
прошлого столетия лучшие ее сорта содержали
по более 6°о сахара, но уже
к 1842 г. селекционеры удвоили
се сахаристость. В паше время
свекла содержит 2и°о и больше
сахара. Сейчас почти половина
потребляемого во всем ми] е
сахара производится из свек-
лы.
В России первый свекло-
сахарный завод был построен
в 1W2 г. Примерно в это же
время возник первый завод в
Германии, а спустя несколько
лет — но Франции.
Современный сахарный за-
вод — это мощное механизиро-
ванное предприятие. Не слу-
чайно производство сахара на-
зывают тяжелой индустрией
пищевой промышленности.
Главный корпус такого
завода — это средоточие разно-
образной техники. Здесь уста-
новлены всевозможные машины,
огромные баки и аппараты,тем-
ные, светлые и совсем белые,
с глазами смотровых окон, с ру-
ками паропроводов.
Сначала свекла попадает в
специальное корыто с водой —
свекломойку. В ней вра-
щается вал с насаженными па
него кулака м и, которые
переворачивают клубни. Потом
свеклу взвешивают автоматиче-
ские весы, а свеклорезка пре-
вращает ее в ст
Пышными светлыми
падает стружка на
тер и направляется
больших круглых баков (рис 2).
Здесь ее заливают горячей во-
дой, и из стружки, как из лом-
тика лимопа в чае,,выходит сок.
Такое медленное проникновение
одного вещества в другое прп
их соприкосновении называют
диффузией.
Рис, 1. У сахара
интересная история.
Р у /К К у. ’
клубами
транспор-
к рядам
В свекле дифф} шя затруднена, так как
раствор сахара находится в клетках с прочной
оболочкой. Изнутри оболочка выстлана плен-
кой белкового вещества — протоплазмы. Опа
почти пе пропускает сахара. Поэтому-то свек-
ловичную стружку ошпаривают именно горя-
чей водой: при температуре в СО протоплазма
свертывается н уже не мешает
диффузии.
Так происходит первое пре-
вращение: из свекловичной стру-
иски получают вымоченную
обессахаренную массу — я;ом*
идущий на корм скоту, и слад-
кий сок, который начинает свое
путешествие по заводу (рис. 3).
Стружка была белая, а сок
из пее получился черный. Не-
которые органические вещест-
ва, входящие в состав свеклы,
окисляются и темнеют, как тем-
неет разрезанный сырой карто-
фель. Если эти вещества нс уда-
лить, сахар получится темный.
Поэтому сок приходится очи-
щать. Сначала в массивных на-
глухо закрытых металлпческпх
баках его обрабатывают из-
вестью, а также углекислым
и сернистым газами. Вредны?
примеси выпадают в осадок,
который отделяется в специаль-
ных отстойниках и на всевоз-
можных фильтрах. Особенно
интересны созданные советскими
инженерами в а к у у м - ф п л ь-
т р ы с огромными вращающи-
мися барабанами (рпс. 4).
Обтянутый фильтрующей
тканью сетчатый барабан своей
нижней частью погружен в са-
харный сок. Внутри барабана
создано разрежение — в а к у у м,
поэтому сок всасывается в не-
го, оставляя на поверхности
ткани слои осадка. Бараоан
поворачивается и выно-
сит осадок наверх. Здесь
всасывается уже не сок, а
воздух.
Высушенный воздухом
слой осадка ечввщется
установленным у корыта
ножом, и барабан сно-
ва погружается в сок.
CskssSS
да?

356
ЧУДЕСНЫЕ КРИСТАЛЛЫ
Все эти операции повторяются иног-
да во нескольку раз, пока черный сок не
превратится в белый.
После этого насосы гонят его по тру-
бам к высоким белым бакам для вы-
паривания. Внутри пих в нижней части
укреплены нагревательные батареи из
труб, по которым пропускается пар. Сок
кипит и постепенно сгущается. Его по-
очередно пропускают сквозь целый ряд
аппаратов (пли, как пх называют, кор-
пусов вы пар к и). И хотя они
установлены на одном уровне, сок само-
теком переходит из корпуса в корпус, как
по лесенке. «Лесенка» создается постепен-
но понижающимся давлением: выше всего оно в
первом корпусе и ниже всего — в последнем.
Это устройство помогает не только перемещать
сок. но и экономить топливо.
Отработанный пар от турбины — источник
тепла для сгущения сока — подается только
в первый корпус. Здесь он отдает свое тепло
соку, а сам превращается в воду. Сок же кипит
в, сгущаясь, выделяет пар. Теперь уже «соко-
вый» вар направляется во второй корпус. Там
давление ниже, поэтому ниже и температура
кипения сока. Пар из первого корпуса, конечно,
холоднее турбинного, но он все же достаточно
горяч, чтобы здесь при более низком давлении
вскипятпть сок. Образуется новый соковый
пар, который обогревает третий корпус, где
давление еще нпжс, и т. д.
В этой «парилке» из сока выпаривается
лишняя вода п происходит его новое превра-
щение — в густой сироп (рис. 5).
Сироп снова обрабатывают сернистым газом,
Рчс. 2. Транспортер несет свекловичную стружку
к диффузионным аппаратам.
фильтруют и направляют к другой шеренге
аппаратов, похожих на выпарные. В этих
вакуум-аппаратах (они называются так
потому, что в них поддерживается пониженное
давление — вакуум) и происходит самый глав-
ный процесс. Здесь рождается сахар — ма-
ленькие кристаллики, тысячи которых умеща-
ются в чайной ложке.
Начинается этот процесс с того, что спроп
в вакуум-аппаратах снова выпаривается и
становится еще гуще. Потом в пего вво-
дят тончайшую сахарную пудру или специаль-
ный сахарный кристаллический препарат, со-
Рис. 3. Так из свеклы приготовляют сладкий, сок.
357
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
держащий и грамме 15 млн
кристалликов. Сахар из густого
сиропа оседает и застывает на
этих кристалликах, как в мар-
товский день вода па сосульках.
Когда кристаллики подра-
стут (их уже насчитывается
лишь 3 тыс. на грамм), через
нижнее отверстие вакуум-аппа-
рата выпускают густую массу—
утфель, смесь кристаллов и
остатков раствора. Утфель ко-
ричневого цвета, так как часть
сахара превратилась в бурые
вещества — карамели (они
входят в состав конфет, ко-
торые носят то же назва-
ние).
Теперь надо отделить родив-
шиеся в вакуум-аппаратах слад-
кие кристаллики от остатков
раствора — м о ж к р и с т а л ь-
ной и а т о к и. Для этого
служат центрифуги —
вращающиеся барабаны с бо-
ковой поверхностью в виде час-
того сита. Барабаны вращают-
ся с большой скоростью —
1000 обIмин — и под действием
центробежной сплы патока про-
ходит сквозь сито, а кристаллы
остаются.
Но эти кристаллы — еще не'
тот белоснежный сахар, кото-
рый мы знаем. Цвет пх желтый,
так как онп покрыты слоем
патокп. Чтобы окончательно
очпетпть кристаллы, пх пробе-
ливают струей воды (рпс- 6).
'Гак совершается пх послед-
нее превращение: пз центрифу-
ги высыпается уже готовый са-
харный песок. Остается лпшь
просушить его.
Сушилка — широкая го-
ризонтальная труба с внутрен-
ними ребрами-полками. При се
вращении ребра пересыпают са-
харный песок, а постоянно про-
дуваемый воздух сушпт его
Затем сахар автоматически
взвешивается п упаковывается
п мешки. А патока, в которой
осталось еще немного сахара,
снова варится в паку ум ап-
358
ЧУДЕСНЫЕ КРИСТ УЛЛЫ
пиратах и в дальнейшем повторяет ужо знако-
мый нам путь.
Чтобы получить рафинад, сахарный песок
BC3JT обычно па специальные заводы, где его
снова растворяют в воде, очищают и варят
в ваку}ч-аппаратах. Но готовый утфель здесь
направляют не па центрифугу, а в формы,
в которых при охлаждении продолжается
кристаллизация. Кристаллы срастаются в
сплошную массу. Их пробеливают уже не водой,
а сиропом, приготовленным из самого лучшего
сахара, хорошо очищенного, наиболее светлого.
Этот спроп вытесняет пз промежутков между
кристаллами остатки патоки и, застывая, окон-
чательно скрепляет их в единый сахарный мо-
НОЛИ1. На специальных станках этот монолит
разделывают на кусочки.
Так готовят литой рафинад. Применяют
также другой, более совершенный способ—
прессование. В этом случае кристаллы сахара,
Рис. 6. В центрифугах — вра-
щающихся ситчатых бараба-
нах—кристаллики сахара от-
деляются от патоки. Чтобы
окончательно очистить сахар,
его промывают струей воды.
пробеленные па центрифуге, спрессовывают
в монолит, который затем тоже распиливают
на кусочки.
Сахарный завод не успевает сразу пере-
работать всю свеклу, поставляемую колхоза-
ми. Поэтому одна из самых важных проблем
сахарной промышленности — храпение свеклы.
Ее приходится беречь до сильных морозов,
порой до середины зимы. А ведь свекла все
это время продолжает жить — опа не умирает
и после уборки урожая. В свекле продол-
жаются — правда, замедленные — процессы
жизнедеятельности. Если па корню она по-
лучала пищу из почвы, то теперь расходуют-
ся вещества самого корня, и содержание сахара
п нем падает. Чтобы не потерять слишком
много сахара, свеклу падо умело сохранять.
Ученые вскрыли закономерности жизпп
свекловичного корня после уборки и разрабо-
тали методы хранения свеклы. Опи уточнили,
каковы должны быть размеры и формы кагатов
(своеобразных складов свеклы на воздухе),
чтобы поддерживалась определенная темпе-
ратура. Столь же тщательно исследуют ученые и
сам процесс производства сахара. Опи стремятся
предельно сократить потери и получить как
можно больше сахара из свеклы. При наших мас-
штабах производства уменьшить потери лишь
на 1 % — значит дать народу дополнительно мил-
лионы центнеров сахара.
За годы семилетки паша
сахарная промышленность
должна значительно увели-
чить свою продукцию. Будет
построено немало повых мощ-
ных заводов, появятся более
производительные машины п
аппараты.Таковы, например,
дифф} знойные аппараты не-
прерывного действия, пол-
ностью автоматизированные
центрифуги, новые установ-
ки для более совершенной
очистки сока и сиропа с по-
мощью понптов ионообмен-
ных синтетических смол.
Советский Союз уже сей-
час производит больше саха-
ра, чем самая мощная ка-
питалистическая страна —
Соединенные Штаты \мерн-
кп. Выпуск этого ценного п
вщсного ппщевого продукта
продолжает неуклонно воз-
растать.
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ II ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ

ИСКУССТВЕННЫЙ ХОЛОД
Первобытные люди научились получать и
сохранять огонь. Эго была большая победа
иад природой. Теперь в самый лютый мороз
человек мог согреться у крохотного островка
тепла, приготовить шлцу.
Однако тепло не всегда делает только добро:
от жары быстро портится мясо убитых зверей,
прокисает молоко, а вода становится теплой и
невкусной. Пришлось обратиться к холоду: зи-
мой люди стали запасаться льдом п складывать
его в пещерах пли погребах. Там было прохлад-
но даже в жаркие линпе дпп, п продукты со-
хранялись дольше. Так холод стал помогать
человеку.
Долго люди пользовались только естествен-
ным охлаждением. Лишь в начале XIX в.,
когда ученые открыли новые свойства жидко-
стей и газов, удалось получить холод искус-
ственно. Сначала искусственный холод приме-
нялся только для лучшего сохранения продук-
тов, но недавно он стал помощником человека
и па производстве: в жаркие дни он охлаж-
дает воздух в заводских цехах, помогает про-
водить научные исследования, позволяет
осуществлять в промышленных масштабах хи-
мические реакции, протекающие только при
пониженной температуре.
Холод применяют для замораживания грун-
тов при проходке шахт и туннелей. Замерзший
грунт служит хорошей преградой от проникно-
вения воды.
На многих заводах холодом обрабатывают
сталь. После закалки ее охлаждают до — 70°
и выдерживают при такой температуре не-
сколько часов. Металл приобретает мелко-
зернистую структуру, становится более твер-
дым и не такпм хрупким.
Теперь трудно назвать область техники,
где искусственный холод не нашел бы себе при-
менения. Прирученный холод стал настоящим
помощником и другом человека.
Что же такое холод?
Долгое время люди не могли объяснить при-
чину тепла и холода. Только в 1744 г. заме-
чательный русский ученый М. В. Ломоносов
в тРУДе «Размышления о причине теплоты
и холода» научно доказал, что тепло возникает
в результате движения молекул. Чем больше
скорость их хаотического движения, тем вы-
ше температура данного тела. При замедле-
нии движения молекул температура пони-
жается. Возникает холод.
360
Предела получению высоких температур цет
А самая низкая температура, которую можно
получить (причем только теоретически),_это
—273°,16. Движение молекул при такой тем-
пературе совершенно прекращается. Называют
ее абсолютным нулем.
КАТОК ЛЕТОМ
Летний каток уже нп для кого не новость
Но все ли знают, почему7 не тает чудесное ледя-
ное зеркало?
Подо льдом, в слое бетона расположены трубы
охлаждающих батарей. В них насос накачивает
из бака специальный рассол с температурой
—20‘. Растворенные в воде поваренная соль
пли хлористый кальций делают температуру
замерзания рассола значите тьно ниже, чем
воды (см. цв. рис., стр. 353).
Охлаждая бетон, отбирая от него тепло, рас-
сол нагревается и возвращается в бак, где
помещен змеевиковый испаритель, наполненный
жидким аммиаком. Здесь рассол охлаждается—
отдает свое тепло аммиаку, который кпппт при
низкой температуре. Затем рассол возвращается
в охлаждающие батареи—п цикл повторяется.
Охлаждение рассола прп соприкосновении
с кппящпм аммиаком напоминает явление,
с которым мы часто встречаемся в повсед-
невной жизпп. Еслп протереть одеколоном
руку, он быстро испарятся, и рука почувствует
прпятвую прохладу. А еслп вы промоклп под
Дождем, то необходимо поскорее переодеться,
иначе влага начнет испаряться, будет отни-
мать тепло у тела, и вы продрогнете. Так и
аммиак: превращаясь в пар, он отбирает тепло
у рассола.
Компрессор отсасывает из испарителя пары
аммиака и сжимает их до 10 атм. Нагретые прп
сжатии пары попадают в конденсатор, где
охлаждаются обычной водой и снова превра-
щаются в жидкость. По конденсатора жидкий
аммиак опять поступает в испаритель, проходя
через маленькое отверстие регулирующего
вентпля. При эго.м давление его резко падает -
до 1—2 атм. 13 результате он снова начинает
закипать прп низкой температуре.
Пока зрители наслаждаются прекрасным
зрелищем балета па льду, аммиак совершает
бесконечное движение по замкнутому кругу:
испаритель — компрессор — конденсатор —
регулирующий вентиль — п снова пспарптель.
ИСКУССТВЕННЫ» холод
У рассола оп отбирает тепло, а воде в конден-
саторе — отдает, такие вещества, отбирающие
тепло у одного источника и передающие его
другому, называются х о лод ильными
агентами илп хладагентами. Обычно
это вещества, которые кипят прп низких тем-
пературах к при этом хорошо отбирают тепло.
Распространенными холодильными агентами
служат аммиак и фреон-12. Первый кипит
при —33 ,4, второй — прп 29 ,8.
Аммиак имеет резкий запах, вреден для
человека п взрывоопасен. Фреон-12 лишен этих
недостатков. Поэтому в последние годы боль-
шинство холодильных машин работает на
фреоне-12, хотя стоимость его пока выше, чем
аммиака, да и по своим холодильным свойствам
он также ему уступает.
ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Как мы уже знаем, всякую жидкость можно
заставить кипеть при очень низкой температуре.
Для этого надо только создать соответственно
низкое давление. Холодильная машина, в ко-
торой низкое давлеппе в испарителе обеспечива-
ется компрессором, называется к о м и р е с-
е и о н и о й (рис. 1). Это самый распространен-
ный тип холодильной машины. Она применяется
для получения низких температур (до —120').
Одна из таких машин и работает на летнем
катке.
Компрессионные холодильные машины ис-
пользуют для самых разнообразных целей.
Онп весьма экономичны: расход энергии,
необходимой для переноса тепла от холодного
источника к более теплому, у них очень не-
значителен.
Существуют и другие типы холо-
дильных машин.
Там, где есть дешевая тепловая
энергия илп много неиспользованного
отработанного пара, применяют паро-
водяные эжекторные холо-
дильные машины (рис. 2). В них из
парового котла горячий пар высокого
давления поступает в узкое сопло
эжектора, откуда выходит с огром-
ной скоростью и сразу попадает в спе-
циальную камеру. Чем больше скорость
такой струи, тем меньше в ней давле-
ние. Следовательно, давление пара
по выходе из сопла понижается, и в
камере образуется разрежение ва-
куум. В этот вакуум немедленно
устремляются пары из соединенного с ка-
мерон испарителя. В результате в испари-
теле тоже создается глубокий вакуум. Вода
кипит там при низкой температуре (например,
при+5°) и отбирает тепло от охлаждаемого
объекта.
Пар из котла и пар из испарителя смеши-
ваются и поступают в расширяющуюся трубу—
диффузор, который значительно шире
камеры. Здесь скорость струи пава постепенно
снижается и давление в ней увеличивается.
Когда пары достигнут конденсатора, давление
их настолько повысится, что охлаждение гни-
дой уже может превратить их в жидкость.
Из конденсатора часть этой воды через
регулирующий вентиль поступает в испари-
тель, а другая часть — в паровой котел. Там
она снова превращается в пар высокого давле-
ния и подается в эжектор.
Абсорбционные холодильныемашпны
(рис. 3) тоже основаны на охлаждающем
эффекте ьипнщей жидкости. Испаритель с
аммиаком здесь обычно расположен в охлаж-
даемой камере или в баке для охлаждения
рассола. Аммиак кипит и, отбирая тепло от
361
КАК ДЕЛ ЛЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ П 4,'ЛИПЯ
Рис. 2. Схема пароводяное з-исегторной
холодильной машины.
воздуха, находящегося в камере, охлаждает его.
В абсорбционных машинах отводит пары из ис-
парителя и понижает в нем давление не ком-
прессор, а сосуд с водой — абсорбер
Растворяясь в воде, пары аммиака выделяют
тепло. Для отвода этого тепла п более интен-
сивного растворения аммиака сам абсорбер
тоже охлаждается водой.
Насос постоянно подает крепкий раствор
аммиака с водой из абсорбера в генератор.
Там его нагревает проходящий по трубам
горячий пар. В абсорбционных домашних холо-
дильниках такой раствор подогревается элек-
троспиралью илп газовой горелкой. При на-
греве из раствора выделяются пары аммиака
высокого давления. Онп поступают в конден-
сатор, охлаждаются там водой или воздухом и
превращаются в жидкость. Прп прохождении
через регулирующий вентиль в пспарптеле
давление жидкого аммиака резко надает. По-
этому в испарителе он снона закипает и отбирает
тепло от охлаждаемого объекта. Оставшийся
в генераторе слабый подоаммиачный раствор
через другой регулирующий вентиль возвра-
щается в абсорбер, где поглощает новые пор-
ции аммиака, идущего пз испарителя.
В абсорбционных холодильных машинах
используется дешевая энергия отработанного
пара или отработанных газов двигателей
внутреннего сгорания. Кроме того, в нпх нет
компрессора, который создает шум прп работе
и требует ухода за собой. В последние годы
получили применение бромистолптпевые абсорб-
ционные машины, в которых холодильным аген-
том служит вода, а абсорбирующим вещест-
вом - бромистый литий.
В настоящее время холод получают так-
же с помощью полупроводников. Созданы
образцы холодильных шкафов с примене-
нием термоэлементов, соединенных в ба-
тареи. При прохождении тока едва поверх-
ность этой холодильной полупроводниковой
батареи охлаждается, aflpjran —нагревается.
Холодная поверхность ее отбирает тепло от
воздуха nnj три шкафчика, а через наружную
поверхность тепло передается окружающе-
mj воздуху. Подробнее о свойствах полу-
проводников, в частности термоэлементов,
можно узнать в tomi 3, в разделе сВещество п
энергия».
g полупроводников большое будущее в оо-
ластн получения искусственного холода.
Рис. 3. Схема абсорбционной холодильной машины.
362
ИСКУССТВЕННЫ!! ХОЛОД
СВЕЖИЕ ФРУКТЫ КРУГЛЫЙ I ОД
Пищевые продукты заготавливают обычно в
течение определенных сезонов. Ведь фрукты,
к примеру, поспевают летом и осенью, молока
и япц сельское хозяйство больше всего дает
весной и летом, а убоп скота выгоднее произ-
водить поздней осенью. Как же сохранять про-
дукты круглый год?
Опыт показал, что для каждого продукта
есть вполне определенные границы температу-
ры, позволяющие дольше всего сохранять его
вкусовые и питательные качества. Для хра-
нения продуктов в местах их заготовки строят
крупные холодильники.
Современный холодильник — это большое
здание без окоп, со степами, облицованными
изнутри материалами с низкой теплопровод-
ностью. Здание разбито на отдельные камеры.
В каждой из них хранится определенные про-
дукты в поддерживается нужная температура.
Сама холодильная машина расположена в от-
дельном помещении, а аммиак, рассол пли про-
сто охлажденный поздух подаются в камеры.
Для хранения и перевозки рыбы используют
суда-рефрижераторы — плавучие хо-
лодильники. Это настоящие заводы: весь улов
рыбы обрабатывается здесь же специальными
машинами и поступает в трюмы, охлаждае-
мые воздухом, который мощные вентиляторы
предварительно продувают через воздухо-
охладители холодильной машины. Свежемо-
роженую рыбу доставляют в портовые города,
а оттуда по суше, воздуху и воде развозят
во все уголки страны.
Долгое время скоропортящиеся продукты
перевозили по железным дорогам только в ваго-
нах- ледниках. В специальные «карманы» этих
вагонов загружался лед. Теперь появились
целые поезда-рефр и ж е р а т о р ы.
В одном вагоне располагается холодильная
машппа и двигатель, который приводит се в дей-
ствие, другие вагоны —это холодильные камеры.
Часто на улицах города можно видеть ав-
томобиль с длинным закрытым серебристым
кузовом. Это авторефрижератор. В
передней части кузова помещается холо тльпая
машина. Компрессор ее приводится вдвп,кспие
двухтактным мотоциклетным двпгатслем. Испа-
ритель расположен в холодильной камере, за-
нимающей остальную часть кузова. Для более
равномерного охлаждения продуктов в камере
вентилятор создает циркуляцию воздуха.
В таких авторефрижераторах поддерживается
температура 15 .
Свежие продукты, доставленные в города,
попадают и магазины, столовые. ‘1ам тоже
имеются холодильные камеры и шкафы Они пол-
ностью автоматизированы. Для храпения моло-
ка, например, требуется температура от +2 до
4 4 .При достижении температуры 4-2 компрес-
сор автоматически выключается. Когда темпера-
тура в шкафу пз-за притока тепла поднимается
до 1 , давление паров фреона-12 в испарителе
возрастет п специальный прибор — прессо-
стат снова включит компрессор.
Так ясе работают и домашние холодиль-
ники (рис. 4). В верхней части небольшого
шкафчика такого холодильника расположен
испаритель. В нем есть ванночки для приго-
товления льда. Температура в испарителе до-
стигает —20°. Непосредственно под ним тоже
дост аточпо холодно.
Между двойными стопками холодильника
проложена изоляция, препятствующая проник-
новению тепла внутрь. Основные узлы холо-
дильной машины компрессор с электромото-
ром в герметическом кожухе и змеевиковый
конденсатор — расположены па задней стенке
шкафа. Из конденсатора жпдьип фреон-12
поступает в испаритель по тонкой капилляр-
ной трубке. Автоматическое включение и
выключение компрессора, когда в шкафу
достигнута необходимая температура, произ-
водит специальный прпбор —термостат.
Установив ручку термостата на определенной
шкале, вы получите нужную температуру
в шкафу.
В настоящее время применяются новые
методы хранения продуктов. Оказывается, еслп
пх быстро заморозить, то опп гораздо дольше
и лучше сохраняют своп вкусовые свойства.
Например, свежепспеченные булочки от резко-
го воздействия холода становятся твердыми,
как камень, и могут храниться свыше дву <
месяцев. Еслп пх 10 мин. прогревать в ду-
ховке. они снопа станут свежими п аромат-
ными. Так же можно заморозить и долго хранить
фрукты и овощи, да»ке готовые обеды.
Быстрое охлаждение производят в спе-
циальных скороморозильных
аппаратах. Чтобы ускорить охлаждение, вен-
тилятор гонит с большой скоростью холодный
воздух. Есть и другой способ быстрого охлаж-
дения. Вагон со свежими фруктами въезжает
в специальную камеру, пз которой мощные
насосы выкачивают почти весь воздух. Прп
очень низком давлении находящаяся во фру к-
тах влага начинает испаряться п отбирать от
них тепло. Фрукты становятся сухими и холод-
363
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
Рис. 4. Домашний холодильник.
ними; они неделями могут путешествовать
по всей стране. А в конце пути, постепенно
поглощая влагу пз воздуха и отопляясь, они
снова становятся свежпмп.
Холод примеияетсн также при изготовлении
кондитерских изделий и, конечно, мороженого.
А знаете лн вы, как делают мороженое?
Молоко плп сливки смешивают с сахаром
и водой, нагревают до SO и выдерживают
в течение 10 15 мип. При этом погибают все
микроорганизмы. Затем смесь фильтруют
и сжимают насосом до 150 атм. Под таким
большим давлением ее с громадной скоростью
пропускают через маленькое отш рстпе, прпче м
на пути помещают твердую преграду. Жировые
частички, ударяясь о нее, разбиваются на
мельчайшие брызги (до одного микрона),
и смесь становится совершенно однородной.
Теплая масса выливается на трубки охла-
дителя. В верхних трубках протекает холодная
вода, а в нпжппх — рассол с температурой от
—5 до — 6 . Смесь охлаждают до 4 и направ-
ляют в холодильный аппарат — фризер. Ото
горизонтально расположенный цилиндр с двой-
ными стенкамп между которыми под низкпм дав-
лением кпппт аммиак. Он охлаждает поступаю-
щую в цн шндр смесь до темпсрату ры 4 , взбп-
вает ее и насыщает воздухом. Вращающиеся
ножи снимают с внутренней стенки загустев-
шую, как сметана, массу. Затем мороженое
разливают в формочки, плавающие в холодном
рассоле.
Готовые порции мороженого кладут между
двумя вафлями или обливают шоколадом, после
чего остается только завернуть пх в бумагу.
ИСКУССТВЕННЫЙ КЛИМАТ
Где найтп прохладный уголок в жаркий
лстпий день? Даже каменные стены зданий не
могут служить защитой от зноя. Накаляясь от
солнца, стены нагревают п помещение. Работо-
способность человека при жаре снижается.
Нередко хозяйки занавешивают окна, сма-
чивают пол водой, и в комнате становит-
ся прохладнее: испарение поды отнимает теп-
ло от окружающего воздуха.
Но только мощные холодильные машины
позволяют создать в помещении необходимый
тепловой режим — искусственный ьлзмат.
Для работы и для отдыха человека наиболее
благоприятна температура от +18 до +22°.
На состояние его и самочувствие влияет п влаж-
ность воздуха.
Искусственное получение необходимой тем-
пературы и влажности воздуха называется
к о п дицио пирование м. Различают
комфортное к щдицпонпрованпе и промышлен-
ное. Комфортное кондиционирова-
ние (рис. 5) создает наиболее благопрпят! ые
для людей условия в квартирах, кинотеатрах,
столовых, поездах дальнего следования, на
заводах и в различных учреждениях. Мощные
вентиляторы отсасывают пз помещений через
отверстия в полу, в нижней части стен пли
под сиденьями в поезде, в кино теплый воздух.
По специальным воздуховодам он попадает
в камеру, где холодный водяной душ снижает
его температуру. Затем охлажденный воздух
подается вентиляторами через верхние отвер-
стия обратно в помещение. А отеплпвшаяся
в камере вода охлаждается в испарителе холо-
дильной машины до -| 8—10 и снова воз-
вращаетсн в «камеру душпровапняч.
Испаритель домашнего кондиционера рас-
положен в комнате. Вентилятор прогоннет
через него теплый воздух и возвращает его обрат-
но в комнату. Конденсатор расположен па улице.
Поэтому все отобранное тепло отдается наруж-
ному воздуху.
Домашняе кондиционеры будут особенно
удобны, когда в холодильной технике главная
364
роль будет принадлежать полупроводникам
(подробнее об этом см. ст. «Полупроводппкп
и технике»).
Промышленное, пли техноло-
гическое, кондиционпроваппе обслужи-
вает разные производственные процессы. На-
прпмер, прп сборке особо точных приборов
и инструментов н помещении необходимо под-
держивать строго определенную температуру.
Отклонение на полградуса уже нарушает точ-
ность сборки, так как с изменением температу-
ры меняются лилейные размеры деталей. Про-
мыт темное кондпцпоппрованпе применяется
также в химической, текстильном, полиграфиче-
ской промышленности.
Искусственный климат нужен и для раз-
личных специальных целей, например для того,
чтобы узнать, смогут лп нормально развиваться
растения и животные в новых для них климати-
ческих условиях. С помощью холодильных
установок можно проверить работу двигателей,
приборов, «поведение» различных материалов
в условиях, скажем, полярного климата.
_____________ ИСКУССТВ! HUЫЙ ХОЛОД
-
Для испытания авиационных двигателей
и приборов требуется низкая температура и по-
ниженное давление, характерные для верхних
слоев атмосферы. Эти условия создаются н спе-
циальных термобарокамсрах. Холодильные
машины поддерживают в пих температуру до
— 70—100 , а вакуум-насосы создают необ-
ходимое разрежение.
ОТОПЛЕНИЕ ХОЛОДОМ
Слова «отопление» и «холод» так не вяжутся
друг с другом, что па первый взгляд это со-
четание может показаться шуткой. Но давайте
вдумаемся в сущность работы холодильной
установки. Куда девается тепло, которое холо-
дильный агент отбирает при кипении в испари-
теле от рассола плп воздуха? Куда девается
тепло, полученное во время сжатия паров
в компрессоре?
Мы уже знаем, что это тепло отдается окру-
жающему воздуху или воде, которые охлаж-
Рис. 5. Схема кондиционирования воздуха в кинотеатре.
365
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ П ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
дают конденсатор. Значит, ио время работы
установки окружающая среда нее время на-
гревается. Если установить испаритель холо-
дильной установки в реке, а конденсатор
с воздушным охлаждением — в комнате, то река
будет охлаждаться, а отбираемое у нее тепло
нагреет воздух в комнате. Холодильная машина
превратилась в тепловой насос. Прп таком
способе отопления затраты энергии примерно
в 3 раза меньше, чем прн п< посредственном
превращении электрической энергии в тепло.
ГЛУБОКИЙ ХОЛОД
Глубокий холод — область температур
ниже —120 . Получать такие низкие темпера-
туры компрессионными установками сложно
и н< выгодно. Для глубокого охлаждения при-
меняются другие методы.
Если сжатый газ направить в цилиндр, то
он расширится и переместит поршень, со-
вершив прп этом работу. Теряя свою энергию,
газ сильно охлаждается. Такую машину назы-
вают детандер. Если сжатый газ направить
на лопатки вращающегося колеса — турбо-
де г а и дера, то и в эгом случае, вращая
ротор, он резко снизит свою температур.,
Так, при падении давления от 6 до 1 атм воз-
дух охлаждается с +20 до —90 .
В установке для получения жидкого воздуха
fpne. 6) сжатый в компрессоре до 5—6 агпм
воздух, прежде чем попасть в турбодетапцер,
охлаждается в теплообменнике Из турбод< тан-
дера еще более охлажденный воздух поступает
в конденсатор. Там он охлаждает и превращает
в жидкость другую часть воздуха, которая
с давлением 5—6 атм поступает из теплообмен-
ника в межтрубпое пространство конденса-
тора. Через вентиль жидкий воздух направ-
ляется в нижнюю часть конденсатора, где
давление уже 1 атм. Оттуда его можно слить
в специальный сосуд Дьюара, где благодаря
изоляции, создаваемой безвоздушным прост-
ранством между двойными стенками, жидкий
воздух можно сохранять долгое время (под-
робнее о получении сверхнизких температур
см. т. 3, ст. «Путешествие в мир температур
и давлений»).
Получение низких температур, близких
к абсолютному нулю, позволило открыть ин-
тересные свойства различных веществ. Так,
резина в жидком воздухе становится хрупкой,
некоторые металлы, например ртуть, начинают
очень хорошо проводить электрический ток
(сверхпроводимость), а свинцовый колокольчик
приобретает звучание чистого серебра.
Но главное применение глубокого холода—
сжижение газов. Каждый газ имеет свою
критическую температуру. По-
ка температура его выше критической, ни-
каким давлением нельзя превратить его в
жидкость. При совр< мепвом развитии холодиль-
ной техники стало возможным охлаждать газы
намного ниже их критической температуры п
превращать пх в жидкость прп невысоких давле-
ниях. Это позволило дешевым способом получать
многие нужные пам газы. Так, если постепенно
подо1ревать жидкий воздух, то сначала в, него
выкипает азот, имеющий более низкую тем-
пературу кипения, а жидкий кислород удается
оставить в сосуде. Этот способ получения
кислорода широко применяется в промышлен-
ности.
Искусственным холод стал одним пз мошвых
орудий современной техники.
а ш и н ы
£ee.ii,c^o>it хоуяйст^е
ФАБРИКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО СЫРЬЯ
В бычпо в нашем понимании
фабрика или завод — это про-
Ш изводство, оборудование кото-
г рого размещено в одном или
нескольких промышленных зда-
ниях, расположенных на довольно небольшой
площади. На этих заводах и фабриках изго-
тавливают ткани из волокла, обувь из кожи,
машины из чугуна и стали и другие изде-
лия. Сырье для этих заводов получают из недр
земли на рудниках, в шахтах, нз нефтяных
скважин - и с ее поверхности (сельскохозяй-
ственное сырье, лес).
Получением сельскохозяйственного сырья
(зерна, хлопка, льноволокна и др.) занимаются
cot козы и колхозы. Это тоже своеобразные
фабрики.
Только после создания совхозов и колхозов
в пашей стране стало возможным широкое
применение современной сельскохозяйственной
техники. Это позволило перейти от тяжелого
изнурительного ручного труда к механизи-
рованному труду.
С появлением тракторов и производительных
машин в сельском хозяйстве начался период
механизации сельского хозяйства. К
концу семилетки, т. е. к 1965 г., этот период
достигнет наибольшего расцвета, так как будет
завершена комплексная механиза-
ция всех работ. Пленум ЦК КПСС, который
проходил в декабре 1959 г., уделпл большое
внимание вопросам комплексной механизации.
Что ясе за понятие «комплексная механиза-
ция»? Чтобы изготовить, например, какую-
367
МАШИНЫ В СЕЛЬСКОМ ХОГ.ЛЙСТВЕ
нибудь чугунную деталь, чушки чугуна вместе
с различными примесями расплавляют п ва-
гранке. Потом расплавленный чугун наливают
в формы (опоки), а когда чугун в форме осты-
нет, отливку вынимают из нее и очищают от
земли и приливов. После этого отливку обраба-
тывают в завпспмостп от формы и назначения
па различных металлорежущих станках. Если
при изготовлении детали использовались только
вагранка и станки, а остальные работы —
загрузка вагранки, создание формы для отлив-
ки, заливка формы чугуном, очистка и транспор-
тировка отливки к станкам и между ними —
производились вручную, то это значит, что
были механизированы лишь основные работы.
Еслп же механизировать все ручные работы, то
тогда будет осуществлена комплексная меха-
низация изготовления детали.
Осуществление комплексной механизации
в сельскохозяйственном производстве даст
возможность, так же как и в промышленности,
перейти к автоматизации управления маши-
нами и поднять на небывалую высоту произ-
водительность труда.
АГРЕГАТЫ
На фабрике или заводе сырье, из которого
изготовляется продукция, перемещают из цеха
в цех, от станка к станку. В сельском хозяй-
стве большинство работ производится на боль-
ших площадях и происходит обратное явле-
ние: сельскохозяйственные машины двигаются
по полю, выполняя различные операции —
пахоту, боронование, посев, уход за растениями
и уборку. Если на заводе, чтобы привести
станок в действие, пользуются установленным
вместе со станком электродвигателем, то в сель-
ском хозяйстве для перемещения машины
п для работы ее механизмов
требуется тягач-трактор.
Сочетание трактора с ма-
шиной называется машин-
но-тракторным аг-
регатом. Сначала тракторы
выполняли работу механиче-
ской лошадп, т. е. тащили за
собой машину пли орудие. Раз-
ница между машиной п ору-
дием, в частности, заключается
в том, что в машппс рабочие
органы совершают вращатель-
ное или возвратно-поступатель-
ное движение (косилка, моло-
тилка и др.), а в орудии они закреплены
неподвижно (плуг, борона и др.) и протаски-
ваются по полю трактором. Рабочие органы
многих сельскохозяйственных машин приводят-
ся в движ< ние от вращения колес с помощью
различных передач или от самостоятельного
двигателя, устанавливаемого на такой машине
В более совершенных конструкциях для при-
вода рабочих органов машин пспользмот
часть мощности двигателя трактора (см. ст.
«1 ракторы») через вал отбора мощности.В пос-
ледние годы широко применяются навес-
ные сельскохозяйственные машины и орудия.
Их навешивают на трактор сзадп, сбоку пли
впереди (рис. 1,2).
Но конструкция обычных тракторов пе позво-
ляет располагать машипу или орудие так, чтобы
тракторист мог наблюдать за рабочи ми органа-
ми но время движения. Тогда была создана
особая конструкция трактора, получившая
название «самоходное шассп» (рис. 3). На
раму его спереди или посредине навешивают
машины и орудия.
Сочетание самоходного шассп с навесной
машиной представляет собой как бы самоход-
ную машину. Дело в том, что наши инженеры
создали ряд конструкций самоходных машин,
которые передвигались по полю не силой тяги
трактора, а за счет части мощности двигателя,
установленного на них для проведения в дей-
ствие рабочих органов. Такие машины былп
очень удобны в работе, но ограниченный срок
пх применении (в течение года) не позволял
с полной нагрузкой длительное время исполь-
зовать двигатель и ходовую часть.
Самоходные шасси даюг возможность при-
менять в сочетании с ними целый набор навес-
ных машин, включая комбайны. Это значительно
упрощает п удешевляет пспользовавие техники
в сельском хозяйстве.
Рис. 1. Гусеничный, трактор с навесным четырехкорпусным плугом.
368
ФАБРИКИ CF IЬСКОХОЗЯ ИСТ ВЕННОГО СЫРЬЯ
Косилки, РАСПОЛОЖЕННЫЕ СБОКУ
(в ТРАНСПОРТНОМ положении}
Косилка, расположенная впереди
(фронтальная) в рабочем положении
Рис. 2. Колесный трактор с навесной трехбрусной
косилкой.
МНОГООТРАСЛЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО
Колхоз или совхоз, как правило, многоот-
раслевое хозппство.
В сельском хозяйстве существуют две ос-
новные отрасли — растениеводство п животно-
водство. Опп в свою очередь делятся на ряд
специализированных отраслей. В растениевод-
стве- -это хлопководство, свекловодство и произ-
водство др\ гпх полевых культур, овощеводство,
луговодство, садоводство, виноградарство и
создание плантаций других многолетних на-
саждений.
Я ивотповодсгво по своей производственной
организации более близко к промышленному
предприятию. В совхозах н колхозах могут быть
фермы крупного рогатого скота молочного и
Сошники
Рис. 3. Самоходное шасси с навесной сеялкой.
мясо-молочного направления, свиноводческие
и овцеводческие фермы, птицефермы и птице-
фабрики.
В зависимости от природно-хозяйственных
условий колхозы и совхозы имеют различное
направленно хозяйства. Например, в целинных
совхозах и в колхозах Сибири и Казахстана
выращивают пшеницу; в Узбекистане, Таджи-
кистане, Туркмении па больших площадях
растет хлопчатник; в ряде областей Украин-
ской ССР выращивают сахарную свеклу и т. д.
Но в любом колхозе или совхозе, независи-
мо от его направления, всегда выращи-
вают и другие сельскохозяйственные куль-
туры, ест ь сады, огороды, животноводческие
фермы.
Поэтому, в отличие от фабрю, и заводов,
производящих какой-либо один вид товаров,
совхозы и колхозы, как правило, производят
зерно и овощи, фрукты и продукты животно-
водства — молоко, мясо, яйца, шерсть. Эти
условия работы требуют чрезвычайно разно-
образного набора машин. Такой набор называют
системой м а ш и п, если с п:_ помощью
молено обеспечить комплексную механизацию
работ во всех специализпрованных отраслях хо-
зяйства.
Сельскохозяйственные машины делятся на
машины общего назначения, которые работают
на всех полях, и машины специальные, при-
меняемые только для определенной сельско-
хозяйственной культуры. Разберем это на не-
которых примерах.
МАШИНЫ НА ПОЛЯХ
Зерновые культуры — понятие очень широ-
кое, и поэтому мы ограничимся рассмотрением
техники производства зерновых колосовых
культур - пшеницы, ржи, ячменя, овса и др.
По вегетационному периоду (периоду роста)
пх делят на яровые, которые высевают воспой,
п озимые, высеваемые осенью.
Перед тем как посеять семена в почву,'
производится основная и предпосевная ее об-
работка. Для яровых ку тьтур основная об-
рабочка почвы заключается в лущенпп и пахоте.
Ее производят осенью это зяблевая об-
работка. (Болес подробно об этом см. т. 4,
ст. «Обработка почвы».)
Для чего п какими орудиями производят
эти работы?
Лущение, пли поверхностное рыхление
почвы на глубину 5—8 см, выполняют ДИСКО-
24 Детская энциклопедия, т. 5
369
МЛ 111 И ПЫ В IF. н-ском хо.шгктвг.
Секции дисков
Рис. 4. Дисковый лущильник.
Ящики с ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ
ГРУЗОМ (балластом) для
Заглубления дисков
вымп лущи плитками (рис. 4) па поле, с которого
уже убрап урожай. Га кое рыхление способ-
ствует прорастанию семян сорняков, остав-
шихся па поле. После того как семена про-
растут, поле пашут плугами с предплуж-
никами (рис. 5). Предплу жппк по форме подобен
корпусу самого плуга Он снимает верхний слон
почвы и укладывает его на дно борозды,
образованной корпусом п туга прп предыдущем
проходе.
Когда верхний слой уложен па дно борозды,
он сверху засыпается землей пз ппжнего пахот-
ного слоя. Для этого в корпусе плу га сделана
отвальная поверхность.
Рис. 5. Процесс обработки почвы плугом с предплужником.
Пласт земли, поднимаемый корпусом, сколь
зп по отвальной поверхности, переворачивается
и при 31 ом крошится.
Следовательно, при пахоте мы не только
рыхлим почву, но и выворачиваем па
вер.хпость менее распыленные ее частицы
1» результате семена сорняков п остатки расте-
ний, находившиеся па поверхно-
сти перед обработкой. Засыпаются
Веспой для сохранения влаги
вспаханное поле обрабатывают бо-
ронами, т. е. разрыхляют и вырав-
нивают верхний слой почвы. После этого ее
рыхлят на глубину заделкп семян специ-
альными орудиями — культиваторами (рис. 6)
высевают семена.
СЕВ
Сеялка равномерно раскладывает семена по
поверхности поля и заделывает на одну и ту и;е
глубину. Такой посев создает условия для
одновременных всходов и созревания урожая.
На рисунке 7 показана сеялка в разрезе. В ящик
насыпают семена. В дне его сделаны отверстия,
через которые семена попадают в высевающие
аппараты. В высевающем аппарате есть ка-
тушка с ребрами. При вращении катушка
свопмп ребрами захватывает семена и подает
их в семяпровод, подвешенный к высевающему
аппарату. Нпжнпй конец семяпровода входпт
в воронку сошника, который делает в почве
бороздкп. На дно их высыпаются семена.
Сверху' семена засыпаются частично землей,
осыпавшейся со стенок бороздок, и окончатель-
но заделываются шлейфами, состоящими из
металлических колец.
В зависимости от способов посева (рпс. 8)
есть рядовые п узкорядные сеялкп, широкоряд-
ные н квадратно-гнездовые. Рядовые сеялкп
высевают семена рядами с
расстоянием между ними
(междурядьямп) 12- k> с.ч;
узкорядные такие же сеял-
кп. высевающие семена с
междурядьями Г) 8 см. Кро-
ме зерновых, бывают сеял-
кп для семян льна, хлоп-
чатника, сахарной свеклы,
кукурузы п других сельско-
хозяйственных культур Опп
различаются между сооои
формой семенных ящиков, а
также типами высевающих
аппаратов п сошников.
370
ФЛБ1 ПКИ СЕ II С\ОХП i П,< ТВЕПНОГО СЫРЬЯ
УБОРКА УРОНГДЯ
После созревания зерновых культур на-
ступает время уборки. Чтобы убрать урожаи
по шестью, падо срезать стебли, отделить
зерно от колоса, «чистпг|, зерно от посто-
ронних примесей, подсушить его, собрать
солому в небольшие кучи (копны), а по-
том в большие кучи (скирды).
В ваших колхозах и совхозах хлеб убирают
комбайнами (см. цв. рис , стр. 37(>).
.Эти замечательные машины, двигаясь по
по по, срезают стебли, сра у же обмолачивают
пх, очищают зерно от примесей п собирают его
в специальный лерносборппк — буи кер, а
солому—в к о п и и т е л ь, навешиваемый сза-
ди. Зерно из бункера па ходу перегружают
в автомобили, а солому из к ппителя по мерс
накопления выгружают в поле копнами.
Впереди комбайна расположена жатка. Ре-
жущий аппарат ее срезает стебли, а мотовпло
уь «адывает пх па два бесконечных винта —
шпека. Опп сдвигают срезанные стебли
к середине жатки п подают их па цен тральный
транспортер. Оттуда стебли попадают в моло-
тильный аппарат (рис. 9).
Затем вся масса идет па специальное устрой-
ство — соломотряс, который отделяет зерно
н мелкие примеси от соломы. Падая вниз, зерно
п мелкие примеси попадают па кс юблютцуюся
решетку грохот. На ней остаются круп
пью прпмг сп, а зерно п более мелкие прв
меси попа кают в очистку,
состоящую вз решет и вен-
тилятора. Здесь иод дей-
ciiineM струп воздуха п
просевания на решетах
зерно освобождается от
остальных примесей и по
ipaiicnop торам паправ-
1ЯСТСЯ в бункер.
Как только бункер на-
полни гея юрном, вклю-
чается сигпа iwioe устрой-
ство, предупреждающее
комбайнера о необходи-
мости пср< грузки зерна в
автомобиль, {питающимся ря (ом с комбайном.
Комбайнер включает вшек, пдувщй от бункера
к ку'.ону автомобиля, в зерно быстро псрегру-
Жаотся, нс нарушая работы комбайна.
Солома пое н- соломотряса попадает вместе
с выделенными пз терна примесями (мякиной)
в копнитель. Здесь се уп ютпяки механические
руки —под прессовщик и. После за-
Рнс. 6. Навесной культиватор для сплошной
обработки почвы.
полпенни копнителя также включается све-
товая п звуковая сигнализации, и комбайнер
нажатием па педаль включает устройство для
выгрузки. Если он не заметит сигнала, выгруз-
ка происходит автоматически.
На комбайне установлен двигатель для
привода в дтйствпе всех механизмов и пере-
мещения машины по полю. II всем этим слож-
ным хозяйством управляет один человек.
Чтобы он мог управлять машиной, все ры-
чаги управления, контрольно-измерительные
Рис. 7. Сеялка зерновая узкорядная
(общий вид и разрез).
24*
371
МЛПШПВ1 В СЕ.1ЫКО11 ХОЗЯЙСТВЕ
п сигнальные приборы расположены около его
рабочего места. Его труд очень производителен:
за 8 часов комбайнер выполняет работу,
которую прп изнурительном ручном труде
должны были бы де тать 100 человек, а прп при-
менении жаток и молотилок—25—30 человек.
Зерновой самоходный комбайн приспособлен
для работы в самых различных условиях. Он
имеет колеса на резиновых шипах (пневматп-
ках) для движения по сравнительно cjxoii поч-
ве. В т< х случаях, когда почва бывает в период
уборки влажной, па его колеса устанавлива-
ются полугуссипцы, а в особо тяжелых усло-
виях писк" атпческие колеса заменяются гу-
сеницами. С некоторыми переделками, зна-
чительно упрощающими устройство ходовой
части, комбайн можно сделать прицепным.
Это значит, что он будет двигаться не само-
стоятельно, а с помощью трактора.
Рис. 9. Стелю работы комбайна.
Применение комбайнов дало возможность
быстро убирать урожай с малыми затратами
труда. Но убирать урожай без потерь комбайн
может лишь 7—8 дней, так как зерно перезре-
вает и начинает осыпаться. Тогда для борьбы
е потерями применили раздельную
уборку.
Прп этом способе уборки стебли среззют
специальной жаткой п укладывают в валок
ipnc. 10). После подсушки стеблей п зерна в ко-
лосьях вдоль валка двигается комбайн с под-
борщиком вместо жатки. Подборщик по-
дает валок в комбайн, а остальные опе-
рации — обмолот и очистка — производятся
как обычно.
Применение этого способа позволяет начи-
нать уборку па 5- С дней раньше. Потери
зерна резко сокращаются, оно получается более
сухим и лучше очищается от посторонних
примесит. Теперь таким способом убирают
большинство зерновых кутьтур в колхозах
и совхозах Советского Союза.
ВОЗДЕЛЫВ ЧИПЕ КУК> ВУЗЫ
Это высокое, красивое растение обладает це-
лым рядом полезных свойств. В зерне куку рузы
много питательных веществ, а се ста!лп
прекрасный корм для домашних животных как
в свежем, так и в консервированном виде (сплое)
Зерпо кукурузы содержится в початках, плотно
прижимающихся к стеб ж на различной высоте
от земли. Початки сверху закрыты зеленым
листом (собсрт кой»).
372
ФАБРИКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО СЫРЬЯ
Нескошенные
Рис. 10. Схема работы рядковой жатки.
Хотя ценимо питательные
ir кормовые качества куку-
рузы известны давно, эта
культура широко распрост-
ранилась только в послед-
нпс годы.
Для получения хороших
урожаев ее раньше требова-
лось много труда. В настоя-
щее время созданы новые
машины, которые значитель-
но облегчили труд по обра-
ботке и уборке кукурузы.
Советские инженеры для
этой цели создали кна, (рагно-
гиездовые сеялки. Примене-
ние пх значительно улучша-
ет и облегчает уход за по-
севами. Есть у пас также
кукурузоуборочные и сило-
соуборочные комбайны для уборки кукурузы
на зерно и па силос.
Вот перед нами семена, расположенные по
нескольку зерен (гнездами) па пересечениях
воображаемых продольных в поперечных ли-
вни, проведенных па поле. Для чего нужен
такой посев и как достигается такое рас-
положепш семян? Для такого растения, как
кукуруза, и для других пропашных культур не-
обходима большая площадь пптаяпя. Поэтому
семена высеваются с большим расстоявпем
между ря дками.
Полоса земли между рядками называется
междурядьем п после посева обрабатывается
специальными культиваторами для междуряд-
ной обработки (рпс. II).
Такая обработка позволяет бороться с сор-
няками, сохранят ь влагу в почве. Одновремен-
но е культивацией часто применяют внесение
минера И.ПЫХ удобрении. Для этого на культи-
ваторе устанавливают растениепита-
тель приспособление для внесения мине-
ральных удобрении. Культиватор с таким
приспособлением называется культиватором-
расдрнпепптателсм.
Для химической борьбы с сорняками на
культиваторе устанавливают приспособление,
с помощью которого обрабатывают посевы
гербицидами (жидкими ядамп).
Все, что мы сейчас разобрали, относится
к междурядьям. Но культиватором можно
обработать по всю полосу между рядками, а
только часть ее, так как нельзя приближаться
к растениям, не повредив пх корни Поэтому
вдоль рядка справа п стена остается полоса,
па которой могут расти сор-
няки. Рыхлить почву здесь
можно только вручную.
Чтобы избежать ручной
обработки, гнёзда семян ста-
ли располагать ва большом
расстоянии друг от друга.
Ото дало возможность обра-
батывать культиватором не
только междурядья, по п
междугнездья, т. е. полосы
земли, расположенные между
гнездами.
Как же располагают этп
гнезда? Рассмотрим устрой-
ство квадратно-гнездовой се-
ялкп (рис. 12). В банку насы-
паны семена. На дне ее вра-
щается диск с ячейками.
В каждую ячейку попадает
по одному зерну. В дне банки сделано отверстие,
в которое проваливаются семена пз ячеек прп
вращении диска. Пз этого отверстия они попа-
дают в трубку (семяпровод), в которой установ-
лен клапан. Когда на клапане окажется столько
семян, сколько требуется для гнезда (2—3),
он открывается и семена падают в бороздку, об-
разованную в почве полозовпдным сошником.
Засыпаются семена с помощью катка.
Культиватор- растениепи
Рис. U- Культиватор для междурядной об ,;бгчиг.и.
U l ШИПЫ К СЕЛЬСКО М ЮЗЯВСТВК
НсГ нам необходимо, чтобы клапаны всех
высевающих аппаратов сеялки открывалось
Теперь рассмотрим, как мерную проволоку
перемещают по полю. Сперва сеялка движется
одновременно, иначе гнезда не расположатся
па линии, поперечной направлению движения.
Для этого все механизмы открывания клапанов
соединены с валом. Поворачивается он с по-
мощью узлоуловителя. Таких узлоуловителей
па1 сеялке два — с правой и левой стороны.
Включается узлоуловитель прп сопрнкоснове-
пив его с узелком мерной прополоки, натянутой
вдоль поля. Мерная проволока имеет узелки,
вхолостую и проволоку разматывают с тста-
нов.теппого на пен барабана п укла гынают по
краю поля. Затем концы ее соединяют со
специальными колами (отпускными). Пос.е
этого сеялка поворачивается обратно и мерная
проволока вставляется в ее левый узлоуло-
витель. Двигаясь вдоль проволоки, сеялка вы-
ссвает семена гнездами, располагающимися на-
против узлов проволоки.
расположенные па расстоянии друг от друга,
равном принятому межлугпездыо (обычно 70 еле).
В конце поля сеялку снова поворачивают
для обратного хода. Предварительно отпусь-
Мотовило
Рис. 13. Силос уборочный но.мбанн.
поп кол переносят на
ширину захвата сеялки
внутрь воля п мерную
проволоку вставляют в
правый узлоуловитель. Те-
перь сеялка не только про-
изводит высев, по п переме-
шает проволоку на понос
место вдоль своего дви-
жения. Такой способу пе-
ремещения па пинают м с-
х а и п ч с с к и м ди а-
г о и а л ь п ы м.
Когда наступает время
уборки кукурузы, па но-
лях сперва появляется си-
лосоуборочный комбайн
(рис. 13). По своему уст-
ройству on похож па жат-
ку для зерновых ку п.тур.
374
ФА БРИ!'И СЕ. Г: "К( ОЗЯИСТКЕППОГО СЫРЬЯ
т. с. имеет мотовило, режущпн аппарат и тран-
спортер. Но транспортер расположен нс поперек
жаткп, а вдоль — так, чтобы срезанные стеб-
ли двигались назад к ножевому стеблеп.змель-
чптельному барабану, разрезающему пх па
мелкие кусочыт.
Измельченная масса попадает па поперечный
транспортер, а оттуда в кузов идущей рядом
с комбайном машины. Комбайн может убирать
стеб-Ш высотой до 4 м. Измельченную массу от-
возят к силосным траншеям или башням. За-
полняя их, массу трамбуют, а потом закры-
вают ноздухопзолпру ющпм покрытием
В более поздппс сроки, когда поспевает
зерно кукурузы, ее убирают другими комбай-
нами— кукуру ося.тосоуборочиымп. Они сре-
зают стебли, отрывают початки от стеб юй,
собирают початки п копильник (бункер), а
стебли пзмс 1ьчают па меткие ьускп и собирают
их в специальные копнптелп, присоединяемые
к комбайну. пли направляют в идущую рядом
автомашину, как в силосоуборочном комбайпе.
Эти комбайны различаются между собой по
способу' отрыва початков. В комбайне КУ-2,
убирающем одповр» меппо два рядка (рис. 14),
срезанные стебли протаскиваются верп" алыю
через наклонные вальцы. Опп-то и отрывают по-
чаткп от стеблей. Затем стебли попадают в из-
мельчптельвый барабан. Отсюда транспортер по-
дает измельченную массу в находящийся сзади
комбайна копнитель. Дру гоп комбайн похож на
силосоуборочный, по па нем перед пзмельчп-
тельпым барабаном расположены горизонталь-
ные отрывочные вальцы.
С каждым годом па уборке кукуру 1Ы все
больше распространяются самоходные зерно-
вые комбайны. В этом случае па комбайн
вместо жатки ставят приспособление для среза
стеблей и отрыва поча1Ков кукурузы. Отор-
ванные початки попадают в барабан mo.ioth.ikh
комбайна, где отделяется зерно. После очистки
оно собирается в бунт ре. Такой способ удобен
и экономичен, но прп him зерно кукурузы надо
сразу после уборки обязательно сушить, так
как оно имеет повышенную влажность.
МАШИНЫ Д.1Я ОВО1Ц1.Й
В колхозах п совхозах выращивают мной
различных овощей. По сравнению с другими
сельскохозяйственными культу рамп они требу-
ют значительно больше труда на выращивание.
Ра тберем это па примере капуе гы. Ее называют
рассадпой ку тьтурой, гак как in семян кате-
ты сперва выращивают в парниках рассаду
(молодые растения), а потом высаживают их в
поле. Высаженную расса (у поливают, рых >ят
междурядья, оку чпвают корпи (прпсыпают зем-
лей), подкармливают различными удобрениями
Когда капуста вырастает, ее убирают, срезая
кочаны и удаляя корни из почвы, потому что
корпи часто служат носителями различных
вредителей растепп и.
Одно только выращивание рассады в пар-
никах требует больших затрат труда. В пар-
никах — траншеях, заполненных слоем навоза
п слоем земли н прикрытых сверху стеклянными
рама.мп, сперва высевают семена капусты. Мо-
лодые ростки капусты высаживают в другие
375
МЛП1НИЫ И СЕЛЬСКОМ ХОЗЯПСТН1.
и
Бак с водой
Посадочное
колесо
Ящики
С РАССАДОЙ
Сошник
Водополивное
УСТРОЙСТВО
СиДЕНЬЕ
Уплотняющие
КОЛЕСА
Рис. !5. Рассадопосадочная машина.
парники, в кубики, сделанные из смеси торфа
с землей (торфоперегнойные горшочки) па спе-
циальном
Когда растения станут достаточно боль-
станке.
шими, их вместе с горшочками вынимают из трат труда.
парнпьов и высаживают в поле.
Рассаду капусты сажают так же, как сеют
семена кукурузы, т. е. по углам квадрата, чтобы
можно было обрабатывать междурядья в двух
направлениях.
Для посадки применяют рассадопосадоч-
ную машину (рис. 15). Она делает в земле
бороздки, устанавливает па их дне горшочки
с рассадой и поливает се водой, затем присы-
пает горшочки землей и уплогпяет ее.
Сзади рассадопосадочной машины есть си-
денья для рабочих. Перед епденьями рас-
положены подставки для ящиков с рассадой.
Рабочий берет горшочек с рассадой и вставляет
его в зажим посадочного Колт га. При вращении
колеса зажим опускается вниз и, когда достиг-
нет дна образованной сошником борозды, рас-
крывается и горшочек опускается па дпо боро-
зды. На тракторе устанавливают два бака.
Из них по трубам к месту посадки поступает
вода п в момент опускания горшочка в бо-
розду вы итвается на пего. Заделывают горшоч-
ки в почве два уплотняющих колеса, уста-
новленные за сошппком.
Но нот рассада посажена и тепс
падо ухаживать за пей, чтобы НЬ11)Р
тпть хороший урожай. Самое Tpv
ное — это полип. Чтобы облегчить тру,
здесь применяют различные Дождева.ть
иые машины и установки. Одни н,.
них поливают с одного места по кругу
другие — в виде длинной трубы с ра1’
брызгивающнмп наконечниками - по-
ливают узкую полосу, после чего трубу
переносят па другую полосу. Есть
дождевальные машины, которые пере-
двигаются по полю вдоль канавы, напол-
ненной водой (рис. 16).
Такая машпна насосом забирает
воду из канавы п по трубам подает
ее к разбрызгивающим наконечникам
которые вода в виде дождя надает па
Пз всех видов поливки это самый совер-
через
землю.
шейный, так как приближается по качеству к
настоящему дождю и требует наименьших 'за-
Рис. 17. К ипустоуборочная машина.
Убрать урожай капусты тоже дело нелегкое.
Ведь на 1 га высаживают примерно 20 тыс.
растений. И если пз каждого растения мы полу-
чаем кочап капусты весом хотя бы в 3 кГ, то п
в этом случае мы получим 60 Т капусты с 1 га.
Здесь опять па помощь приходят машины.
У пас создана однорядная капуст (уборочная
машина. Ее навешивают сбоку трактора (рис I/).
Машппа выдергивает кочаны вместе с кор-
нем и поднимает пх вверх с помощью бесконеч-
ной цепи. Прп зтем от
Рис. 76. Дождевальная установка.
кочанов отрезаются ьор-
нн и собираются в ящик.
Очищенный кочан пос-
ле подъема попадает на
наклонную доску, неко-
торой скатывается в к< ">в
тележки, прнвенленпон к
трактору с.задп.
376
Самоходный комбайн СК-3 с подборщиком для раздельной уборки урожая.
ГУСЕНИЧНЫМ трактор
В кружках показаны отдельные его узлы.
Наверху: слева — рычаги и педали управ-
ления в кабине тракториста; справа — гидрав-
лическая система (гидроподъемник) для навес-
ного оборудования. Внизу: слева—вспомо-
гательное оборудование двигателя, справа —
схема механической передачи от двигателя к
гусеницам.
ФАБРИКИ СЕ 1ЬСКОХОЗЯИСТВЕННОГО СЫРЬЯ
КАК УБИРАЮТ СЕНО
Сено используют для корма в естсствошюм
виде п » виде ссппоп мукв, для чего размалы-
ваю! па специальных mi львицах-(роби max.
Обычно емнат траву в поле под солнечными
лучами, по если срезанные стебли травы су-
шить в специг тьиы.х тепловых сушилках, то
получается корм с большим содержанием вита-
минов. Таким сеном (в измельченном виде) кор-
мят цыплят, утят и поросят. Правда, получение
его намного дороже, чем при обычной сушке.
Трану сперва косят косилками и оставляют
лежать тонким слоем па поле Косилка состоит
из одного режущего аппарата, такого л«е, как
j жаток. Когда трава подсохнет (т. с. пре-
вратится в сспо), ее с помощью механических
граблей (рис. 18) собирают в валки. В палках
сено должно еще немного подсохнуть. Затем
его собирают в копны подборщиком-копнителем
(рис. 19). У пего впереди такой же подборщик,
Kai; и у комбайна. Потом идет наклонный
транспортер и копнитель с откидным дном.
Подборщик подаст сено из валков па транс-
портер и далее в камеру копнителя. Когда
камера наполнится, дно откидывается и копна
сползает па землю. Через несколько дней копны
подвозят к месту временного хранения сена
Пз копен стогометателем (рис. 20) складывают
стога весом 3-5 7 каждый.
С наступлением заморозков к стогу подходит
трактор со стоговозом — массивной грабель-
нон решеткой. Решетка упирается в стог, и
трактор с помощью стальных тросов затаски-
вает его па решетку. Гак стог целиком подво-
зя! к ферме. Здесь решетку выдергивают из-под
пего, и он остается годным для дальнейшего
хранения.
Но все ко, хотя все работы п выполняются
машинами, уборка получается длительной.
Да и сено прп перевалке измельчается и теряет
спои питательные качества. Поэтому инженеры
созда ти новую, более совершенную машину—
пресс-подборщик (рис. 21). Он бывает
самоходным, как показано па рисунке, и при-
цепным.
Пресс-подборщик двигается вдоль валков
сена и своим подборщиком подает его в камеру
пресса. В ней движется (возвратно-поступатель-
но) стенка и выталкивает сепо под большим
давлением па узкую площадку. Когда па пло-
щадке соберется 30 - 40 кГ спрессованного
сена, оно автоматически перевязывается про-
волокой или шпагатом п сбрасывается па землю.
Погом эти тюки с помощью тюкоподборщика
Вращающиеся барабаны
с пальцами
Рис. Механические грабли.
Подборщик
Рис. 19. Подборщик-копнитель.
Грабельная решетка
Рис. 20. Тракторный стогометатель.
377
JIM шипи В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВ} —_--------------------------——
грузят я auTOMooiiii.n ni тракторную тележку
и перевозят к месту постоянного хранения.
При прессовании в тюки сено лучше со-
храняет спои питательные свойства. Один
человек на одном пресс-подборщике заменяет
ТРУД десяти человек и трех обычных сено-
уборочных машин.
/КИНО! НОВОДЧЕСКАЯ ФЕРМА
На животноводческой ферме домашние жи-
вотные размещены в специальных соотнет-
с гневно оборудованных помещениях.
Вода на ферму может поступать пз централь-
ного водопровода, находящегося на усадьбе
колхоза, или из местных водоисточников —
прудов, речек, колодцев.
Для рытья колодцев применяют специальную
машину (рпс. 23). Опа смонтирована па плат-
форме, на которой, кроме вышки бурильной
установки, расположены двигатель, лебедка п
передача для вращения бура. Внутри иьпш.и
проходит вал, па конце которого находится
ступенчатый бу р. Стакан бура заполняется
землей снизу и сверху. Периодически его под-
нимают пверх и освобождают от землп. Л после
проходки каждых двух метров в шахту ко-
лодца опускают бетонные кольца. Колодец
ВО ДОС НА ЕЖЕ II ЛЕ
Животным, особенно крупному рогатому
скоту, требуется ежедневно много поды. Для
этого па фермах устраивается система водоснаб-
жения, которая подает воду в ноплки. Созданы
автоматические попльп (рпс. 22). Они состоят
пз чаши, па дне которой находится клапан
с пружиной и педалью.
Опуская голову в чашу, животное нажимает
губамп на педаль, клапан открывается в вода
пз водопроводной магистрали попадает в чашу.
Как только животное поднимает голову, пе-
даль освобождается и клапан под (ействпем
пружины закрывает доступ воде.
378
__________________________________ ФАБРИКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕН ИОГО СЫРЬЯ
глубиной 25—30м такая установка бурпт
за 2—3 дня.
Воду из колодцев п других водоисточников
выкачивают насосами различных конструкции.
Прп обычных насосах надо сперва накачать
воду в большой бак, расположенный на высоте,
а уже оттуда она поступает на ферму. Закая
система водоснабжения связана с большими
неудобствами. Необходимо все время следить
за подачей воды в бак, а зимой его приходится
утеплять.
И здесь мысль конструктора пришла на
п- мощь работникам ферм. Была создана без-
башенная электроводокачка (рис. 24). Ее уста-
навливают ниже уровня земли, над колодцем.
Электронасос подает воду прямо на ферму.
Если потребность в воде па ферме прекращается,
то вода начинает заполнять воздушно-водяной
котел п давление воздуха я верхней его части
настолько возрастет, что переместит контакт
автоматического выключателя. При этом разо-
мкнется электрическая цепь, электродвигатель
насоса остановится н подача воды прекратится.
Как только снова потребуется вода, давление
воздуха в котле понизится, автомат пческин
выключите п. опять замкнет электрическую
Hem. и олеы ронасос начнет работать. За такой
водокачкой пет необходимости постоянно на-
блюдать, не нужен здесь и дорогой водона-
порный бак.
На речках с перепадом воды не менее 1 л
устанавливают шдротараны (рис. 25). Это
устройства, в которых гидравлический удар
падающей воды используется для подачи частя
эгоп воды по трубам к потребителю. Нод давле-
нием падающего потока вода н i речки попадает
в ударную трубу, из которой вытекает через
отверстие ударного клапана.
Как только скорость вытекающей воды уве-
личится, ударный клапан поднимется и за-
кроется, а за счет создавшегося избыточного
давления откроется нагнетательный клапан.
Вода из ударной грубы через этот клапан попа-
дает в воздушно-водяной котел. В котле создает-
ся дополнительное давление, за счет которого
вода идет в нагнетательную трубу — па ферму
Когда даилеппо падает, нагнетательный клапан
закрывается п в ударной грубе создается разре-
жение. Это позволяет .ударному клапану под
действием своего веса вновь открыть выходпек
отверстие, и процесс работы тарана начинается
вновь. Гидравлические тараны удобны тем,
что им не нужны двигатель и пасос для пере-
качки воды. Обслуживание тарана сводится
лншьк периодическому контролю за его работой.
Воздушный
клапан
КУХНЯ НА ФЕРМЕ
Корм животным необходимо давать не только
разнообразный, по и хорошо приготовленный,
чтобы опп лучше его усваивали Поэтому па
фермах обязательно устраивают кормокухню
(пли кормоцех). Корма бывают грубыми (сено,
солома), сочными (силос, свекла, картофель) н
концентрированными, т. е. содержащими в нс-
379
МАШИНЫ В СЕЛ ИСКРУ ХО.ЗИГН THE
Рис. 26. Универсальная дробилка.
большом объеме много питательных веществ
(зерно, жмых). Часто одни виды кормов сме-
шивают с другими, чтобы разнообразить пищу
животным. Поэтому оборудование, которое раз-
мещается в кормоцехе, чрезвычайно разно-
образно. Гак, для измельчения грубых и кон-
центрированных кормов служат соломосило-
сорсзки и универсальные дробилки (рис. 26).
Более сложна подготовка сочных кормов
(рис. 27). Картофель и свеклу сначала моют.
Для этого есть очень простая и производитель-
ная машина — корнеклубнемойка. Она пред-
ставляет собой барабан, в котором непрерывно
вращаются в воде корнеплоды. Вымытые кар-
тофель и корнеплоды, в зависимости от условий,
измельчаются на корнерезке вращающемся
диске с ножами — или парятся. Чтобы сварить
такое большое количество корнеплодов, при-
меняют специальные котлы — запарники О
нагреваются паром. Сваренные корпеппо-ш
пропускают через картофелемялку, папомв
нающую большую мясорубку.
Даже из такого короткого описания видно
что приготовление кормов — довольно сложное
дело, н применение машип значительно облегчи-
ло п упростило этот процесс.
Put. 28. Скреперная установка для удаления
навоза из коровника.
Теперь посмотрим, как мсханплпруется та-
кая нелегкая работа, как уборка помещения,
где содержатся животные. Для этой цели служит
установка в виде бесконечной ненп, улоиа иной
в канавке внутри помещения (рис. 28). К ней
через определенные промежутки прикреплены
лопатки, которые прп движений цепи в одном
направлении действуют как скребки, а в обрат-
ном направлении скользят во
поверхности.
В канавку сбрасывается весь
павоз и мусор из стоил, нажи-
мается кнопка, включающая
электродвигатель, и цепь при-
ходит в движение. Лопаткв за
хватывают все и перемещают в
конец помещения, где установ-
лен прпемнпк для навоза. Про
следующем включении цепь дви-
жется в обратном направленип.
Тяжелому труду доярок на
молочных фермах тоже помогает
машина доп 1ьпая установка.
Существует несколько типов
Доильных установок, новее они
работают по одному принципу
380
ФА БРПК Н СЕЛЬС КОХОЗЯИСТЯЕННОГО СЫРЬЯ
НА ПОЛЯХ МИЛЛИОНЫ МАШИН
Пос< иные площади и СССР почти пдпос больше, чем были в царской России.
А сельское население уменьшилось — развитие промышленности привело ь быстрому
росту городов. Вот и получилось, что па каждого человека, занятого в сельском хо
зяйстве, теперь приводится гораздо большая «нагрузка», чем раньше. Однако
тру ( колхозника стал тем по меие< юраздо легче, чем труд крестьякинэ в царской
России
Уже в 1957 г мощность тракторов, комбайнов, автомобилей и электромо-
торов, занятых в сельском хозяйстве, достигла почти 120 млн. л. е. Благодаря
этому каждому работнику помогали 4 механические силы. В царской же России на
двух работников приходилось всего по 1 л. с., да и та была забитой, еле жи-
вой, тощей лошаденкой: машин в деревне тогда почти совсем не было. За семилетие
сельское хозяйство получит еще больше миллиона новых тракторов,около 400 тыс.зер-
новых комбайнов и много других машин. Энерговооруженность колхозного в сов-
хозного производства возрастет почти в два раза.
(ГО
Одни устанавливаются постоянно в помещении,
где содержатся животные. В другом случае это
обор'допаппе смоптироиапо а специальном
дс плыгом зале. А когда животные находятся
на пастбищах, применяют передвижные доиль-
ные установки.
Основная часть доильного аппарата
(рис. 29)— ведро. На крышке его расположены
пульсатор, коллектор и четыре стакана. Пх наде-
11 а ют на соски вымени коро! ы. Крышка соеди-
нена шлангом с воздушным насосом, создаю-
щим разрежение (накуум-насос). В действие
его приводит электродвигатель.
За счет разрежения, создающегося в трубо-
проводе, соединяющем крышку ведра с еакуум-
пасосом, происходит отсасывание молока за
три такта: сперва с помощью п}Льсатора и
коллектора — такт сосания; затем в межстеп-
Рис. 29. Доильная, установка.
ну ю камеру стакана вводят атмосферный
воздух и происходит такт сжатия; наконец,
атмосферный воздух подается в пагр\бок,
в результате чего происходит такт отдыха. Про-
должительность доения
с помощью доильного
аппарата 4- 7 мин.
Есть на фермах еще
много других механиз-
мов. Так, стричь овец
ручными ножницами нс
1 олысо тяжело и неудоб-
но, но и невыгодно, по-
тому что на каждой
овце остается от 150 до
400 Г шерсти. И па этой
тяжелой работе мысль
конструктора помогла
заменить ручные нож-
ницы машиной.
Все мы иидолп и зна-
ем машинки для стриж-
ки волос. Представьте
себе такую машинку,
нс больших размеров
(рпс. 30). В действие ее
приводят не руками, а
с помощью подвесного
электродвигателя, со-
единенного с машинкой
гибким валом. В
с ножами, а другая
Волосы, попавшие между
Рис. 30. Машинка для
стр ижки овец.
ал движет одну пластинку
остается неподвижной,
ножами пластинок,
срезаются.
1ок к электродвигателям машинок подается
от передвижной электростанции, входящей
в комплект установки для стрижки овец. Если
рабочий ручными ножницами может остричь
20—25 овец в день, то машинкой он легко
и ,1шипи I! СЕЛЬСКОМ ХОЛИ fit ТНЕ
ОСОБАЯ МЕРА
Акр —мера измерения площадей в Англии, США н некоторых других странах —
равен 0.4 ,п. В русской десятине было 1,1 га. греческая етремча равна 0,127 го,
в гаитянской и веисс.уэ.тьгкой фаште 0,64 га, а в парагвайской куаде <1,8 го.
Сам же гектар, с которым мы сравниваем эти меры, легко окинуть взглядом и
аа пару минут прошагать па Конца в конец.
У пас средняя посевная площадь колхоза равна теперь 2 тыс. го. В Став-
ропольском же крае, например, каждый из 149 колхозов имел в 1'1518 г. в сред
нем по 30 тыс. а земли. Вот почему сама жизнь создала у нас новую меру. о
которой ничего не говорится в справочниках. Эта мера —100 го. 11а 100 га сельскохо-
зяйственной Продукции рассчитывается у пас теперь и поголовье скота п урожая.
К концу семилетки с каждых 100 о сельскохозяйственных угодий будет Получено
до 360 7< зерна, 32 Ц мяса и 210 Ц молока — больше, чем получают с такой пло-
щади сейчас в США.
острижет 60—75 овец, а при хорошей организа-
ции работ — до 150 овец в день.
*
* *
Все, что было рассказано в этой статье,
может дать шшь общее представление о неко-
торых машинах, применяемых в сельском
хозяйстве. Таких машпп насчитывается сотни
различных типов и видов. Более подробно о них
можно прочп ать в научно популярных книгах,
перечисленных и конце тома, в разделе «Что
читать по технике».
КАК ОСУШАЮТ БОЛОТА
U нашей большой стране болота и заболочен
пыс земли занимают значительные площади.
На заболоченных почвах не могут растп и разви-
ваться обычные растения, которым для питания
пх по (земных частей — корней и корневищ —
все время необходим кис юрод. Стоячая, не-
подвижная вода быстро лишается кислорода,
и большинство растений гибнет. Выживают лишь
те, которым удалось приспособиться к жизни
па болоте.— болотные растения.
Между тем по своему' химическому7 составу
болотные почиы чрс.п ычапно плодородны. На
них можно получать высокие урожаи самых
разнообразных сельскохозяйственных культур.
Но для этого па (о сперва осушить болото.
Тогда беси юдные, вредные для здоровья че
Лопека земли превратятся в богатейшие поля
П пастбища. 1 уч мыс нивы заколосятся там, где
недавно росли лишь чахлые болотные граны
и низкорослые кустарники.
В пашей стране ведется большая работа по
осушению п освоению болот. Сельское хозяйство
страны социализма уже получило миллионы
гектаров новых плодородных земель.
Осушение болот в настоящее время почти
полностью механизировано. Советские ученые
н инженеры создали много замечательных
.машин, которые выполняют за люден всю
тяжелую, утомительную и однообразную
работу.
Как же осу шают болота?
Прежде всего нужно удалить пз почвы лиш-
нюю влагу, т. е. дать ей сток. А стекать вода
должна, конечно, в ближайшую реку. Поэтому
в первую очередь надо углубить и расширить
русло такой реки, а кое-где п выпрямить его.
Здесь приходится вынимать грунт в основном
из-под воды.
В паше время гру пт пз реки вынимают пла-
вучие и сухопутные экскаваторы (рис-
а также землесосные установки.
Плавучие экскаваторы применяют п тех
случаях, когда ширина реки позволяет сора-
сывать вынутый грунт па берег. Разравни-
вают этот выброшеппый экскаватором грунт
бульдозерами.
Плавучие землесосные установки в зависи-
мости от пх производительности применяют
382
К Л К ОСУ III Л ЮТ БОЛОТ I
как па больших, так и па малых реках. II «вле-
ченный ими со дна реки, перемешанный с подий
грунт пульпа перекачивается по трубам
па берег и разливается по поверхности почвы.
Здесь бульдозера не нужно.
По стоячая болотная вода не потечет сама
в реку даже после того, как pj ело ее углублено
п расширено. Для сгона приходится на всей
площади болота прокладывать еще каналы.
Сперва роют магистральные, г. е.
главные, капали, затем к о л л е к т о р и ы с.
Последние собирают поду, стекающую с болота
по мелкой закрытом пли открытой осуши
тельной сетп, п отводят ее в магистральный
капал.
Открытая сеть мелких капав-осушп гелен
служит для приема п отвода поверхностных
вод в коллекторные каналы, а также для пони-
жения уровня грунтовых вод па осушаемом
участке.
Наряду с открытой сетью канав прп осуш-
ке болот применяется закрытая сеть д р е-
п а ж п. Они бывают д о щ а г ы с, го п ч а р-
U ы е, фашин п ы е или к р о т о в ы с.
Дощатый дренаж делается из досок, которые
сколачивают в виде труб прямоугольного се-
чения. Гончарный состоит из гончарных, т. с.
обожженных, глиняных труб. Фашинный дре-
наж — пз хвороста различных древесных по
род, очищенного от листьев п мелких сучьев.
II, наконец, кротовый представляет собой
систему подземных каналов, напоминающих
кротовые ходы.
Магистральные п Коллекторные каналы
глубиной от 1,5 До 2,5 лт прокладываются экс-
каваторами, специально приспособленными для
работы на болотном грунте.
На прокладке открытой ме.ткоп осуши-
тельной сети капав работают п л у ж и ы е
канавокопатели. Это высокопропзво (И-
тсльная машина: за час ею можно прорыть
канавы до 2 км длиной и глубиной до 80—
100 см (рис. 2).
1 раншею для закла (КП дренажа роют
с помощью многоковшового экскаватора нлп
плужного канавокопателя, затем в нее опуска-
ют '.репаж п засыпают сверх у землей.
Для прокладки кротового тренажа созданы
кротовые п । у 1 и п к р о i о д р е-
н а ж и ьт е машины В движение их приводит
специально оборудованный для работы па болот-
ном грунте трактор.
Сразу же после прокладки капа юв Откосы
их во избежание обвалов п оползней укрепляют
Дерним пли засевают трапами.
По проходит время, и открытые каналы и
канавы iiucieiientio запося1ся песком пли
илом, зарастают болотными трапами, мелеют,
разрушаются и в результате начинают плохо
отводить воду, а то п вовсе засоряются. При-
ходится пх периодически чистить и ремонтиро-
вать.
Для ремонта п очистки капав и каналов при-
меняются специальные очистительные машины'
одни — для очпеткп канав мелкой осушитель-
ной сети, другие — для очистки коллектор-
ных и магнет ральных каналов (рис. 3).
Итак, болото осушено. Все оно покрылось
сетью больших в малых каналов. Стоячая вода,
годами скапливавшаяся в почве, свободно сте-
кает по этим каналам в ближайшую реку. Но
это только первая часть работы м с л п о р а-
торов — так называют людей, занимаю-
щихся коренным улучшением природных
условий земель с неблагоприятным иодным ре-
жимом. Теперь осушенное болото нужно ос
поить, подготовить его для посевов куль-
турных растений.
Первым делом надо очистить почву от
мелкого кустарника, пней, кочек и древесных
остатков. I опором п Лопатин здесь много
не сделаешь — очень трудоемкое это te.io.
Рис. 2. II ложный канаяопопшпелъ для прокладки
открытой мелкой сети.
383
МЛИШНЫВч flu'll ' ОЗЯПСТВЕ
Рис. 3. Так работает каиавоочистителъная машина.
Рис. 4. Кусторез с гидравлическим управлением.
Рис. 5. Агре ат с гидравлическим управлением
для запашки кустарника.
и лыжа с ножом, а позади — корпус пл)га
Барабан, вращаясь, наклоняет кустарник iiiiel
ред и прижимает его к поверхности почвы-
нои. разрезает пласт с корневищами в верти-
кальной плоскости, а корпус плуга оборачи-
вает пласт п запахивает кустарник на глубину
от 20 до 50 см (рис. 5).
Корчевание иней и удаление древесных
остатков — одна из наиболее трудных работ
в процессе освоения осушенных болот. Кор-
чуют пни прямой тягой трактора с крюками
на цепях или тросах, пли корчевателем
пли мощным бульдозером, который вывора-
чивает огромные пни, илп корчевателем-со-
бирателем.
После очистки осушенного участка от ку-
старника, пнеп, кочек и древесных остатков
начинается подготовка его для сельскохозяй-
ственного использования. Опа включает три
процесса: вспашку, разделку пласта и ука-
тывание.
Вспашка торфяных почв осушенного болота
должна быть глубокой, с полной заделкоп
поверхностного растительного покрова. Дтя
этого используются специальные болотные взу-
ги с широким захватом, которые вспахивают
землю па глубину до 50 см, оборачивая прп
этом пласт п заделывая глубоко в почву всю
рас гптсльность.
Обернутый плугом п 1аст земли необходи-
мо затем разрыхлить на возможно большую
глубину, чтобы кислород свободно проппкаI
внутрь почвы. Разрыхляют пласт дисковыми
боронами или специальными фрезерными ма-
шинами.
Затем поверхность осушенного болота ука-
тывается — выравнивается специальными б о-
л о т н ы м II наливными катка м п.
*
* *
А кусторез, установленный па тракторе,
легко срезает кустарник п мелкие деревья,
удаляет кочки (рпс. 4).
Однако кусторезы выгодно применять в тех
случаях, когда болото заросло не только ку-
старником, но и мелколесьем. Если кустарник
без мелколесья, его просто запахивают глубоко
в землю. Эту работу iiMnoiiuiei агр< гат для
запашки кустарника. Такой агрс гат с гидравли-
ческим управлением, приводимый в движение
трактором, состоит из двух частей: впереди
трактора навешиваются пустотелый барабан
Много труда затрачивают люди, чтобы пре-
вратить топкие, никчемные пространства болот
п заболоченных земель в богатые инны и паст-
бища. Но осушенная и освоенная почва быв-
шего болота сюрицсй вознаграждает человека
за его упорный п терпеливый труд.
За годы Сонотекой власти в папин стране
проведена гигантская работа по осушению
и освоению болот. В Белоруссии, н Полсссл ii
низменности, где болота и заболоченные земли
занимают около 5 млн. га, уже осушены и ос-
воены сотни тысяч гектаров плодороднейших
земель. Колхозники собирают с них богагейише
384
ТРАКТОРЫ
jpoH.an зерновых культур, конопли, карто-
феля и т. п.
На месте «гиблых» болот Колхиды, где
я прежние годы мириады комаров тучами носи-
лись над неподвижными гнилыми водами, где
малярия ежегодно уносила сотни человеческих
жизнен, сейчас раскинулись огромные план-
тации цитрусовых и других субтропических
культур. Разработай гран (иозпын проем ме-
лиорации болотным массивов ВараГивской
степи. Освоена обширная, прежде болотистая
пойма р. Яхромы в Московской области
Вооруженные современной техникой, с по-
мощью могучих машин советские люди нсрс-
д< 1ывают природу, заставляют ее служить
себе, отдавать все ее богатства.
Осюду па бескрайних просторах нашей стра-
вы, от снежных равнин Арки» и до знойных
пустынь Средней Азии: иа нолях и в лесах,
па строительстве каналов п плотин, на про-
кладке дорог п осушке болот, па всех промыш-
ленных стройках—работают тракторы—могучие
и неутомимые стальные кони, облегчающие труд
миллионам людей. Тысячи различных работ
выполняется при помощи тракторов.
Больше всего тракторов занято в сельском
хозяйстве. Нет теперь у нас в стране даже ма-
ленького колхоза, где не было бы трактора.
Общее количество тракторов в сельском хозяй-
стве пашен страны приближается к 2 млн.
(в пересчете па 15-спльныс).
Сейчас по количеству выпускаемых тракто-
ров СССР занимает первое место в мире. На
полях многих зарубежных стран можно увидеть
тракторы с чаркой наших заводов. Высокие
их качества завоевали им мировую извест-
ность.
Трактор — незаменимая тяговая сила для
всевозможных машин и орудий, главным обра-
зом сельскохозяйственных и строительных.
Ведь они по своему назначению (пахота, сев,
уборка, прокладка дорогп, корчевание пней
и т. п.) должны все время передвигаться с места
иа место.
Стальной конь легко проходит по пашне
и стерне, по сыпучему песку и снегу, по
заболоченной почве и бездорожью. Трактор
обладает высокими тяговыми качествами и хо-
рошей проходимостью.
На цветном рисунке (стр.377) изображен одпя
из советских гусеничных тракторов. У него —
широкие зубчатые стальные ленты, которые
непрерывно движутся. По ним движется и сам
трактор. Гусеничный ход, подобно лыжам,
уменьшает давление машины на грунт п дает
ТРАКТОРЫ
ой возможность двигаться по бездорожью, где
не каждая машина на колесном ходу может
пройти.
В современном сельском хозяйстве широко
применяются и колесные тракторы. Например,
выпускаемый сейчас Минским заводом универ-
сальный колесный трактор незаменим на меи;ду-
рядной обработке пропашных культур, так как
имеет приспособления для регулировки колеи
и другие усовершенствования, повышающие
производительность труда. Колесные тракторы
имеют большую скорость передвижения, чем
гусеничные. Конструкторы добиваются также
улучшения тяговых качеств колесных тракто-
ром. создавая машины с двумя парами ведущих
колос п применяя пневматические шины повы-
шенной проходимости.
Декабрьский Пленум (1959 г.) ЦК КПСС,
посвященный дальнейшему подъем} сель-
ского хозяйства, уделил большое внимание ме-
ханизации сельскохозяйственных работ п созда-
нию новых моделей тракторов. Особенно много
внимания уделялось повышению рабочих ско-
ростей движения трактора, что позволило
бы значительно увеличить производительность
труда и сократить сроки выполнения работ.
Для увеличения скорости движения трак-
тора нужно повысить мощность двигателя н за-
менить гусеницы колесами па пневматических
шинах. Чтобы тяговые и сцепные свойства трак-
тора на колесах были хорошими, надо, чтобы он
имел две пары ведущих колес, т. е. чтобы не
только задние колеса, как это было до сих пор,
приводились в движение от тракторного двига-
теля, по п передние. Необходимо также на ти-
нах иметь специальные выступы — «грунтоза-
цепы» и давление воздуха в них значительно
понизить. Это способствует лучшему продви-
жению трактора по пашне.
Г”1 25 Дстсная энциклопедия. Т. 5
38*
5!ЛШИПhi В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Первые тракторы, появившиеся я середине
XIX в., приводились в действие паровыми дви-
гателями. Но такие двигатели были громозд-
кими п неудобными. Очень скоро их заменили
двигатели внутреннего сгорания. Источником
энергии для эти' двигателей служило жидкое
топливо — керосин, лигроин. Зго горючее трак-
тор возит с собой.
Конечно, хороню было бы иметь па тракторе
электрический двигатель! Он очень экономи-
41 и, прост п удобен в управлении, редко тре-
бует ремонта. Но электрический двигатель «при-
вязывает» машяну к источнику энергоснабже-
ния. Даже если применить для этой Цели очень
длинный кабель (гибкий изолированный про-
вод, намотанный на барабан), все равно трактор
нс будет иметь полной свободы передвижения.
В настоящее время тракторы выпускаются
с дизельными двигателями, работающими на
дешевом дизельном топливе и имеющими вы-
сокий к. и. д., и оборудуются гидравличес-
кой системой для работы с навесными ору-
диями.
В сельском хозяйстве трактор выполняет
самые разнообразные работы: пашет землю,
прои шодит культивацию и боронование, по-
могает сеять, собирать урожай, косить траву,
теребить леи, выкапывать корнеплоды, под-
нимает целину и подготовляет неудобные зем-
ли для обработки, корчует пни, удаляет валу-
ны, срезает кустарники, очищает поля от кор-
ней, проводит полезащитные мероприятия. Бла-
годаря малому удельному давлению гусениц
на почву гусеничные тракторы могут начинать
работу на полях ранпеп весной, когда почва
еще влажная и вязкая. А это очень важно для
выполнения совр< менных требований агротех-
ники. Вслпьа роль тракторов и на лесных раз-
работках.
Тракторы широко попользуются па земля-
ных работах в железнодорожном, автомобильно-
дорожном и гидротехническом строительстве.
Достаточно сказать, что на стройках Волго-
Донского судоходного канала им. В. II Ле-
нина и Цимлянского гидроузла одна треть
всех земляных работ (до 50 млн. лС) была вы
полнена скреперамп и бульдозерами, приводи
мымн в действие гусеничным трактором С-80.
Харьковский завод создал мощные гусенич-
ные тягачи для санно-тракторных поездов
в Арктике и Антарктике. Их назвали «Харь-
ковчанками». Мощность дизеля такого тягача
составляет 520л. с. Г>ту мощность при «форсиро-
вании» двигателя доводят до 800 1000 л. с.
Антарктический вездеход может преодолевать
тысячи километров ледяных и снежных пустынь
без дозаправки горючим.
Основные механизмы трактора: двигатель
внутреннего сгорания, муфта сцепления, ко-
робка nepi мены передач, трансмиссия, колес-
ный или гусеничный движитель. В колес-
ном тракторе передача к ведущим колесам
осуществляется через дифференциал
и две полуоси, как у обычного автомо-
биля. В гусеничной машине движение каждой
гусенице передается от центральной коробки
передач через бортовые фрикционы (муф-
ты сцеплеппя) и бортовые зубчатые передачи
’J рактор может работать с прицепным, полу-
прпцепным и навесным рабочим оборудова-
нием. Для этого на каждом тракторе установ-
лен сцепной прибор — крюк для бук-
сировки прпцеппых машин; приспособление для
закрепления навесных монтируемых на трак-
торе сельскохозяйственных орудий и вал
Отбора мощности — для передачи
энергии от двигателя трактора к механизмам
прицепного, полуприцепного пли навесного
оборудования.
Кроме вала отбора мощности, некоторые
тракторы имеют сбоку шкив для отбора
мощности.С помощью его и гибкого ремня
стоящий на месте трактор может передавать ме-
ханическую энергию, вырабатываемую его дви-
гателем, электрическому генератору, моло-
тилке, насосу или другой стационарной машине.
Скорость движения существующих тракторов
к зависимости от включаемой иередачп состав-
ляет: для гусеничных тракторов — от 2 до
12 км/час, для колесных — от 4 до 30 км час.
Однако в современном хозяйстве сущест-
вуют такие прицепные и навесные орудия,
которые но роду выполняемой работы должны
передвигаться очень медленно, примерно раз
в 10 медленнее пешехода. Для них на некото-
рых тракторах установлены специальные х о-
д о у м е н ь ш п те л и. В последние годы
прицепные сельскохозяйственные маши-
ны все более вытесняются навесными,
обладающими значительными преимуществами.
Навесное оборудованпе к тракторам все
шире применяется не только в сельском хозяй-
стве, но и в дорожном строительстве, нрп про-
кладке газопроводов, пиний электропередач н
связи. На трактор можно навесить оборудованпе
бульдозера, ку стореза, тягоьоп лебедкп, гру-
зоподъемного крана, буровой машины, дре-
вовала, экскаватора, канавокопателя, фрезы
для измельчения и перемешивания почвы
и многих других машин и механизмов.
386
ТРАКТОРЫ
Наше социалистическое плановое хозяйство
обеспечивает выпуск тракторов па основе зара-
нее разработанных базовых моделей.
Такие модели создаются в результате глубокого
изучения потребностей и перспектив развития
народного хозяйства. Почему модели тракторов
называют базовыми? Потому что п а их б а -
з е, т. с. на их основе, можно выпускать различ-
ные модификации (видоизмененные типы) трак-
торов — в зависимости от той работы, для кото-
рой они предназначены.
Например, есть болотные тракторы—
с широкими гусеницами, крутосклон-
н ы е, приспособленные для работы на склонах
гор, трелёвочные — для вывозки дре-
весных стволов пз леса п, наконец, самоход-
ные шассп — тележки, на которых можно
устанавливать различные приспособления для
работы или перевозки грузов.
Вот несколько видов тракторов, выпуска-
емых нашими отечественными заводами.
Трактор ДТ-14 Б — пропашной. Колея его
колес может быть легко приспособлена к раз-
личным размерам междурядий. В несколько
измененном виде этот трактор можно выпускать
как садовый или крутосклонный, т. е. для рабо-
ты на склонах гор.
Харьковский тракторный завод взамен это-
го трактора начал выпускать более совершен-
ный трактор — ДТ-20 с одноцилиндровым дви-
гателем воздушного охлаждения мощностью
18—20 л. с. Но и эта мощность будет повыше-
на до 24 л. с.
Трактор «Владимировец» ДТ-24 использу-
ется для междурядной обработки пропашных
культур и в качестве легкого тягача. Он имеет
одно или два передних колеса. Новая модель
Т-28А повышенной проходимости выпускается
со всеми ведущими колесами.
Владимирский тракторный завод создал но-
вую конструкцию универсального трактора Т-32
с дизелем воздушного охлаждения мощностью
35 л. с.
Тракторы Минского тракторного завода
«Беларусь» МТЗ-5МС и МТЗ-7 с двумя пара мп
ведущих колос и повышенной проходимостью —
самые мощные из колесных тракторов,
предназначенных для сельского хозяйства.
Применяются для вспашки п обработки про-
пашных культур, для транспортных нужд
и для работы с различным навесным оборудо-
ванием. Высокий просвет между колесами
позволяет использовать эти тракторы для меж-
ДУРядной обработки пропашных культур с
высокими стеблями. Тракторы МТЗ оборудова-
ние. 7. Трактор рВлайимирисец»
с одним передним к псом.
Рис. 2. Прапашной трактор Т-25
с двигателем в 35 л. с.
Рис 3 Пропашной трактор «Беларусь».
25*
387
N 1ШИНЫ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Рис. 4. Самоходное шасси.
Рис. 5. Новый гусеничный трактор ДТ-75.
Рис. 6. Новый трактор С-100 с двигателем
в 100 л. с., снабженный гидравлической системой
для управления навесными орудиями из кабины.
пы ходоумс пылите ля ми, позволяющими им не-
рсдвпгаться в 8—10 раз медленнее пешехода.
Создан новый трактор «Беларусь» МТЗ-50
и трактор повышенной проходимости МТЗ-52
с двигателем мощностью до 50 л. с. Трактор
МТЗ-5М имеет новую гидравлическую систему,
благодаря которой сельскохозяйственные ору-
дия можно подвешивать по бокам и сзади. Он
оборудован также гидравлическим усилителем
рулевого управления, облегчающим труд трак-
ториста.
Гусеничные тракторы типа ДТ-54 получили
самое большое распространение в сельском хо-
зяйстве. Их применяют для вспашки, посевов
уборкп урожая, на земляных и планировочных
работах. На базе этих машин выпускаются бо-
лотные, крутосклонные и трелёвочные тракторы.
Трактор ДТ-54 не может, однако резко по-
высить производительность труда из-за недо-
статочной мощности двигателя. Сталинград-
ский тракторный завод разработал новый трак-
тор ДТ-75 с двигателем в 75 л. с. Этот трактор
может дать повышенные тяговые усилия, а так-
же скорости, позволяющие осуществить ско-
ростную пахоту. Производительность трактора
с пятпкорпуспым навесным плугом увеличится
на 35 40 ои по сравш нию с трактором ДТ-54.
Его можно сделать колесным, с двумя парами
ведущих колес.
Алтайский тракторный завод будет пи-
пу скать гу сенмчный трактор п универсаль-
ный колесный трактор-тягач с четырьмя ве-
дущими колесами. Мощность его двигателя
75 л. с., скорость от 4,3 до 30 им час. Перед-
ние и задние колеса тягача имеют одина-
ковый диаметр. Низкое давление в шпчах
(1 —1,2атм) способствует лучшей его прохо-
димости па любых почвах, в грязи, ио рых-
лому грунту. Харьковский тракторный за-
вод также подготовил трактор, более совер-
шенный, чем ДТ-54. Мощность его двигателя
увеличена до 75 л. с.
Для выполнения папболеее тяжелых работ
по уходу за виноградниками, ягодниками п
цитрусовыми плантациями этот завод бу-
дет выпускать «узкогабаритный» гусевпчный
трактор, имеющий ширину всего 980 мм и
вес 2,7 Т.
Трактор С-80 — мощный трактор для сель-
ского хозяйства п промышленност®. Он под-
нимает целину, помогает строить дороги, ка-
налы и плотины гидроэлектростанций. Путем его
усовершенствования и повышения мощности
двигателя до 100л. с. создан и выпускается
трактор С-100. Бес его 11,4 Т.
388
ТРАКТОРЫ ’
Трактор Т-130 еще более мощная гусе-
ничная машина с двигателем в 135 л.с. Пред-
назначается для работы п промыв! тенностн и
на крупных стройках. Вес трактора 1571.
Наибольшее тяговое усилие 14,5 Т.
Трактор Д.)Г-25О- наиболее мощный из
созданных в СССР гусеничных тракторов. На
опытных образцах этого трактора установлен
дизель мощностью в 250 л.с., соединенны! с
электрогенератором. Вырабатываемый им по-
стоянный ток питает два электродвигателя,
каждый из которых приводит в движение по од-
ной гусенице. Этот трактор-iигант длиной в
6 л будет работать в промыт шпиости, на
стройках и на нефтяных промысчах. Вес
машины 25Т\ наибольшее тяговое усилие 24 Т.
Советские тракторостроители выпускают так-
же универсальные самоходные шасси с дизель-
ным двигателем воздушного охлаждения мощ-
ностью 30 л. с. Самоходное шасси CIU-30 п
CUI-30A выпускается с комплектом сменного
навесного оборудования — с туковой сеялкой,
квадратно-гнездовой сеялкой, культиватором,
косилкой, картофелесажалкой, стогометателем,
свеклоподъемником, опрыскивателем и многим
другим.
На самоходное уборочное шасси с ди-
зельным двигателем мощностью 65 л. с. можно
навешивать рядовую жатку, зерновой ьомбапп
с жаткой и подборщиком, силосоуборочный
и кукурузоуборочный комбайны.
Самое маленькое самоходное шасси для чая
и горного земледелия имеет двигатель мощно-
стью 8 л.с. Новинкой является самый малень-
кий колесный трактор «Рпопи» с двигателем
мощностью 5 л.с. Он предназначен для работы
в садах, огородах, ягодниках п на животновод-
ческих фермах. К нему изготовлены косилки,
ротационпып плуг п культиватор, транспорт-
ная тележка.
Как пндпте, на наших заводах создано бо-
гатое разнообразие колесных п гусеничных трак-
торов с двигателями от 5 до 250 л.с.
Каждого читающего эту статью, вероятно,
интересует вопрос, трудно ли управлять трак-
тором. Ведь многие н i тех ребят, которые по-
могают в уборке урожая, хотяг работать трак-
тористами.
Управление колесным трактором мало от-
личается от управления автомобилем (см. ст.
«Автомобили)). Но колесный трактор водить
легче, потому что скорость его значите |ьпо
меньше, чем у автомобиля.
С гусеничным трактором дело обстоит ина-
че. Ру повой баранки у пего нет; вместо нее—
Рис. 8. Трелевочный трактор для вывозил
деревьев из леса.
Рис. 9. Новый трактор Т-130 с деигаг е.и н
.наивностью 135 л. с., с навесным оборудовсты.ч
бульдозера.
3S9
МАШИНЫ U СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
два рычага управления Сортовыми фрикциона
ми. Муфта сцепления управляется по педалью,
а рычагом.
При движении траыор сохраняет заданное
направление по прямой. Для его поворота надо
рычагом выключить Сорговой фрикцион с той
стороны, куда мы хотим повернуть машину.
'Гак, если мы хотим повернуть вправо, надо
перевести па себя рыча! выключения правого
Сортового фрпкцпопа. Тогда левая гусеница
Судет забегать вперед и повернет машину впра-
во. Если я,е нам пуиию сделать Солее крутой
поворот, надо при этом правой погон нажать на
педаль тормоза правой гусеницы. Таким спо-
собом можно повернуть трактор па 360’, т. е.
сделать поворот почти па месте.
Коробка переменных передач трактора имеет
от четырех до девяти пе.рсдач для движения
вперед п от одной до пяти передач заднего хода.
Большое количество передач придает тракто-
рам высокую маневренность и позволяет при-
меняться к самым разнообразным условиям
работы.
Переключать передачи у гусеничных трак-
торов па ходу (как это делается у автомобиля)
нельзя. Дли этого машину надо остановить.
Рис. 10. Мощный трактор с двигателем в 250 л.с.
Двигатель соединен с гусеницами электро передачей.
Практическое обучение езде па тракторах
начинают с упражнении в запуске двигателя.
Запуск этот у многих машин имеет своп особен-
ности. У автомобиля достаточно нажать кноп-
ку или педаль электростартера — и двигатель
заработает. Л па тракторе для этого установлен
небольшой пусковой бензиновый двигатель
получивший у трактористов название «пускач».
Лишь после того как «пускач» запущен п до-
статочно прогрет (после нескольких минут его
работы), включают муфту, соединяющую его
с двигателем трактора. «Пускач» проворачивает
коленчатый вал основного двигателя п, когда
этот последний начнет работать, автоматиче-
ски отключается. Двигатели малых тракторов
заводятся рукояткой.
В последнее время появился трактор,
который движется без тракториста — при по-
мощи автоматического устройства. Сперва трак-
торист делает па тракторе первую борозду,
затем устанавливает в нее автоматическое уст-
ройство. Оно перемещается по борозде впереди
трактора. Изгибается, допустим, борозда вле-
во — автоматическое устройство поворачивает
трактор влево. Причем поворачивает ровно па
столько, па сколько требуется. А если на дороге
встретится какое-либо препятствие, трактор сам
остановится — для этого тоже есть специаль-
ны:! автомат. «Автоматический тракторист»
может работать в любую погоду, днем и ночью.
Создал его тракторист И. Г. Логинов. Это еще
один важный шаг по пути широкой автоматиза-
ции управления сельскохозяйственными маши-
нами. Для нашей великой страны требуется
большое разнообразие тракторов. Но у
всех них должны быть хорошие
тяговые качества (приспособления для
работы с прицепными пли навесными
орудиями, приспособления, автомати-
зирующие управленпе сельскохозяйст-
венными орудиями (гидроподъемник в
др ); тракторы должны быть удобными
в управлении, способствовать макси-
мальному повышению пропзвод:тель-
иостп труда.
,1 К) и и
строят
очти все стороны пашен жиз-
ни так пли иначе связаны с
созидательным трудом строи-
телей.
Мчится лп поезд по желез-
ной дороге, начинает лп самолет свой разбег
перед взлетом, или плывет пароход по искус-
ственному руслу капала — путп для них про-
ложены строителями. Идет ли нефть из под-
земных глубин, добываются лп в шахтах уголь и
руды, плавится лп в жарких печах чугун или
сталь, сходит ли с конвейера новый автомо-
биль — длв того, чтобы это стало возможным.
ИЗ ДЕРЕВА, МЕТАЛЛА, КАМНЯ
тоже немало потрудились строптелп. Находим-
ся ли мы у себя дома, учимся ли в школе, ле-
чимся лп в санатории, или смотрим новую кар-
тину в кино — это все происходит в зданиях,
возведенных руками строителен.
Миллионные армии строителен трудятся
на просторах Советской страны. Каждый день
вырастают новые дома п заводы, дороги и ка-
налы. И пет у пас пп одного, даже самого глу-
хого, уголка, где бы по было новостроек.
В нашей стране, где всякий труд окружен
почетом п славой, строителям принадле-
жит особая роль. Их профессия порой пелег-
391
It. 1/Г ЛЮДИ t 11 ОЯТ
ка и далее cmaciia, по всегда интересна п
радостна.
Вот в таежной глуши геологи открыли за-
лежи ценной руды. И сразу ясс вслед за ними
появляются первые отряды строителей. Опи
валят вековые деревья, расчищают площадку
для рудника или завода. А затем вгрызаются
в землю экскаваторные ковши, тяпется изда-
лека лента железной дороги Закипает па но-
вом месте новая жизнь. Пройдет два три года—
п там, где раньше редко ступала нога чело-
века. зашумят заводы и фабрики, раскинется
новый поселок.
На необжитых местах нередко начинают
трудиться и строители мощных гидроэлектро-
станции. Грандиозную работу падо провести
для того, чтобы остановит ь течение широкой
реки и направить силу движущейся воды
в турбины.
Только самоотверженным и слаженным тру-
(ом огромного коллектива советских люден
можно решить эту задачу.
А когда такая стройка подходит к концу,
начинается последний, решающий этап — пере-
крытие русла - - и сотни тысяч кубических
метров камня и бетонных глыб непрерывным
потоком сыплются в воду, преодолевая бешепый
напор стремительных струи. Строп!ели могут
гордиться: человек покорил силы природы.
Недаром эти напряженные дни становятся для
них настоящим праздником!
Незабываемым ооаегся п памяти людей и
тот день, когда в безводной до того степи сое-
диняются идущие навстречу друг другу поды
только что прорытых ветвей канала. А сколько
новых городов строится в пашей стране! Многие
из них возведены молодежью. II Комсомольск
своим гордым названием всегда будет напо-
минать нам об этом.
Никогда еще мпр по знал такого огромного
строительства, как в пашей стране Комму-
нистическая партия ставпт перед строителями
грандиозные задачи.
В ближайшие семь лет строители должны
будут соорудить столько заводов, фабрик и
электростанций, столько жилых домов, школ
п больниц, сколько было построено за все го-
ды существования Сонетской власти. Понадо-
бится 10 12 лет, чтобы покончить с недостат-
ком в жи п.е. Большая роль здесь принадлежит
нашей молодежи.
Приходят па стройки помочь своим старшим
товарищам и школьники. Все чаще мы - ,Ь1_
Шим, что опп своими руками помогли по-
строить новую школу, участвуют в С1р(
птсльстве клуба.
И пусть порой певелпк труд их неокрепших
рук. по он поможет пм полюбить работу, пен
знакомиться со многими строительными профес-
сиями, лучше узнать героический характер
советских строителей.
*
* *
Как же п из чего лучше всего строить?
В паше время известно много разнообраз-
ных строительных материалов н способов стро-
ительства.
Конечно, не все опп одинаково пригодны
для сооружения различных зданий. Одна
ко всегда нужно стремиться к тому, чтобы соору-
жения были прочными, долговечными и деше-
выми, а главное — чтобы на них тратилось
как можно меньше труда.
В древние времена люди располагали лишь
теми строительными материалами, которые на-
ходили в природе. II сейчас еще естественным
камень, дерево, глину можно встретить на мно-
гих стройках. Но в современном строитель-
стве главное место заняли материалы, изготов-
ленные руками людей.
Исходным сырьем для этих материалов
большей частью служат все те же природные
минералы. Только побеждающая спла техники
резко меняет их физические и химические свой-
ства: под действием высоких температур мяг-
кая глина превращается в крепкий кпрппч:
разные породы камня — в известь, гипс,
цемент; песок — в прозрачное стекло; железные
руды — в самую прочную сталь.
Ci роптельные материалы расходуются в
огромном количестве. Чтобы построить кварти-
ру для небольшой семь*, нужно привезти п
уложить в стены или п другие части зданий око-
ло 100 Т разных грузов. Поэтому очень важно
стремпться к тому, чтобы тратить как можно
меньше строительных материалов, всячески
облегчить вес всего здания.
В строительной технике к этому ведут два
пути.
Первый использовать самые прочные
материалы. Тогда отдельные части домов можно
Из камня в древности возводили прочные постройки пирамиды (наверху слеса), впадукп для подачи
воды. В наше время камнем облицовывают станции метро, из пего сооружают* ограды парков. II. вул-
канических туфов н известняков на юге строят дома.
392

3/'
из ДЕРЕВА, МЕТАЛЛА. КАМНЯ
/5 МИЛЛИОНОВ КВАРТИР
Если бы можно было устроить перекличку всех люден на земле п спросить их:
«Где вы живете»** — мы бы у слышали странные вещи.
Оказывается, что в самой богатой капиталистической стране мира, в США, около
30 млн человек живут в трущобах, в полуразрушенных, грязных помещениях.
В Азии болыпе 10 млн. Се*№И живут в перенаселенных п нездоровых жилиирсх.
Во Франции сотни тысяч людей ютятся в ночлежках. В Италии существуют целые
города, сколоченные из ржавого железа и фанеры. Капитализм iniiMc в мире не раз-
решил жилищной проблемы.
В тесных каморках и в сырых подвалах жили миллионы людей н в царское!
России От старых времен осталась нам в наследство нехватка жилищ. И нот теперь
партия и правительство решили: очень скоро, всего за 10 12 лет, обеспечить всех
раждан СССР хорошими н удобными квартирами. За семилетку только в городах у
нас будет построено около 15 млн. новых квартир. А ведь еще 7 млн. домов будет
построено в сельской местности. Если в старой Москве за 8о0 лет ее существования
было построено 11 млн. .ч2 жилья, то в настоящее время такое количество жилой
п-ющапн будет построено за 3—4 года.
Из новых жилых домов, построенных в нашей стране, можно было бы создать
15 городов, равных Москве.
делать более топкими, а значит, п оолее легкими.
Второй путь — изобрести новые mckj сственпые
строительные материалы с наименьшим объем-
ным весом.
Часто малый вес строительного материала
получают, создавая в его массе множество мел-
ких воздушных пузырьков. Такой материал на-
поминает застывшую плп, вернее, окаменев-
шую пену. II слово «пена» стало составной
частью названий многих замечате чьных матери-
алов. Их делают пз того, что давно знакомо
каждому строителю: из цемента (пенобетон),
пз песка (пеностекло), из обожженной глины
(ненокералпт), пз смеси извести и молотого
песка (пеносиликат). Все эти «пепиматерпалы»
намного легче обычных, хотя и уступают им
в прочности.
Не следует, однако, думать, что эти материа-
лы исключают друг друга. Вовсе нет! Наплуч-
шнп результат достигается как раз при со-
четании самых прочных материалов с самыми
легкими. Нужно только разумно распределить
их роли: из самых прочных возводить те части
зданий, которые выдерживают большую на-
тру зку, бблыпу ю тяжесть, а там, где необхо-
димо создать только преграду для тепла или
холода, использовать более легкие п значи-
тельно менее теплопроводные материалы.
В ближайшем будущем строители получат
п другие, пока еще мало распространенные в
технике строительства материалы. Это в пер-
вую очередь алюминий п пластические массы.
Используя их, можно будет настолько облег-
чить вес строительных конструкции, что нико-
му не покажется удивительным, когда целый
готовый дом повезут на одном грузовике, чтобы
установить па место.
Пока пз алюминия у нас делают только
оконные рамы, иногда двери. Но когда этот
металл станет широко доступным, можно ожи-
дать, что он послужит п для конструкций, не-
сущих основную тяжесть постройки.
Как изменится вся строительная техника,
когда материалы пз пластических масс займу г
в ней достойное место! Уже сейчас нередко
полы внутри зданий выстилают листами гиб-
кого пластика, стены отделываются плитами,
покрытыми тонким слоем пластмассы. Из этих
же плпт делают поручпп на лестницах. А в
ближайшие годы строители получат п другие
изделия, свойства которых они смогут заранее
заказать. Для утепления степ и перекрытии
послужат необычайно легкие стоистые пласти-
ки, которые позволят в несколько раз умень-
шить вес всего здания. Для несущих конструк-
ции потребуются другие материалы, тоже лег-
кие, но более прочные. Это будут пластмассы,
к которым добавлено тончайшее стеклянное
волокно. Сделанные пз них плиты не уступают
в прочности стали. По желанию изделия н.з
пластических масс могут быть прозрачны' и и
любых самых ярких цветов.
Но нз чего бы пп возводилось здание его не
построить без человеческих рук. Уже давно
прошли те времена, когда ручной труд был
единственной движущей силой па стройках.
Дерево один пз древнейших строительных материалов. Сейчас его тоже применяют в строи шльстве.
Здесь вы видите оконную раму, встроенную мебель, щитовой дом, свод и пол, сделанные из дерева.
393
КАК ЛК ЦП СТРОЯТ
В наши дни много больших и малых, простых
н сложных машин и механизмов взнлп па себя
основную часть работы строителей. И теперь
можно сказать, что почти все тяжелые работы
выполняются на стройке не людьми, а маши-
нами
Избавиться от большей доли ручного труда
оказалось возможным потому, что изготовление
многих п многих деталей зданий было перенесе-
но на заводы. А на строительной площадке
осталась только сборка (монтаж) дома из уже
готовых частей.
Заводское производство деталей п конструк-
ций сильно повлияло и да характер самих по-
строек. Прежде, когда все основные работы
велись непосредственно па строительной пло-
щадке, конструктивные особенности зданий
зависели только от произвольного выбора ав-
тора проекта. Но как только здания начали
собирать пз готовых деталей, оказалось просто
невозможным допустить, чтобы во всех школах,
например, были разные окна и двери, разные
лестницы и стены, разные размеры классов и
коридоров.
И здесь помогла стандартизация. Это зна-
чит, что все размеры и типы строительных
деталей были сведены к крайне ограниченному
количеству. Только при этом условии заводы
могут работать ритмично, выпускать массовую
продукцию, совершенно независимо от того, на
какую из строек она попадает.
Стандартные и типовые детали вызвали к
жизни и типовые проекты. В типовых домах
одинаковы размеры всех помещений, одни и те
же материалы нужны для их постройки, одни
п те же строительные детали можно с успехом
использовать па любом из них. Но это не зна-
чит, что все дома приобретут однообразный
внешний вид. Нет1 Их архитектуру можно раз-
пообразпть при помощи тех же типовых де-
талей.
Переход на строительство по типовым про-
ектам, механизация трудоемких, тяжелых ра-
бот, заводское производство различных детален
новые, более совершенные строительные ма-
териалы — все это неузнаваемо изменило лицо
наших строек. Неизмеримо облегчился труд
строителей, намного уменьшилось количество
рабочих па каждой стройке, удивительно бы-
стро растут дома и заводы. И делается это для
того, чтобы жизнь советских людей стала еще
лучше, еще краше!
КАМЕНЬ
Большую часть твердой коры земного шара
составляют неисчислимые залежи камеипых по-
род. В горной местности эти породы почти всю-
ду выходят на поверхность, на равнинах они
покрыты слоем почвы, и только на обрывистых,
размытых быстрым течением воды речных бе-
регах виднеются пх слоистые, иногда разрушен-
ные и выветрившиеся остатки.
Нс удивительно, что люди, встречавшие
камень па каждом шагу, издавна стремились
использовать его как строительный материал
для своих построек (см. цв. рис., стр. 392).
Из природного камня создавались прекрас-
ные сооружения — долговечные и красивые.
Но онп требовали огромного труда. Чем креп-
че камень, тем труднее добывать его в камено-
ломнях. Еще труднее придать ему правильную
геометрическую форму п необходимые размеры.
И самое трудное — обтесать п отшлифовать его
простыми инструментами, причем так тщатель-
но, чтобы поверхности соседних камней как
можно более плотно прилегали друг к другу.
На такой тщательной обработке и была
основана техника возведения каменных по-
строек в древнем мире, пока люди еще не на-
учились вести кладку на растворе пз вяжущпх
материалов и не убедились, что таким образом
можно создавать еще более прочные п устой-
чивые сооружения.
Еслп начать складывать стену пли дру-
гое сооружение из неправильной формы кам-
НА СЭКОНОМЛЕННЫЕ СРЕДСТВА
В плане семнлетнпх работ предусмотрено строительство такого количества но-
вых промышленных предприятий, жилых зданий, железных дорог, больниц, мос-
тов, шахт, стадионов, что, по сметам 1958 г., пх сооружение обошлось бы намного
дороже триллиона рублей. Но стоимость строительства должна быть снижена но плану
на 6%, плн па 93,2 млрд. руб. Что же можно будет построить па сэкономленные
средства?
24 металлургических завода, которые выработают 48 млн. Т чугуна — больше,
чем все ааводы СССР в 1958 г., или 72 тыс. км железнодорожных путей, по которым
кург ере кому поезду придется безостановочно мчаться 50 суток, n.nii 1 800 тыс. двух-
комнатных квартир, в которые можно поселить жителе и нескольких больших городов.
.39'1
ИЗ ДЕРЕВА, МЕТАЛЛА, КАМНЯ
Рис. /, Каменные арки рардского моста.
вей, не пригоняя их друг к другу, то нз этого
ничего не выйдет: наше сооружение немедлен-
но развалится. Одни камни окажутся в неустой-
чивом равновесии; другие, попав в промежутки
между сосс цнпми, будут, как клином, распирать
ничем не скрепленную кладку; третьи, не вы-
держав большого и неравномерного давления
верхних слоев, разрушатся.
Совсем иное дело — кладка из прямоуголь-
ных камней, плотно пригнанных друг к другу.
Давление в ней будет распределяться по всей
горизонтальной поверхности каждого ряда,
кладку можно вести строго по отвесу. Силы
Рис. 2. Кладка фунда-
мента из бутового
камня.
трения, возникающие
под давлением верхних
слоев, будут сдерживать
камни на своем месте.
Но достаточно устойчи-
вой такая кладка будет
лишь при условии, что
камни уложены «в пе-
ревязку», т.е. так, чтобы
каждый вертикальный
шов между ними пере-
крывался камнем следу-
ющего верхнего ряда.
Некоторые построен-
ные таким способом в
древности сооружения
сохранились и до наших
дней. Из многих сотен тысяч прямоугольных
каменных глыб, с удивительной точностью при-
гнанных друг к другу, сложена гигантская
египетская пирамида. Из нескольких тысяч
еще более тщательно обработанных камней
выложены арки Гардского моста (рис. 1)—
части древнеримского водопровода, простояв-
шего две тысячи лет, хотя при его строитель-
стве не применялся скрепляющий раствор.
Эти сооружения требовали невероятно тя-
желого труда многих сотен и тысяч людей.
Недаром такая техника строительства была
свойственна рабовладельческой эпохе, когда
подневольный труд почти ничего но стоил.
Решительный переворот в строительной тех-
нике произошел, когда люди научились поль-
зоваться вяжущими свойствами извести. Как вы
знаете, известь при сильном нагревании вы-
деляет углекислый газ, а затем (после соеди-
нения с водой) вновь поглощает его из окружа-
ющего воздуха и превращается при этом в твер-
дую камневидную массу, почти такую же проч-
ную, как и природный известняк.
Смесь обожженной, а затем «гашеной» водой
извести с обыкновенным песком и есть строи-
тельный раствор, связывающий отдельные кам-
ни в прочную кладку. В виде пластичного
теста он заполняет все неровности иа поверх-
ности камней. Это позволило не так тщатель-
но пх обрабатывать, как при кладке насухо.
Такой способ каменной кладки сохранился
до пашпх дней. Раствор крепко-накрепко скреп
ляет даже «рваный», так называемый бутовый,
камень, который получают, взрывая породу
в карьере. Из него теперь уже на более креп-
ком цементном растворе нередко выкладывают
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ьПОЯС*
КИРПИЧИ И КРУПНЫЕ
БЛОКИ
Для постройки 80 квартирного
жилого дома необходимо 63е тыс.
шт. кирпича. Если же такой дом
построить нз крупных блоков,
то их понадобится всего лишь
1785 шт.
В 1965 г. в нашей стране будет
изготовлено 45 млн. м3 сборных
железобетонных конструкций.
Если сложить такие «кубики»
в один ряд, то составлен noil из
них лептой можно опоясать зем-
ной шар.
395
К ЛК ЛЮДИ СТРОЯТ
Рис. 3. Мшгие старые русские крепости строились ив камня.
фундаменты здаппй (рис. 2). А для стен н арок
употребляются камни, хотя и нс имеющие со-
вершенно гладкой поверхиостп, но правильной
геометрической формы.
Прочность каменной кладки на затвердев-
шем известковом растворе бывает настолько
велика, что построенные таким образ, м сред-
невековые замки и крепости (рис. 3) могли
противостоять даже сильному п длительному
артиллерийскому обстрелу.
Постройкп из естественного камня встреча-
ются большей частью в горных илп приморских
странах. Нередко использовали камень как
строительный материал и «кители равнин и
лесов, когда хотелп создать более долговечные
сооружения. Так, в старой Москве из светлых
подмосковных известняков были возведены
крепостные степы вокруг «Белою города»,
много монастырей и храмов. Поэтому п называ-
ли в старппу нашу столицу’ Белокаменной.
Интересные примеры белокаменной построй-
ки хорошо сохранившиеся соборы в Кремле.
В паше время, кроме бутового камня для
фундаментов и мелкой щебенки для приготовле-
ния бетопа, естественный камень употребляется
только там, где есть большие залежи легко раз-
рабатываемых пород. Тот, кто бывал на юге,
помнит светлые здания санаториев и домов
отдыха возведенные пз местных известняков.
Крепкий гранит розового пли серого цвета
можно увидеть в облицовке больших зданий,
мостов, набережных (рпс. 4). Иногда ему наро-
чито придают ппд грубо околотой поверхно-
сти — «под шубу», как говорят строители,—
иногда полируют до блеска.
Для внутренней отделки чаще применяют
разноцветный мрамор, распиленный на тонкие
плиты и тщательно отполированный. Нм обли-
цованы многие станции Московского метро-
политена.
Рис. 4. Береговой гранит Певи,
396
ИЗ ДЕРРИЛ. МЕТАЛЛА. КАМНИ
ДЕРЕВО
Тем, кто жпл средн дремучих лесов, достат оч-
но было сру бить любое ровное дерево, очистить
его от коры II сучьев, раепплвть на бревна
нужной длины и строительнын материал го-
тов. Из таких круглых бревен и сейчас еще
строится немало домов в деревнях и поселках.
А в старину искусные плотники возводили пз
них разнообразные, нередко очень сложные
сооружения (см. цв. рис., стр. 393).
Самая простая изба — чстырсхстснка. Ее
степы, или, как говорят, сруб, выложены из
бревен, скрепленных между собой в углах.
Недостаток железа в прошлые времена заставил
научиться делать эти соединения без всяких
металлических скоб пли гвоздей. Одни лишь
вытесанные топором врубки да вставленные в
бревна небольшие деревянные шипы надежно
держат такую постройку.
Если деревянный сруб хотят сделать побы-
стрее и попроще, то недалеко от концов бревна
вырубают полукруглую «чашку» глубиной в
половину его сечения (рис. 5). Когда бревна
складывают в четырехугольную клеть, в каж-
дую чашку попадает половина сечения друго-
го бревна. II тогда уже невозможно вытащить
отдельное бревно из сруба. Еслп же нужно
сделать сруб более плотным и красивым, то па
самом конце бревен вытесывают «лапу» с косы-
ми кромками, которые
тоже очень прочно дер-
жат углы. Другие виды
врубок скрепляют по-
толочные балкп со сте-
пами, а также со стро-
пилами, поддерживаю-
щими крышу.
В нашей стране со-
хранилось много ста-
ринных деревяш.ых зда-
ний. И когда мы любу-
емся сложными, нсио-
вторимымп очертаниями
высоких колоколен и
храмов, трудно пове-
рить, что они соору-
жены из прямых круг-
лых бревен, да
с помощью таких
сложных приемов.
Современные плот-
ники не забылп древне-
го искусства возведения
сложных деревянных
построек. Если пет под
.В ОБЛО
„Влапу”
Рис. 5. Рубка стен из
бревен.
еще
110-
рукой других строительных материалов, из
бревен строят даже железнодорожные мосты.
II все же гораздо удобнее п лучше использо-
вать не круглые бревна, а доски п брусья.
Пилят их на особой машине — лесораме.
В ней несколько прямых вертикальных нпл не-
прерывно движутся nnepx-вниз и прп атом про-
резают проходящее между ними бревно.
Все, что выходит пз лссорамы, получает на
стройке свое место. Тонкие тесины идут для
подшивки потолков, пз толстых досок настила-
ют полы, еще более толстые брусья служат
балками для поддержки перекрытий над ком-
натами (рис. б). А оставшиеся от краев горбыли
с одной полукруглой поверхностью в впде ко-
ротких кусков годятся для заполнения проме-
жутков между этими балками.
Немалую роль сыграло дерево и там, где
необходимо было оставить большие пролеты
между стенами или другими опорами. Это бы-
вает необходимо для перекрытия цехов заводов
и фабрик, чтобы столбы в помещении пе ме-
шалп свободной расстановке машин, прп уст-
ройстве крыш над залами театров и клубов,
прп сооружении мостов.
Но расстояние свыше 6 м перекрыть круглы-
ми бревнами или выпиленными из них брусьями
очень сложно, а больше 10 -и — практически
невозможно. Тонкие бревна могут прогнуться,
а очень толстые не так-то просто найти даже
в самом густом лесу. II все пеку сство строителей
было направлено па то, чтобы из небольших по
размерам и тонких деревянных дета теп создать
конструкции, способные выдержать всю тяжесть
перекрытии над большим пролетом.
Одно время для итого широко применяли
деревянные балки, сколоченные обыкновенными
гвоздями нз досок (рис. 7). Длина этих балок
может доходить до 12 м. По сравнению со сплош-
ными брусьями такой же длины па них затра-
397
КАК .’ПОДИ СТРОЯТ
Рис. 7. Балка из досок, скрепленных гвоздями.
Рис. 8. Решетчатая деревянная ферма.
мости! Металлическое крепде
пня сделать проще, а главное -
опп придают соедпвепиям
оольшую прочность и над,.;,,
пость.
Среди других разнообразных
конструкций из дерена очень
интересен сетчатый свод (щ
цв. рпс.). Его собирают изболи
того количества одинаковых
небольших досок (по 2—3 м
каждая), которые соединяют ко-
роткими болтами Один чело-
век легко поднимает такую
доску, поэтому сборка свода
пдет быстро п просто, без ка-
ких-либо сложных приспособле-
ний. Только хорошее знание
строительной мехаинкп и уме-
лый расчет позволяют создавать
чивается гораздо меньше древесины, а сделать
их несложно. Надо только позаботиться, чтобы
крепко прошить все доски рядами гвоздеп.
Для больших пролетов изготовляют решет-
чатые фермы, одпп из многих типов которых по-
казан па рисунке 8. Ферма состоит из прямо-
угольных деревянных брусьев н круглых желез-
ных тяжей. В ней неодинаково сделаны соедине-
ния между отдельными стержнями: часть пз
них — врубки, в которых один брус упирается
в выступы, вытесанные в другом, а часть —
простые соединения па железных болтах.
Как видите, в современных деревянных
конструкциях без железных частей не обходят-
ся, да и пет теперь в этом никакой необходи-
Рис. 9. Из досок склеивают составную балку. Вверху
сечение такой балки.
такис оригинальные, легкие конструкции.
Пз дерева строить легко п просто. Его не-
трудно обработать, обтесать, распизнть на
части, выдолбить в нем пазы пли гнезда,
а если нужно, то п гладко отстрогать
Последнее время в технике строительства из
дерева применяются к л е е н ы е копструк-
цип. Из нескольких гладко отстроганных десок
можно склеить более крупные по размерам балки
(рпс. 9). А чтобы опи получились достаточно
прочными, вовсе не нужпо пи сложных вру-
бок, ни каких-либо железных соединительных
частей.
Однако простота обработки и .малый вес
дерева никак не искупают его серьезных недо-
статков. Оно легко загорается,
и пожар в деревянном доме пре-
вращается в настоящее бедст-
вие.
Очень часто па таком доме
разрастаются целые колонии
грпбков, медленно разрушаю-
щих древесину.
Вот почему современные ин-
женеры строители стараютсг,
если только есть хоть xia-тсншая
возможность, использовать дру-
гие, более долговечные мате-
риалы
Но псе же П сейчас многие
окна, двери, полы, а нередко
и ЛР.У гпе части жилых домов из-
готавливают пз дерева.
Немало еще леса требуется
стройкам нашей страны.
398
ПЗ л1 РГВЛ, МЕТАЛЛА, КАМНИ
СДЕЛАНО ИЗ ГЛИНЫ
Чем больше люди строплп, тем меньше пх
удовлетворяли камень и дерево. И даже
и очень дрь внпе времена пыта шсь создать
другие строительные материалы.
Один пз первых таких материалов — крас-
ный кирпич, который п по сей день можно уви-
деть на наших стройках. Сырьем для него
с 1ужйт обычная глппа. Опа обладает цепным
свойством терять прп обжиге на сильном огне
всю воду — и ту, что заключена в ее порах,
и ту, что входпт в химический состав ее мельчай-
ших частиц. Прп этом происходит чудесное
превращение: вместо мягкой, пластичной мас-
сы получается искусственный камень, стойкий
и прочный, способный служить сотни лет.
В разных странах и в разное время кпрппч
делали различных размеров, но форма его была
строго определенной: брусок с прямыми угла-
ми п ровными гранями. По нашим стандартам
все заводы выпускают кирпич длппоп 25 см,
шириной 12 см и толщиной 6,5 см. Прочность
его хотя и уступает прочности большинства ка-
менных пород, но все же достаточна для возведе-
ния высоких домов (см. цв. рпс., стр. 400).
При кладке стены кирпич располагают по-
переменно: то вдоль длинной стороной — л о ж-
к о м, то поперек — т ы ч к о м. Чередование
ложков п тычков создает необходимую пере-
в я з к у. Тогда заполненные обычно более
слабым раствором швы между кирпичами по
разделяют стену па отдельные, плохо связан-
ные между собой части. Чаще всего ряд лож-
ков по наружной грани стены сменяется
в следующем ряду тычками, а
остальные кирпичи во внутрен-
ней части раскладываются по
тому же принципу перевязки
(рис. 10).
Более сложной бывает клад-
ка в углах или в кирпичных
столбах, где не всегда удается
сделать ее только пз целых кир-
пичей. Здесь каменщик вынуж-
ден откалывать острей! гранью
своего молотьа от кирпича по-
ловину пли четверг) пп.) а ос-
тавшуюся часть класть на то
место, где нс уместился целый
кирпич.
Стены домов устойчивы тишь
тогда, когда они строго верти-
кальны и ровны. Поэтому ка-
менщик все время выравнивает
кирпичи в горпзопта.тыюм ряду по туго натя-
нутому шпуру, а вертикальность проверяет
отвесом.
Длина кирпича — 25 cat — служит своеоб-
разной мерой толщины степы. Так всегда
и говорят: «Стены в полтора, два пли два с поло-
виной кирпича». А половина длины кирпича—
это его ширина. И если нужно выложить
стенку толщиной в полтора кпрппча, то доста-
точно к ряду тычков приложить еще ряд лож-
ками.
Кирпич можно рубить и тесать. И раньше
нередко строили дома с украшениями из те-
саного кирпича па фасадах.
Главная паша задача сейчас — всячески
облегчать тяяселый ручной труд людей. И строи-
тели также стремятся избавиться от необходи-
мости укладывать руками каждый отдельный
кпрппч. На заводах или на стройках кирпичи
предварительно собирают в целые блоки—
в 1—1,5 Т весом. Эти блоки привозят на строй-
ку, а затем с помощью подъемных кранов вы-
кладывают из них степы домов.
Прочность кирпича позволяет сложить сте-
ны невысокого дома толщиной всего в одпи-
полтора кирпича. Одвако жилище должно быть
нс только прочным, но и достаточно теплым.
Передней полосе Советского Союза нельзя делать
степы тоньше двух с половиной кирпичей, ина-
че они промерзнут зимой. Жить в таком доме
будет не очень приятно. А ведь как много новых
домог можно было бы построить дополнитель-
но, если бы удалось сделать пх стены потоньше.
Но и здесь строители нашли выход. Они
стали сооружать дома не из обыкновенного,
Рис. 10 Кладка кирпичной степи. В уеАу ее не всегда удается сделать
на целых кирпичей.
399
сплошного ьпрппча, а из значительно более
легкого, с различными пустотами и отверстиями
(рис. 11). Заключенный внутри ппх воздух
плохо проводит тепло. Пустотный кирпич гораз-
до лучше, чем плотная масса, предохраняет
жилище от холода.
Не так уж важно, сколько отверстий будет
сделано в кирпиче и какие они. Это зависит
и от качества г innu, и от тех машин, что рабо-
тают на заводах. Однако чем кирпич легче,
чем менее он теплопроводен, тем тоньше можно
делать стены дома, тем меньше гтпны и топлива
уходит на его изготовление и обжиг. В Москве
п в других городах все большее иболыпее распро-
странение получает кирпич с семью попереч-
ными щелями. По высоте он делаете? двойным,
по вес обычно такой, что каменщик может под-
нять его одной рукой.
Гис. 12. Легкая бетонная панель — с наполнением из керамзита,
более тяжелая — с каменным щебнем.
Хотя кирпич чаще всего применяют для
кладки стен, но из пего нередко возводили по-
крытия над различными помещениями. Одна-
ко плоский потолок, какой сооружают прп
прямых деревянных балках, сделать пз кирпи-
ча почти невозможно. Поэтому покрытия
пего всегда пмеют круговые пли др> гпе криволи-
нейные очертания. В старых зданиях — это
тяжелые, массивные своды или арки. А совре-
менные строители иногда делают кирпичные
споды толщиной всего лишь в один ряд кирпи-
чей, уложенных плашмя пли на ребро. Очи ря-
дом полукруглых складок покрывают широкие—
до 24 л — пролеты (см. цв. рис.).
Нередко на дома.х можно увидеть островер-
хие черепичные крышп. Кровельные плитки—
черепица — это тоже обожженная глина. Но
форма их — особая. Пх штампуют на прессе,
делая в топком слое глиняного теста
пазы н BbiCTjnbi. На крыше черепицу
располагают так, чтобы эти пазы п
выступы перекрывали друг друга в
дождевая пода не проникала в дом.
В простой глпне есть примеси же-
леза. ОнИ-то и придают ей после об-
жига красный цвет. Но встречается
гтппа и без этих прпмесей. Изделия пз
нее проходят специальную обработку
и сохраняют прп обжиге белый пли
светло-желтый цвет. Это так назы-
ваемая керамика.
Различные виды керамики часто
используют в быту, можно встретить
ее п на стройке. Степы ванных ком-
нат облицовывают белой керампче-
Из
cine
глиняного изделия —
домов. Из пего можно
кирпича построен Московский Кремль. Сейчас кирпич применяют в строитель-
даже сооружать своды (справа внизу). Керамические плиты идут на облицовку фа-
садов.
400

_
Ж
ИЗ ДЕРЕВА, МЕТАЛЛА, КАМИН
гкой п.шгьой с блестящей глазурью. Из цвет-
ных— желтых, серых или красных — плиток
цикла (ывают пол в кухнях, ванных, вооб-
ще там, где на него может попасть много
воды. Из белой глины сделаны фаянсоныс
чащи умывальников и других санитарных нрп
боров. Много красивых светлых керамических
плиток идет па отделку фасадов.
Другой материал из глины — к ср а м-
з и т — получают, обжпгая се па сильном
огне. Это небольшие шарики с мелкими по-
рами. Они настолько легки, что нс тонут в
воде. Получают их при быстром обжиге не-
которых сортов легкоплавкой глины.
Jtiim легким uiapni ам суждено открыть но-
вую страничку в строительной технике. Скреп-
ленные цементом, они образуют легкую и твер-
дую массу — ксрамзптобстон. Из пего очень
удобно отливать большие панели — части степ
дома размером в целую комнату. Возводить
стены здания из таких крупных панелей можно
очень быстро, значительно быстрее и легче, чем
выкладывать степы из кирпича (рис. 12).
Так в умелых руках человека даже простая,
как будто бы ничем нс примечательная глипа
превращается в множество ценных строительных
материалов.
СТАЛЬ
Если в старинных постройках мы пс встре-
чаем конструкций из стали, то вовсе не потому,
что строители прежних времен нс сумели оце-
нить ее достоинств как самого прочного из всех
известных им материалов. Нет! Они просто пс
могли далее мечтать о таких конструкциях, вока
на металлургических заводах нс начали рабо-
тать прокатные станы п пз-под их валков нс по-
бежали во псе большем количестве длинные лен-
ты стальных полос, рельсов и балок. Дешевый
стальной прокат нашел себе широкое примене-
ние в строительстве.
И то, что прежде невозможно было построить
из камня, кирпича или дерева, начати делать
из металлических конструкций.
На железных п шоссейных дорогах через
реки и овраги перекинуты большие мосты,
причем их пролеты становятся все длин-
нее и длиннее, достигая сотен метров. Раз-
двинулись стены заводских цехов, ставших
просторными и светлыми: тонкие стальные
переплетении легко держат над ними тяжелые
кровли. Почти до самых облаков поднимаются
громады многоэтажных зданий со стальными
каркасами, высокие металлические башни и
радиомачты.
Рядами выстраиваются круглые резервуа-
ры, полные нефти, бензина или горючего
газа. И сами доменные исчп, в которых на-
чинается процесс рождения металла, не мог-
ли бы выдержать огромного напора жидкого
чугуна, если бы их не закопали в прочный
панцирь пз стальных лпстов (см. цв. рис.).
Дли разных конструкций нужны различные
виды стального проката. Это п широкие листы,
и узкие полосы, п мелкие и крупные угОЯкп,
п швеллеры, имеющие вид сдвоенных по длине
уголков, и двутавровые балки, напоминающие
ио профилю своего поперечного сечения двой-
ную букву «Т», и многие другие, самые разно-
образные виды проката. Профиль н размеры пх
поперечного сечения для тех или иных кон-
струкций всегда подбираются так, чтобы при
наименьшем расходе металла достигнуть необ-
ходимой! прочности. Ведь каждый миллиметр,
па который можно уменьшить толщину стопок
такого профиля, означает в масштабе вгех
строек нашей страны экономию многих п мно-
гих тысяч тони стали.
Самые легкие стальные конструкции соби-
рают пз прямых уголков. Они удобны в рабо-
те, пх проще всего скрепить п между собой и в
узлах, где к одному центру сходится несколько
элементов конструкций. Например, пз таких
уголков, расположенных попарно, изготавли-
вают для крыш фермы, которые составлены из
ряда треугольников. Их стержни тонки по срав-
нению с общей длиной. Это результат высокой
прочности стали.
Но не всегда удастся изготовить решетча-
тые конструкции из столь тонких стальных
профилей.
Бывает, что сооружение должно выдержать
большую нагрузку, например тяжелый поезд
на железнодорожном мост] . Тогда отдельные
стержни решетчатых ферм приходптся состав-
лять пз нескольких полос, швеллеров или дру-
гих. более крупных стальных профилей.
Когда строятся резервуары, то приходится
прежде всего думать о том, как лучше сохранить
в них жидкость. В таких конструкциях делают
сплошные стопки из листовой стали.
Из металла построена Эйфелева башня. Сейчас металл применяют для строительства нефтехранилищ, до-
меп, кауперов, мостов. Применяют его и в сочетании с бетоном в железобетонных сооружениях н в деталях
сборного железобетона.
О 26 Детская энциклопедия, т. 5
401
КЛК люди СТРОЯТ
Рис. 13 Стальные конструкции многоэтажного
дома скрепляют электросваркой.
Листовые конструкции встречаются и в раз-
личных промышленных зданиях. Это стало вов-
можпым в последние десятилетия, когда прп
помощи электрической сварки удалось соеди-
нить широкие полосы в более сложные и круп-
ные профили, какие пока нельзя изгото-
вить даже на самых мощных прокатных станах.
I ак же сделаны несущие Колонны высотных
зданий, построенных несколько лет тому назад
в нашей столице. Этп колонны сварены пз тол-
стых полос, образующих сечение в виде креста
или двутавра (рис. 13).
На стальном каркасе высотных зданий уста-
навливали подъемный крап. С его помощью ко-
лонны п балки подними ш наверх. По внешнему
Рис. 14. S зел стальной фсрны. соединенной на
заклепках
нпду он напоминает обычные башенные кра11ь
которые работают почти на каждой стройке Цо
он не стоит па земле, а укреплен па .мопип
ванных прп его жо помощи конструкциях
По мере установки стальных конструкций
крап сам подымал себя все выше ц выше.
Применение стали в строительстве позво-
ляет возводить необычайно высокие соору;кс-
ппя. Для Всемирной выставки 1889 г. и Париже
по проекту инженера Эйфеля была специал
по построена стаи пая башня трехсотмет-
роиой высоты — Эйфелева башня (см. цв. рпс
стр. 401). Ее строили без какой-либо практи-
ческой цели — только как выставочный экс-
понат, демонстрирующий успехи строптелыий
техники XIX в. Для того времени это грандиоз-
ное сооружение действительно было выдаю-
щимся образцом инженерного расчета и стро-
ительного искусства. Много лет эта башня
считалась самой высокой в мире. Сейчас са-
мое высокое сооружение — стодиухэтажпын не-
боскреб в Нью-Йорке. Верхняя его точка вместе
с телевизионной башней возвывшется на 449 л.
В этом соревновании за наибольшую высоту
новый рекорд скоро будет у стапоплеп с построй-
кой железобетонной телевизионной башни в
Москве. Высота ее будет более чем польпломот-
ра! И надо думать, что это сооружение будет
одним пз самых передовых достижении строи-
тельной техники нашего века (см. цв. рпс.,
стр. 409).
Чтобы изготовить металлически ю конструк-
цию, стальные профили нарезают па куски нуж-
ной длины,складывают пх в определенном поряд-
ке, строго по чертежу, а затем соединяют между
собой. Причем соединить пх надо так крепко,
чтобы полную допустимую нагрузку ОНП
выдерживали все вместе, как единое целое
Затем изготовленные на заводе части в виде
ферм, колонн или балок привозит на стройку
устанавливают на место и соединяют в одну
общую систему.
Самый старый п вполне падежный способ
соединения металла — на заклепках (см. ст.
«Машины и детали машин»). Но этот вид со-
едпш нпя требует большого труда. Кроме того,
отверстия для заклепок ослабляют прочность
стальных профилей. Поэтому приходится под-
бирать более крупные размеры проката, чем
нужно по расчету. П по (учается. что че
меньше десятой части веса всех стальных про-
филей пропадает без пользы (рве. 14).
Вот почему, когда была изобретена электрп
ческая сварка металла, в первую очередь
ее начали применить при изготовлении ста imiwx
402
ИЗ '(EPI ИЛ. МЕТАЛЛА. клмнм
конструкций (рис. 15). Новый способ давал
огромную экономлю металла в значительно
облегчал и ускорял работу строителей.
Стальные конструкции помогли строителям
решить много очень сложных задач. По сейчас
мы думаем не о расширении применения этих
конструкций, а о замене пх, где только можно,
другими материалами. Ведь сталь требуется
не только для строек. Она более необходима
для изготовления разных машин и механизмов.
Вдобавок она сравнительно дорога, производ-
ство ее требует большого труда, многих машин.
II строители весьма успешно находят замену
металлу. На смену ему на стройки пашен стра-
ны приходит железобетон.
цемент
В строительном деле многое зависит от вя-
жущих материалов. Прочнее будут скреплены
отдельные кирпичи или камни — более крепкой
станет и вся кладка. Прочнее кладка — значит,
стены можно сделать потоньше, израсходовать
для стройки меньше кирпича н вяжущего ра-
створа. Быстрее затвердеет раствор - ускорит-
ся работа, раньше войдут в строй новые заводы
в жилые дома.
Однако раствор из песка и гашеной извести
твердеет далеко по так быстро, как хотелось бы
строителям. Бывали случаи, когда приходилось
ждать несколько лет, прежде чем он превра-
щался в прочную камневпдпую массу. Понево-
ле надо было с этим считаться и не слишком
перегружать только что возведенные стены до-
мов. Когда же кладку пели в сыром месте в ш
иод водой, го применять известковый раствор
воошце бы ю ненозм >жпо. Ведь известь способна
соединяться с углекислым га юм лишь в срав-
нительно сухой воздушной epete.
Немало было попыток увеличить прочность
известкового раствора. Иногда в пего добавля-
ли ву п.анпческпй пепел плп мелко исто пенный
кпрпи I. В старину бывали случаи, когда из-
весть смешивали с отрубями и даже с творогом
пли яичным белком. И одновременно люди
неустанно искали новые, более прочные вяжу-
щие вещества. Как это часто бывает, неудачи
в одном деле натолкнули па открытие.
Когда хорошо обожженную известь полива-
ют водой, опа гасптся — превращается i
мелкий, белый, как снег, порошок, настолько
мелкий, что его назвали и у ш о н к о й. Но
случалось, что известь обжигали как следует
и воды не жалели, а она все оставалась в виде
твердых комков, упорно «не желавших» га-
ситься. Сначала их просто выбрасывали, а
затем попробовали размолоть в порошок,
II неожиданно оказалось, что этот порошок —
прекрасное вяжущее вещество, значительно
более прочное, чем известь, способное быстро
твердеть не только па воздухе, во и под во-
дой. Новому материалу дали имя — цс ме п т.
Прп соединении цемента с водой образуется
своего рода клев. В течение нескольких часов
начинается его кристаллизация, раствор гу-
стеет, затем изо дня в день становится тверже
п крепче, а через 3 -4 недели превращается
в очень прочное, твердое тело.
Ц< ментным раствором начали скреплять
каменную п кирпичную к гадки. А когда цемент
смеша, in с песком, каменной мелочью п водой,
то полу чили искусственный камень — б е т о пг>
юбых размеров и любой формы (рис. 16).
Нетрудно перемешать вручную небольшое
количество цемента, воды, песка п мелкого кам-
ня. Но па современной стройке приходится
укладывать десятки в сотни тысяч, а иногда
и миллионы кубических метров бетона и год.
Гут уже не обойчешься без помощи спсцпаль-
403
КАК ЛЮДИ СТРОЯТ
пых машин. И такие машины были созданы.
На небольших стройках работают передвпжпыс
бетономешалки. Еетоп нсрсмсшниастся и них
в течение нескольких минут в стальном враща-
кнце чей барабане, внутри которого приварены
лопасти. А загружают барабан подъемным
ковшом, в который насыпают точно отмерен-
ные порции цемента, песка п щебня. Одно-
временно в барабан подают воду пз мерного
бачка, соединенного с водопроводной лпппей.
Иногда бетонную смесь приготовляют в авто-
бетономешалках, которые перемешивают се
па ходу.
На крупных строительствах приходится
сооружать мощные автоматизированные бетон-
ные заводы. Здесь уже действует система подъ-
емных механизмов.
Длинные наклонные транспортеры пода-
ют все материалы в специальные бункера.
О|сюда они через устронстпа, которые точ-
но отмеряют нужные дозы, попадают в жер-
ла бетономешалок. Целая серия автоматов ре-
гулирует слаженную работу всех механизмов
этого непрерывно действующего завода.
Очень важно правильно подобрать состав
бетонной смеси. Когда-то для нее существовало
несколько очень простых рецептов. Вот, к при-
меру, один пз впх: 1 часть цемента, 2 части
песка, 4— гравия п.тп щебня. А сейчас нп один
строитель не начнет готовпть и укладывать
бетон, пока лаборатория не последует все
материалы и нс даст пх точного соотно-
шения.
При правильном соотношении цемент запол-
нит все промежутки между отдельными песчин-
ками, а цементно-песчаный раствор — между
кусочками щебня (рис. 17). Тогда бетон будет
достаточно крепким, а сооружение — прочным.
Но каков бы пи был состав смеси, нысокой
прочности бетона нельзя все же добиться, если
его масса не будет очень плотной, без внутрен-
них воздушных пузырьков и пустот. Еще нс
так давно уложенный па стройке бетон долго
колотплп тяжелыми ручными трамбовкамп,
топтали ногами в резиновых сапогах, "штыко-
вали» топкими железными прутьями. Сейчас
у строителен есть множество небольших элек-
трических машин — ппбраторов. Опп
придают бетону гораздо большую плотность,
чем ручная обработка (рпс. 18).
У болыпппства ппбраторов электрический
моторчик заставляет в такт своим оборотам
колебаться (вибрировать) рабочую часть меха-
низма — металлическую плиту или стержень.
Впбрацпя передастся бетонной смеси, ее ча-
стицы становятся более подвижными и плотно
прилегают друг к другу, вытесняя все воздуш-
ные пузырьки на поверхность.
Укладкой не кончается забота о бетоне.
Цсмепт хорошо твердеет только во влажной
среде и прп положительной температуре. По-
этому летом бетон закрывают от лучей жаркого
солнца п время от времени поливают водой,
404
ИЗ ДЕРЕНА, МЕТАЛЛА, КАМИЛ
Рис. 18. Уплотнение бетона вибраторами.
чтобы он не пересох, а
зимой пропускают через
пего электрический ток
плн обогревают горячим
паром, чтобы не замерз.
Но все заботы вполне
окупаются прекрасными качествами этого стро-
ительного материала — одного пз чудесных
творений человеческой мыелп и рук.
ЖЕЛЕЗОБЕТОН
Бетой и железо! Как непохожи друг на дру-
га эти два матерпала! Бетон, как п всякпп ка-
мепь, тверд, по хрупок, его трудно раздавпть,
во гораздо легче сломать пли разбить. Он
стойко выпоепт воздействие влагп, высокой п
низкой температуры п многих химических вс-
щестп(рпс.19).Все егочастп кажутся крепко свя-
занными между соб и.
А на самом деле эта связь
не такая уж прочная.
Чтобы проверить
прочность бетона, пз не-
го отливают правиль-
ные кубпкп размером
20X20 x 20 см п ставят
их под пресс. Приборы
покажут, какое давле-
ние оип могут выдер-
шать, пока не разру-
шатся. Обычно, чтобы
раздавпть бетонный ку-
бик такого размера, по-
надобится сила, равная
80—100 Т, а иногда и
в 2--3 раза большая.
Но еслп этот ясе кубик
зажать с двух сторон
клещами п попытаться
разорвать пополам, то
достаточно будет прп-
ложлть к нему силу в
10 раз меньшую. А от
одного удара кузнечного
молота он разлетится на
множество мелких ча-
стей. Следовательно, бе-
тон хорошо выдержи-
вает давление, но плохо
сопротивляется удару и
него можно возводить фундаменты и степы,
плотины и дамбы, делать основания под полы
и дороги. А для тех частей сооружений, где дей-
разрыву. Поэтому из
ствуют ударные силы пли где надо сопроти-
вляться разрыву, нужны материалы с совсем
иными свойствами.
Стальво многом отлпчается от бетона. Сталь-
пне деталп при тех же размерах могут выдер-
жать давление в 10—15 раз большее, чем бетон.
А главное—сталь одинаково хорошо сопротивля-
ется и сжатию и разрыву. Это объясняется се вну-
выдерживает бетон.
Рис. /3. Вот какие испытания
405
КЛК Jll^ill СТРОИ I'
rpeiuinu строением: мельчайшие кристаллы и ней
очень плотно «пригнаны» друг к дру гу и сниза-
ны мощными силами молекулярного сцепления.
Сталь — материал, обладающий высокой
упругостью. В этом легко убедитьси, согнув
стальную линейку: как только ее отпустить,
она снопа станет прямой. Не [аром пру.i.jiiii.i
делают пз стали. Упругость ее можно наблюдать
не только при изгибе. Попробуем с большой си-
лон растя путь сталы у то проволоку и измерим ее
д..ипу до и после опыта. 1 с ш измерение сдела-
но очень точно, то мы заметим, что проволока
прп растяжении стала немного длиннее, а как
только действие этой силы прекратилось, опа
iicmi длепно приняла прежний размер.
Сталь по боится ударов, ее можно даже
копать. II нот возникла счастливая мысль со-
единить эти дна материала вместе.
В результате быт получен поныл строитель-
ный материал — железобетон, без ко-
торого теперь нельзя дал с предстанить себе
современную строительную технику.
Чтобы лучше попять, что даст сочетание
столь разнородных матерпалои, как сталь и
бетон, проделаем одни опыт. Попробуем па
прямс у голытый длинный брусок (строители на-
зиапп бы его балкой) поставить в середине какой-
либо груз (рис. 20). Если паша балка отлита
пз чпетого бетона, то прп сравнительно неболь-
шой нагрузке на ее нижней грани впезаппо
появятся трещины п она быстро разрушится.
Но сслп во время отливкп балки положить в
ее форму несколько длинных стальных прутков,
она сможет выдержать во много раз большую
нагрузку.
Объяснение этому найти нетрудно. Ведь
стальные пругкп вполне выдерживают усилие,
которое легко может оторвать друг от друга
отдельные частицы бетона II если внимательно
Рис, 20. Валка»
отлитая из бето-
на., легко разру-
шается под дейст-
вием груза. Та же
балка со стальной
арматурой свобод-
но выдерживает
большой груз.
рассмотреть, где и как располагают п я;олСЗ(>
бетоне стальные периаш, иазьпшемые армату-
рой, то окажется, что больше всего их там, г „о
в бетоне могли бы полипгься опасные трещины
Объем арматурных стержней обычно вс
превышает 2 3"о от объема бетона. Однако и
этого небольшого количества стали достаточно
чтобы резко увеличить прочность железо^
бетонной конструкции.
Стальную арматуру укладывают опте до того,
как форму будущей конструкции заполнят
бетоном. Пластичная бетонная смесь плотно
окутает каждым арматурный втцржень. Когда
оиа «схватится» п затвердеет, между бетоном
п сталью образуется прочная связь, настолько
прочная, что иногда бывает легче разорвать
стальной стержень, чем выдернуть его из бето-
на. А чтобы эта связь была еще более прочной
на концах металлических стержней загибают
крючки.
Металлурги давно уже научились готовить
очень прочную сталь, такую, к примеру, какая
идет для проволочных канатов. Но строители
долго не могли использовать эти марки
ста тя дли железобетонных конструкций, хотя
это дало бы большую экономию материала.
Дело в том, что, когда стальную проволоку
с большой силой растягивают, она становится
несколько длиннее. Проволока пз разных сортов
стали имеет различную прочность, но способ-
ность ее удлиняться прп растяжении всегда
одинакова. II чем больше прочность проволоки,
тем на большую длппу можно ее растянуть,
прежде чем опа разорвется.
А в железобетоне п бетон, п сталь крепко
связаны между собой н могут удлиняться лишь
на одну и ту же величину, причем только на
такую, какую может выдержать, не разрушаясь,
хрупкий бе гоп. Вог почему арматур', для желе-
зобетона долгое время готовили пз наименее
прочной сталп. .Лишь прп этом условии предел
величины тех сил. которые могут разорвать
бетон, буд< т пределом и утя прочности сталп.
А высокопрочпу ю п, конечно, более дорогую
сталь, которую можно было бы уложить в бетон
в значительно мспыием количестве, употреблять
было бессмысленно: все равно ее свойства не
удалось бы полностью попользовать.
Так продолжалось до тех пор, пока не были
открыты возможности создания так пазыва, мого
пред в а ри тел ь и о напри ж е н п о -
г о железобетона.
В чем же его отличие от ошачвой жел зоое-
тоттнон конструкции? Представим ссое, что про-
изойдет, если стальные арматурные стержвя
406
И.) Щ 14 ВЛ. Ml .ГЛ. ЧЛЛ, клип и
растянуть с большой сплои еще до того, как фор-
ма бу гущен конструкции «аполшися бетоном,
н держать их и таком напряженном состоянии,
пока бетон не затвердеет и пс наберет своей
полной прочности. Нетрудно р гадаться, что
освобожденные после этого ог упорен ста п.пые
стержни будут стремиться вернуть гною пер-
воначальную длину. Сжимаясь сами, они с
огромной сплои сожмут также связанный с
ними бетон.
Примерно в таком же состоянии окажется
длинная пачка небо гьших прямоугольных бру-
сков, крепко-накрепко перевязанная прочной
бечевой (рис. 21). Эта пачка не рассыплется,
хотя бруски в ней ничем не склеены, а только
прижаты друг к другу силой натяжения бече-
вы. Если уложить ее краями па две опоры, то
опа представит собой своеобразную балкуг п далее
сможет выдержать [епствпе тяжестп неболь-
шого груза.
Как отдельные бруски в этой пачке прижаты
силой натяжения бечевы друг к другу, так и
все частицы бетона будут сжаты силон натя-
жения стальной арматуры. 1спсрь, чтобы раз-
рушить бетон, нужно преодолеть не только
сцепление его частиц, ио п ту добавочную -плу,
которая созда тся благодаря натяжению ме-
таллической арматуры.
Предварительное напряжение дало возмож-
ность применить в качестве арматуры высоко-
прочную стальную проволоку. А это в сочетании
с бетоном, тоже повышеиной прочности, позво-
лило создать железобетонные конструкции более
тонкие и легкие, чем обычно.
Железобетон прпм< иястся сейчас в самых
различных конструкциях. Пз пего делают пере-
крытия между этажами в жилых домах, колон-
ны, балки и перекрытия в производственных
зданиях, тонкостенные оболочки и купола над
большими залами, круглые стенки огромных
цилиндров для складов зерна н цемента, массив-
ные плотины гидроэлектростанций, навесные
козырьки над спортивными стадионами п т. д.
Все это разнообразие конструкции, недоступное
при использовании каких-либо других строп
тельных матерпалов, стало возможным лишь по-
тому, что бетон заливается в пластичном, полу-
жидком состоянии в подготовленные для него
формы п, застывая, точно повторяет пх размеры
и очертания (см. цв. рис., стр. 408- 409).
Большей частью форма железобетонной кон-
струкции опалубка — делается пз до-
сок. Опалубка служит только один раз: после
того как бетов затвердеет п станет достаточно
прочным, ее разбирают, чтобы освободить гото-
Рис. 21. В этой составной балке отдельные бруски
плотно прижаты друг к другу силой натяжения бечевы.
вую конструкцию На рисунке 22 показана опа-
лубка одной из наиболее простых железобетон-
ных конструкций— междуэтажного перекрытия,
состоящего из плиты, балок п поддерживающих
колони. Эта форма собрана из заранее заготов-
ленных деревянных щитов, которые удержива-
ются па месте уложенными «па ребро» досками.
Вся система опирается па временные поддер-
живающие стойки — леса.
Такие леса должны быть достаточно прочны-
ми, чтобы выдержать тяжесть конструкции, не-
редко достигающей десятков п даже сотен тонн.
Поэтому устройство лесов и опалубки требует
большого труда рабочих п очень значительного
расхода ценных лесных матерпалов. Немало
407
КАК ЛЮДИ СТРОЯТ
сил и энергии уходит также па то, чтобы уста-
новить па сIройке машины для приготовления
бетонной смеси, промывки и сортировки гра-
ция или дробления щебня, для заготовки арма-
турных стержней. Трудно избавиться от ручной
работы и при укладке арматуры и бетона в
опалубку. Но наиболее сложно возводить их в
холодное время года, особенно в северных райо-
нах страны. Как и шсстио, бетон плохо твердеет
па морозе и его приходится отеплять и греть.
Все это мешало широкому распространению
железобетонных конструкций, несмотря па их
отличные качества. И псс-такп им нужно было
открыть дорогу на стройку. Сделать это можно
было только путем широкой механизации всех
процессов производства железобетона.
ДОМ НА КОНВЕЙЕРЕ
Творческая мысль инженеров п ученых не-
прерывно работала над тем, чтобы такой за-
мечательный материал, как железобетон, стал
легко доступным для каждой стройкп, чтобы как
можно меньше труда тратилось на строитель-
ство каждого здания.
И не раз инженеры возвращались к одной
мысли: почему бы дом не изготовлять на заводе
как делается любая машина, в теплых, свет-
лых цехах — и не руками, а при помощи различ-
ных машин и механизмов, облегчающих и уско-
ряющих труд человека?
Каждое здание можно собирать из отдельных
частей — таких, чтобы их свободно перевозила
грузовая автомашина. И вот появилось множе-
ство новых заводов. Из пх ворот на стройкп по-
током выходят большие железобетонные плиты,
целые лсстнпчпыс марши с отлитыми ступеня-
ми, готовые окна и двери с ручками и шпинга-
летами (а иногда и со стеклом) и даже степы
домов в виде больших прямоугольных блоков
пли крупных панелей, отделанных светлой ке-
рамической плиткой или заранее оштукату-
ренных.
В строительном деле наступила новая эра-
эра индустриального, сборного строительства.
Сборные железобетонные детали п конструкции
занимают сейчас первое место и по количеству.
Железобетон — современный строительный материал. Из железобетонных деталей собирают здания, мо-
сты, башни. Слева —железобетонные детали. Сверху впив: сборный фундамент, плита перекрытия,
лестничный марш, тюбинг, прокатная панель, ферма. Кверху — сборка тонкостенных железобетонных
сводов; в середине — наземная станция метрополитена, построенная из железобетона; внизу - монтаж
заводского корпуса из железобетонных деталей.
408

ИЗ Д ЕР ЕВ А ME ТА ЛЛА , КА МП Я
и по значению среди огромной
массы изделий, непрерывным ПО-
ТОКОМ идущих па стройки нашей
страны (см. цп. рис.).
Теперь любая стройка отчас-
ти напоминает сборочный цех
промышленного и ре ди рпятня.
Ручной тяжелый труд строитель-
ных рабочих постепенно исчеза-
ет. В этом сборочном цехе, и
котором с поистине сказочной
быстротой растут новые дома и
целые жилые кварталы, подни-
мают и ставят па место посту-
па ющпс с заводов готовые дета-
ли и конструкции, т. е. зани-
маются монтажом, сборкой зда-
ний.
Чем крупнее детали, тем мень-
ше труда уходпт па возведение
того или иного сооружения-
Иногда детали достигают веса
3 и даже 5 Т. Здесь на помощь
рабочим приходят мощные подъ-
емные краны. Их ажурные башни
и стрелы высятся почти над каж-
дой стройкой.
Основной ведущий рабочий
на стройке теперь уже нс камен-
щик, не плотник, а монтажник.
Вот один из лих закрепляет крюк
подъемного крана па железобе-
тонной плите и дает сигнал на-
Рис. 24. Так соединяются про-
катные панельные конструкции',
а—деталь соединения перекры-
тия; б — деталь соединения
внутренней стены с наружной.
шпппсту. Огромная железобетон-
ная плита медленно ползет вверх.
А там другие члены бригады на-
правляют ее так, чтобы кран бе-
режно опустпл деталь на точно
предназначен пос чертежом место.
На
детали п конструкции, всю
мощных заводах, где делают строительные
работу выполняют
специальные, нередко очень сложные машины.
Одни пз них гнут и сваривают арматурную про-
волоку, другие готовят бетонную смесь, третьи
укладывают ее в формы, а затем уплотняют.
А если нужно передвинуть тяжелую железо-
бетонную деталь с места па место, то в работу
включаются конвейеры, вагонетки или подъ-
емные краны.
В последпесвремя па заводах появились далее
прокатные станы. При пх помощи прокатывают
большие железобетонные навели.
Это значительно ускоряет и
облегчает процесс изготовления
строительных деталей
В заводских условиях стало
возможным выпускать и такие
детали, о каких на стройке рань-
ше просто нельзя было и ду-
мать. К примеру, часто укла-
дывают над комнатой плиту с
рядом продольных отверстий;
стопки между ними предельно
тонкие. На изготовление такой
плиты уходпт гораздо меньше
цемента и других материалов,
чем на сплошную. А прочность
се достаточна, чтобы выдержать
вес пола, мебели, всех жите-
лей квартиры п другие на-
грузки.
Еще более легкие плты по-
лучаются прп изготовлении их
на прокатном стало. Толщина
этпх плит около 3 еле. Чтобы
они были достаточно прочными,
пх делают с ребрами.
Их применение позволит в
два раза уменьшить количество
сборного железобетона при пост-
ройке жилого дома, пс расходуя
прп этом кирпич и раствор для
кладки стон.
Больше всего сборных железо-
бетонных деталей идет па строи-
тельство жилья. Из них собира-
ют фундаменты, балки и плиты
перекрытии, лестницы, балксиы
и много других частей зданий
Есть дома, где стены также сделаны не пз кир-
пича, а пз тонких железобетонных плит. Но
опп нуждаются в дополнительном утеплении ка-
кпмп-либо изоляционными материалами, иначе
через тонкие плиты тепло зимой быстро
уйдет
Из сборного железобетона строят немало и
производственных зданий. В одном из типов
таких зданий вся тяжесть кровли давит на боль-
шие, по очень топкие железобетонные плвты,
которые поддерживаются длинными железо-
бетонными балками с круглыми отверстиями,
Вверху - двухэтажный железобетонный мост через Москву-рску; в середине — железобетонная трибуна
стадиона; внизу — сборка железобетонного овощехранилища- Справа — проект железобетонной телевизион-
ной банши.
409
Я th' люди СТРОЯТ
сделанными для их 1сгчеиия. Л концы балок
опираются па вертикальные колонны.
Даже такие сложные конструкции, как по-
казанный па цветном рисунке тонкостенный
криво пшенный свои норе» рыкающий площадь
в 1600 .и2, тоже собирают из готовых железобе-
тонных детален.
Сборные конструкции — это иасгоящсе п
ближайшее будущее нашего строп гельстиа. Чем
больше сборных детален будет использоваться
па многочисленных стройках, чем крупнее и со-
вершеннее будут эти детали, тем меньше будет
трапп ься ручного труда, гем быстрее будут
растп новые заводы п жилые дома.
*
* *
Каждое сооружение имеет свои особенности,
и стройку гидростанции нс смешаешь со строй-
кой жилого дома, а железная дорога требует
совсем других способов работ, чем здание завод-
ского цеха Но имеете с тем во многих соору-
жениях есть общие черты, п чтобы представить
себе, как ведется стройка, надо побывать хотя
бы на одной из них.
Больше всего в нашей стране сейчас возво-
дится жилых домов. Поэтому для примера лучше
всего выбрать именно такую постройку.
Задолго до начала строительства на пло-
щадке, где будет строиться новый дом, побы-
вали геологп. Опп пробурпли в земле глу-
бокие скважины, отрыли узкое колодцы —
шурфы н взяли пробы грунта, чтобы тщательно
исследовать пх в своей 1абораторпп. И те. Кто
будет составлять проект дома, п те, кто его
будет строить, должны заранее знать, па каком
уровне от поверхности земли можно найти
такой грунт, который выдержит тяжесть
всех конструкций нашего дома, не нужно
лп будет во время работ вести борьбу с гру нто-
вы.мн водами, всегда причиняющими много х ло-
пот строителям А еслп в этом месте когда-то
пролегало русло реки или было болото, то не
нужно лп как-то особым образом укреппть
основание под фуп щчеит. В то же время
геодезическая съемка — составляется ЛУ
местности. Ь1а11
Затем приступают к делу ироектироввшг..
архитекторы, инженеры и кмшчи. Они выч
чивают на бумаге фасады, планы и рашХ
бу ьлщго дома, выбирают для пего то или ивы.
материалы, решают, из каких сборных детаты"
будут возводиться конструкции, навесят па
чертежи липин будущих проводок, по которым
пойдут вода, тепло и электричество. Болыж i
частью по одному п тому же проекту строится
много одинаковых домов; такой проект называ-
ется т и п о в ы м. Но и над типовым проектом
приходится поработать. В разных местах могут
быть различные по прочности грунты,различный
уклон местности — все это нужно учесть!) чер-
тежах. А главное — нужно найти для дома
лучшее место в квартале, решить, как устро-
ить дороги, сложное подземное хозяйство
Наконец, строители получают все чертежи
нового дома. '1 огда и заказывают па заводах
необходимые для постройки сборные детали и
другие материалы, доставляют ва место механиз-
мы и приступают к работе.
Прежде чем возводить стены дома, прихо-
дится углубить его в землю — отрыть ее до
того уровня, па котором можно безопасно зало-
жить фундамент. Оту работу выполняет экска-
ватор. Гигантской «лопатой» он выгребает
землю, грузпт на самосвалы, а те отвозят
ее подальше, чтобы горы землп нс мешали рабо-
те. II нс успевает закончить работу экскаватор,
как на стройке появляется передвижной
крап па гусеничном или колесном ходу 0в
легко опускает внпз большие железобетонные
блоки. Пз них за несколько дней вырастают
сплошные ленты фундамента там. где встанут
стены дома.
А пока ведется эта работа, (ругие экскава-
торы пересекают всю площадку глубокими
канавами — в ппх лягут все трубопроводы.
ОТ ЛОПЛ ТЫ К БУЛЬДОЗЕРУ
ш-давио строители рыли котлованы в насыпали дамбы лопатами, а здание
складывали на множества кирпичиков вручную.
13 1959 1965 гг. в народное хозяйство страны будет вложено почти столько
же средств, сколько было вложено за все годы существования Советской власти. Нам
предстоит построить так много новых заводов, электростанций, каналов, Л0'
мои, что вручную с этой задачей справиться невозможно. По строители теперь
вооружены машинами. Уже в 1959 г. у них было почти 30 тыс. экскаваторов, кото-
рью могли одним взмахом погрузить в самосвалы чуть ли по 50 тыс. Т земли.
39 тыс. подъемных кранов сразу подавали каменщикам нс меньше 10 млн кврпи
чей. а 28 тыс. бульдозеров перемещали за минуту десятки тысяч тонн грунта.
410
Hd ДЕРЕНЛ, МЕТАЛЛА, К Л МНЯ
электрпч скис и телефонные
кЖелп. По вид} труб легко
догадаться, для чего они cnj-
жат. Длинные плети сталь-
ных нлп более короткие кус-
ки чугунных труб - это пj 1 ь
для соды. Ее подаюг под
большим напором, п трубы
тля водопровода должны об-
ладать высокой прочностью.
По стальным трубам подают
п газ. \ сопссм короткие тру-
бы па обожженной глины —
керамики - служат для ка-
нализации. От них особой
прочности ие требуется, так
как канализационные поды
идут самотеком.
По стальным длинным
трубам подают также и горя-
чую по ту для отопления. Эти
трубы кладут в кирпичном ка-
нале п тщательно окутывают
шлаковой ватой пли другим
изоляционным ма гериалом:
ведь воду необходимо предо-
хранить от потери тепла,
светло-серые трубы, отлитые
из смеси асбестовой мелочи и
цемента, будут предохранять
от случайных повреждаиип
протянутые сквозь них элект-
рические или телефонные ка-
бели.
Как только проложены
все т рубопроводы п закон-
чено устройство фундамента
и похвала дома, строители
спешат засыпать канавы,
сропнвть почву и подгото-
вить дорогу. Она необходима
не только будущим жителям
нового дома: по пен строи-
тели привезут сноп тяжелые
грузы. Затем начинается мон-
таж подъемного крапа, и
вскоре его ажурная стрела
поднимается над самой верх-
ней точкой Гудущего здания.
Т. перь уже можно вести
монтаж основных конструк-
ций На тяжелых «панеле-
возах» — сп( цпальво обору-
дованных автомашинах —
доставляются с заводов па-
Рис. 25. Установка железобетонной
панели.
Рис. 26. Каменщики возводят стены.
вели стен, перегородок в пе-
рекрытий. Одну за другой
поднимает их кран, а монтаж-
ники п электросварщики кре-
нят их между собой (рис. 25 и
цв.рпс.,стр.'412).Спача.1аопи
ставят сыповые навели н ва-
не ill перегородок, разделяю-
щие площадь дома на шдель-
п lie компа на. Зыем на них
кладут длинно с и пиы, обра-
зующие пол п потолок. Когда
заканчивается сборка одного
этажа, начинается сборка
другого. 1 ак шаг за шагом
вырастает псе здание. Попут-
но минируются лестницы.
Теперь не нужно соору-
жать временные -теса, что-
бы подниматься к рабочему
месту.
Однако еще немало домов
строят у нас пз кирпича.
Его привозят па стройку в
железных клетках — контей-
нерах, чтобы не разбить по
дороге. Крап поднимает кон-
тейнеры с кирпичом на ра-
бочие места каменщиков.
Сюда же и железных ящиках
пли по трубопроводам по-
дают раствор для кладки.
Выкладывая ряд за рядом
кирпичи, каменщик доводит
кладку не выше груди —
дальше работать уже неудоб-
но (рпс. 26). Поэтому при-
ходится делать временные
подмостки. Их устраивают из
деревянных щитов н метал-
лических стоек. Такие под-
мостки легко собрать, разоб-
рать, а также, пользуясь
крапом, поднять па следую-
щий этаж.
Попдтпо с кладкой стен
ставят оконные блоки с пере-
плетами в деревянной короб-
ке. \ когда высота стен под-
ходит к уровню перекрытий,
но ним укладывают железо-
бетонные илнты. II не успе-
ют кровельщики сделать
крышу над последним эта-
жом дома, как во всех его
411
КАК ЛЮДИ СТРОЯТ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ ВЕТРА
Под давлением ветра все со-
оружения несколько отклоняются
от вертикального положения.
В зданиях небольшой высоты это
отклонение нельзя заметить, по
в высотных сооружениях его раз-
мер составляет несколько десятков
сантиметров, а в отдельных слу-
чаях даже превышает метр.
этажах закипает другая работа. Ставятся пере-
городки п двери, настилаются полы, облицовы-
ваются стены плитами сухой штукатурки, а и
санитарных узлах — белом керамической плит-
кой, заделываются все щели у окон и дверей,
между плитами перекрытий.
Вместе с монтажниками, каменщиками, шту-
катурами грудятся слесари и электрики. Они
прокладывают трубы водопровода, отопления
и канализации, ставят радиаторы, делают элек-
тропроводку.
Наконец, дом готов, как говорят строители,
«вчерне». Наступает последний, решающий этап
перед сдачей его в эксплуатацию — чистовая
отделка. Приходит очередь маляров и паркет-
чиков. Красятся окна и двери, белятся потол-
ки, степы оклеиваются обоями, жужжат, каю
гигантские пчелы, машинки для строжки пар-
кета, выносятся из дома остатки мусора.
И в то же время слесари спешат поставить
газовые плиты, умывальники, ванны и другие
сантехнические приборы; электрики подвеши-
вают к проводам пагропы и включают элек-
трический свет.
Теперь все готово для приема новоселов,
и скоро еще одни дом гостеприимно откроет
перед ьимп спои дперп. Одна за другой
подъедут машины, внесут мебель в квартиры
те, кто собпрается отпраздновать свое новоселье,
а строители отметят сщеодпу трудовую победу.
ДОМ, В КОТОРОМ МЫ БУДЕМ ЖИТЬ
£^от дом уже совсем готов и ждет первых
новоселов. Пока пх еще пет, можно загля-
нуть и какую-нибудь квартиру и посмотреть, как
она выглядит. В доме пять этажей. Большин-
ство новых домов в городах нашей страны
будет пметь четыре-пять этажей (строительство
таких домов, считая на метр полезной пло-
щади, обходится дешевле, чем 1 — 2-этаж-
ных или 6 8-этажных домов).
Поднимаемся по лестнице нового дома. Он
построен по последнему слову строительной
техники
Подниматься и спускаться по лестнице
можно спокэйпо, пс боясь поскользнуться:
край каждой ступеньки оклеен полосой р и ф л е-
п о й пластмассы, которая не позволяет
подошве скользить. Если полоска износится, се
легко заменить новой.
В других домах ступени целиком заклеи-
ваются топкими пластмассовыми пластинками.
Их можно делать любого цвета — лестница
как будто покрывается ковровой дорожкой.
Пл пластмассы сделаны и поручил па
перилах.
Мы поднялись на последний, пятый этаж,
но не устали. Дело в том, что наш пятиэтажный
дом не такой уж высокий. Высота каждого его
этажа (опа считается от пола до пола квартир,
располоя спных одна па другой) не превышает
трех метров. Кроме того, сама лестница поло-
гая, с невысокими ступепькамп.
На площадку лестницы выходит четыре
квартиры. Войдем в дверь налево. Каждая
квартира рассчитана только на одну семью.
Дома строятся с квартирами в одну, две пли
трп комнаты. Кроме того, в них есть псредпяи,
кухня, ваппап п уборная (см. цв. рис., стр. 41.3).
Передняя небольшая. На степе — вешалка,
зеркало, па полу — подставка для галош. Пол
покрыт топкими гибкими пластинками. Ото —
релин (резиновый линолеум), который
приклеивается к полу специальным клеем
Такие полы очень легко содержать в чи-
стоте, пх можно часто мыть — они пс трескают-
ся и не боятся сырости, как деревянные.
Такие же полы и во всех жилых комнатах.
Из передней малеиы.пй коридорчик ведет
дальше. Ои совсем низкий, так как к его потол-
Сборка жилых домов из готовых железобетонных панелей
412
о Е к Т КРУПНОПАНЕЛЬНОГО
' ЖИЛОГО ДОМА
АНТРЕСОЛЬ
ПЛАСТМАССОВЫЙ ПОРУЧЕНЬ
ПЛАСТМАССОВАЯ ПОЛОСА
СТОЯК ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ
СТОЯК ХОЛОДНОЙ ВОДЫ
' > КАНАЛИЗАЦИОННЫЙ СТОЯК
СТОЯК ОТОПЛЕНИЯ
ГАЗОВЫЙ СТОЯК
ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ
КАМЕРЫ
СКВОЗНЫЕ ЩЕЛИ ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ
СПАРеННЫй
ПЕРЕПЛЕТ
< ОТОПИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ
Т 1М30ВАЯ
МииКА ПЛИТА КАБЕЛЬ
ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЕ
ЭЛЕКТРОСЧЕТЧИК
СЛАБОТОЧНЫЕ КАБЕЛИ
САНТПНИЧ{ СКАЯ КАбМКА
ДОМ В КОТОРОМ МЫ БУДЕМ ЖИТЬ
ку прикреплен длинный шкаф—а н т р с с о л ь,
куда можно спрятать лы.кп, пустые че-
моданы п другие громоздкие пещи Пл коридора
дисри педут п ванную, уборную и кухню. Во
всех трех помещениях степы облицованы глазу-
рованными керамическими плитками. Ванная
а уборная могут не иметь окоп. Однако эти три
помещения, хотя онв в занимают в квартире
сравнительно немного места, наиболее сложные
во техническому устройству. К умывальнику,
моечной раковине, ванне и унитазу нужно под-
вести поду, а к плите — газ. Здесь же где-то
должна проптп труба канализации и вентиля-
ционные каналы для проветривания.
А электрические провода и подводки для
телевизора, телефона и радиотрансляции?
Раньше все эти устройства (пли, как пх на-
зывают, к о м м у п п к а ц п и) делали поело
тоги, как стены п крыша дома были уже готовы.
Но все приходилось подгонять и соединять па
месте, в дело шлп сотни мелких дета той, а глав-
ное — на эту работу затрачивалось много вре-
менп и денег. Тогда стали стремиться к тому,
чтобы на заводах изготовить части стен, вы-
сотой в один пли два этажа, в которые уже зара-
нее закладывались трубы водопровода, отопле-
ния, газа и канализации, от которых на каждом
этаже делались отводы — «выпуски». Степка
получпла название сантехнической
и а н е л и. Когда такие панели прпвозплп па
строительную площадку п, установив одну на
другую, закрепляли, нужно было только при-
соединить необходимые приборы.
Однако па оборудование ванной и уборной
даже этими прогрессивными способами уходило
слишком много времени. И строители снова
нашли выход. Теперь эти два помещения изго-
тавливаются на заводе целиком. Получается
маленький домик, внутри которого уже все гото-
во: отделаны пол и потолок, установлены при-
боры. Одна пз степ такой сантехниче-
ской кабины — это сантехническая па-
нель. о которой только что говорилось. Отсюда
полное название домика — с а п п та р н о - т с х-
в и ч с с к а я кабина с в м о п т и po-
ll а н и ы м оборудованием. Снаружи
кабпна имеет монтажные петли, прп помощи
которых се поднимают п грузят на машппу, а
настройке краном ставят па место, как и пане-
ли, одна на другую. Слесари п электрики толь-
ко соединяют стыки труб п проводов. Экономят-
ся время, средства и материалы.
Рис. I. Комбинированный книжный шкаф с откидной
крышкой. Его собирают из деревянных панелей.
Для того чтобы дневной свет мог проникнуть
в коридор, дверь в кухню сделана почти цели-
ком из стекла. Кухня маленькая, по все же
достаточно просторная, так как почти все шка-
фы — настенные. Подойдем к рабочему столу
хозяйки. Здесь также нашлп применение пласт-
массы. Гладкая поверхность стола не боится
ни острого ножа, ни горячей кастрюли. Даже
горящая спичка не оставит заметного следа.
Справа от стола — газовая плита, слева — мо-
ечная раковина, надпей — два крана для холод-
ной и горячей воды. Иногда (если в квартире
одна плп две жилые комнаты) кухню делают
несколько больше, ставят обеденный стол,
п получается кухня-столовая.
Прямо пз передней мы попадаем в большую
комнату. Этой гостиная,п столовая. Обратите
внимание на дверь: отполированная до блеска
поверхность пс похожа на деревянную. II всо
же она целиком сделана вз дерева, вернее, пз
отходов — стружек и опп.юк, обработанных
спецпальнымп составами, а затем спрессован-
ных прп высокой температуре. Если случай-
но провести по ее поверхности твердым пред-
метом или поцарапать — никаких следов по
останется.
Направо — тоже не совсем обычная степа.
Часть ее, от пола до самого потолка, закрыта
дверцами, будто большой шкаф вдвпиулп прямо
в стену. Откроем дверцу. Так и есть! Внутри —
полкп для белья п посуды, вешалки для оде-
жды. Настоящий большой шкаф! Такие встроен-
ные шкафы очень удобны п занимают мало
места.
Есть у встроенного оборудования еще одно
цепное качество. Всем известно, как трудно
заниматься илп отдыхать, если за стеной ним нт
Так выглядит одна из современных трехкомватпых квартир.
413
ИЛИ ЛЮДИ СТРОЯТ
радио. Для того чтобы преградить дорог! шу-
му пз одной квартиры п другую, нужно делать
степы толстыми. Нечем толще cieim, гем больше
она носит, тем больше израсходовано на нее
материала. Другой путь — сделать степу не
сплошной, а слоеной, поместив внутри нее
войлок, минеральную вату, т. с. изготовить
звуков юлнрующую прокладку. Ну а если встро-
ить п эту стену шкаф, он с успехом заменит
звукоизоляцию. Сами вещи, находящееся в
нем, не позволят шуму проникнуть пз одной
комнаты в другую.
Вся квартира обставлена изящной мебелью.
I? комнатах очень просторно, пет громозд-
ких вещей. Куда же девались обычный большой
стол или кровать? 1 де же тогда спать и где jса-
дить гостен? Оказывается, все дело в том, что
мебель в пашен квартире особая: одна и та
же вещь может служить по-разному. Вот кресло.
Оно занимает мало места, по еслп вам захоте-
лось спать, кресло можпо раздвинуть п превра-
тить в кровать. Небольшой диван тоже можпо
раздвигать, превращая его па ночь в широкую
тахту.
II in другой случай: нам надо делать
уроки. Вы подходите к книжному шкафу, откп-
дыпаетс крышку — и письменный столик готов.
Но вот вы ждете в гости знакомых. За пись-
менный стол их уже не усадишь. Тогда пы от-
крываете буфет, выдвигаете складку ю крышку,
привинчиваете пару ножек и теперь за сто-
лом поместятся вес гости!
У попой мебели есть еще одно важное
свойство: почти пся она сборно-раз-
борная. На заводе заготавливают отдельные
части и а и е л п, из которых в магазине пли
АРМАТУРА ПЗ БАМБУКА
ДОМ ПЗ ПЛАСТМАССЫ
В Китае в бетон взамен сталь-
ной арматуры часто укладывают
стебли бамбука. Из такого «бам-
букчбетопа' возводят довольно
прочные здания.
Жилой дом пз пластмассы с
пинцадыо 90 и2, демонстрпро-
В11111П1ИГЯ в I95G г. па выставке
и Париже, весит всего .нплк
80 Т 'I акои дом из обычных строи-
тельных материалов весит в 15
раз больше
дома собирают готовые изделия. Такую разбо
пую мебель легко перевозить с завода к ме
продажи, а также поднимать в квартиры *
Мы обошли всю квартиру, по нигде по ви (Вл1
радиаторов отопления, а в комнате тепло
Если посмотреть внимательнее, то можно за
мстить, что стена под окнами везде немного вы-
ступает. Здесь установлены отопительные па-
нели. Их изготавливают па тех же заводах
что и степы и перекрытия. В форму для такой
панели закладывается металлическая (иногда
п стеклянная) изогнутая труба — змеевик
Готопая панель представляет собой плоский
параллелепипед, из которого выходят концы
заложенной туда трубы. Когда панель установ-
лена на место, нужно только присоединить кон-
цы труб к стоякам отопления. Иногда трубы
отопления помещают даже и полу пли потолке
и тогда они уже совсем не занимают места
У окна ист форточки. А как же проветри-
вать комнату зимой, в сильный мороз? Неужели
надо открывать все окно? Нет, здесь сделано
специальное приспособление — сквозная щель
под подоконником. Опа выходит наружу. При
помощи впита и крышки ее можно открыть
больше плп меньше. Холодный воздух, попадая
п комнату, нагревается отопительной панелью
и постепенно поднимается вверх.
Ну а сами оконные переплеты? Из чего они?
Здесь дерево тоже уступило дорогу пластмас-
се, которая не боится сыросзп п пс трескается
па солнце. Ее гладкую, блестящую поверхность
не нужно красить. В каждом окне только одна
рама, по зато с двумя стеклами, установленными
па расстоянии 1,5- 2 см друг от друга. Такие
переплеты называются стеклопакетами.
Промежуток меааду стеклами запаян, что-
бы пс проникала влага. Окно с такими рамами
пропускает гораздо больше света, чем обычное.
Архитектор всегда стремится поставить дом
так, чтобы все квартиры получали максимум
солнечного света. Самая лучшая ориентация—
южная плп юго-восточная.
Наступает вечер. Можно включить свет. На
стенах только розетки и выключатели, а прово-
дов нигде не впдно. Все электропровода,
телефонная п радиотрансляционная сети.а такаю
кабель антенны телевизора проложены в то.пне
пола, потолка или иод плпптугамп.
Гак выглядят квартиры домов, которые в
оольшом количестве строят сейчас в пашей
стране. Архитекторы и строптслп заботятся,
чтобы советским людям жилось в них удобно.
ПОКОРЕНИЕ ПО1Ы
ПОКОРЕНИЕ ВОДЫ
Пода всюду Опа течет реками п ручьями,
ааполпя! > озера и моря, на (Uer дождем с
неба, бьег ключом из под земли. Вода - это
стихия, могучая п непокорная.
Тихая речка или спокойное море шскают
наш взор. Но ап, же речка и море могут с шу-
мом п грохоте М pa ipj man. берега смывать дере-
вья, сносить мосты п целые селения, тоннгь
огромные корабли.
Волгу наш парод величает «матушкой-кор-
МИЛПЦ1.П» за то, что она издавна кормит много
.иод п п переносит па своих плечах самые 1Я
Кельи» п самые громоздкие грузы, которые иным
способом так легко и дешево не перевезти.
Мощность падающей воды огромна. Каждая
ее тонна, падая с высоты 1 м со скоростью
1 м,сек, развивает мощность около 13 л. с. и
может дать столько энергии, сколько затра-
тплп бы 20 человек, подняв по 50 кГ груза выше
головы. Как сделать, чтобы эта энергия не
пропадала зря?
< Человек с древнейшп.х времен стремился
использовать водную стихию, подчинить ее.
В результате накоплены большой опыт п знания
в этом деле п создана большая наука о водном
хозяйстве. Та часть этой науки, которая учит
способам управлять водой для пашей пользы,
называется гидротехникой. А средствами j прав-
ления подпой стихиен служат многочисленные
гидротехнические сооружения. с типичными
формами которых мы п познакомимся.
Основное п самое древнее по происхождению
гидротехническое сооружение -это плотина,
пли запруда. С се помощью создаются: пруд,
водохранилищ* п даже искусственное море, в ко-
тором накапливается большой запас воды; пло-
тина образует искусственный водопад, па ко-
lopoxi сосредоточиваете!! энергия падения воды
Собрав воду в водохранилище, можно ее
хранить и расходовать по своему у смотрению
и >д к рживать необходимую для судоходства
глубину реки in сохранять весеннюю и дождевую
I поду на все сухое время года. Спохющью водо-
хранилища можно предотвратить наводнение,
задержав, и.чп, как говорят, «срезав», опасный
и|быток в >ды. В искусственном пруду можно
разнести рыбу. Затопив бо ютпетые участки,
можно оздоровить климат, а затопив пороги
па реке сделать ее судоходной На создан-
ном плотиной шрепаде можно установить во-
дяные колеса или турбины и получить электри-
ческую энергию.
i ровеиь поды перед плотиной на.1ыва< тгя
верх и и м бьефом, ниже плотины
н и ж и п м б ь с ф о м.
Разница ио высоте между горизонтами
верхнего и нижнего бьефов составляет величи
ну перепа (а, или напора, воды.
Река очень pi дко перекрывают гтухпмп пло-
тинами, т. е. такими, через которые не может
переливаться вода. Обычно плотина имеет гл у-
х у ю и водосливную части. Послед-
няя предупреждает переполнение водохрани-
лища п позволяет, когда надо, спускать воду
вниз.
Простейшая водосливная плотпна— это бе-
тонный или каменный ворог, через который мо-
жет свободно переливаться вода. Если требуется
строго регулировать расход воды и уровень бье-
фа, то па гребне ставят бычки, а пролеты между
ними закрывают металлпческпмп щитами Если
надо иногда реку оставить свободной, без пс (-
пора, делают ве гребень, а прочный порог по
дну рскп. На пом ставят бычки и закрывают па
всю высоту щитами. Нпо1да плотину делают в
виде глухой степы с донными отверстиями п за-
творами для спуска воды.
Прп плотив. , которая образует искусствен-
ный перепад поды, вал вейшее сооружение—гид-
роэлектростанция. Очень часто большие пло-
тины п водохранилища сооружаются пмеппо
ради возможности построить гв (роэлектро-
стаицню.
На судоходной реке прп плотине обяза-
тельно строят судоходны й ш л ю з, с
помощью которого суда переправляются пз
верхнего бьефа в пцжппй плп наоборот (рис. 1).
РА СШЧРЯЮтНПГЯ UFMFIIT
Существует «расшпряющинся»
цемент, которым прп тьер вчпш
увеличивается в обкоме. Им хо-
рошо за ic-тыват! щели в растре-
скавшемся бетоне, заливать швы
между тюбингами в туннелях
метрополитена Этому цементу
пр щетогт большое будущее. Если
его использовать для изготовления
железобетонных конструкции, то,
расширяясь при твердении, он
сам растянет стальную арматуру
I ж< ктобетоп станет «нр« uiapn
телыю напряженным» бе i каких
либо доио 1ННТС.1Ы1ЫХ усилий.
4L1
КАК ЛЮДИ СТРОЯТ
Чтобы рыба, идущая
по репе снизу вверх,
могла преодолеть пло-
тину, нередко сооружа-
ют специальные лотки-
рыбоходы плп лифты-
рыбоиодъемники.
Плотина, гидроэлект-
ростанция, судоходный
шлюз п рыбоход обра-
зуют гидроузел.
Примеры такого гпдро-
j зла — Цимлянский па
Допу, Волжский у
г Куйбышева.
'Гак же давно, как и
плотины, люди строят
искусственные к а -
налы.
Первыми каналами
в истории человеческой
культуры были ороси-
те л ь и ы е.
Строили их для поли-
ва полей, огородов, са-
дов в жарких странах,
там. где дождей выпада-
ет очень мало.
В Египте, Индии,
Китае, в долинах наших
среднеазиатских рек —
Сыр-Дарьп, Зсравшана,
Аму-Дарьи до спх
пер сохранились оросительные каналы тысяче-
летней давности. Современные оросительные
каналы бывают так велики, что по ним могут
даже плавать пароходы. Чтобы вода не просачп-
валасьпзканала в землю, русло оросительных
каналов нередко покрывают непроницаемой
одеждой! пз бетона.
Там, где орошаются большие площади земли,
оросшельные каналы образуют сложную си-
стему.
Главная артерия, или магистральный канал,
современной оросите 1ыюй системы забирает
воду пз естественного источника ее с помощью
специального головного сооружения пли насос-
ной станции. От этого главного канала ответ-
вляются многие второстепенные распределители,
п так вплоть до последней канавки плп борозды
на поле, пз которой вода впитывается в почву.
На разветвлениях каналов ставятся бетон-
ные сооружения — регуляторы, водовыпусьи,
которые пмеют ю же назначение, что и крапы
в водопроводах.
Рис. 1. Так устроен и действует судоходный шлюх.
Наряду с оросительными капа 1амп бывают
каналы осушительные. Система их, в
отличие от оросительных, отводит воду пз слиш-
ком влажной почвы (см. ст. «Как осушают
болота»).
После того как люди научились сооружать
оросительные и осушительные каналы, онп на-
чали строить и судоходные. Их строят такими
широкими, чтобы дна больших встречных судна
смогли свободно расходиться п достаточно сво-
бодно двигаться.
Сочетание искусственных судоходных кана-
лов, сооружений на них п ппогда искусственных
водохранилищ с участками естественной реки
образует водный путь, который называют
судоходной с п с т е м о и.
Г> пашей стране за годы Советской власти
построены большие судоходные системы. На-
пример, Беломорско-Балтпйскг-й судоходпып
путь с девятнадцатью шлюзами п пятью круп-
ными плотппамп тянется от Онежского озера до
Белого моря на 227 kjm: канал пм. Москвы
416
НОКО1Ч HUF НОДЫ
ривон 128 км имеет 9 шлюзов, 8 плотин п
5 больших насосных станций.
Волго-Донской канал связывает Черное морс
с Балтийским и Каспийским. Капал имеет
1,3 nt.uo.ioB и 3 бьефа, образованных плотинами
в руслах Волги и Допа. Три мощные насосные
гтапции перекачиваю! в капал воду из Допа.
Суда, покидающие Волгу, поднимаются па во-
доразделе па 88 м п опускаются к Дову па 44 м
(рис. 2).
Чтобы река в половодье не затопила посевы,
улицы п дома, пз земли делают дамбы о б -
салопа в п я. Они тянулся иногда па сотни
километров.
Равии иные реки мелеют к осени, образуя
множество перекатов — песчаных мелей, через
которые не могут проходить суда. Чтобы соз-
дать на перекатах нужную глубину, возводят
в ы п р а в и т е л ь и ы с сооружения—
дамбы из камня и хвороста. Они сжимают ру ело,
ускоряют течение воды и заставляют ее углуб-
лять дно реки.
Иногда па дне реки прокапывают каналы.
Таку ю работу называют дноуглублением.
На берегах морен и больших озер создаются
г а в а п и и и о р i ы д 1я стоянки, погрузки
и разгрузки судов. В гаванях и портах строят
волноломы и н и р с ы для защиты су-
дов от больших воли. Для ремонта и осмотра
подводной части кораблей строят доки. Это
громадные бетонные коробки, в которые через
специальные ворота вводится ремой тируемое
судно. Ворота закрываются, вода из коробки
откачивается. Чтобы судно вывести обратно,
док наполняют водой н открывают ворота.
Вот вкратце основные гидротехнические со-
оружения, которые служат средством покоре-
ния воды. Теперь познакомимся с тем, как эти
сооружения создаются.
Прежде чем построить гидротехническое со-
оружение, составляют его проект. Это — точное
изображение сооружения на бумаге. Это так-
же подсчет объема работ, количества материа-
лов, машин, людей п других средств, необхо-
димых для постройки сооружения; это выбор
паилучшего способа и плана постройки соору-
жения. И прежде всего — это настоящий твор-
ческий замысел, как лучше одолеть водную
О Детская энциклопедия, т 5
417
НАН ЛЮДИ СТРОЯТ
Рис. 3. Ня гидротехническом строительстве работают
машины.
Сегрху вин-с экскяилтпр << при млн лопяга >т>п.1ст лмнутмй грунт
в авгосампгвал; бульдозер pa.-ip.iniiwnnci ipym. ш.пакщий
вкснаватор драглайн разрабагыласт выемку для буду «него
канала, многоковшовый >|'скак,1 гор производит планировку
откосов канала.
стихию и заставить ее служить челопсгг
Вода нелегко поддается обузданию. Опа
может опрокинуть или сдвинуть тяжелую бе-
тонную плотину, может подмыть ее, может
разрушить земляную плотину, если они пост-
роены недостаточно надежно. Какое, например
бедствие случилось в Южной Франции, koi (а
ночью рухнула огромная и тотина Маль-
пассе, удерживавшая около 50 млн. at' воды!
Хлынувшая и.) водохранилища вода затопила
все внизу по реке, разрушила часть нрмморско-
го города и погубила более 400 человеческих
жизней. Конечно, такого случая нельзя допу-
стить. Но для этого нужно заранее так рас-
считать сооружение, чтобы оно было прочным
падежным и способным протиностоять вся-
ким случайностям.
Чтобы можно было так запроектировать на-
дежное п, конечно, наиболее дешевое и полезное
сооружение, нужно многое изучить и много
знать. Нужно изучить реку, на которой стро-
ится сооружение, ее мощность и характер,
пли, как говорят, ее гидрологический режим.
Нужно спять точные планы места, где сооруже-
ние должно быть расположено, и разведать гео-
логию этого места, т. с. знать на достаточною
глубину грунты под сооружением, их характер
и особенности. Совершенно по-разному рассчи-
тываются н ставятся сооружения па скале, гли-
не плп песке. II на песке можно построить боль-
шое сооружение — нужно только овладеть не-
обходимыми знаниями и правильно произве-
сти технические расчеты.
Гидротехнические сооружения большей час-
тью своего тела бывают погружены в землю и
воду. Когда плотина, плп гидростанция, или
судоходный шлюз построены п введены в дейст-
вие, мы видим над водой плп с поверхности
земли в лучшем случае одну треть их. Как
правило, этп сооружения строятся в глубоких
котлованах. В редких случаях котлован ос-
тается сухим. Чаще всего в него снизу и
сверху поступает во (а, которую приходится
непрерывно откачивать, пока нужно класть
бетон или вести другие работы.
А что делать, если плотину или целый гидро-
узел нужно строить прямо в реке, как п строит-
ся большинство крупных гидроузлов на наших
реках? Ведь реку нельзя остановить. Часто
нельзя на пен даже временно останавливать
судоходство.
В этом случае обычно поступают следузощи»
обра юм. Место под котлован на части реки, oi
трети до половины ее шприцы. огоражива
временной глухой плотиной, называемой с т р
418
ПОКОРРИНГ РОДЫ
Водохранилище
Земляная
Здание ГЭС "Л0Т”НА
Шлюзы —-—'

r,w^
^.Водосливная
? БЕТОННАЯ
< VTIPOT ИНА
Судоходный"'1
КАНАЛ
"Низкий I
(поймен-
ный) БЕРЕГ
1
тя:
и т с л ь п о й поромы ч к о й. Другая часть
роки, называемая прораном, остается сво-
бодной. Внутри перемычки идут строительные
работы. Когда внутри перемычки сооружение
закопчено настолько, что па дне котлована де-
лать больше нечего п все оставшиеся рабо-
ты можно вести над водой, перемычку раз-
рушают. Бывает, что возводится не о чиа
перемычка, а сразу ;ве — у правого п левого
берегов (рис. 4).
По окончании работ за перемычками остается
закрыть проран, т. е. перекрыть реку глу-
хой плотиной.
Когда глухая земляная часть плотины отсы-
пана до полной высоты, заделывают псе вре-
менные отверстия в сооружении, закрывают и
водосливные пролеты щитами, затем начинают
поднимать подпор па плотине и накапливать
воду перед пей. Гак образуется искусственное
морс — водохранилище.
Если нужно стропы, плотину па узкой реке,
то пиогда приходится се искусственно отводят к
и сторону, т. с. обводить вокруг места построй-
ки по каналу пли туннелю.
Как впдпте, чтобы построить гидросооруже-
ние, приходится не только возводить само
сооружение, по п выполнять много нспомога-
Перемычки
Земляная пиитика
Проран
ПШФ НИ I" 'Л ИНПНПЩ
Наплавное мост
П1Н111111иИ1Пи1Т1Н1НН1|1НЧ1ЧЦ11ЧШиЧи1тнпИ|Ц|1ЦЦ^^'»{Н1
Водосливная
ПЛОТИНА
I / Z
* Здание
ГЭС
тгннию
А @
тттпитгппт-тп
lUMIIIJIHIIIIIIJUIIIirTT’
ьЛ Судоход
№

.6
Рис. -I. Вверху — общий вид идроухяа. Па рисунках
пака.замы дгппны е?о строительства :
1 мести, пыбраппос для сооружения плогпцы (створ гидро-
^ал,|К земснаряды насыпали две перемычки, кода пз них
откачана. по<водптся здание Г-IC п жщоелпвпая плотина
““ кот.т<>вап ГЭС затоплен. а проран начинает сукнпться насыпью земляной плотины: 4 в проране наведен нап-
лаипои мост, с которого брг гают камень и бетонные кубы, чтобы закрыть реку наглухо, прорыт судоходный капал
гт|илтсп судоходные шлюзы. .5- идет додг шп водослиьиий плотины н монтаж гопиных турбин п - н*кi (< 1 операторов
в Здании Г-*С; в вес основные сооружении закончены। идет наполнение 1 <’Дохрани л ища.
27»
419
К. IЯ Л ЮДП СТРОЯТ
тельных'работу таких, например, как позволе-
ние перемычек, откачка больших масс поди
па котлованов, постройка временных дорог,
мастерских, рабочих поселков и 1. п.
Прп строительстве гидроузлов и отдельных
гп ipocoopy жепнн приходится выполнять очень
большие в самые ра шообразпые работы: выемки
н насыпи земли, кладку из камня п бетона, пз-
готовлепис и монтаж всевозможных кепструк-
цпйфпз стали, установку машин п механиз-
мов 'и многое другое.
- На Вотго-Доне только по первой очереди
строительства произведено выемок и насыпей
174 млн. м', уложено бетона и железобетонных
конструкций почти 3 млп. лг, установлено ме-
таллоконструкции и механизмом 57 тыс. Г.
На гидроузле Волжской ГЭС им. В. И. Ле-
пина сделано выемок и насыпей —183 млп. м ’,
уложено бетона -7,3 млп. м , смонтировано
хе та.тлокопстру кцпй п механизмов — 140тыс. Т.
Выполнить такие объемы работ без машин и
механической энергии немыслимо.
Теперь 90-99% земляных работ выполня-
ется только с помощью специальных снарядов
п машин Их приводит в действие электричество,
горючее плп пар. Лишь незначительная доля
работ выполняется вручную.
Основные машины, с помощью которых
строители гидротехники выполняют земляные
работы па своих сооружениях роют пыемкп
и отвозят грунт, срезают поверхность и пере-
двигают гру пт, роют и перебрасывают грунт,
зачищают откосы,—это различные экскаваторы,
бульдозеры, скреперы, планировщики (рис. 3).
Для возведения больших насыпей и земляных
п клип часто ноль, уются землесосами (рис 5)
Через хобо г с помощью мощного насоса они
засасывают Со два смесь воды с грунтом____
пульпу. По (ЛИИНЫМ трубам — пульпово-
дам — эта смесь передается па вотнодпмую
насыпь. Такая out рация называется гвдр’о-
п а м ы в о м.
1 пдронамывом созданы земляные плотпиы
Цимлянского, Куйбышевского и многих других
крупных гидроузлов.
Дно реки углубляют с помощью землечерпа-
лок. Грунт от них отвозят в особых баржах-
шаландах и сваливают в глубокое место. У
этой баржи в дне открываются большие
люки, через которые и вываливается грунт
(рис. 6).
Иногда грунт разрабатывают с помощью
мощной струп воды, подаваемой г и д р о мо-
нитор о м. Отдельные гидромониторы могут
давать струю воды такой силы, что разрушает-
ся даже скала.
В гидротехнические сооружения уклады-
ваются тысячи и даже миллионы кубометров
бетона. Эти работы также выполняются только
с помощью машин.
Чтобы заготавливать такое количества бето-
на, па строительстве организуется бетонное
хозяйство и строятся автоматизированные бе-
тонные заводы, которые непрерывно готовят
бетонную смесь. К заводу по железной дороге
или по реке подвозят материалы для бетона:
цемент, песок, щебень. Готовая бетонная
смесь отвозится па место у кладкп в больших
бадьях, которые подхватывают
крапы и передают в блоки.
Каждое большое бетонное со-
оружение бетонируется частями
блоками, которые образуются с по-
мощью деревянной пли металли-
ческой опалубки.
Теперь начинают строить гид-
ротехнические сооружения из
сборного железобетона.
В гидротехнических сооруже-
ниях применяют много металли-
ческих конструкции и машин.
Это большие щиты и затворы,
подъемные лебедки и краны, мосто-
вые перекрытия, перила, мачты,
гпдроту рбпны и генераторы п Щ1-
лып ряд других механизмов, кото-
рыми оборудуется строящаяся 1 ЭС.
Все это привозится готовыми
частями с заводов, собирается и
мл in tffff.f С ГРОМ ГI- I и
усгаиаплпиастся на месте.Эту операцию па-
зыиаюг монтажом.
Наша страна — страна само|<> большого
гидротехнического строительства.
Когда и 1932 г. вступил в строи Днепрогэс,
он был самой крупной гп (ростанцпей в Европе.
Но Волжская ГЭС им. В. И. Ленина и Сталин-
градская ГЭС намного пре-
восходят Днепрогэс.
И это сегодня. А зав-
тра? Завтра на могучих
реках Споирн будут ноз- Чсрпдки"
дипгвуты Братская I ЭС на
Ангаре, Красноярская ГЭС
на Енпсее, Нижне-Обская
ГЭС па Оби и много дру-
гих гпдроузлов п гидро-
станций, призванных ис-
пользовать неисчерпаемую дно гаки
мощь сибирских п даль- рис 6
псвосточпых рек.
А па Волге уже запроектированы Чебоксар-
ская, Нпжпе-Камская ГЭС. На Днепре пос трое-
ны Каховская и Кременчугская ГЭС. Проек-
тируется еще много Других гидростанций.
Разрабатывается проект переброскп воды рек
бассейна Белого моря в систему Волги и ее
притоков. Это остановит понижение уровня
Каспийского моря п оживит большие пусты-
пи вокруг него.
Большой Каракумский канал подает воду
Аму-Дарьи в безводную пустыню Каракумы,
в долины рр. Мургаба и Теджепа п дойдет
до Каспийского моря. Множество новых
Машинное
О» ДЕ С€ МНЕ
рдЕ’ЖИ-UJ А ЛАНДЫ
ДЛЯ I РУНТА
Землсчерпалка углубляет дно копала.
о'оепте льных систем превратит засушли-
вые стсвп и пустыни в цветупр1е, зеленые
районы.
Зайасы водной энергии па ваших реках не-
исчерпаемы. Необходимо решить грандиозные
гидротехнические задачп, чтобы еще лучше
покорять поду, заставить се служить нуж-
дам человека. Это предстоит делать молодой
смене.
Покоренпе воды — великое и увлекательное
дело. Но чтобы справиться с ним, надо много
знать и много работать. Воча покоряется только
умелым п настойчивым.
МАШИНЫ-СТРОИТЕЛИ
Ца всей территории пашей огромной страны
идет грандиозное, невиданное по своему
размаху етроигельегво. Сооружаются гигант-
ские электростанции, плотины в канаты, про-
кладываются автомобильные и ,ье.и шью дороги,
растут корпуса новых заводов, фабрик п жилых
домов, шагают мере t широкие разливы рек
бетонные устои огромных мостов, тянутся через
леса п поля тысячеки юметровые трубы нефге- и
газопроводов, загораются огни над копрами
новых шахт п рудников.
И везде на всех этих бесчисленных стропках
работает огромная армия машин. Они заменяют
тяжелый, малопроп нодптельпын ручной труд.
облегчают, ускоряют н удешевляют строитель-
ные работы па самых разнообразных участках.
СТАЛЬНЫЕ ЛЕСОРУБЫ II ЗГМ.И КОПЫ
Мы уже знаем, что перед началом любого
строительства нужно подготовить площадку:
очистить ее от деревьев и кустарника, удалить
пип, корпи и крупные камни. Всю эту’ работу
выполняют теперь машппы- кусторезы, древо-
валы и корчеватели пней.
Кусторез установлен па гусеничном
тракторе. По форме споен он напоминает
421
я лк .ПОДИ СТРОЯТ
«Беларусь».
Основной
Рис. 1. Экскаватор и бульдозер на тракторе
утюг, к нижнему краю которого при к ролле-
пы ножи. Продвигаясь ио участку трактор
с кусторезом срезает деревья и кустарники
п укладывает пх по обе стороны создаваемого
им прохода. Он сразу срезает березу толщи-
ной в 20 — 22 см или сосну толщиной в 25—
30 см. За восемь часов работы кусторез мо-
жет очистить до 6 — 8 га.
После кустореза на площадке остаются ппп
и корни срезанных кустов п деревьев. Нх уда-
ляют к о р ч е в а т е л е м пли к о р ч е в а -
т с л е м - с о б и р а т с л е н. Называют эту
машину так потому, что она не только удаляет из
почвы ппп п корпи, по еще собирает их п выпо-
зпт с площадки.
После того как площадка очищена и под-
готовлена, приступают к земляным работам.
Овп очень разнообразны. При строительстве
зданпя роют котлован для фундамента и под-
1 атьпых помещении. Прп прокладке труб газо-
провода роют траншеи. При постройке железной
плп автомобильной дороги сооружают земляное
полотно Особенно большой объем земляных
работ приходится выполнять прп прокла ц.е
Рис. 2 Корчеватель-собиратель на ггр спичном
тракта ре.
судоходных и магистральных
оросительных каналов.
Строшельство аэродромов,
стадионов, улиц и площадей
новых городов начинается с
планировки, т. е. срезки
грунта на возвышенных местах
засыпки ниаип п пырашшпапия
площадки.
Самые распространенные ма-
шины для земляных работ —
механические лопаты—э иска-
на т о р ы. Опп бывают одно-
ковшовые и многоковшовые. На
стройках обычно применяются
одноковшовые экскаваторы.
технический показатель экскава-
тора — емкость его ковша, измеряемая п куби-
ческих метрах. Самый маленький отечествен-
ный экскаватор установлен на колесном трак-
торе «Беларусь» (рпс. 1). Емкость его копта
0,2 л3. На строительствах чаще всего встре-
чаются экскаваторы с ковшами емкостью п
0,5 — Злт3 (см. рис. на с гр. 418).
Широкую известность получил шагающин
экскаватор-гигант ЭШ-14 65, пр< славнвшинся
па строительстве Волго-Донского судоходного
канала им. В. II. .Лепина. Сейчас создан более
мощный экскаватор с ковшом емкостью 35 л3.
Вес этого гиганта — 2800 7’. Для его перевозки
нужно около ста железнодорожных платформ—
целый состав! (См. рпс. па стр. 38.)
Экскаваторы разделяются на три основные
группы:
Группа Тип Г мкость ковша в № Вес в Т Основная об- ласть приме- нения
Малые Средние Кру иные У нинер- еальные Скаль- ные Вскрыш- ные ° 1 СМ СМ О до 30 до 150 600 3000 Работы Пл строительство Погрл зка взор ванного камня в карьераv Горные работы
На строите ibctbc распространены главным
образом \ н п в е р с а л ь и ы е экскаваторы.
Они названы так потому, что могут раоотать
с различным сменным обору довапп- м. Пере-
двигаются экскаваторы на колесах и гусени-
цах или же шагают с помощью специаль-
ного оборудования: их устанавливают н па пон-
тонах На ходовой части одноковшового экска-
ватора колесной плп i у сенпчпоп— уставов-
422
млишии СТРОИТЕЛИ
лена платформа, которая может поворачииаткся
па 3(>0 ча кольце, лежащем па ходовой раме.
Б передней части ее находится стрела, ее положе-
ние можно и mi 1ягь, увеличивая или уменьшая
угол наклона. На ci ре ie закреплена шарнирная
рукояп. с ковшом. Ру «пять выдвигается вперед
п, i убирается под (епствием напорного устрой-
ства. На поворот пой платформе установлены
все основные механизмы машины: лебедки
подъема стрелы п подъема ковша, напорный
и поворотный механизмы. Прямая лопата
разрабатывает забой, расположенный выше
опорной плоскости экскаватора, а обратная
лопата забой, расположенный ниже опорной
плоскости (см рпс. па стр. .383 и 418).
На массовых земляных работах все большее
распространение полу чает экскаватор с рабочим
оборудованием чраглайна. Оно удобно тем,
что экскаватор при нем имеет длинную стрелу и
может подавать грунт либо на транспортные
машины, либо непосредственно в отвал или
земляное сооружение.
При работе многоковшового экскаватора,
получившего название машины непрерывного
действия, цепь с прикрепленными к кем ков-
шами все время медленно движется. Одновре-
менно— тоже очень медленно, по и‘прерыв-
но — движется п сам экскаватор.
Для земляных работ иногда применяется
рыхлится ь. Он разрыхляет очеш, плотный
грунт перед тем, как его начнут ергчать и
удалять землеройные машины.
Бе।б у п ь д о ।е р а па колесном тя1аче
или на гусеничном тракторе не обходится те-
перь пи одна стройка. Он валит деревья, кор-
чует пни, разравпивает площадки, засыпает
траншеи, самостоятельно насыпает невысокое
полотно автомобильной илп железной дороги.
Оборудование бульдозера можно установить па
любом тракторе, начиная с легкого колесного
мощностью 14 л. с. п кончая гусеничным гиган-
том в 300 л. с.
Рис 3. Самоходный скрсп°р с ковшом емкостью 10 .чХ
ТЕЛЕВИЗОР И Л ИОД КЕМПОМ
КРАНЕ
Телевизоры помогают управ-
лять башенным подъемным кра-
ном. Пере гакицая телевизионная
Камера установлена высоко на
кране. Глядя па экран приемной
части установки, машинист мо-
жет легко и быстро управлять ра-
ботой крана на расстоянии. При-
чем одни оператор и состоянии
управлял, несколькими кранами.
С помощью бульдозера можно перемещать
грунт па расстояние нс более 80 -100 лт. А что-
бы перемещать грунт на большие расстояния
(от 100 до 500 л<), применяют и р и ц е н и ы е
скрепер ы. Если же необходимо перебра-
сывать грунт па расстояние от 500 до 3000 лт,
лучше всею исио п.зовать с а походи ы с
скреперы. Скрепер срезает грунт слоями
толщиной 0,2—0,3 м, наполняет им доверху
свой ковш, затем сам перевозит его, выгру-
жает п разравнивает (рпс. 3). Характерный
Рис. 4. Мощный трехосный автогрейтер.'
технический показатель для скрепера, как
п для экскаватора, - емкост к его ковша. У са-
мого малого скрепера ковш емкостью 1,5—
2 л3, у самого большого—25—40 лг!.
В последние годы все большее распростра-
нение получают землеройные машины непрерыв-
ного действия. Одна из впх грейдер-
элеватор с дисковым ножом пли с плоскими
ножами. Двшаясь, ножи непрерывно срезают
грунт, который потоком поступает па транспор-
тер, а с пето ссыпается в автомобили-самосвалы
пли непосредственно п земляное сооружение.
А в т о г р е п д е |> — машина, которая в
блнж„11шпе годы будет изготовляться у пас в
большом количестве. Наряду с бу и,дозором это
423
1(А/( ЛЮДИ СТРОЯ1
самая необходимая па строительстве дорог ма-
шина. С ее Помощью прокладывают грунтовые
дороги, разравнивают пли перемещают грунт,
выполняют планировочные и профилировочные
работы, а зимой убирают снег да автострадах
(рпс. 4).
Основной рабочий орган автогрейдера—
отвал. В отличие от отвала бульдозера его
можно вынести в сторону, повернуть (в плаве)
па 360 , наклонить, т. е. поставить под любым
yr in и к горизонту.
ВОДА-СТРОИТЕЛЬ
На строительстве и в горном деле широко
применяется гидромеханизация, г. с.
разработка грунта и транспортировка его пото-
ком воды. Быстро движущаяся пода размывает
грунт и песет его по взвешенном состоянии.
На месте укладки грунта скорость движе-
ния воды замедляется, час1ицы грунта оседают
на дно, а вода уходит.
Гидромеханизация земляных работ увели-
чивает производительность труда, об( спечипает
высокое качество возводимых сооружений. Но
ее выгодно применять, когда есть много воды, де-
шевая электрическая энергия и песчаный грунт.
Рис. 5. Машины для уплотнения насыпного грунта
при постройке земляного сооружения:
и падаюшан лян га. подвешенная на стреле экскаватора (или
крана) Л гладкий каток, прмисплпсмый к трактиру, « кулач-
ковый каток; г самоходный каток на ппевмошипах.
40 млн. м3 земляных работ па прокладке
Волго-Донского капала и более 100 мли ,(з
па строительстве Куйбышевской и Сталинград-
ской 1 ОС выполнены плавучими земсна-
рядами. Производительность такого снаряда
от 200 до 1200 at3 в час, причем грунтов может
перемещать по трубам па расстояние от 2
4 км (см- рис. на стр. 420).
Плавучие земснаряды используются не
только па строительстве сооружений, ио 1. д.тя
добычи песка п погрузки его па баржи п.1п
в вагоны.
Как же работает эта замечательная машина?
Земснаря опускает па дно реки спои длин-
ный хобот. На конце хобота — мощная сталь-
ная фреза, которая, псе время вращаясь, раз-
рыхляет грунт, смешивай его с водой. Образу-
ется пульпа, которая засасывается хоботом
а затем по лежащим на понтонах трубам пере-
качивается к тому месту, где возводится зем-
ляное сооружение. Здесь пода стекает, а грунт
плотно ложптся в тело будущей плотины пли
насыпи.
При «сухопутной» гидромеханизации вода
под давлением подается к монитору, ко-
торый мощной струей размывает грунт. Этот
грунт с водой засасывает машина-землесос и
по трубам, уложенным па поверхности земли,
подаст к стройке.
Всякое земляное сооружение должно быть
достаточно прочным. Поэтому рыхлый насып-
ной грунт необходимо как следует уплот-
рпгь. Для этого его укатывают гладкими пли
кулачковыми металлическими катками плн
катками па пневматических шипах, трамбуют
тяжелыми падающими плитами, подвешенными
на крюке крапа или экскаватора (рпс. 5). или
специальными трамбовочным* машинами с боль-
шим числом попеременно ударяющих плиз
или уплотняют вибрационными машинами.
КАМЕННЫЕ ЗАВОДЫ И МЕЛЬНИЦЫ
Для промышленного п гражданского стро-
ительства, сооружения железных дорог я авто-
магистралей, постройки электростанции, пло-
тин и многих других работ требуется огромное
количество крупного камня, щебня, гравия
и песка.
Материалы эти не везде встречаются в при-
роде п готовом впде. Поэтому часто нх прихо-
дится приготовлять искусственно.
В каменных карьерах взрывают горячо ПО-
РОДУ- После взрыва мощные экскаваторы раз-
424
M i/lllllll.l С'П‘О11ТГ.111
бираюг породу и грузят камень и автосамосвалы
большой грузоподъемности или и железнодо-
рожные полувагоны. Камень доставляют па
дробильный завод, где его дробят до требуемых
размеров.
В тех случаях, когда нужно получить ка-
менный материал мелких размеров, последова-
тельно производят первичное, а затем вторичное
дробление, а при необходимости — и помол.
Прп первичном дроблении применяют щековые
дробилкп, а прп вторичном — валковые, конус-
ные или молотковые.
Самое мелкое дробление каменных пород и
приготовление так называемого минераль-
ного порошка производится па шаровых
мельницах. Такой минеральный порошок необ-
ходим, например, при постройке асфальто-бе-
тонных покрытий автомобильных дорог. Ведутся
опыты по дроблению твердых пород под во-
дой с помощью мощных искровых разрядов.
Пос ie дробления каменный пли гравийный
материал сортируют по степени крупности на
отдельные фраки!н. Для сортпровкп употреб-
ляют металлические сита, решета или
колосниковые решетки. Все они
имеют разные размеры отверстии — ячеек.
Эта операция называется грохочением,
а машины, применяемые здесь, г р о х о-
т а м и.
Щебень, граппй и носок надо тщательно
очистить от глппы и других примесей, ухуд-
шающих качество бетонной смеси пли раствора,
а также ба лласта, идущего па дорожное строи-
тельство.
Прп небольшом загрязнении каменного
материала его очищают на грохоте; при
среднем загрязнении — в струе воды на плоском
или барабанном грохоте; сильно загрязненный
материал очищают в специальных машинах—
гравиемойках и п е с к о м о й к а х.
На больших стройках, таких, как Волго-
Донской капал, Куйбышевская и Сталинград-
ская ГЭС, обычно специально создают крупные
камнедробильные и сортировочные заводы.
На крупных стройках сооружают большие
автоматизированные бетонные заводы с высокой
производительностью. Отсюда к месту работ
бетон перевозят в специальных ковшах или
подают по трубам с помощью особых насосов.
При изготовлении цементных растворов
для каменной кладки и штукатурных работ
применяют растворомешалки.
Многие детали бетонных и железобетонных
конструкций делают теперь ие па стройке, а на
заводах сборного железобетона.
Когда материалы для приготовления сборного
железобетона прпбынаюг па завод, пх разгру-
жают ппенматческпми устройствами в при-
емные б у н к и р ы. Затем ленточные транспор-
теры подают со склада гравий и песок в бункера
бетоносмеспте.тьного цеха н в бетономешалку.
Металл, необходимый для изготовления
стальной арматуры, поступает со склада.
В специальных ваннах его очищают от ржав-
чины, а потом протягивают па волочильном
станке, чтобы уменьшить его толщину до тре-
буемых размеров. На праипльпо-отре <пом стан-
ке mi галлпческпе стержни режут на куски
определенной длины; на гибочном станке стерж-
ням придается необходимая форма. Затем сва-
рочным автоматом их сваривают между собой.
Формуют железобетонные изделия на кату-
чпх металлических поддонах или формах-ваго-
нетках. Одна за другой опп движутся по кон-
вейеру. Здесь бетон укладывается в формы п
уплотняется па впброплощадке, которая дает
2,5 3 тыс. колебаний в минуту. Затем вагонет-
ка попадает в туннельную печь, в которой форма
в точение нескольких часов по щергается тер-
мической обработке паром, нагреваясь до 70 —
80 . После этого изделие и шлепают пз формы
и отправляют на чистовую o6paooTKj на шли-
фовальные станки и дробеструйные аппараты.
МАШИНЫ СТРОЯТ ДОРОГИ
На строительстве автомобильных дорог при-
меняют самые разнообразные машины, облег-
чающие п ускоряющие тр>д рабочих.
Магистральные дороги строятся на прочном
цементно-бетонном или щебёночном основании
с асфальто бетонным покрытием.
Для приготовления асфа 1ьто-бстоппой мас-
сы применяется смеситель. Он состоит пз двух
основных устройств; сушильного в смеситель-
ного. Песок и щебень в требуемых пропорциях
поступают в сушильный барабан, в котором их
сушат и нагревают горячими газами. Затем
с помощью элеватора его по ыют на вибрацион-
ный грохот, который разделяет материал па
три фракции. Каждая фракция поступает в со-
ответствующий отсек бункера п взв,впивается
прп (озпровке отдельно. Мешалка перемешива-
ет горячий щебень и песок сначала с минераль-
ным порошком, а затем с горячим бптумом.
Полученную смесь грузят в аптосамосиалы
и отправляют па стройку
Укладка асфальто-бсгоппон смеси — одна
из самых тру щых и ответственных операций
425
КАК ЛЮДИ СТРОЯТ
н дорожном строительстве. Прежде смесь
укладывали вручную; теперь это делае! спе-
циальная м ипипа — самоходный а с ф а л ь-
т о у к л а д ч п к. Он па ходу принимает би-
тумную массу из самосвала в свои бункер.
Скребковый транспортер распределяет ее по
ширине дорожного основания. 1 ут же трам-
бующий брус машины предварительно уплот-
няет асфальто-бетонную массу, а топкий сталь-
ной лист с шлифованной поверхностью —
выравнивающая плита — окончательно выгла-
живает ее.
Вслед за укладчиком идут моторные
к а т к п. Они 25—30 раз проходят взад и впе-
ред по одному месту н придают покрытию
дороги совершенно ровпу ю поперхпость.
Если покрытие имеет большую ширину,
асфальт оукладчш выкладывает асфальто-бетон-
ную массу несколькими параллельными поло-
сами.
Наиболее у совершенствованные современ-
ные дороги строят па цементно-бетонном осно-
вании. Такие дороги долговечны и могут прак-
тически выдержать неограниченно большое
движение различных автомобилей, даже самых
тяжелых самосвалов.
Для укладки и отделки цементно-бетонного
дорожного покрытия существует особая ма-
шина — самоходный б е т о н о р а с и р е д е-
л и т е л ь. Он принимает цементно-бетон-
ную смесь от самосва юп и pacupeflt 1яет
Рис. 6. Электрическая лебедка, широко распростра-
ненная на строительстве.
ее по ширине дороги. Передвигается он по
рельсам, которые называются р е л I. с - ф о р-
ма ми. Они служат не только для движения
ио ним машин, по и для придания формы боко-
вым граням бетонной полосы, выстилаемой
в качестве основания дороги. По этим же
рельс-формам движется и б с т о и о о т де-
ло ч н а и машина. После того как бетон рас-
пределен по всей ширине дороги, опа вырав-
нивает и уплотняет его.
На дорожные покрытия идут вяжущие ма-
териалы органического происхождения, глав-
ным образом битум, обладающий высокими
склеипаЮ1цнми качествами.
Битум быстро густеет при остывании.
Поэтому' перевозят его в специальных цистер-
нах, внутри которых устроены змесвш в
Когда битум нужно вылить из цистерны, по
этим трубам пропускается горячий пар. При
ве 1СППЫП на базу битум хранится в бпту-
мохраяплищах, тоже обогреваемых парен.
По мере необходимости битум подают непо-
средственно к смесительным асфальто-бетонным
yciaiioniiaM или наливают н а в т о г у д р о-
п а т о р ы.
Автогудронатор — это машина, которая пе-
ревозит битум и нагревает его, а затем рас-
пределяет в горячем состояния по дороге.
Автогудропаторы применяют при построите
упрощенных дорожных покрытий методом
«смешения на дороге». Разрыхленный па дороге
грунт заливается горячим битумом, переме-
шивается с ним, разравпипается п укатывается.
Такой быстрый и упрощенный способ постропкп
автомобильных дорог получит шпрокое рас-
пространение в ссльскпх местностях.
МАШИНЫ ЗАБИВАЮТ СВАИ
В практике строителей часто бывают случаи,
когда по тем пли иным причинам им приходится
возводить различные сооружения на слабом,
непрочном грунте. Чтобы укрепить его и
придать прочность основанию сооружения,
в грунт перед началом строптельс гиа забпвают
сваи — деревянные, стальные, бетонные и ш
железобетонные стержнп, в зависимости от
размера н тяжести возводимого сооружеппя.Для
защиты основания от подмыва водой в грунт
забиваются специальные спаи, образующие
шпунт — непрерывное ограждение в ваде
стенки. В грунт сваи погружают прп помощи
забивки, ввинчивания, вибрацпп или под-
мывкп его стру'ей воды. Для забпвки сван есть
42G
‘4ЛИ1И111.1 СТРОИТЕЛИ
специальные механизмы — копер, или спайный
молот.
В последнее время полу лил распространение
способ погружения спай п грунт путем нпиичи-
напця. Для этого применяют особые сваи, со-
стоящие из металлического или железобетонно-
го ствола с одной или несколькими винтовыми
лоиастямп. Ввинчивают их кабестаном.
Значительное распространение получил за
последнее время также впброударнып способ
погружения с помощью специального вибромо-
лота. Легкое оборудование и малые затраты
энергии делают этот способ эффективным.
МАШИНЫ ПОДНИМАЮТ
И ПЕРЕНОСЯТ ГРУЗЫ
С даппих времен наиболее трудной и мало-
производительной работой считалась переноска
и переброска с места па место, вверх или вчпз
массовых и тяжелых грузов.
Еще совсем недавно, например, кирпичи на
стройке переносили и поднимали на леса спе-
цпалытые рабочие — козоносы. Уложит такой
К0.Ю111 с кирпичи в особый деревянный ящик —
козу, взвалит его па спину и ле >ет по строи-
тельным лесам па самый верх, где трудятся
камевщи! и.
Железно дорожные вагоны тоже совсем недав-
но пагруи а ж и разгружали вручную рабочис-
гру тчикп.
Теперь эту работу выполняют подъемно-
транспортные п погрузочные манниты, целиком
заменяющие тяжелый физический труд тысяч
люден.
Подъемно-транспортные машины. применяе-
мые па строительстве, очень разнообразны.
К ним относятся: гру топодъемныс машины (ле-
бедкп, крапы п подъемники); конвейеры (лен-
точные, пластинчатые, винтовые, цепные, под-
весные п кенитовые); капа гпо-подвеспые дороги;
пневматический транспорт; погрузочные и
разгру точные машины.
Основа грузоподъемного механизма — это
обычно барабан, па который намотан стальной
канат. При подъеме груза канат наматывается
па барабан, нрп опускании разматывается. Для
увеличения грузоподъемности грузовой крюк
У подъемного крана подвешивается не на одной
ветви каната, а на нескольких. Такое устрой-
ство называется блочным полиспастом. Чтобы
Удержать груз па высоте при выключенном
моторе, на одном пз патов устанавливают
тормоз.
Рис. 7. Электрическая таль передвигается
по двутавровой балке.
Барабан с приводом, применяемый как само-
стоятельный механизм, па)ывается л ебс fl-
it о п (рис. 6). Очень компактная лебедка,
подвешенная неподвижно пли установленная
па однорельсовой тележке, называется талью
(рпс. 7).
С помощью крана можно перемещать груз
в нескольких направле-
ниях.
Грузоподъемный ме-
ханизм мостового
к [> а п а поднимает
груз. Затем тележка
вместе с грузом пере-
двигается по мосту' кра-
па, а сам м ют с тележ-
кой и гру <ом в свою
очередь передвпгасi ся
по подкрановым путям,
проложенным па сте-
нах пли колоннах зда-
ния (рпс. 9). Б а ш ен-
ны ii к р а и строитель-
ного типа Движется по
рельсам, проложенным
Рас. 8. Многочелюстной
грейфер для захвата
щебня, камней, руды.
427
иди люди с, роят
Зубчатый
редуктор
КРАНОВАЯ
ТЕЛЕЖКА
поднимается ими на Нс_
обходимую высоту а
затем под дцЯств’щч
собственного веса и.1и
центробежной силы цЫ.
гружаегся. Ковшовые
элеваторы приме пиют
главным обратом 11а
камнедробильных и бс-
путь тонных заводах.
Часто бывает нсобходвмо
перемещать мелкие материа-
лы по горизонтали па неболь-
шие расстояния. Для этого
употребляют винтовой транс-
портер — ш н е к, состоящий
пл желоба с полукруглымдип-
щемивппта с лопастями, напо-
минающего впит мясорубки.
На современных автозаво-
дах, а также в сборочных
цехах других промышленных
предприятий можно встре-
лить цепные подвес-
всвоссх, на заводах и складах железобетонных
Рис. 9. Мостовой электрический кран. Применяется на машиностроительных п ы С КОПВСйсрЫ, а также
изЗмий. мощные с б о р о ч ны е н спе-
циальные л и т с Й н ы е.
вдоль строящегося здания. Стрела крапа вместе
с грузом может поворачиваться вокруг башни
па ВбО .У многих строительных крапов по стре-
ле передвигается тележка с грузом.
Конвейеры — это машины непрерывно-
го транспорта. Они широко распространились
в самых различных производствах. У каждого
конвейера есть приводная станция, тяговые и
несущие органы, натяжное устройство и ста-
нина, т. е. рама, на которую or опирается.
Конвейеры называют стационарными,
когда овп закреплены на одном месте,
и передвижным п, или разбор-
но-звеньевыми, когда их можно пере-
брасывать с одной с гр« лнлощадки па другую.
У некоторых конвейеров, например л с и -
точи ы х, тяговый орган одн временно п не-
сущий. Несущим и тяговым органом такого
конвейера с тужит широкая лепта, изготовлен-
ная из нескольких слоев резины и ткани.
Для непрерывного подъема по вертикали
сыпучих грузов применяют к о в ш о в ы и эл е-
в а т о р. Сыпучий материал поступает сначала
в его нижнюю приемную часть, тде захватыва-
ется ковшами, прпкре пенными к движущей-
ся непрерывно цепи ти к широкому ремню, н
Эскалатор метро — тоже конвейер.
Подъезжая к цементному заводу, мы впдвм,
как по канату, нодвсшеппох|у на столбах, дви-
жутся вереницей, одна за другой, псоольшпе
вагонетки, которые везут па завод добываемый
в карьере материал. Это к а и а т н о-п о д -
веская дорога. На подвешенном к стол-
бам канате на колесах с желобками движутся
вагонетки, влекомые другим, тяговым канатом
Канатно-подвесные дороги строят в горах над
ущельями, над водным пространством п т. п.
В местах, где капатно-подвссная дорога про-
ходит пад шоссе пли населенной местностью,
под ней па значительной высоте подвешивают
прочную сеть. Этпм обеспечивается безопасность
па тот случай, еслп вагонетка почему-лпоо
сорвется с каната п упадет.
Мельне кусковые, сыпучпе п пылевидные
материалы цемент, угольная пыль, древес-
ные опилки и др. удобно перемещать с м< ста
на место с помощью пневматическо-
го транспорта, т. е. в потоке двшь)
щегося воздуха. Таких! способом материн
можно перебрасывать по горизонта.in па рас-
стояние до 1500 1800 .и, а по вертикали -
до 100 м.
ex ни^сс
транспорта
Я * ыйдем к иселсзнодорожпов ли
Я И нпи и nocMOTpuvi вдоль нее —
Я Я перед памп расстилается полот-
Ж» J но железной дороги. Н< слу-
г чанпо оно тан называется, - мы
видим широкую, ровную полосу земли, по кото-
рой уложены рельсы, далеко убегающие в обе
стороны. Железнодорожный путь должен быть
ровным, пологим, иначе локомотив не сможет
вести за собой тяжелый поезд. Поэтому главные
железные дороги - магистрали — па обширных
равнинах нашей страны строят так, чтобы кру-
тизна подъемов и спусков па протяжении всего
пути была небольшом. Па miioihx наших маги-
стралях она не превышает 9 л па каждые 1000л
пути,— или, как юворят железнодорожники, не
ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА
больше 9 тысячных. Но немало железных дорог
построено с еще меньшими подьемами п спуска-
ми—6, а то п 4 тысячных. Какое это имеет зна-
чение, мы поймем, если узнаем, что на подъем
4 тысячных локомотив может вести поезд почти
вдвое более тяжелый, чем па подъем в 9 ты-
сячных.
Как же строят железную дорогу? Когда при-
нято решение о постройке железной дороги,
надо спорна наметить па карте, где пройдет
ее линия, се трасса Понерхпость земли неров-
ная, пересечена оврагами, холмами, реками.
I рассу железной дороги намечают па карте
тнк, чтоб опа проходила между соединяемыми
ею городами по возможности по прямой. Изве-
стии, что же ieзная дорога Москва- Ленинград
4J9
ТЕХН И ЯА ТРЛ1Н ПОРТА
Рис. 1. Так устроен железнодорожный путь.
построена почти строго по прямой. Но и боль-
шинстве случаен даже в равнинной местности
приходится обходить высокие холмы плп глубо-
кие оирагп, озера или болота. Кроме того, ну-
жно, чтобы Железная дорога заходила в города
и поселки. Вследствие этого приходится откло-
няться от прямой липни. Когда трасса желез-
ной дороги намечена па карте, проектировщики
выезжают на место и проходят с землемерными
инструментами по всей намеченной линии, что-
бы уточнить трассу железной дороги и оконча-
тельно ее установить.
Теперь можно начинать строительные ра-
боты. Для того чтобы полотно железной доро-
ги построить ровным, пологим, надо возвести
'в низинах насыпи, прорезать возвышенности
выемкамп, построить мосты через реки и виа-
дуки, через оврагп. Чем более пологим (олжеп
быть железнодорожный путь и чем неровное
поверхность земли, тем больше нужно зем-
ляных и строительных работ, тем выше насыпи,
глубже выемки, больше мосты, тем дороже и
постройка. Но даже в равнинной местности
для строительства железной дороги нужно
вырыть п перевезти с места на место очень мно-
го земли, камня, привезти материал для M(JC_
тов. Поэтому при постройке железной дороги
широко применяют землеройные машины —
экскаваторы, скреперы, а также самосвалы и
другие средства транспорта. Насыпи нужно
строить так, чтобы они нс осели. Надо их уплот-
нить и у крепить откосы камнем п Дерном
а для отвода поды у подошвы насыпи прорыть
канавы. Там, где железнодорожный путь про-
ходит в выемке, надо также укреплять откосы
и устраивать канавы — кюветы для ответа
во (Ы (рпс. 1).
Гру рю и сложно строить мосты, особенно
бо плпне. Мосты строят п i металла, железобе-
тона, камня, Дерева. В настоящее время чаще
всего позволят метал.шческпе н железобетон-
ные мосты. Если речка у п.-ая, то строят бере-
говые опоры п устанавливают па них пролет-
ное строение — стальные ii.hi железобетонные
балкп. Если же река широкая, то, кроме бере-
говых, приходится возводить промежуточ-
ные опоры (быки), фундамент которых уходит
и русло реки, и устапаплнпать несколько
пролетных строений. На современных боль-
ших мостах пролетные строения часто делают
п виде металлических в ш железобетонных арок,
на которые опирается проезжая часть моста.
Ведь под тяжестью проходящего поезда силь-
нее всего прогибается средняя часть пролет-
ного строения между опорами. \рка позволяет
лучше противостоять прогпбу средней части
пролетного строения (рпс. 2, 3). Металли-
ческие пролетные строения легче железобе-
тонных, но на них идет много стали, их
нужно делась па металлургическом заводе
Рис. 2. Железнодорожный мост из металлических пролетных строений, усташи
ленных нп опорах — быках.
п привозить издало-
ка. Кроме того, при-
ходится их часто кра-
сить, чтоб защитить от
ржавчины. Железобе-
тонный хюст тяжелес.по
его можно делать па ме-
сте и красить не надо.
Поэтому и последнее
время строят все больше
железобетонных мостов.
1 ам, где железная до-
рога должна пересечь
высокую гору, строят
тоннели. Для сооруже-
ния тоннеля и мягких
породах применяются
специальные проход-
430
я»jii-.ni л и дорога
чсскис >циты> медлен „о
передвигающиеся по
трассе будущего тошк
ля номере того, как пик
выбирают грунт внере-
ди (рис. 4). С помощью
щита степы топ пел я
облицопинаются камин-
ными, чугунными п.III
железобетон ними пли-
тами, и н нем проклады-
вается рельсовый путь.
Когда тоннель соору-
жается в каменных по-
родах, приходится при-
менять взрывные ра-
боты, с помощью ко-
торых пробиваются скалы, а затем удаляется
каменная иоро щ до полного профиля тоннеля.
Проходческие щиты применяются и прп
сооруженпп в крупных городах подземной
железной дорогп — метрополитена. Трамваи,
троллейбусы, автобусы, пешеходы переполня-
ют у 1пцы. В тоннелях метро поезда могут ид-
ти без всяких помех и очень часто — каждые
1 —2 мин.; п это позволяет перевозить такое
огромное количество пассажиров, с которым
не справился бы никакой пион городской тран-
спорт.
Земляное полотно и мосты называются
нижним строением пут н. Оно
слу<кит основой верхнего с г р о е п и я
пути — рельсов, шпал п балласта.
Рельсы прокатываются из стали па метал-
лургических заводах. Посмотрим на рельс
с его торца (конца). Поперечный профиль
рельса состоит из головки, по которой катятся
колеса локомотивов н нагонов, высокой шей-
ки и широкой подошвы, которые по дают рель-
су изгибаться ипп । и в
стороны при прохожде-
нии тяжелого поезда.
Почему подвижной
состав — локомотивы и
вагоны — не сходит с
рельсов прп движении?
Колоса подвижного
состава наглухо насаже-
ны на осп и вращаются
вместе с ппми (нх назы-
вают колесные и а -
р ы). По ободу (бан
дажу) каждого колеса
с внутренней стороны
по всей его окружности
Рис. 3. Железобетонный мост.
есть выступ — гребень. Он нс дает колесу
сойти с рельса наружу. Couth с рельсов внутрь
рельсового пути колесу мешает гребень дру-
гого колеса тон же колесной пары.
Вес локомотппа плц вагона создает нагруз-
ку па колесо, а через него — па рельс. Поэтому
при движении подвижного состава между ко-
лесом и рельсом возникаетсп ia трения (сцепле-
ния), п колесо нс скользит по рельсу, а опирает-
ся на него, катится по нему. От силы, прижи-
мающем ко icco к рельсу, зависит п сила тяги
локомотива, способность его вести ia собой по-
езд большего пли меньшего веса. Чем тяж-лее
локомотив и чем сильнее его колеса прижима-
ются К рельсу, тем более тяжелый поезд может
он вести. Конечно, п дннгатс ш локомотива
должны быть достаточно мощными, чтобы на-
ходиться и соответствии с собственным несом
локомотива и весом поезда п вести его с необ-
ходимой скоростью. Но если локомотив будет
слишком легким, то он нс сможет вести за со-
бои тяжелый поезд, какими бы мощными ни
431
ТРУППКЛ ТРАНСПОРТА
Рис. 5. На поворотах путь укладывают так, чтобы
наружный рельс был выше внутреннего.
были его двигатели. Колеса такого локомотива
пс будут достаточно сильно прижиматься к
рельсам и начнут скользить.
Рельсовый путь, ровный и твердый, очень об-
легчает движение подвижного состава на сталь-
ных колесах. Еще до появления железных до-
рог выяснилось, что лошадь по рельсовому
пути может везти груз п несколько раз более
тяжелый, чем по обычной дороге. Именно поэто-
му рельсовые пути стали широко применять па
шахтах и заводах для перевозки таких тяжело-
весных массовых гр' зов, как у голь и руда.
Современные исследования показали, что
сопротивление движению па рельсовом пути в
несколько раз меньше, чем па лучшей асфаль-
товой дороге.
Рельсы, уложенные в njTb, скреплены друг
с другом болтами и накладками в сплошную
рельсовую пить. При у кладке рельсов между
ними оставляют небольшие зазоры в стыках,
рассчитанные па удлинение рельсов в летнее
время, когда они сильно нагреваются солнцем.
Если бы рельсы укладывали плотно, то их при
нагревании могло бы выгнуть в разные сторо-
ны, а это грозит крушением.
Каждому хорошо знаком равномерны!! стук
от перекатывания колес вагона через стыки рель
сов. По стуку колес пассажир, г !ядя па часы
с секундной стр! jiKoii, может высчитать скорость
движения поезда. Длина каждого ре ,ьса у' нас—
12,5л1.Это значит, что ВОновторяюшпхся равно-
мерно сту ков отсчитают нам километр Про-
следив, за сколько секунд мы проехали кило-
метр, мы узнаем скорость поезда.
На у частках пути, где железнодорожная
линия закругляется, наружный рельс уклады-
вают немного выше внутреннего, чтобы облег-
чить прохождение локомотивов и вагонов но
крпвоп. Поэтому при прохождении по кривой
локомотивы и вагоны немного наклоняются в
ту' сторону, куда ведет кривая пути (рнс. 5).
Рельсы прикреплены к шпалам костылями
с широкой головкой, забиваемыми в шпалу
так, что головка костыля прихватывает край
подошвы рельса. Между подошвой рельса и
паи toft помещают широкую металлическую
подкладку, применяемую для того, чтобы дав-
ление рельса на шпалу распределялось бы на
большую площадь.
Шпа 1Ы уг нас сосновые. Чтобы они дольше
лежали в пути, нх пропитывают масляным
раствором, предохраняющим от гниения. Поэ-
тому новые укладываемые в путь шпалы чер-
ного цвета. На шпалы расходуется очень мно-
го леса, п в настоящее время их начинают
делать пз железобетона. Такие шпалы дороже,
чем деревянные, но зато могут служить гораздо
дольше.
Шпалы нельзя укладывать прямо на земля-
ное полотно, так как под тяжестью проходящих
поездов они были бы вдавлены в грунт. Поэто-
му между шпалой и земляным полотном кладут
слои балласта — щебень, гравии, песок. Про-
странство между шпалами также заполняют
балластом, чтобы сделать путь устойчивее.
Лучший вид балласта — щебень. Он пе терцет
устойчивости под дождем, легко пропускает
поду, долговечен.
Верхнее строение пути — рельсы, шпалы и
балласт — должно выдерживать большой вес
быстро идущих поездов. Чем тяжелее локомо-
тивы и больше нагрузка вагонов, тем прочнее
должно быть верхнее строение, тем тяжелее ре 1ь
сы, тем чаще уложены шпалы. На железных до-
рогах с очень большим движением путь должен
быть особо прочным. Например, в метро шпалы
уложены па сплошное бетонное основание.
Такой путь — на сплошном бетонном основа-
нии будет укладываться в будущем на всех
главнейший^ магистралях же ie шы.х дорог.
Тепловоз ТЭ 3 пм'-ст дне секции, но может работать и каждой секцией отдельно. Он вредна тачен для
работы с грузовыми поет дамп; скорость его до 100 км час; управление - автоматическое. Дизель зап1
скается ври помощи электростартера в аккумуляторных батарей. Дизель вращает электро!оператор,
которып даст энергию шести тяговым элс|;трод1нпате.чям, расположенным на каждой осн. Тен швоз име-
ет пневматнч<Т1'у1О тормозную систему, давление воздуха в вой создается специальным KOMnPccroP0M'
432
ТЕПЛОВОЗ тэ-з

ЖРЛЕЗПЛН ДОРОГА
Локомотпп и нагоны
переходят с одного пути
на другой с помощью
стрелочных перенодон.
Обыкновенный стрелоч-
ный перевод состоит
пз стрелки п кресто-
вины. Важнейшие частп
строчки -два остряка.
Острый конец каждо-
го остряка с помощью
переводного механизма
можно прижать к тому
п.ш другому рельсу и
направить подвижной
состав прямо пли на боковой путь. Пройдя
стрелку, подвижной состав вступает па место
пересечения двух рельсов, называемое кресто-
виной. Чтобы колеса не сошли с пути на кре-
стовине, против нее укладывают контррельсы.
Для укладки верхнего строения пути на
советских железных дорогах широко применя-
ют механизмы.
Интересен путеукладчик системы Платова.
Он укладывает путь готовыми звеньями — рель
сами с прикрепленными к ним шпалами. Зве-
нья заготовляются Заранее на базах и нагру-
жаются целыми пакетами на платформы, впереди
которых прицеплен путеукладчик. Локомо-
тив ставится сзади и толкает весь этот поезд.
Подъемный кран путеукладчика поднимает
звено, выносит его вперед п опускает на под-
готовленное земляное полотно. Звено сцепляет-
ся с уже уложенным путем, и путеукладчик
продвигается по этому звену дальше. С помо-
щью путсу кладчика работа по укладке пути
выполняется очень быстро. Укладка одного
звеяа занимает всего полторы минуты. После
укладки пути производится балласти-
ровка. Балласт подвозится в самораз-
гружающлхея вагонах или па обычных плат-
форма к ц выгружается на путь. После этого
специальная машина — элсктробалластер —
разравнивает балласт и, идя по уложенному
пути, поднимает его под собой на ходу мощ-
ными магнитами. Балласт, лежащий па пути,
при этом проваливается между шпалами п за-
правляется под них специальными струнка
мп. Электробалластер идет прп подъемке пути
со скоростью 5 10 км в час и заменяет более 200
Рис. ft. Путеукладчик.
рабочих. Затем балласт уплотняется под шпа-
лами и между вимп с помощью шпалоподбоек
и трамбовок.
На паших железных дорогах все шире пр i-
меняется новая передовая техника. Крупней-
шее значение имеет широкое внедрение эле к-
трпческой и тепловозной тяги. По решению
XXI съезда Коммунистической партии в семи-
летии 1959—1965 гг. будут электрифицированы
железнодорожные магпетрали, связывающие
Москву с Уралом, Сибирью и Дальним Восто-
ком, Москву с Харьковом, Ростовом и Мине-
ральными Водами и др. Общее протяжение
электрифицированных железных дорог со-
ставит 30 тыс. км — почти четверть всей нашей
железнодорожной сети.
Электрифицированная железная дорога
получает электроэнергию с крупных электро-
Рис. 7. Рельсоукладчик.
Панорама железночорожпои станции. Па переднем плане — вокзал. Вдали видны тепловозное депо в сор-
тировочная горка. В кружке — комната дежурного по станции с указателем всех путей, стрелок в се-
мафоров.
□ 28 Детская анцишюяедия. т. 5.
433
Тк ХП11КЛ ТРЛ11С11ОРТЛ
станций тепловых п гидравлических. Трех-
фазпый ток высокого напряжения с этих элек-
тростанции поступает па тягоные подстанции
железпы х дорог, построенные через каждые
20—.30 км железнодорожной липпп. На этих
подстанциях переменный ток высокого напря-
жения преобразуется в постоянный ток напря-
жением 3 тыс. в, нужный для тягп. С тяговых
подстанции постоянный ток направляется в
контактный провод, подвешепный горизонталь-
но над рельсовым путем (рпс. 8). На крыше
>лсктровоза прикреплены токоприемники -
пантографы, по которым электрический ток
направляется к тяговым двигателям электрово-
за. Электровозы серий ВЛ-19, ВЛ-22, ВЛ-23
имеют по 6 колесных пар. Колесные пары
расположены по трп в двух тележках, па кото-
рые опирается кузов электровоза. Напболее
мощные наши электровозы серии Н 8 имеют
по 8 осеп. Этп электровозы получились настоль-
ко длинными, что пришлось разделить их па
две секции, опирающиеся каждая па две тележ-
ки с двумя колесными парами. На каждой оси
электровоза находится по тяговому двигателю
постоянного тока, которые через спетому зуб-
чатых передач вращают колесные пары п при-
водят электровозы в движение. Электрический
ток, пройдя через пантограф к тяговым двига-
телям и совершив в них работу, идет затем в
рельсы, служащие вторым проводом. Из рель-
сов ток через отсасывающие линия возвращает-
ся па тяговую по «станцию (рис. 9). Приборы
управления электровоза расположены в удоб-
ных кабинах, находящихся в обоих его концах.
Это дает иозможпость электровозу двигаться
в любом нужном направлении — машинист
должен лишь перейти пз одной кабины в дру-
гую. Электровозы Н-8 развивают мощность
5700 л. с. и могут нести грузовой поезд весом
около 6 тыс. Т па подъеме 6 тысячных со ско-
ростью 40 к.н час. Пассажирский электровоз
может развить очень большую скорость. На
испытаниях во Франции в 1956 г. была до-
стигнута максимальная скорость поезда с элек-
тровозом 331 км час.
На пригородных электрифицированных ли-
ниях пассажиры перевозятся в электросекцпях.
Каждая из пп.х состопт пз трех пассажирских
вагонов. Под кузовом среднего вагона на его
осях находятся тяговые двпгателп. На концах
крайних вагонов расположены кабины мавш-
ппста. Пригородный электропоезд составляет-
ся пз 2 плп 3 секций. Наши иовепшле электро-
секции, построенные в Риге, могут развивать
скорость до 130 км час.
В последнее время стали применять па элек-
трифицируемых железных дорогах не постоян-
ный, а переменный однофазный ток повышен-
ного напряжения. Это даст возможность строп. ь
тяговые подстапцпп по через 20 30. а через
60 70 км, т. е. уменьшить вдвое-втрое их
число, а подстапцпп сделать более вро,ты-
мп п дешевыми. Облегчается и удешевляется
и кошакгпая сеть. Преобразование же пере
434
ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГ 1
менного тока в постоянны!! производится па
самом электровозе. На переменном токе элек-
трифицируется часть Сибирской магистрали, а
затем и многие другие железнодорожные линии.
Наряду с электрической все большее рас-
пространение на наших железных дорогах по-
лучает тепловозная тпга. Первые тепловозы
попвилпсь на советских железных дорогах
40 лет тому назад по инициативе В. II. Лепина.
Тепловоз — «близкий родственник» электро-
воза. Электровоз получает энергию по проводам,
а тепловоз вырабатывает ее на собственной
электростанции, расположенной тут же. Серд-
це тепловоза — двигатель внутреннего сгора-
ния, дизель. Тепловоз ссрип ТЭ-1 пмеет 1 ди-
зель в 1000 л.с., на двухсекционном тепловозе
ТЭ-2 имеется 2 дизели по 2000 л.с., а на новом
тепловозе Коломенского завода — дизель в
3000 л.с. в каждой секции. На одном валу с
дизелем находится дппамомашппа — генератор
электрического тока. Вырабатываемый ток по-
ступает в тяговые электродвигатели, находя-
щиеся па осях тепловоза (см. цв. рпс.,
стр. 432).
Тепловоз сложнее электровоза п стоит
дороже, зато он не требует контактно# сети п тя-
говых подстанций. Тепловоз можпо использо-
вать везде, где только уложены железнодорож-
ные пути. Дизель — экономичный двигатель,
поэтому запаса нефтетоплпва па тепловозе
хватает па долгий путь. Очень удобен тепловоз
на маневрах.
Тепловоз можно было бы сильно удешевить,
если бы удалось создать дешевый механичес-
кий привод от дизеля непосредственно па веду-
щие колеса, как, например, у автомобиля.
Тогда стала бы не нужной очень дорогая элек-
трическая часть тепловоза — генератор и элек-
тродвигатели. Эта задача вполне разрешима,
но имеющиеся опытные устройства пока еще пс
показали себя достаточно надежными в работе.
Другая интересная задача заменить дпзель
газовой турбиной. Газовая турбина требует
гораздо меньше места, чемдвзель, и локомотив
с газовой Турбиной — га.чоту рбовоз — можпо
сделать гораздо более мощным, чем тепловоз
таких же размеров. Кроме того, для газовой
турбины можно попользовать дешевые и гру-
бые виды иефтетоплпва — мазуты. Первый со-
ветский газотурбовоз уже построен н прохо-
дит испытания.
Электровозы п тепловозы — новые локомо-
тивы. С каждым годом они оттесняют старые
локомотивы — паровозы. Первые паровозы по-
явились 150 лет тому назад, сейчас опп стало
невыгодны. Пз того колвчества тепловой
энергии, которое заключено, папрпмер, в угле,
паровоз превращает в механическую энергию
только 5%, а остальное теряется, выпускается
в воздух с паром, дымом, нзлу ченпем. Паровая
машина паровоза с поршнями п золотинками
очень устарела. Е промышленности поршне-
вую паровую машину уже давно заменили турби-
ны. А создать хороший локомотив с паровой
28*
435
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
турбиной не удалось — такие локомотивы по-
лучались дорогие, неудобные и малонадежные.
Оказалось, что ныгодпее всего вовсе отказать-
ся от паровой тяги и заменить ее более прогрес-
сивными видами тяги — электрической и теп-
ловозной.
Локомотивы ведут за собой поезда. Пасса-
жирские поезда составляются у нас из 15—16
цельнометаллических вагонов, грузовые по-
езда — пз 40 50 п более четырехосных ваго-
нов. Немало у нас еще и двухосных грузовых
вагонов. По весу каждый нагруженный четырех-
осный вагон равен 2,5 — 3 двухосным. Есть у
нас и вагоны с 6 и более осямп.
Пассажирские вагоны раньше строились
с деревянным кузовом. Такой кузов непрочен
и, бывало, во время крушения поезда разби-
вался в щепы. Теперь пассажирские вагоны стро-
ятся только с цельнометаллическим кузовом.
Такому вагону не страшно никакое KpjnieHue,
и ехать в нем безопасно. Основа кузова — проч-
ная стальная рама с укрепленной на ней об-
решеткой, состоящей пз стоек, продольных ба-
лок и потолочных дуг. Обрешетка обпита
снаружи стальными листами, а внутри — мно-
гослойной фанерой. Нашп вагоны очень удобны
дли пассажиров. Все вагоны дальнего сле-
дования имеют спальные места, водяное цен-
тральное отопление, электрическое освещение
от собственной дппамомашины, приводимой
в движение от осп вагона (па стоянках от
аккумулятора), вентиляцию (рис. 10). Кузов
пассажирского вагона опирается на две двЛ х-
осные тележки с гибкими рессорами и пружи-
нами для плавности хода. Тележкп (рпс. 11) мо-
гут поворачиваться вокруг вертикального шты-
ря, который входит в отверстие рамы вагона Это
дает возможность вагону проходить по кривым
436
ЖЕЛЕЗ II ЛИ ДОРОГ Л
частям пути. Если надо сменить тележки, напри-
мер, ври ремонте нагона и и когда вагон исрсхо-
дрт на более узкую заграничную колею, - кузов
вагона приподнимают па домкратах, выкаты-
вают тележки и заменяют пх другими.
Вагоны сцепляются друг с другом массив-
ной автоматической сцепкой, прикрепленной
к раме вагонов п локомотивов. 1 оловка авто-
сцепки имеет два так называемых зуба и зев
с замком При нажатии вагонов -руг на друга
малый зуб каждой автосцепки входпт в зев дру-
гой, замки сжимаются и запирают автосцепки.
Расцепка производится путем поворота ручки,
расположенной на кузове вагона (рпс. 12).
Тормозятся вагоны автоматическими тормо-
лами, сжатым воздухом. Под всеми вагонами
поезда проходит труба — воздушная магис-
траль. Между вагонами она соединена гибкими
шлангами. В магистраль накачай сжатый воз-
дух вз главного резервуара па локомотиве.
С воздушной магистралью соединены запасные
резервуары сжатого воздуха п тормозные ци-
линдры, находящиеся под к: ждым вагоном.
Когда машинист на локомотиве поворачивает
ручку тормоза (подобные же ручьи имеются
и в вагонах), сжатый воздух выходит нз магист-
рали наружу. Тогда запасные резервуары под
вагонами соединяются с тормозными цилинд-
рами, сжатый воздух из резервуаров поступа-
ет в этп цилиндры и через рычажную передачу
прижимает колодки тормозов к колесам. Про-
исходит торможение. В случае разрыва поезда
воздух также выйдет из магистрали, и прои-
зойдг г торможение.
Грузовые вагоны бывают различных тппов
в зависимости от рода перевозимых грузов.
Для перевозки всяких промышленных изделии,
зерна и других грузов, которые надо прикрыть
от снега в дождя, попользуются крытые вагоны.
Уголь, руду, лесоматериалы, машины перево-
зят в открытых вагонах — в полувагонах и на
платформах. Для нефти, бензина, керосина
требуются цистерны. Мясо, рыба, фрукты пе-
ревозятся в вагонах-холодпльппках. Есть и
специальные вагоны с опрокидывающимся ку-
зовом для разгрузки строительных грузов,
вагоны для перевозки (Липиомерных грузов,
цистерны для перевозки молока и другие ва-
гоны (рис. 14).
Теперь грузовые вагоны строят почти исклю-
чительно четырехосные. Такой вагон может под-
нять 60 Т груза столько, сколько перевезет
15—20 больших грузовых автомобилей. За по-
следние годы стали строить еще более крупные
вагоны — шестпосные, поднимающие 95Т груза.
Рис. 11. На двух таких тележках установлен пас-
сажпрений вагон.
Рис. 12. Автосцепка быстро и
вагоны.
надежно скрепляет
Рис. 13. Так действуют тормоза в вагоне, если поезд
надо быстро остановить.
437
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Четырехосные грузовые вагоны, как и пас-
сажирские, установлены па двух двухосных
тележках, но более упрощенной конструкции
п с менее гибкими рессорами. Автоматическая
сцепка и автоматичсскпс тормоза также в об-
щем сходны с темп, которые применяются и на
пассажирских вагонах.
На железнодорожной линии через каждые
7- 10 км расположены станции. На крупных
узловых станциях имеется много всякого рода
сооружений п устройств. Здесь расположено
большое количество путей для вагонов. Группы
Рис. 15. Маневровый тепловоз на станции.
таких путей для приема и отправления грузо-
вых поездов, для сортировки вагонов называют-
ся парками. На крупных станциях имеются
локомотивные и вагонные депо, мастерские,
электростанция, склады топлива, грузовые
склады, пассажирское вокзалы. Обычно к круп-
ной стапцпп примыкает много подъездных
путей, ведущих к фабрикам п заводам, шахтам
и рудникам, элепаторам и складам. Большая
часть norpj эки и выгру кп гру зов происходит
нс на самих станциях, а непосредственно на
подъездных путях (см. цв. рис., стр. 433).
С этих путей иагопы подаются па станцию,
и пз ппх в сортировочном парке состаьляют
поезда. Многие прибывающие па станцию гру-
зовые составы после короткой стоянки отправ-
ляются дальше. Но есть немало поездов, которые
состоят из вагонов разного назначения. Этп
вагоны надо включить в другие составы плп
направить на выгрузку. Такпе поезда после при-
бытия на стапцшо подаются па сортировочную
горку и распускаются. Пу тп сортировочной гор-
ки проходят через возвышение — «горб», с ко-
торого вагоны скатываются под влиянием соб-
ственного веса па разветвляющиеся пути сор-
тировочного парка. Локомотпв надвигает —
толкает сза тп — заранее расцепленный сост0з
вагонов па горку. Стрелки переводятся на тот
п.ш (ругой путь в завпспмостп от того, куда
438
___il'l П -ЗПЛИ ПОРОГА
дальше пойдет нагон. 1ак нагоны, скатываю-
щиеся с горки, гру ппируются па сортировочных
н\тях. Чтобы они не разбились при ска-
тывании, пх тормозят вагонными замените-
лями, расположенными на горках, а гакже нод-
клацыванпсм под колеса вагонов стальных
башмаков (рис. 17).
Помимо крупных станций, обычно располо-
женных в железнодорожных узлах, где скре-
щпваются желез подорожные липни разных на-
правлений, имеется много mc.ii.ib станций,
называемых промежуточными, с малым коли-
чеством njieii.
На однопутных линия- устраиваются ра.гь-
ещы, па которых поезда одного направления
ожп ,ают прибытия встречных поез дов.
Станции отделяются друг от друга пере-
гонами. На перегоне однопутной линии может
одновременно находиться только один поезд,
а на перегоне двухпутной линии — два. Поезд
можно выпустить со ставцип на перегон только
тогда, когда предыдущий поезд придет на сле-
дующую станцию. После этого красный свет на
выходном светофоре заменяется зеленым, а
там. где нет светофоров, поднимается крыло
семафора путь свободен, поезд .можно отправ-
лять. Чтобы пропустить больше поездов по же-
лезнодорожной 1П111Ш и обеспечить бс юпаспость
движения, применяют автоматическую блоки-
ровку (рпс. 19).
Прп автоматической блокировке перегон
между станциями разделяется ся< гофора.ми па
439
ТЕХНИКА TT'Allt ПОРТА
несколько блокучастков. Рельсы соседних блок-
участьои изолированы друг от друга про-
кладками. По рельсам каждого участка про-
пускается слабый ток. Поезд, иступив на учас-
ток, замыкает цепь, в результате чего на
светофоре зеленый цвет переключается на крас-
ный. После освобождения поездом участка рель-
совая цепь размыкается, первый светофор
переключается с красного цвета на желтый,
а второй — с зеленого па красный. После ос-
вобо.кденпя поездом второго блокучастка жел-
тый цвет на первом светофоре заменяется на зе-
леный, а красный цв»т на втором заменяется
на желтый.
Еще более совершенное устройство — авто-
матическая локомотивная сигнализация, прп
которой в будке машиниста устанавливается
светофорчик, повторяющий показания путевых
сигналов. Обычно при этом локомотив обору-
дуется и автостопом, автоматически останавли-
вающим поезд перед закрытым светофором,
если машинист почему-либо не смог сам этого
сделать (рпс. 20).
На железнодорожном транспорте есть и
много других автоматических устройств, по-
могающих железнодорожникам в их работе.
Все шире применяется диспетчерская цен-
трализация, помогающая диспетчеру руко-
водить движением поездов па целом участке
длиной 200—250 км. Перед диспетчером — све-
товое табло, на которое нанесены схемы всех
перегонов п стапцпй участка. Диспетчер впдит
на этом табло, где находятся поезда, следую-
щие по участку, как лучше использовать сво-
бодные пути на станциях, свободные перегоны,
чтобы быстрее пропустить поезда по участ-
ку. Передвигая рукоятку па табло п нажимая
кнопку, диспетчер переводит стрелки на стан-
циях, открывает сигналы отправления поезда,
прпиимас г и отправляет поезда. Подобные же
табло с нанесением путей применяются и для
управления стрелками и сигналами на стан-
циях. Для того чтобы пропустить поезд через
станцию, достаточно нажать две кнопки в начале
и конце маршрута — и все стрелки, входящие
н маршрут, автоматически переводятся.
На станциях начинают применять телеви-
дение, счетно-решающпе устройства для управ-
Рис. 18. Радио дает возможность диспетчеру связываться со всеми станциями и машинистами локомотивов.
440
ЖI 1Г 311 ЛИ ДОРОГ Л
ленпя движением поездов (автомавшиисты) и за-
медлителями на Сортировочных горках. Новая,
совершенная техника открывает широкие пер-
спективы дальнейшего развития наших желез-
ных дорог.
Железная дорога работает непрерывно,
круглые суткп. Днем и ночью идут поезда, от-
правляются и прибывают пассажиры, нагру-
жаются и выгружаются вагоны, .(та непрерыв-
ная и разнообразная деятельность требует
слаженности труда многих п многих работни-
ков железных дорог — машинистов электро-
возов и тепловозов, кондукторов грузовых п
пассажирских поездов, составителей поездов
и диспетчеров, стрелочников п сигналистов,
путевых обходчпков и ремонтных рабочих.
Чтобы работа всех нх была слаженной, нужна
точность и дисциплина, своевременное выпол-
нение всех обязанностей каждым работником,
твердое соблюдение правил п приказов.
Движение поездов на железных дорогах
совершается по графику и расписанию. График
движения поездов определяет порядок работы
всех отраслей железнодорожного хозяйства. С
графиком движения поездов согласовав график
оборота локомотивов. От графика движения
поездов зависит и работа станций по погрузке,
выгрузке, формированию и расформированию
поездов. В «окна» графика движения между
двумя поездами рабочие ремонтируют путь,
меняют рельсы и шпалы. С графиком дви-
жения поездов связана и работа вагонников
и всех других железнодорожников.
График движения поездов по одной дороге
не может составляться оторванно от графика
движения поездов по другой дороге, — они
должны быть согласованы, так как поезда пере-
ходят с дороги на дорогу, обращаются по всей
железнодорожной сети.
Если мы посмотрим на график движения
поездов по какому-нибудь участку железной
дорогп, то увпдпм, что это большой лист бума-
ги, па котором нанесена сетка горизонтальных п
вертпка еьных линий. Горизонтальные линии
обозначаютстапцпп, а вертикальные — часы су-
ток (жирные) п десятпмпнуткп (тонкие). Двпже-
СХЕМА ДЕЙСТВИЯ АВТОСТОПА
-4 -НУг-Яг
Релейный
ШКАФ
Красным
Рельс
Рис. 20. Огонь светофора, расположенного па пути, повторяется на светофорчике в каиине машиниста. И если
машинист при красном свете почему-либо не затормозит, в действие вступит автостоп.
Электропневматический
КЛАПАН АВТОСТОЛА
tz Усилитель
& И ДЕ ШИФРаТ ор
Приемная
Красный катушка
Тормоз
441
77 Mill К Л Т1‘ \11C11OPTA
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ НАГОНЫ НА АСФАЛЬТЕ
Может ли железнодорожный иагоп, ирибып на станцию назначения, продолжить
затем свой путь по асфальту п доставить груз п< посредственно получателю? Оказы-
вается, может.
Имеются вагоны, которые снабжены ко.кч ними парами обычного типа и шин
пымн колесами. В зависимости от вида пути одна из колесных пар приподни-
мается, а вторая опускается и служит для перемещения вагона. Тягач доставляет
такие вагоны от места погру 1ки к железной дороге. Здесь специальный составитель-
тягач с помощью мощного домкрата в течение нескольких минут передвигает вагон
па рельсы, опускает железнодорожные колеса и сцепляет его с другими вагонами.
Так железнодорожные вагоны научились передвигаться по шоссейным дорогам.
гиге поездов обозначается в виде наклонных ли-
пин Линии, проведенные наискось сверху вниз и
вправо, показывают движение поездов от стан-
ции, указанных вверху графика, до станции,
указанных внизу. Лпнпи, проведенные наис-
кось снизу вверх п вправо, показывают движе-
ние поездов в обратном направлении. Чем
круче наклон линий. тем выше скорость дви-
жения.
Когда график двпжопия составлен, выписы-
вается время отправления г прибытия составов
ко всем станциям, на которых поезд имеет
стоянки, п составляется расписание движения.
За выполнением графика движения поездов
с 1едят диспетчеры. Они имеют телефонную
связь со всеми станциями своего участка по
се гектору, с помощью которого диспетчер может
непосредственно связаться с любой станцией и
депо своего участка. Диспетчеру сообщают
о времецп прохождения поездов через стан-
ции. На основе этих сведении ведут график
исполненного движения, нанося на сетку гра-
фика шипи, изображающие движение факти-
чески проследовавших поездов.
Диспетчер не просто регистратор, он
командир движения. Видя по графику испол-
ненного движения, где находится п как про-
двигаются поезда по его участку, диспетчер дает
ио телефону станциям приказ пропустить поезд
быстрее, чтобы нагнать его опоздание, если
оно произошло; какому поезду, быть может,
уступить место следующему за ним; как лучше
использовать пути па станциях. И все это
для того, чтобы выполнялось расписание, чтобы
все отклонения от пего были бы напмепыппми,
чтобы график .щи.ьепия в целом выполнялся
бы как можно точнее.
Сведения о продвижении поездов передают-
ся пз спсиетчерскон в управление дороги, а
оттуда - в Министерство путей сообщения.
Таким образом, всегда можно следить за дви-
жением поездов на каждом участке, каждой
дороге и па всей сети в целом.
Железнодорожным транспорт должен ра-
ботать точно, как хорошие часы. Нужно, чтобы
пассажир мог точно рассчитать время своего
отъезда и приезда, чтобы на любом заводе,
фабрике, шахте, элеваторе могли знать зара-
нее, когда будут отправлены их гру зы и когда
они прибудут па место.
Л это требует величайшей слаженности в ра-
боте всех служб железнодорожного транспорта,
всех отраслей его большого и сложного хозяй-
ства. На сети железных дорог трудится боль-
ше дпу х миллионов человек, а еслп считать
вместе с желе шодорожнпкамп промышленных
предприятий больше трех миллионов работ-
ников. От всей этой армии железнодорожни-
ков требуется величайшая организованность
и дисциплина в работе. Для того чтобы поез-
да ходили точно по графику п расписанию,
нужно заботливо содержать в исправности ло-
комотивы н вагоны, путь и связь, нужно во-
время и тщательно пх ремонтировать, нужно
соблюдать правила технической эксплуатации,
приказы п инструкции. Вот почему так важно,
чтобы железнодорожники были дисциплиниро-
ванны и пунктуальны, хорошо знали поручен-
ное нм дело, любили его в постоянно стреми-
лись улучшать свою работу.
Добиваться наибольшей точности п чсткостп
работы железных дорог — долг каждого желез-
нодорожника перед страной, перед всеми со-
ветскими людьми.
КОРАБЛИ
КОРАБЛИ
гтосмогрите па карту мира. Моря и океаны не
ресекаюттонкие пунктирные .шипи. Этонод-
ные транспортные пути. Такие пути пролегают
и по озерам. А па реках они обозначены самими
руслами. Человек пользуется этими путями
с древнейших времен. Уже люди камен-
ного века умели строить челноки н плоты.
На берегах морей и рек возводили они свои
первые поселения. Водные пути как бы питали
их жизнью. Рост торговли, развитие ремесел,
снабжение строительными материалами — все
61- ю связано с водным транспортом.
Еще сравнительно недавно — когда по было
железных дорог и паровозов, не было шоссе и
автомобилей -только водные пути давали воз-
Mi жпость совершать массовые перевозки.
Водные пути остаются одним пз па;нвийшпх
средств сообщения н в настоящее время. Водный
транспорт самын дешевый, потому что исполь-
зует естественные водные дороги, а иногда п
даровую силу течения. Наконец, крупное
су (но за один рейс может доставить сразу
тысячи пассажиров плп десятки тысяч толп
гру за.
Для нашей страны морские п речные дороги
особенно важны. Ведь у пас 14 морей, большое
число рек и озер, много каналов. По этим голу-
бым дорогам ежегодно перевозят огромные мас-
сы грузов п пассажиров.
За семилетие грузооборот морского тран-
спорта у нас вырастет примерно в 2 раза, а
речного — в 1,6 раза; па 60- 70 % увеличится
пропускная способность морских портов, а реч-
ных — па 70—80%.
Чтобы справиться с огромными перевоз-
камп, нужны соответствующие плавучие сред-
ства. В ближайшие годы по-
явится много новых судов
самого различного назначе-
ния. Мир современных ко-
раблей велик и разнообразен.
РОДОСЛОВНАЯ КОРАБЛЯ
Первым «судном», вероят-
но, служил людям обыкновен-
ный ствол большого дерена.
С помощью длинного вюста
«пассажир» отталкивался и
Вправлял движенцем.
Но плавающий в воде
Рис. 2. Рыбаки Ifрлапдии иног-
да плавают на лодках., похо-
жих на хорошо просмоленные
корзины. Их называют «ко-
рей кл».
Рис. 1. Такие плоты называют катамаранами.
Местные жители юго-восточных берегов И пошл и
сейчас смело выходят на них в море.
ствол был неустойчив, и люди пришли к мыс-
ли, что лучше связывать несколько стволов.
'Гак появился первый п ют. 11 в панк время
подобные плоты можно увидеть у юго-восточ-
ных берегов Индии. Местные жители смело
выходят па них в морс (рис. 1).
Затем древнейшие судосгроптели начали
выжигать п выдалбливать сердцевину ствола,
т. е. делать челны.
У древних славяп суда-одиодеревкп служили
основой корпуса л о д ь п, па которой отваж-
ные торговые люди и воины выходили в Рус-
ское море (как тогда называли Черное море).
И еще в каменном веке рыбаки п охотники
научились «собирать» суща из отдельных легких
частей. Так, например, делались челны из коры
деревьев.
Сначала сшивали пласты коры и прида-
вали пм форму челна, затем вставляли в него
специально изогнутые продольные п поперсч-
Рис. 3- Такое судно можно встре-
тить на реках Ирака. Его назы-
вают гуфой. Оно сплетено из
прутьев, обшито кожей и про-
смолено.
443
ТЕХНИКА ТРЛН ПчРТЛ
Рис. 4. Эгпи небольшие рыбачьи суда можно всгпре-
теть у северных берегов Австралии, у Филиппин
и о-вов Фиджи. Балансирное бревно (слева от корпуса)
придает судну устойчивость в непогоду.
пые жерди, связанные в единый скелет лодки.
А в других местах корпус челна сплетали
пз толстых, но гибких ветвей. Затем этот
«скелет» обшивали грубо выделанными шкурами
ивотных. Чтобы обшивка не пропускала воду,
шкуры и швы пропитывали смолой (рис. 2, 3).
Связанные пз стволов плоты совершенствова-
лись по-другому. Их сталп строить из двух па-
раллельно расположенных бревен, соединенных
поперечными жердями, пз которых делали на-
стил для людей и грузов. Впоследствии одно из
двух бревен заменили челпом, а другое остава-
лось прикрепленным к нему с помощью попереч-
ных жердей. Оно служило своего рода баланси-
ром, придававшим судну устойчивость (рис. 4)
Строительство судов из многих частей было
величайшим событием в судостроительной
технике. Оно открывало путь к созданию более
совершенных кораблей, крупных и в то же время
сравнительно легких и устойчивых. Продоль-
ный прочный согнутый брус, сделанный из
цельного дерена или из нескольких крупных
частей, служил «становым хребтом» такого
судна. На пего набивались поперечные «ребра»
которые скреплялись продольными связями.
Все эти части имеют теперь названия: ста-
новой брус — к и л ь; поперечные ребра____
шпангоуты, продольные связи — ст рп н-
г с р а. Палубные суда имеют еще п бимсы,
которыми сверху стягивают шпангоуты. Это
главные детали «скелета» — набора — кор-
пуса всякого судна, па них держится его обшив-
ка. За исторпю развития Корабля, конечно,
многое изменилось, улучшилось в их устрой-
стве. Менялись, улучшались способы распо-
ложения и сборки киля, шпангоутов, стрин-
геров и т.п., менялась форма отдельных частей,
менялся материал. Благодаря этому корпус
становился более прочным. Но набор боль-
шинства кораблей пока остается таким же. I!
внешний впд п хв своих общпх очер-
таниях остается пока прежним и у мел-
ких, и у крупных судов различных типов.
Первым источником энергип для движе-
ния судов — двигателем -- были мышцы че-
ловека, а движителями служили весла.
Ветер стал для судов иторым двигателем.
Но чтобы воспользоваться им, надо было вайтп,
Рис. 5 Древнеегипетское судно.
изобрести подходящий движитель. Таким дви-
жителем оказался парус. Уже в третьем
тысячелетии до нашей эры египтяне и фпнп-
_кийцы умели строить корабли сложной кон-
струкции, с килем, с поперечными п продоль-
ными ребрами, обшитыми при по-
мощи гвоздей тесанымп досками.
Такие кораб ш передвигались по
воде на веслах с уключпвамп п
под парусами (рпс. 5).
Очень долго — до начала
XIX в.— двигателями судов оста-
вались мышцы гребцов и ветер, а
движителями — весла и паруса.
Правда, за последние столетия
этого периода увеличивалось число
мачт п парусов, а искусство поль-
зоваппя парусами стало намного
более совершенным. Моряки на-
4U
КОРАБЛИ
учились владеть даже слабым пли нспопутным
ветром (рпс. 6, 7, 8).
Около 150 лет назад на судах появились но-
вый двигатель — п а р она я маши на и новым
движитель — гребное колесо. С тех пор
изменения последовали одно за другим. Уже
через несколько десятков лет гребное колесо
на морских судах уступило место намного более
эффективному гребному в п н т у. А в на-
чале нашего века иаропую машину стали
вытеснять новые, более могцные и выгодные
двигатели — дизель и турбина.
В последние годы на кораблях стали при-
менять газовую турбину. Наконец, в нашп днп
мир узнал о кораблях с атомным двигателем.
В СССР построен и вступил в строй первый
в мире атомный ледокол.
КАК УСТРОЕН КОРПУС КОРАБЛЯ
Перед нами корпус современного судна. Мыс-
ленно разрежем его вдоль вертикальной се-
кущей плоскостью точно посередине. Опа на-
зывается диаметральной плоско-
стью корабля. На пей мы увидим корабль
<в профиль»: очертания носовой и кормовой ча-
сти, линии дншца и чуть-чуть «кривой» палубы—
она слегка вогнута в середине и очень полого
поднимается к носу и корме, чтобы при волнении
ее меньше заливало (рис. 9).
Теперь разрежем корпус — тоже точно по-
середине — поперечной плоскостью. Опа назы-
вается плоскостью мидельптпап-
г о у т а (среднего шпангоута в наборе судна).
И на получившейся картине появятся очерта-
ния вертикальных пли наклонных бортов,
плоского или «килсватого» (симметрично-кри-
волинейного) днища. Мы увидим, как сливаются
линии бортов и днища и образуется та часть по-
перечного профиля судна, которая образно на-
звана «скулой».
Рис. Я. Бригантина — легкое и быстроходное двухмач-
товое судно. На его фокмачте прямые паруса, а на
грот-мачте только косые.
445
ТЕХНИК 1 ТРАНСПОРТ I
Рис. 9. Представление о геометрической форме кор-
пуса судна можно получить, изобразив его в трех проек-
циях соответственно трем основным взаимно-перпен-
дикулярным плоскостям. А Профиль корпуса в диа-
метральной плоскости. Б - Проекция корпуса в плос-
кости миделыипангоугпа. На левой половине чертежа
носовая часть корпуса, а на правой — кормовая.
В— Плоскость ватерлинии как бы делит корпус судна
на две части подводную и надводную. Геометрия под-
водной часпи ииеет огромное значение для ходовых ка-
честв судна. Изображение корпуса во всех трех плоско-
стях совместно образует теоретический чертеж судна.
II, наконец, разрежем корпус горизонталь-
ной плоскостью как раз и том ссченпи, которое
совпадает с нормальным уровнем его осадки в
воде. Получится плоскость в а т е р л ц-
п и м. На пей отразится форма судна по линии
его осадки — ватерлинии.
Эти три главные секущие плоскости помогают
нам в общем виде познакомиться с формой кор-
пуса судна.
Теперь посмотрим па скелет корабля. Вот
все уменьшающиеся к носу п корме шпан-
гоуты. Они стянуты бимсами, которые рас-
положились даже по в один, а в два, трп плп
больше ярусов. С боков к шпангоутам при-
креплены стрингера — продольные связи
(рис. 10).
Получившийся набор обшивают снаружи
водонепроницаемой оболочкой — обшпвкоп. Так
возникают знакомые контуры корпуса судна.
После спуска судна па воду самые разно-
образные силы начинают как бы испытывать
прочность его конструкции. Вот, папрпмер,
центральная часть судна попала па гребень
волны, а нос и корма «повисли» над ее впа-
динами,—возникает грозная опасность полом-
ки корпуса.
К прочности судна предъявляются высокие
требования. Набор судна, его обшпвка, различ-
ные дополнительные узлы корпуса — вся кон-
струкция целиком должна обладать необходи-
мой жесткостью. Поэтот.у па больших судах
шпангоуты, бимсы, стрингера изготавливают
из стальных балок, а затем обшпвают их листо-
вой сталью. Над килем обычно настилают по (О-
невроницаемое нторое дно. На бимсах распола-
гают палубы, их может быть несколько. Верхняя
палуба также делается водонсироппцаемоп. На
пассажирских судах над пей обычно распола-
гают еще палубы прогулочную, шлюпоч-
ную и т. и.
Вдоль и поперек корпус пересекают огром-
ные перегородки — перебор к п, которые
делят судно на отсеки. Водонепроницаемые пере-
борки защищают судно от распространения воды
в случае проникновения се в один пз отсеков.
В отсеках п на палубах располага-
ются все основные помещения — ма-
шинное отделение, трюмы, топ швные
цистерны, каюты пассажиров, помеще-
ния команды п т. д. Даже прострап-
Гис. 10. Изображение основных частей
набора корпуса всякого судна—его скелет:
J—шпангоуты, бпмсы; 3— стрингера; I киль.
446
р 11. Многие современные суда со-
бираются на конвейере из крупных
блоков. Каждый блок — уже полно-
стью собранная часть корпуса буду-
щего судна.
Рис. 12. Трехлачтовое парусное судно.
f - утлегарь 2 — бушприт; 3 марпш-шк, 4 фок-
мачта, s — фор-степыа 6 фор-брам-стсньга 7 — 1 рог-
мачта. 8 грот-стеньга, 9 1 рот-брам-стеньга, Ю - би-
зань-мачта; 11 — крюйс-1*геньга 12 крюйс-брам-
стеньга 1з фока-рей; 14 фор-марса-рей; 15 - фор-
брам-рей. 16 фор-бом-брам-рей, 17 фор-триг-ель-
гафель; 18— грота-рей; 19 грот-марса-рсй; 28 грог-
брам-рей; 21 грот-бом-брам-рей. 22 - грот-трис ель-
гафель, 2з бегин-рей; 24 - грюйсоль-рей 25 крн-й< -
брам-рей; 26 — крюйс-бом-брам-рей, 27— бизань-гафель
28 — бом-кливср; 29 кливер; зо — фок, 31 ф'-р-
марсель: 32 фор-брамсель; зз— фор-бом-брамеш».
34 фор-трйеель; 35 грот; 36 —грот-марсель; 37
грпт-брамсель; 38 грот-бом-брамеель; 39 грот-трисель;
40 - кршйсель: 41 — крюйс-брамсель; 42 крюйс-бом-
брамсель, 43 — бизань 44 фор-брам-штаг; 45 фор-
стснь-инаг; 46 — фока-штаг, 47 — грот-брам-штаг; 48
грот-стень-штаг, 49 — грота-штаг, 50 — бизань-ш.аг,
51 фор-бом-брам-брас; 52 грот-бом-браы-бра< 51
нрюБс-бим-брам-брас, 54 фор-марс-брас. 55 кливср-
шкоты; 56 — фордуны 57 — ванты; 58 — степь-ванты.
техника транспорта
ство между дпшцем п вторым дном не остает-
ся па судах без использования. Здесь храпят
жидкое топливо, пресную воду (см. цв. рис.).
РАНГОУТ
На парусных судах мачты служат носите-
лями движителя — п а р у с о п. Казалось бы,
что па судах с механическими двигателями они
ин к чему Но это не так: онн остались на со-
временных судах. Мачты здесь служат для того,
чтобы поднимать флажные и световые сигналы,
т. е. для видимой связи между судами или между
судном и берегом. Кроме того, к ним крепятся
стрелы подъемных крапов, которыми под-
нимают грузы, антенны многочисленных радио-
локационных радионавигационных и связных
установок.
На крупном современном судне с механиче-
ским двигателем две мачты: передняя -
фок-мачта и задняя — грот-мачта.
А па больших парусниках бывает три и более
мачт (рпс. 12). Когда есть три мачты, то они
называются так: передняя - фок-мачта,
вторая от носа — грот-мачта, задняя—
бизань-мачта. Если мачт четыре или
больше, названия передней и задней остаются
те же, а все промежуточные — грот-мачты. Их
различают только по месту расположения:
первая грот-мачта, вторая, третья и т. д.
Верхний конец мачты — топ. На мачте
есть площадка, пристроенная к нижней части
ее топа,— марс. На парусных судах с марса
управляют некоторыми парусами. Кроме того,
он служит площадкой для наблюдателей.
Чтобы надежно нести паруса и всевозможные
спасти, мачты должны были быть достаточно
прочными. А высота их очень велика. Так
высота мачты крупного океанского парусника
.35—37 jm — выше современного десятиэтажного
дома. У самой палубы такую громаду едва
могли бы обхватить, взявшись за руки, два
изрослых человека.
Эти мачты делались как бы составными.
К собственно мачте высотой около 30 м добавля-
ли довольно длинное продолжение — степь-
г у. Затем к топу стеньги — еще одну —
брам-стеньгу. Бывало, что к топу брам-
степьгп добавляли еще и бом-брам-
стеньгу Длина стеньги — несколько мет-
ров. На четырехмачтовоп шхуне общая дли-
на мачты и стеньг достигала 45 м.
На каждой мачте крупного парусника обыч-
но бывает несколько реев. Это большие го-
ризонтально впсятцие брусья, привязанные
к мачте своей серединой. К ним крепят полот-
нища прямых четырехугольных
парусов.
Реи иа каждой мачте называются по ее име-
ни, а между собой различаются но месту, кото-
рое занимают. А для реев бпзапь-мачты вместо
ее названия добавляются другие’ нижний—
б е г н н -р е й, следующий — к р ю й с-м арса-
рей (ппжппй и верхний), третий — крюйс-
б р а м - р е й (нижний и верхний) п т. д.
Бывает, что п у реев по бокам есть своп «по-
мощники»— топкие брусья — л и се ль-спи-
рт ы. Они служат для растягивания па нпх
дополнительных прямых парусов лиселей.
Кроме реев или вместо нпх, на мачтах могут
быть и г а ф е л п. Это то.ке большие брусья
Турбоэлектроход: 1—спасательные шлюпки на шлюпбалках; 2 грузовые стрелы, с помощью которых загру-
жают п разгружают судно; 3—грот-мачта; 4 гафель, па который поднимается государственный флаг
во время плавания; 5—радиоантенна; 6 - антенна радиопеленгатора; 7—сигнальные фалы, на которые
поднимаются сигнальные флаги; 8 фок-мачта; 9—марсовая площадка с прожектором; 10—вентиляторы;
11- -брашпиль электрическая машина с горизонтальным валом для поднятия якоря; 12—помеще-
ние для укладки якорной цепи; 13—фальшборт; 14—форштевень; 15—солярий и открытый плава-
тельный бассейн; 16 верхняя детская площадка; 17—спортивная площадка; 18 верхний командный
мостик; 19—главный компас; 20- ходовая командная рубка; 21 штурманская рубка; 22—каюта капи-
тана; 23 радиорубка; 24—комнаты отдыха; 25—детская комната; 26 каюты командного состава: 27 -
салон-веранда; 28- библиотека н читальный зал; 29- музыкальный салоп; 30 курительный салоп; 31 ду-
шевые помещения; 32 пассажирские каюты; 33- »амбуз - судовая кухня; 34 хлебопекарня; 35 су-
довой лазарет; 36 ресторан; 3Z ванные; 38 жилые помещения команды; 39 - столовая; 40—климатическая
станция для коид|щпонпровап11я воздуха: 41 порт — боковой люк для входа пассажиров н приема грузов
и автомашин; 42- помещения для автомашин; 43 -корабельная кладовая для хранения красок, брезентов,
канатов, блоков п мастерская плотников; 44 отделение рулевой машины; 45 грузовые трюмы; 46 - ме-
ханическая мастерская; 47 вспомогательный мотор-генератор; 48—судовая прачечная; 49 почтово-телс-
графпая контора; 50 электродвигатель, вращающий гребной впит; 51—холодильник для скоропортя-
щнхея грузов- Л9—турбогенераторное отделение, внизу конденсатор, 53 котельное отделение: 31 танки
для жидкого топлива, пресной воды и масел, размещенные в междудоппом пространстве; 53 -отсек для
лага и эхолота; 56 - носовая цистерна для водяного балласта — форпвк. 57—кормовая цистерна для
водяного балласта ахтерпик; 58—перо руля; 59- гребной винт; 60— наружное днище; 61—внутреннее дно.
448
ТУРБОЭЛЕКТРОХОД
Вверху — внешний вид. Внизу — разрез.
во
Выезд на ос-
новную дорогу.
ДОРОЖНЫЕ
СИГНАЛЬНЫЕ ЗНАКИ
Поворот на-
право.
Прочие
опасности.
Поворот налево.
Двойной
поворот.
Крутой спуск.
>ойство
«МОСКВИЧ-407
ГАТЕЛЬ
3 питания,
(игателя.
ор тока.
Эр системы
I МОБИЛЯ
ПОДВЕСКА
5. Поперечина.
6. Рычаг подвески.
7. Пружина и амортизатор
(рессоры и амортизаторы задней под-
вески окрашены в синий цвет).
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ
8. Руль.
9. Тормоза.
10. Педали.
КУЗОВ И КОЛЕСА
11. Кузов.
12. Колеса.
13. Шины.
СИЛОВАЯ ПЕРЕДАЧА
14. Сцепление.
15. Коробка передач.
16. Карданный вал.
17. Задний мост.
дения
Осторожно,
голуби!
«но,
ды!
Осторожно,
школа!
Осторожно,
дорожные
работы!
Разрешен проезд Разрешен проезд
только прямо. прямо и налево.
Налево— при
красном свете.
Направо— при
зеленом свете.
))
Допустимый вц
автомобиля 7
Допустимая вьд
автомобиля 3,51
зо)
Скорость не болы
запрещена
' ЮОн
Стоянка
запрещена
Обгон
запрещу-
кор шли
крупного сечения. Но опп связаны с мачтой
одним концом н висит под углом к ней На га-
фс in крепятся косы е четырехугольные па-
руса Внизу гафелям помогают гики — гори-
зонтальные брусья. По ним растягивают ниж-
нюю кромку паруса.
Над носом наклонно (или горизонтально)
нависает еще одно приспособление — бу ш-
н р в т. На снастях, протянутых между фок-
мачтой и бушпритом, ставятся треугольные
паруса. Как и у мачты, у бушприта бывают
одна или две продолжающих его приставки—
утлегарь и бом- утлегарь. А гам,
где кончается собственно бушприт, для крен-
тения снастей отходит вертикально вниз корот-
кий брус — м а р т и н - г и к.
Мачты со стеньгами, реп с лисель-сппртами,
гафели с гиками, бушприт с его продолжения-
ми — все это главные носители парусов или
сигналов связи. Все они вместе составляют
рангоут корабля.
ПАРУСА И ТАКЕЛАЖ
«Парус» по-английски —«с е й л». Назва-
ния некоторых парусов к строятся путем соеди-
нения этого слова с названием той части ран-
гоу га, которая его несет.
Другие названия строятся путем соединения
слова «сель» с приставками, указывающими
или на место постановки, плп па характер служ-
бы и крепления паруса. Отсюда, например,
появились лисели — их ставят на лисель-
еппртах, сбоку марселей и брамселей. Косые
четырехугольные — трисели (бывают по-
этому фор-трисель, грот-трисель и бпзань-
трисель), треугольные — топсели — их
ставят над триселями. Косые треугольные —
стаксели — их поднимают впереди фок-
мачты, между пей и грот-мачтой, а также между
грот- и бизань-мачтами. И эти паруса раз-
личаются по названиям той мачты и ее «помощ-
ника», к которым относятся. Так, бывают:
грот-степьга-стаксель, грит-брам-стаксель, грот-
бом-б р а м-ст а к се л ь.
Парусная оснастка судов очень разно-
образна. Она бывает прямой — тогда на
мачтах закр< плены реп и прямые четырехуголь-
ные паруса; только в носовой части несколько
стакселей и кливеров да косой бизань-трисель
на корме Она бывает косой — тогда на мач-
тах ви (ны гафели, косые трисели или стаксели.
Бывает опа п смешанно й. И вовсе не
обязательно, чтобы все названные части ран-
гоута и паруса были налицо — некоторых из
них по какая 1 о причине может и не быть.
Взгляните на рисунок парусного суд| а
(рпс. 12). Кроме рангоута и растянутых па нем
пару сов, вы у видите сеть всевозможных тросов.
Многие пз (ills служат растяжками для мачт,
управляют парусами, поднимают их, спускают.
•Эти — спасти. Все они вместе составляют
т а к е л а ж судна. Одни из них (штаги,
ванты) неподвижны — это стоячий такелаж.
Другие (фалы, брасы, гардели и т. д.) пере-
мещаются с управляемыми частями рангоу-
та и парусами — это бегучий такёиаж
Мы назвали лпшь немногое из рангоута и
такелажа. Но и так ясно, что парусное воору
женис судна многообразно п довольно сложно.
В нашем веке парусные суда почти псюду
уступили свое место судам с механическим дви-
гателем. Лпшь иа страницах старых рома-
нов они живут по-прежнему. Но на некоторых
транспортных линиях и сейчас еще пользу-
ются небольшими парусно-моторными судами.
Не потеряли своего значения и спортивные
парусные суда. В заливах, на озерах
да и на просторах морей можно часто
встретить туристские п спортивные нарусныг
яхты. Это либо большие суда, предназначенные
для плавания в открытом море, либо иеболыиие,
знакомые каждому' гоночные яхты. По форме
корпуса различают килевые яхты, днище кото-
рых переходит в глубокий киль, и швертботы,
имеющие мелкосидящий в воде корпус п вы-
движной киль.
У спортивных парусных судов парусное во-
оружение косое. Оно разделяется на несколько
типов, самые распространенные — два: гафель-
ное и бермудское.
НАДСТРОЙКИ II РУБКИ
Поднпм: нся на верхнюю палубу современно-
го судна. В ее носовой части возвышение — бак
(или полубак). Оно защищает палубу в не-
погоду от встречных воли. Внутри полубака—
различные устройства, например якорное.
Подобное же возвышение делается и в кор-
мовой части верхней палубы — это ю т (илп
полуют). On тоже служит для защиты от
залпванпя палубы, но уже не встречной, а
попутной волной. Внутри пего — часть кают
и рулевое устройство. II наконец, третье воз-
вышение делается в средней части верхней
палубы. Внутри пего — служебные помещения
п каюты. Все эти три возвышения — над-
ет р о и к и, а их «крыша»- палуба и а д-
□ 29 Детская оишшлояслпя. т. 5
449
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
строек. Верхнюю палубу по ее длине между
надстройками часто защищают довольно высо-
кой (до 1,5 м) оградой — фальшбортом.
Но это делается не па всех судах.
Существует па судне еще одпп впд помеще-
нии - руб к п. Надстройки тянутся от борта
к борту, а рубки занимают только часть про-
странства по ширине судна. Обычно их распо-
лагают над палубой средней надстройки. Здесь
помещается ходовой мостик, который
тянется во всю ширину судна, а па нем —
рулевая рубка, штурманская
рубка и радиорубка. На огромных
океанских пассажирских судах и на военных
кораблях всякого рода надстроек, рубок и мо-
стиков намного больше (см. цв. рпс., стр. 448).
ПОЧЕМУ КОРАБЛЬ ПЛАВАЕТ
Величайший ученый древности Архимед от-
крыл один из основных законов физики, так
и названный «законом Архимеда» (подробнее
см. т. 3, ст. «Плавание тел»).
Именно на этом законе и основана конструк-
ция всех видов судов, в том числе и подводных
лодок. Судостроителям приходится так рас-
считывать корпус всякого корабля, чтобы при
погружении его в воду до определенного, за-
ранее заданного уровня (до грузовой
ватерлинии) вес вытесненной воды ока-
зался бы равным весу судна с его грузом.
Такую задачу удается решить потому, что
внутри корпуса корабля много пространства,
заполненного воздухом: помещения для жилья,
грузовые трюмы, потреба, служебные помеще-
ния. Кроме того, на корабле много предметов
изготовлено из дерева, пластмасс, затем есть
мазут и масла. Все это легче воды. Даже при
значительном возвышении корпуса корабля над
водой вес вытесненной волы равен весу ко-
рабля со всем его грузом. Этот вес вытесненной
воды прп заданном уровне осадки корабля
и называется его водоизмещенпем.
Когда подводная лодка находится в надвод-
ном положении, она плавает, как обычное
судно. Ведь при незаполненных балластных
цистернах опа держится па воде, как надводный
корабль. Вес вытесненной при этом воды равен
весу подводной лодки со всем содержимым и
называется ее надводным водоиз-
мещением.
Если вес полностью погруженного в воду
тела точно равен весу вытесненной при этом
воды, то тело приобре тает способность как бы
висеть па любой глубине. Если же вес погружеп-
него тела окажется больше веса вытесненной
воды, то оно будет непрерывно и стремительно
погружаться па все большую глубину и, па-
конец, упадет на дно. На этом основана спо-
собность подводных лодок погружаться под
во (у, держаться и передвигаться под водой
уходить на большую глубину. Для измене-
ния веса у них служат балластные цистерны
В нижней части корпуса подводной лодки
расположены клапаны — кингстоны. Опп
есть п у надводных судов. Когда подводниц
Лодке необходимо погрузиться, их открывают—
и буквально за секунды в балластные цистерны
врываются сотни тонн забортной воды. В это
же время в цистернах открываются клапаны для
выпуска воздуха, чтобы он не помешал заполне-
нию. Подводная лодка тяжелеет и погружается.
Ее водоизмещение увеличилось и стало «под-
водным». В этом особенность таких судов:у них
два водоизмещения — надводное и подводное.
Объем главных балластных цистерн так и
рассчитан, чтобы при их заполнении подводный
корабль погружался бы почти полностью.
Стоит теперь заполнить еще одну, особую ци-
стерну — ее называют цистерной быстрого по-
гружения,— и вес подводной лодки окажется
больше веса вытесненной воды, она начнет очень
быстро погружаться.
Основное свойство корабля — способность
держаться на воде с допускаемым полным гру-
зом и сохранять при этом заданный уровень
осадки корпуса. Это плавучесть корабля.
Если он перегружен, то начинает терять пла-
вучесть — корпус его погружается глубже.
Казалось бы, способность держаться на воде,
основанная на законе Архимеда, полностью
обеспечивает кораблю необходим’ ю плавучесть.
Однако это не так.
Перед намп пгрушка — вапыса-вставька.
Сколько бы вы ни наклоняли ее, все равно опа
выпрямится. Корабль в большой степени обла-
дает такой же способностью (когда в нем нет
пробопп). В море корпус его наклоняется то
на правый, то на левый борт, то на нос, то на
корму (наклон на борт называется крепом,
а на нос пли корму дифференте и).
Но каждый раз он снова принимает нор-
мальное положение.
Это свойство судна называется остой-
чивостью. Если бы судно не обладало таким
качеством, то любая причина, вызвавшая крен,
привела бы к опрокпдываипю корабля Вода
проникла бы внутрь, п гибель судна была оы
неизбежна.
450
КОРЛ ЕЛ И
Тяжесть воды, ворваивюися в корпус кораб-
ля через пробоину, также может вакловшь его
па борт, ««арыть» его в воду весом плп кормой
п.ш одновременно сообщить ему и креп в диф-
ферент. Все зависит от места, где образовалась
иробовпа. При этом быстро теряются в плаву-
честь в остойчивость.
Обеспечение необходимой остойчивости
важнейшая задача конструкторов ври вроск-
тврованви судна. Зависит остойчивость от
расположения центра тяжести судна. Чем он
ниже, тем больше остойчивость (рпс. 13). По-
этому груженые суда, у которых центр тяжести
ниже, устойчивее порожних, которым прихо-
дится брать балласт для повышения остой-
чпвостп. Но остойчивость меняется также
в зависимости от величины груза и его раз-
мещения.
Русские ученые первые в мире разработали
средства для придания кораблям третьего важ-
нейшего качества — непотопляемости,
т. е. способности держаться па воде, несмотря
на частичную потерю плавучести или остойчиво-
сти. Начал эти работы С. О. Макаров, выдающий-
ся русский флотоводец. Он создал стройную
систему водоотливного п осушительного обо-
рудования корабля. По всей длине второго
дпиша укладывались две трубы: отливная,
с диаметром немного больше 25 см, и осушитель-
ная, с диаметром 127 см. Они вмели отводы во
все помещения корабля и соединялись с мощ-
ными насосами (помпами). Стало возможным бы-
стро освобождать от воды пли затоплять про-
странство м м<ду обоими дшицамп или побон
отсек корабля. Благодаря этому, если появля
лагь необходимость, можно было увеличить и.тп
уменьшить глубину осадки корабля, увеличить
плп у ченыиить его креп плп дифферент. Гели,
например, корабль, получив пробоину , сильно
пакрепя юя, можно было быстро затопить проти-
воположные отсеки и таким образом нс дать
ему опрокинуться.
Но это еще не все! Задача заключалась и
в том, чтобы заранее правильно выбрать место
для при 1ОЖС1ШЯ этой силы, точно выбрать отсек
или несколько отсеков для затопления прп
пробоине. Ведь во время аварии пли боя каждая
минута на счету п ошибка может оказаться роко-
вой. И здесь па помощь С. О. Макарову пришел
выдающийся ученый А. Н. Крылов. Он раз-
работал специальные таблицы. Если корабль
получил пробоину в определенной части кор-
пуса, таблицы быстро п точно отвечали, оста-
нется ли судно «на плаву», потонет нлп опроки-
нется. Опп также определяли, какое положение
примет корабль, если он останется на поверх-
ности моря, можно ли выровнять корабль п
какие именно отсеки надо затопить для этого.
Пользование таблицами оказалось настолько
простым, что инженеру-механику корабля до-
статочно проделать обыкновенные арифмети-
ческие действия — и точное решение важнейшей
задачи готово!
Рис. 13. Отсутствие крена судна означает, что равно-
действующие сил поддержания и тяжести располага-
ются, компенсируя друг друга. Но стоит судну на-
крениться, как точка воздействия равнодействующей
сил поддержания смещается, возникает восстанавли-
вающий момент — проявляется остойчивость судна.
Уем ниже центр тяжести судна, тем больше может
оно накреняться без потери остойчивости.
ДВИГАТЕЛИ И ДВИЖИТЕЛИ
Движители на судах бывают разные: весла,
паруса, гребные колеса, винты п т. д. Прп гребле
мускульная энергия человека с помощью движи-
теля-весла преодолевает сопротивление воды.
Паруса использовали силу ветра. А когда по-
явились механические движители, то весло как
бы вошло составной частью в гребное колесо
(рис. 14).
Но даже усовершенствованные гребные коле-
са имели серьезные недостатки. Как только по-
являлась бортовая качка, они сразу же начи-
нали работать поочередно то одно, то другое.
Судно начинало отклоняться от курса то влево,
то вправо — р и с к а т ь. Это одна пз прпчпн,
почему гребные колеса не полу чили широкого
распространения на море.
Значительным шагом вперед было примене-
ние гребного ви пт а. На гребной вал,
выходящий пз корпуса под кормой, насажива-
ется у стропство, очень напоминающее обычный
451
29'
ТЕХНИКА Т1> Ч1СПОРТА
Рис. 14. Колесный пароход, совершавший рейсы через
Атлантический океан в середине XIX в. Мощность
его паровой машины была всего 750 л. с. Па таких судах
еще сохранялись паруса.
настольный вситплптор. Вокруг ступицы рас-
положены дна, три, а то п больше лопастей, пло-
скость которых представляет собой часть
винтовой поверхности. Отсюда и название
винт (рпс. 15). Вал вращает лопасти, а они
отбрасывают воду от корабля и создают тем
самым необходимый упор, преодолевающий
силу сопротивления воды.
Рис. 15. Гребной винт крупного современного
пассажирского судна.
Гребные винты — самый распространенный
вид движителей па современных судах. На
больших кораблях часто делают не одни, а Ula
п in три винта.
Существуют п другие типы движителей
использующих все тот же принцип, заложенный
в обычном весле. Но встречаются они реже
Движение некоторых судов осуществляется
с помощью водометного движителя. Такие cv«a
перемещаются, выбрасывая в противоположное
направление струю воды. Энергия двигателя
тратится у' них па работу насосов, выталкиваю-
щих воду.
Коэффициент полезного дсйст впя водометных
движителей меньше винтовых. Но их преиму-
щество в тох1, что пет выступающих частей
под кормой. Это позволяет строить специ-
альные суда для плавания по мелководью.
Итак, зная почти все Качества судна, мы
пришли к его двигателю. Каким же он бывает?
Паровая машина стала первым судовым
механическим двигателем. Но паровые маши-
ны сложные, громоздкие сооружения, хотя
п обладают бесспорным^ преимуществами по
сравнению с парусами. Такпс машины потре-
бовали много места па судах. Необходимо стало
также место для храпения топлива и устрой-
ства для его погрузки.
Вслед за паропымп машинами на суда приш-
ли и паровые турбины. Опп вращают либо вал
с винтом, либо генераторы электрического тока,
которые в свою очередь пптают электродвигате-
ли гребного вала.
Появление турбин позволило поднять
мощность судовых двигателей. Так, линейные
корабли по время второй мировой войны пмелп
турбпны мощностью до 250 тыс.л.с. В то же
время турбпиа занимает меньше места, чем
паровая машина топ же мощности.
В начале этого столетня на кораблях сталп
применять также двигатель внутреннего сгора-
ния дпзель. Оборудованные п.м суда называ-
ют 1 еплоходамп. Большое достоинство этих
двигателей — высокая экономичность по срав-
нению с паровыми установками- Это дало воз-
можность сократить запасы горючего па судне
и обличить его заправку. Отсу гетвпе котель-
ной, занимавшей много места, и простота экс-
плуатации также были большими его яре-
пмуществами.
Паровые машппы, турбины п двигатели внхт
репнего сгорания наиболее распространенные
судовые двигатели. Лишь в последнее время
у нпх появился серьезный «.соперник». Это-
атомная силовая установка. Она поставлена
452
Корл или
на первом п мире атомном ледо-
коле «Лепин». 11е сочник его силы—
три атомных реактора, и которых
эн ргня навлекается из ядер
урана.
Эта энергия поступает в пароге-
IK раторы, а образующийся в них
нар используется для приведе-
ния в действие турбин. На ато-
моходе «Ленив» турбины вра-
щают электрические генераторы.
Выработанная пми электроэнергия
используется для работы элект-
родвигателей, вращающих трп
гребных вала ледокола.
Мощность двигателя ледоко-
ла —41 тыс. л.с., а развиваемая им
скорость —18 узлов (миль в час).
Этот огромный, могучий корабль — самый
крупный ледокол в мпрс (рпс. 16).
Атомные силовые установки вока еще
очень громоздки. Их приходится помещать за
толстыми степами, чтобы уберечь команду от
вредного действия радиоактивных излучений
Сложность п размеры такого «двигателя», необ-
ходимость защиты команды от вредных излу-
чений позволяют пока строить их лишь на
сравнительно крупных судах. И все же у этой
силовой установки огромные преимущества.
Даже самые крупные из старых ледоколов
не могли обходиться без заправки топливом
более двух трех педель. Каждый раз на воз-
вращение в порт приходилось тратить много
времени, а ведь период северной навпгацпп
очень краток.
Такие потерн времени составляли почти 25°о
общего рабочего времени ледокола. Атомный
ледокол может целый год не заходить в порт
за «горючим».
КАКИЕ БЫВАЮТ СУДА
Случалось ли вам наблюдать шумную,
многообразную жпзпь большого морского пор-
та’ Как по-разному выглядят стоящие на рейде
и у причалов суда! Одпп — высокие и строй-
ные, с несколькими рядами иллюминаторов. Это
пассажирские суда. В них есть уютные каюты
и красивые салоны, плавательные бассейны,
кинотеатры и многие другие удобства, которыми
современная техника обеспечивает пассажира,
отправляющегося в многодневное морское пла-
вание. Другие своей маленькой надстройкой,
приютившейся на корме, и стрелами мощных
Рис. 16. Первый в мире атомный ледокол ^Ленине.
грузовых лебедок молчаливо рассказывают
о трудовых буднях судов-грузовозов.
Почему грузовозы бывают различные? Мир-
ской транспорт перевозит самые различные
грузы: руду п уголь их грузят навалом,
нефть и бензин их заливают в специальные
цистерны, промышленные изделия пх упа-
ковывают в особые ягцикп, п т. д. Естест-
венные свойства всех этих грузов различны.
Кроме того, одни из них занимают много
места по объему, но мало весят, другим же, на-
оборот, нужно мало места, ио зато они тяже-
лые. Значит, надо специально приспосабливать
суда для вполне определенных перевозок п для
искусственного регулирования мореходных
качеств в зависимости от загрузки.
Основная масса судов обычно и приспособ-
лена для специальных грузов. Широко распро-
странены суда, предназначенные для доставки
штучных грузов.— сухогрузные суда.
Разнообразие этих грузов и транспортных
линий заставляет строить такие суда тоже са-
мых различных «калибров». Это могут быть
небольшие корабли, грузоподъемностью 500—
1000 Т. Их обычно используют на малых тран-
спортных линиях, обслуживающих порты одно-
го побережья.
Многие сухогрузные суда имеют водо-
измещение До 10 тыс. Т, но есть и значи-
тельно большие, Обычно судно, предназна-
ченное для перевозки штучных грузов,
имеет небольшое число пассажирских кают.
Случается, что судно вдет без полной загрузки
Тогда заполняются водой специальные цистерны,
чтобы сохранить мореходные качества корабля.
Интересное специализированное судно —
танкер (рпс. 17). Он предназначен Для перевозки
453
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Рис. 17. Танкер — специализированное судно, пред-
назначенное для перевозки жидких грузов.
нефти и других жидких грузов. Особенности
танкера определяются целым рядом причин.
Существует опасность возникновения пожара.
Значит, на нем надо особо позаботиться о раз-
деленпп грузовых помещений и машинного от-
деления. Кроме того, есть еще опасность пере-
мещения (переливания) груза при качке, что
может привести к потере остойчивости пли к
нарушению прочности судна. Значит, приходит-
ся грузовое помещение танкера разделить про-
дольными и поперечными глухими переборками
на небольшие отсеки — тапки. Это в свою оче-
редь позволяет не делать двойного дна под гру-
зовыми помещениями, а водяной балласт прп
необходимости брать прямо в грузовые отсеки.
Рис. 18. Современное океанское пассажирское судно. Водоизмещение такого
«плавучего города» — 80 тыс.Т.
Совремспные танкеры — самые крупные
грузовые суда. Они имеют сравнительно высо-
кую скорость — до 20 узлов. Погрузочные
устройства их позволяют не только быстро от-
качивать груз, нои перекачивать его иг одного
отсека в другой по выбору. Особые устройства
есть па нем и для борьбы с пожаром.
Разумеется, об особенностях каждого спе-
циализированного судна (а их очень много)
м окно было бы рассказать немало интересного.
Есть суда, построенные для перевозки руды
(рудовозы), угля (углевозы), леса (лесовозы)
т. д. Есть суда-холодпльники (рефрпжера-
“wupiibie) и суда-паромы, предназначенные для
перевозки целых железнодорожных составов.
И каждое из них имеет свою конструкцию
и особую «внешность».
В отдельный класс транспортных судов вы-
деляются пассажирские (рис. 18). К ним
предъявляется целый ряд специальных требова-
ний, п прежде всего по обеспечению безопас-
ности плавания и удобства пассажиров.
Пассажирское судно должно иметь повышен-
ную остоичпвость, и в то же время па нем
должна быть ослаблена качка. Самые разно-
образные меры принимаются по устранению
возможности возипкновенпя пожара. На таком
судне есть аварийные источники энергии п
освещения, новейшие навигационные средства
и достаточный запас спасательных средств.
Морские пассажпрскпе суда строят разных
размеров - - от океанских гпгантов-лапнеров
водоизмещением в 80 тыс. Т и более п до
небольших судов каботажного плавания.
Но моря и океаны—
это не только бесчис-
ленные транспортные
артерии мпра. В их глу-
бинах природа храпит
очень ценные для чело-
века продукты. Для их
добычп тоже есть спе-
циальные суда. Трау-
леры — самые крупные
пз ппх. Опп обладают
хорошими мореходными
качествами п уходят
на промысел далеко от
порта. Рыбу они ловят
тралом огромным ме-
шком пз сетп. который
бу кспруют вслед за суд-
ном. Грузоподъс мпость
крупного траулера
400 800 Т (рис. 19).
454
КОРЛПЛИ
Ловят рыбу и другие специализированные
суда. Дрифтеры, например, ставят морские сети
на поверхности, а быстроходные сейнеры охо-
тятся за косяками рыбы с помощью кошелько-
вой сети.
В суровых условиях Антарктики промышля-
ют китобойные флотилии. Во главе флотилии
плавучая база-завод ио разделке и переработке
китовых туш. Это крупное судно водоизмеще-
нием в несколько десятков тысяч тонн, отлично
оборудованное необходимой техникой. На нем
созданы все условия для норма 1ыюй жизнп
большого экипажа в течение промысла. Флоти-
лия состоит из 6—10 китобойцев - небольших
быстроходных судов, обладающих прекрасными
мореходными качествами и вооруженных гар-
пунными пушками.
23 января 1959 г. спущен на воду новый-
флагман нашей китобойной флотилии — кито-
база «Советская Украина». Это корабль высотой
с десятиэтажный дом и длиной 218 м. Его водо-
измещение — 44 тыс. Т. Он почти в два раза
больше хорошо известной всем «Славы».
Существуют и другие промысловые суда,
приспособленные, например, для охоты па по-
лети пли лова крабов.
Разнообразны по своему назначению и
виду вспомогательные суда. Без них остальные
суда не могут нормально работать. Вот на вод-
ной глади порта снуют небольшие портовые
буксиры. Без них в порту нелегко маневри-
ровать крупным океанским кораблям. Их само-
стоятельное перемещение может привести к ава-
рии. Да и незачем запускать ради этого мощи} ю
судовую машину. Часто бывает нужно подвести
к судну баржу с грузом илп топливом и здесь
помогают буксиры (рис. 20).
В порту можно } видеть п суда, совсем не
похожие на обычные, например землечерпалку
плп плавучий крап (рпс. 21). Они необходимы
дтя углубления проходов и для погрузочных
работ.
К классу вспомогательных относятся ледоко-
лы. Эти могучие и тяжелые суда, ломая льды,
обеспечивают следующим за нимп судам воз-
можность нормальной навигации. Наконец, есть
спасательные, экспедиционные, учебные суда.
Еще одна большая п важная группа — бое-
вые корабли Они отличаются друг от друга
по задачам, которые должны выполнять,
и поэтому в спою очередь делятся на классы.
История боевых кораблей это беспрерыв-
ная борьба за улучшение средств нападения
и защиты. Совершенствовались пушки, росла
разрушительная сила снарядов — и в ответ
Рис. 19. Траулер — наиболее распространенный тип
морского рыболовного судна.
ни могут самостоятельно переходить иа порта е порт.
455
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Рис. 23. Эскадренный миноносец.
Рис. 22. Крейсер.
на это корабли одевались все более толстым
слоем брони, рождались новые способы защиты,
1 ак постепенно определялись существующие
в настоящее время классы кораблей.
Гигантские линейные корабли до самого по-
следнего времени были, казалось, непобеди-
мыми. Почти полуметровая броня защищает
важнейшие их части. Вес ее измеряется тысяча-
мн тонн.
Орудия их главного калибра огромны,
только один снаряд весит более тонны. Чем
только пп вооружен, от чего только ни защи-
щен, казалось бы, линкор! 11 все же этот огром-
ный и могучий корабль потерял свое боевое
значенпе. Его броня уже не служит надеж-
ной защитой от управляемых ракетных снарядов
и ядерного оружия.
Крейсера значительно меньше линкоров.
хотя и их водоизмещение достигает десятков
тысяч тонн. Преимущество их в скорости
Могучие турбины крейсера
лишьпемпого слабее двигателей
лпнкора, и поэтому скорость
крейсера достигает 40 узлов
(рис. 22).
Эскадренные мпнппосцы
(рис. 23) еще меньше. Их глав-
ное оружие — мины и торпеды.
Очень необычен авианосец
(рпс. 24). Это плавучий аэро-
дром. Его оружие — самолеты,
всегда готовые подняться и
с воздуха атаковать корабли,
самолеты и базы противника.
Авианосцы в свою очередь
делятся на подклассы. Есть
тяжелые ударные авпапбвдЫ|
У кораблей такого класса водо-
измещение может достигать 60 и
Панорама морского порта: 1— мол; 2—акватория; 3—рейд; 4—пассажнрскпн причал; 5 служебный при-
чал; 6— морской ремонтный завод; 7- док; в—морской вокзал.
456

КОРАБЛИ
Рис. 25. Подводная лодка.
даже 90—100 тыс. Т. Болес сотни самолстон
несет на себе подобный плавучий аэродром.
Существуют также средние и легкие авианосцы.
Наконец, торпедные катера, сторожевые ко-
рабли, тральщики — все это особые классы
боевых кораблей.
Под воздействием новых средств нападения
начинают меняться существующие в настоя-
щее время классы боевых кораблей. Все чаще
можно услышать теперь о кораблях ракето-
носцах. Подводные и надводные корабли,
вооруженные управляемыми ракетными снаря-
дами, обладают огромной ударной мощью.
Исключительное значение приоб-
ретает в последнее время подводная
лодка (рис. 25). Возможность погру-
жаться в воду, совершать там дли-
тельные переходы, а затем неожи-
данно атаковать неприятельский ко-
рабль — давно уже была ее серьезным
преимуществом перед дру гимн кораб-
лями. Успехп техники последнпх лет
намного усилили боевую мощь под-
лодок. Новейшие двигатели, в том
числе атомные, позволяют строить
подводные корабли с очень большим
радиусом действия.
Но советские люди активно высту-
пают за мир. Это находит поддеряску
во всем мире. Настанет время, когда
военные корабли пойдут па слом.
Уже сейчас в нашей миролю-
бивой стране подлодки исполь-
зуются для исследовательских
целей. Советские ученые, плавая
на оборудованной новейшими
приборами и аппаратурой под-
лодке «Северянка», открывают
тайны морских глубин.
Развитие техники сейчас по-
зволяет нам заглянуть в завт-
рашний день морского фтота.
Уже сейчас на наших реках нее
чаще появляются небольшие
быстроходные суда па подвод-
пых крыльях (рпс. 26). Строят-
ся и крупные суда такого типа.
Они значительно увеличивают
скорость передвижения пасса-
жиров. В различных странах
проектируются и строятся
первенцы атомного флота. Пройдет несколько
лет, и они будут спущены на воду. Но-
вейшие мощные атомоходы будут почти
вдвое больше своих недавних предшествен-
ников.
Создаются проекты гпгаптскпх подводных
кораблей. Например, конструируется подвод-
ный танкер водоизмещением в 30 тыс. Т. Он
сможет совершать спои рейсы на самых трудных
транспортных линиях, в любую погоду.
Пока все этп корабли напоминают еще сво-
им внешним впдом суда прошлого. Но в буду-
щем их вид изменится.
Рис. 26. Корабль на подводных крыльях.
Так выглядит турбовинтовом четырехмоторный пассажирский самолет ТУ-114.
457
ТЕХНИКА TP AIK ПОРТА
Нередко можпо встретить удивительные
проекты кораблей будущего. Вот, например,
один пз них корпус корабля находится под
водой. В нем атомные реакторы, топливо,
грузы. А высоко над ним, па поверхности
моря, раскинулись крылья — основная, жилая
часть корабля. В них и каюты пассажиров,
и помещения команды.
СТОЯНКИ КОРАБЛЕЙ
На судостроительном заводе большой празд-
ник. Спускают па воду очередное «детище» —
новое судно. Четко звучат слова команды. Под
ликующие возгласы судостроителей сначала
плавно, а затем все быстрее и быстрее движется
со стапеля корпус корабля к воде.
Спуск па воду — день рождения судна. Оно
еще не совсем готово к плаванию, надо мно-
гое достроить, доделать. Но главное осталось
позади!
Пройдет некоторое время, и корабль поки-
нет завод. Быть может, десятки лет будут жить
тяжелой «жизнью» его корпус и машины. Могу-
чие порывы штормов, аварии и, наконец, вре-
мя будут постепенно разрушать результаты
труда судостроителей.
II, чтобы этого пс случилось, надо вниматель-
но следить за каждым кораблем: вовремя за-
менять износившиеся детали машин, исправ-
лять полученные повреждения, снимать с под-
Рис. 27. Слева маяк (внешний вид). Справа — огпра-
жателъ, вращающийся вокруг источника света и по
сылающий луч маяка в различные направления.
водной части судна налипшие на нее ракуш • ।
и водоросли — иначе оно потеряет скоро™” ।
Всего этого не сделаешь в пути Ь'
«отдых» и «лечение» необходимы кораблям Н'
не только для отдыха и лечения заходят они
в порты. Здесь, под защитой от волн, можно
спокойно загрузить трюмы, принять пасса-
жиров, проверить исправность Судовых навига-
ционных приборов.
Каково же устройство большого морского
порта (см. цв. рис., стр. 456)?
Прежде всего у него две части: террпто-
рпя и акватория. «Терра» — по-латински «зем-
ля», а «аква» — «вода». Территорией порта
называют площадь его береговых сооружен»!!
складов, ремонтных мастерских и т. д. Вся
водная поверхность порта называется его
акваторией.
Акпаторию от моря обычно защищают спе-
циальными сооружениями — молами или вол-
ноломами (волнорезами). А иногда, еслп есть
опасность сильных приливов и отливов, в
портах, чтобы поддержать постоянный уровень
воды, строят даже шлюзы. Конечно, для со-
оружения порта часто выбирают место, приспо-
собленное самой природой,— залив, устье
большой реки пли бухту, где не бывает боль-
ших волн в непогоду.
Внешняя часть акватории порта — рейд —
предназначена для якорных стоянок судов.
Отсюда их распределяют по причалам, а
иногда здесь же и грузят. Это делается, когда
порт не приспособлен для приема к причалу
судов данного типа.
К акватории порта относятся и водные под-
ходы, т. е. специально углубленные плп
естественные каналы, по которым лоцманн
проводят суда большого размера или глас-
ной осадки. Бывает, что водные подходы порта
не позволяют провести к прича ту какое-нпбудь
Kpj ппое судно. Вот и приходится e»ij' остаться
на рейде.
Внутренними бассейнами порта называют
непосредственно примыкающую к причалам
часть его аква горяп. На причальных сооружени-
ях стоят краны, с помощью которых ведется
погрузка и разгрузка судов.
На территории крупных морских портов
имеются склады для хранения специализиро-
ванных грузов, есть своя сортировочная же-
лезнодорожная станппя и сеть автохюоильных
путей. Здесь же располагаются судоремонт-
ные мастерские.
Подъем судна пз воды для очистки его под
водной части, окраски п ремонта считается ооя
458
КОРАБЛИ
зательной эксплуатационном
операцией Для этого в порту
есть доки. Опп бывают стацио-
нарные и плавучие. Входит ко-
рабль в док — за ним закрыва-
ются «ворота»; затем из дока
откачивается вода. Корабль «са-
дится» на специальные приспо-
собления — кильблоки. Теперь
молено спокойно заниматься его
ремонтом.
Интересны плавучие докп.
Это длинный понтон. Отсеки
его с утке установленными киль-
блоками заполняют водой, и
понтон погружается. Затем его
подводят под корпус судна
п откачивают воду. Понтон
всплывает, поднимая на себе
судно.
Вспомогательным флот пор-
та — тоже важная часть его
«устройства». Портовые букси-
ры, грузовые баржи, на кото-
рых подвозят к стоящим на
рейде судам грузы и топливо,
землечерпалки п плавучие кра-
ны обязательно «обитают» в
водах порта.
И, наконец, маяки, буп
(рпс. 27, 28), радиолокацион-
ные станцпи, сигнальные мачты
п т. п. Они дают возможность
в любую погоду, нп днем, нп
ночью не прекращать деятель-
ность портов.
КАК НхХОДЯТ АДРЕС
В ОКЕАНЕ
Помните пятнадцатплетпего
Дпка Сэнда у Жюля Верна?
Обстоятельства делают его ка-
питаном. Но вместо Южной Аме-
ри i и он привел свое судно в Аф-
рику. Это произошло потому,
что Дик Сэпд еще не был силен
в навигации — пауке, позволяющей определить
место корабля в морс п наметить правильный
курс
Было время, когда мореплаватели древних
народов не репгалпсь выходить в открытое
море. Их страшила безбрежная океанская
гладь, где все направления казались совершен-
Рис. 28. С метящийся буй — плаву-
чий предостерегающий знак. Он
указывает на определенную опас-
ность или ограждает опасный
район.
Рис. 29. Ротор гирокомпаса тща-
тельно уравновешен, а ось его ера
щается в подшипниках, располо-
женных в первом кольце. Второе
кольцо и третье полукольцо пол-
ностью сосеоб жо>ают-'> ротор, и он
может принять любое положение
относительно осей х—х, у—у,
z—z.
но одинаковыми. Лишь появле-
ние компаса послужило серьез-
ным толчком в развитии судо-
вождения. Так как скорость суд-
на легко было измерить, то
оставалось лишь отмечать по
карте пройденный путь.
Это может показаться стран-
ным, по развитие судостроения
усложнило работу штурмана.
Огромная масса стального кор-
пуса и металлических пред-
метов на борту намагничивает-
ся в поле земного магнетизма
и также превращается в маг-
ниты. Компас начинает давать
неверные показания. Прихо-
дится учитывать его ошибку и
следить за ее сохранением в пу-
ти. Это значит — не менять
положения крупных железных
масс на судне, тщательно и ре-
гулярно проверять точность
показаний компаса.
В начале нашего столетия
на кораблях появился гироком-
пас. Основа его, гироскоп, по
принципу действия похож на
распространенную детскую иг-
рушку — волчок. Достаточно
раскрутить волчок, п он смо-
жет долго и устойчиво «про-
стоять» па своем острие.
Под действием вращения
Земли ось ротора гирокомпаса
(рис. 29) принимает положение,
в котором свопмп концами ука-
зывает иаправление на геогра-
фические полюса. Этим он отли-
чается от магнитного компаса,
указывающего на магнитные по-
люса Земли. II как бы нп менял-
ся курс корабля, положепперсп
гирокомпаса остается неизмен-
ным. Гироскопическое устройст-
во заключено в камере. С осью
гироскопа связана круговая
шкала — картушка — с панессп-
нымп на ней граду снымп делениями п буквами,
обозначающими Север, Юг, Восток, Запад. На
курсовом кольце (вокруг картушки) нанесена
ку рсовая черта — курс корабля. Ось ротора
гирокомпаса вращается со скоростью до 10 тыс.
об/лшн п надежно обеспечивает точность его
показаний.
459
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
(D
ВОЗДУХ ПРОТИВ ЛЬДА
Инженеры разработали ори
гннальиыи и дешеьыи способ под-
держания свободными or льда
акватории Нортон и верфеа даже
в сильные морозы. Для этого по
дну канала или залива прокла-
дывают систему ила* гмассовых
труб или шлангов, на которых на-
ходятся мундштуки с отверстиями.
В трубы подают сжатии воздух,
который, вырываясь на мундшту-
ков, перемешивает различные слои
воды. Более теплая донная вода
поднимается на поверхность. В ре-
зультате лед не образуется, а не-
большие льднпы, попавшие в
акваторию из других мест, тают.
Постоянно зная направление движения суд-
на п сто скорость, нетрудно вычислять пройден-
ный путь и отмечать его на морской карте.
А как же измеряют скорость судна? Для этой
цели используются особые приборы — лаг п.
Самый простой лаг — вертушечный. Его глав-
ная деталь, пертушка, лпбо буксируется за суд-
ном, либо выставляется в воду под днищем.
В любом случае скорость ее вращения опреде-
ляется скоростью судна относительно воды. Эта
скорость и измеряется особым счетчиком обо-
ротов. Существуют более сложные, гидравли-
ческие лаги. В них используют встречную
силу давления воды.
Компас, морская карта и лаг позволяют не-
прерывно прокладывать путь судна и в любое
время знать его местоположение. Но шту рман,
конечно, должен учитывать возможные ошибки
измерения направления п скорости судна. Дол-
жен он учесть и силу ветра, и морские течения.
Поэтому он не может обойтись без дополнитель-
ных способов определения местоположения.
Такую возможность открывают самые раз-
нообразные ориентиры. Прежде всего пмп во-
оружила мореплавателей астрономия. Взап-
моположенпе свстпл на небе в данный момент
времени помогает определять место, с которого
недется наблюдение. Первый прибор для этого-
с е I с т а п т — был изобретен еще в XVI в.
Полезны мореплавателям п земные ориен-
тиры. Здесь, кроме созданных самой природой
отличительных особенностей берега, применя-
ются специальные маякп и знаки.
На подходах к портам, на поворотных у част-
ках многих морских путей, в районах подвод-
ных опасностей ставят сш цпальпые маякп.
дающие световые или звуковые сигналы гр
то на берегу устанавливают характерные огд"
знавательные пли створные знаки. Последив’"
позволяют штурману при совпадении поло-
жения судна с линией обоих знаков Точно
угловой пеленг на них и, следовательно К01|
тролировать правильность курса корабля
Но как быть, если погода испортилась
если небо затянуто тучами, а берег нс вид \
и i 1аякп не посылают сигналов? На помощь при-
ходят радиомаяки. В любую погоду, и любое
время < уток посылают они свои незримые сиг-
налы. II достаточно судну принять сигналы
как уже можно определить направление на
них (взять их пеленг) п уточнить местопо-
ложение.
Существуют специальные радионавигаци-
онные системы, включающие в себя несколь-
ко станций. Работа их строго согласованна.
С помощью установленной на судне радиоап-
паратуры измеряют расстояние до них п оп-
ределяют координаты.
Навигация поставила себе на службу и ра-
диолокацию и телевидение. Теперь корабли
вооружились радиолокаторами. II если какое-
нибудь препятствие возникает на пх пути, то
еще за десятки километров оно впдно j;i;c на
экране радиолокатора.
Но вот близок порт. Осталось провести судно
по «дорожкам» его акватории. Обычно это де-
лает лопман. Сейчас радиолокация и телевиде-
ние объединились здесь вместе, для того чтобы
помочь человеку в этом сложном деле.
Антенна портового радиолокатора своим
радиолучом последовательно «освещает» всю
акваторию порта п подходы к ней. На экране
создается своеобразное изображение порта.
Молы и волноломы, j казателп водных подхо-
дов, стоящие на рейдах п у причалов суда от-
четливо видны па возникающей радиолокацион-
ной карте. С помощью особого прибора это «изо-
бражение» превращается в обычный теле-
визионный сигнал, который и излучается
специальной радиостанцией.
Приближающиеся суда имеют телевизионные
приемники. На п\ экранах возникает пзоора-
женпе порта. Капитан без труда может найти
свое судно на этой телевизионной «картине» и
вести его без лоцмана, получая необходимые
дополнительные указания по радпо.
Наша страна — вс тпкая морская держава.
Пз года в год у нас появляются все новые п
новые корабли, строится механизированные
порты, растет торговый морской флот.
лвтомоипли
АВТОМОБИЛИ
Автомобиль занимает особое место среди ма-
Л innii, обслуживающих людей. В нем вопло-
щена давняя меч га человечества о бысгром цш-
жевнп. Ведь автомобиль — самое быстрое су-
хопутное средство транспорта.
Миллионы людей связаны с производством
и хозяйственным использованием автомобилей
А сколько миллионов ('болельщиков» автомо-
биля! Опп придирчиво осматривают па улицах
новые модели машин, с увлечением читают
книги п журналы по автоделу, сами проекти-
руют и строят маленькие автомобили.
В пашей стране создана мощная автомобиль-
ная промышленность. Ежегодно выпускается
свыше 500 тыс. автомобилей, п производ-
ство пх с каждым годом все увеличивается.
К 1965 г. семи гстнпм планом предусмотрено
довести выпуск автомобилей до 750—856 тыс.
в год Для автомобилей ежегодно изготовляется
около четырех миллионов резиновых шип,
десятки миллионов ламп и миллионы других
электроприборов, iiccmi твое множество подшип-
ников, миллионы топи стали, сотни километров
электропроводов п трубок, многие квадратные
километры стекла, сукна п кож. Миллионы
топи бензина и других нефтяных продуктов
расходуются прп работе автомобилей. Для нпх
строятся тысячи километров гладких асфаль-
товых п бетонных дорог, гаражи, станции
обслуживания, ремонтные заводы.
V ведь еще сто лет назад автомобилей совсем
ле было. Первая безрельсовая самодвижущая-
ся повозка с бензиновым «двигателем, которую
назвали автомобилем (от греческого слова «ау-
тос» — сам и латинского «мобилис» — движу-
щийся), появилась в 1885 г. До этого, правда,
были повозки с паровыми двигателями или
такие, которые двигались мускульной сплои
пассажиров. Но они были тихоходны, не-
удобны в пользоваппп, ненадежны. Работо-
способный, удобный п сравнительно быстро-
ходный автомобиль удалось создать только
пасло изобретения легкого и всегда готового
к действию двигателя внутреннего сгорания.
i механизмов первых автомобилей былп
о рьезные недостатки. Поэтом) конструкторы
сначала заботились об усовершенствовании
механизмов машины п очень мало думали о ее
внешнем виде, об устройстве кузова, о том, ка-
ким должен быть автомобиль в целом. Лпшь
бы он двпгался! Но со временем стало ясно,
что для различных целей нужны различные
автомобили, и постепенно пояпнлось множест-
во типов Malinin.
Автомобили подразделяют прежде всего по
назначению: легковые, грузовые, автобусы,
самосвалы. спортивные, тягачи; затем — по
числу мест, по грузоподъемности плп по виду
кузова. Кроме того, различают автомобили по
так называемой колесной формуле. Опа состоит
пз двух чисел, соединенных знаком умпоже
пня. Перши число показывает количество
колес у автомобиля, второе — количество ко-
лес, к которым подводится усилие от (шпа-
теля.
Например, у обычных легковых н гру-
зовых автомобилей колесная формула 4 < 2 (че-
тыре колеса, из них два веду щнх); у автомобилей
повышенной проходимости формула 4X4 плп
6 6 (четыре плп шесть колес ведупще). На-
конец, прп обозначении типа 1егкового автомо-
биля нередко упоминают рабочий объем ци-
линдров его двигателя, например «малолитраж-
ный автомобиль» пли «автомобиль среднего
литража».
Каждый автомобиль носит марку изготовив-
шего его завода и порядковый номер модели,
а иногда еще п «кличку». ГАЗ-21 «Волга»
означает: Горьковский автомобильный завод,
двадцать первая модель, название «Волга».
Марки советских автомобилей — кремлевскую
звезду па «Москвиче», оленя и чайку па мапш-
461
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
А ВГОМОЫ1ЛЫ1ЛЯ
ПРОГУЛКА
С каждым .одоы растет число
автомобилей. К началу 1960 г.
по дорогам всего мира мчалось
уже больше 90 млн. легковых н
более 20 млн. грузовых автомо-
билей и автобусов. Если на все
эти машины посадить всех жела-
ющих прокатиться, то можно было
бы сразу вывезти на прогулку
полтора миллиарда человек —
больше половины жителей зем-
ного шара. А ведь полвека назад
автомобили были большой ред-
костью!
нах Горьковского завода, белорусских зубров,
ярославских медведей — хорошо знают во
всем мире.
В капиталистических странах автомобили
чаще всего посят имя владельца или основате-
ля завода: «Форд», «Бьюик», «Роллс-Ройс», «Ре-
по», «Опель». Реже встречается сокращенное на-
звание завода, например «Фиат» — фабрика
итальянских автомобилей в Турине. Иногда
бывают и забавные исключения. Так, известная
марка «Мерседес» — имя... дочери одного бо-
гача, поддержавшего в свое время изобре-
тателя этой машины — Даймлера.
Названия машин стран народной демокра-
тии чаще всего связаны с городом плп мест-
ностью, в которых находится завод: «Татра»,
«Прага», «Варшава», «Люблин», «Вартбург».
Китайские • грузовые автомобили носят марку
«Освобождение», легковые — «Ветер с востока».
Во всем мире сейчас около 250 моделей лег-
Рис. 3. Первые советские автомобили: АМО-Ф1о (1914).
слева и НАМИ-1 (1928) — справа.
новых автомобилей и столько же грузовых.
Прп этом у многих из нпх несколько основных
типов кузовов, не считая бесчисленного мно-
жества специальных.
В СССР выпускается несколько десятков
основных моделей. Мы расскажем только
о самых важных пз них.
Чтобы запомнить особенности каждого типа
автомобиля, нужно знать его главные части
(подробнее об устройстве автомобиля см. ниже).
Источником энергии для движения автомо-
биля служит двигатель. Обычно он распо-
ложен в переднем части машины. Но на многих
автобусах и малых легковых автомобилях —
в задней. Вращение вала двигателя через
систему валов и шестерен силовой пере-
дачи передается к задним, реже к передним
пли тем и другим в е д у щ и м колесам.
Каждая пара колес вместе с осями и рессорами
образует так называемый мост — передний
мост, задний мост. Передний мост у лег-
ковых автомобилей иногда называют перед-
ней подвеской. Мосты крепят к раме
или к кузову. Если есть рама, то кузов
устанавливают на ней.
Для управления автомобилем служат руль
п привод от него к передним поворачивающимся
направляющим колесам, т о р м о-
з а с приводом от педали п рычага для замед-
ления хода плп остановки; педаль подачи топ-
лива п кнопки контроля над двигателем;
педаль п рычаг для контроля над силовой пере-
дачей. Автомобиль оборудован аккумуля-
торной батареей, стартером — пускателем Дви-
гателя, системой зажигания двигателя, осне-
тительпымп п сигнальными фопарямп -
фарами, j казателямп поворота, звуковым сигна-
лом п т. и. На колеса надеты резиновые ппевма-
гпческпс (надутые возду хом) шины. Имеется
запасное колесо п набор инструмента для оо-
служиванпя п ремонта машпны.
В СССР выпускается несколько типов легко-
462
лвтомовили
вых автомобилей: с приводом па задние
и с приводом па все колеса. Самые малень-
кие — двухместный автомобиль для пнвалп-
двп Серпуховского мотозавода (марки СЗА)
п хшкроавтомобяль «Запорожец». Пх крохот-
ные двигатели расположены сзади и охлажда-
ются воздухом (у остальных легковых автомо-
билей двигатели находятся спереди а имеют
водяное охлаждение), У СЗА кузов типа «фаэ-
тон» со складным матерчатым верхом и застек-
ленными боковинкамп на дверях (см. цв. рис.,
стр. 472).
Четырех местный малолитражный автомо-
биль «Москвпч-407» предназначен для инди-
видуального пользования. У него, как и у всех
других легковых автомобилей (кроме ГАЗ-
69), закрытый кузов тппа «седан» с четырьмя
дверями. Разновидности его: модель 410-Н для
сельской местности с приводом от двигателя
на все колеса и застекленный фургон модели
423-Н, предназначенный для перевозки мелкпх
товаров п почты.
Пятиместные автомобили Горьковского авто-
завода М-20 «Победа» и М-21 «Волга» принад-
лежат к классу среднего лптража. «Вол-
га»— болееновая, современная модель. Управ-
ление ею и обслуживание облегчено, двигатель—
более мощный, шпны и рессорная подвеска
более эластичные, в кузове — большие окна пз
гнутого стекла. На базе «Победы» выпускались
автомобили типа 4X4 — М-72 со стандартным
кузовом и ГАЗ-69 с упрощенным кузовом «фаэ-
тон». «Победа» и «Волга» используются в уч-
реждениях и индивидуальными владельца-
ми, а также как такси.
Самые большие советские легковые маши-
ны — семиместные ГАЗ-13 «Чайка» Горьков-
ского автозавода п ЗИЛ-111 Московского авто-
завода им. Лихачева. У нпх автоматическое
управленпс силовой передачей. Чтобы умень-
шить длину их двигателей, цилиндры располо-
жены в два ряда. Эти машины предназначены
для правительственных учреждении. У ЗИЛ-111
за спинкой сиденья водителя есть застек-
ленная перегородка. Такой кузов называется
«лимузпн».
Семейство нашпх грузовых автомобилей
еще более многочисленно. Среди нпх п малень-
кий крытый полугрузовик «Москвич-430», п
самый большой - шестиколесный двепадцатп-
тонный ярославский грузовпк ЯАЗ-219. Гру-
зовики Минского, Ярославского п Кременчуг-
ского автозаводов снабжены дизелями, работа-
ющими па дешевом топливе (см. цв. рпс.,
стр. 473).
Грузовые автомобили делают с бортовыми
платформами — основные м о д е л п, с
опрокидывающимися кузовами— автосаяо-
с в а л ы, без кузовов, например тягачи для
буксировки пол> прицепов. Автомобпль с при
цепом или полуприцепом очень удобен. Во-
первых, он может тянуть за собой больше гру-
за, чем автомобиль без прицепа; во-вторых,
па время погрузки п разгрузки прицеп отце-
пляют, а тягач посылают в очередной рейс
с другим прицепом.
Автомобилп без кузова называют шасси.
Учитывая специфику грузов, па шасси устана-
вливают разнообразные кузова — фургоны,
кузова с высокими решетчатыми бортами для
перевозки легких сельскохозяйственных гру-
зов п скота, кузова-холодильники для скоро-
портящихся продуктов, баки-цпетерны для пе-
ревозки жидкостей, пожарные автонасосы,
автолавки. Разновидностей грузовых и специ-
альных автомобилей очень много.
Во всех концах пашей страны на больших
стройках работают самосвалы особо большой
грузоподъемности — 25 и 40 Т. Емкость их
кузова соответствует объему ковшей гигантских
экскаваторов. Строит такие самосвалы Белорус-
ский автозавод.
Почти у каждого советского грузовика
есть «родственник», у которого все колеса ве-
дущие. Такие машпны необходимы для работы
на плохих дорогах — па проселках, в экспе-
дициях, в пустынях, в тайге. Вес этих авто-
мобилей распределяется по всем ведущим коле-
сам. Это улучшает пх сцеиленпе с почвой. Высту-
пающие грунтозацепы на шипах увеличивают
сцеплеппе. Если одно пли два колеса автомо-
биля попадут на рыхлую почву, то остальные
не дадут ему забуксовать плп завязнуть.
В последние годы появилось много новых
типов автобусов: павловские и курганские —
Рис. 4. Самый большой автомобиль-самосвал — соро-
катонный МАЗ-530 Белорусского автозавода.
463
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТ 1
5. Автопоезд, состоящий из
тягача, полуприцепа и прицепа.
па 23 места; шкинскне и йыюнскне — город-
ские и туристические средней вместимости;
100-местные из г. Энгельса дли больших го-
родов; междугородные экспрессы ЗИЛ-127 с от-
кидными шишками сидений п багажными ящи-
ками, маленькие ульяновские и рижские - для
гостиниц, небольших железнодорожных стан-
ций, учреждений. Все автобусы, кроме курган-
ских, так называемого вагонного т п-
п а. Место водителя помещено над левым пе-
редним колесом пли впереди него, рядом с дви-
гателем. На львовских автобусах и 311 1-127
двигатель установлен в заднем части кузова.
Прп такох! устройстве, несмотря на ограничен-
на ю длину автобуса, остается много свободного
места для пассажиров. Водителю хорошо видна
Лррога. На базе автобусов п больших легко-
вых машин строят санитарные автомобили.
Ульяновские, горьковские, минские и кута-
исские конструкторы вынесли вперед кабину
водите 1я на новых грузовых автомобилях.
Машины получились вместительные и короткие,
более поворотливые. Однако при расположен-
ном спереди двигателе на передние колеса нрп-
ходпгея очень большая нагрузка. На скольз-
кон дороге задние колеса буксуют, на вяз-
ком грунте передние «зарываются».
Учитывая выгоды вагонной компоновки,
конструкторы ищут решения, которые позво-
Рис. 6. Грузоной автомобиль с вынесенной вперед каби
пой (контурные линии) короче и вместительнее ав-
томобиля прежнего типа (черный силуэт).
лили бы распространить ее на все автомобили
Другая задача будущего — упростить и об-
легчить управление автомобилем. Для этого
на некоторых легковых автомобилях и тяжелых
грузовых (ЗИЛ-111, «Чайка», большегрузные
самосвалы и др.) уже применяют усилители
руля и автоматические силовые передачи. Во-
дителю не нужно делать больших усилий, что-
бы повернуть рулевое колесо, не нужно поль-
зоваться двумя педалями и рычагом для пере-
ключения передач — за него это сделают авто-
маты и усиливающие устройства. Он только
слегка поворачивает рулевое колесо п изменяет
число оборотов двигателя нажимом на педаль
подачи топлива. Такие автоматы п усиливаю-
щие устронства пока еще сложны в произ-
водстве и обслуживании. Но возможности пх
усовершенствовании неисчерпаемы, и в будущем
они значительно облегчат тру'д водители.
Много забот доставляет конструкторам вес
автомобиля. Ведь па каждого пассажира лег-
кового автомобиля даже прп полной нагрузке
приходится до 400 кГ веса констрхкцип —
в 5 раз больше веса пассажира. А гак как ав-
томобили почти никогда не ездят с полной на-
грузкой, то эта цифра возрастает в 2—4 раза.
Одпп пз путей снижения веса — замена стали
пластическими массами. J же создано несколь-
ко видов кузовов из пластмассы. Онп значи-
тельно легче стальных, не ржавеют, хорошо
защищают пассажиров от жары и холода.
Несомненно, пластмассовые автомобильные
кузова в ближайшее время станут обычным
явлением.
Продолжают совершенствоваться гоночные
и рекордные автомобили. На опыте создания
и испытания этпх автомобилей конструкторы
ищут возможности снизить вес, чтобы добиться
наибольших скоростей движения, снизить
сопротивление возду ха, повысить устойчивость
автомобиля. Пни пщут новые высокопрочные
материалы дли деталей, которые при малом
весе должны вы щрживать огромные нагрузки,
возникающие на больших скоростях. Найдеп-
464
КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ
Рис. 6. Клапаны.
Рис. 5. Шатунно-кривошипный механизм.
Рис. 7. Четырехтактный цикл.
прерыватель-
распределитель
ВОЗДУХ ВОЗДУШНАЯ
ЗАСЛОННА
Н ЦИЛИНДРАМ
Рис. 9. Разрез карбюратора.
Рис. 10. Схема глушителя.
ЛПТОМОБИЛИ
пне решения в дальнейшем переносят в кон-
струкция обычных автомобилей. Именно такой
путь прошли обтекаемые кузова, независимая
подвеска колес н другие особенности обычных
автомобилей. Одновременно гоночные авто-
мобили — увлекательный вид спорта.
АВЮМОВИЛЬ «МОСКВИЧ-407»
«Москвич» модели 407 выпуска 1959 г.—
типичный малолнгражпь.. автомобиль. Сот-
ни тысяч машин этого класса выпускают еже-
годно многие заводы разных стран. Еще недав-
но такие автомобили делали тесными п тихо-
ходными, не очень прочными. Но требования
к автомобилям возросли, и конструкторы созда-
ли более прочные, мощные и удобные машины.
Теперешний «Москвич» имеет двигатель с
рабочим объемом всего в 1,36 л, но с мощностью
в 45 л. с. Он развивает скорость до 115 км час
и расходует не более 7 л топлива на 100 км пути
(на шоссе). Его вес с полной заправкой топ-
ливом, водой и смазкой — 980 кГ. Нетрудно
подсчитать, что па литр рабочего объема дви-
гателя приходится 33 л. с. его мощности (лит-
ровая мощность — 33 л. с.), на тонну веса ав-
томобиля с пассажирами и багажом — 34 л. с.
На перевозку одного пассажира па 100 км расхо-
дуется 1,75 л топлива. А соответствующие вели-
чины нашего первого массового легкового авто-
мобиля ГАЗ-А (1932) были: 12 л. с., 29 л.с.,
2,75л.с. Производительность двигателя с тех
пор увеличилась почти втрое, а расход топлива
снизился на Ч3. К тому же у «Газика» быт
примитивный открытый кузов, жесткие рессо-
ры, неудобное управление. а у «Москвича» обте-
каемый кузов с откидными сиденьями, отопле-
нием, обогревом ветрового окна, радиоприемни-
ком, с багажником (см. цв. рис., стр. 449).
За облицовкой «Москвича» скрыты механиз-
мы. Наиболее заметные пз нпх — колеса с пнев-
матическими шипами (рпс. 1. Здесь п до конца
статьи ссылки на цв. табл., стр. 464 — 469).
Колеса насажены на оси и привернуты гайками
к шпилькам тормозных барабанов. Эти гайки
и большую гайку па конце осп можно увидеть,
сняв хромированный колпак колеса. Вместе
с колесом вращается тормозной барабан.
Каждое колесо имеет свою отдельную ось.
Оси передних колес не вращаются. Сами же ко-
лесаотделсны от осп подшипниками и вращаются
па них свободно. А задние колеса вращаются
вместе с полуосями. Полуосп покоятся
на подшипниках в к о ж ухе или картере
заднего моста. Задний мост - это узел, в
который входят картер, по lyocn, передаточные
шестерни, задние колеса и гормош.
Полуоси за (ппх колес связаны между собой
шестеренным механизмом — д н ф ф е р е н-
ц и а л о м, а дифференциал через шестерни и
валы силовой передачи - с ва юм двигателя.
Двигатель установлен на балках передней части
кузова на резиновых подушках. Силовая пе-
редача проходит под полом кузова. Картер
заднего моста подвешен к кузову снизу на длин-
ных стальных полосах - рессорах.
Ось переднего колеса объединена со слож-
ной кованой деталью — стойкой под-
вески. Концы стойки шарнирно связаны с
наружными концами верхнего п нижнего
качающихся рычагов подвескп. Внутреннее
концы рычагов также па шарнирах крепятся
к поперечине, а попе речива — к кузо-
ву. Вид рычагов и стоек спереди напоминает
параллелограмм. Когда колесо колеблется на
неровностях дороги, рычаги качаются п па-
раллелограмм складывается. Но перемещение
его сторон ограничено, так как между нижним
рычагом и концом поперечины вставлена силь-
ная пружина. Каждое колесо независимо от
другого поднимается п опускается, а кузов
остается на одном уровне: пружина поглощает
и ослабляет толчки колеса, передаваемые па ку-
зов. Такая подвеска называется независи-
мой, параллелограммов й. пли
рыча ж н о-п р у ж инной (рис. 2).
Но для поворота машины каждое переднее
колесо, кроме того, должно поворачиваться
согласованно с другим колесом вокруг осп,
проходящей через наружные шарниры рыча-
гов. От стоек отходят поворотные рычаги; ры-
чаги левого и правого колес соединены попереч-
ной тягой. Чтобы водитель мог уираыять по-
поротом ко тсс, поперечная тяга через короткий
рычаг — сошку, рулевой механизм п рулевой
вал связана с ру левым колесом — штурва-
лом. Поворачивая его, например, против ча-
совой стрелки, водитель перемещает конец сош-
ки вправо. Одновременно перемещается попереч-
ная тяга. Ее левый конец тянет левое колесо,
а правый - толкает правое. Оба колеса повора-
чиваются влево (рис. 3).
Откинем задний номерной знак «Москвича».
Под ним — крышка горловины бака, запол-
ненного бензином (рпс. 4). От бака под по-
лом кузова проложена трубка к насосу, уста-
новленному на дьлгателе. Двигатель приво-
дит насос в действие, ов маленькими порциями
выкачивает бензин из бака и подает его в к а р-
□ 30 Де-скзн энциклопедия. т 5
465
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
бюратор - прибор для распыления бен-
зина п смешивания его с воздухом. 1 орючая
смесь бензина н воздуха поступает в цилин-
дры ишгагеля. 1 ам опа сжимается и нарыва
ечся от электрической искры, а затем, расши-
ряясь при взрыве, совершает работу вра-
щает ваз двигателя.
Двигатель «Москвича», как п у всякого дру-
гого автомобиля, поршневой, внутреннего
сгорания (raaoiypOHiHibic автомобильные двм
гателн сущ'стнуют пока го лысо в виде oiii.ii-
пых образцов).
Двигатели бывают четырехтактные п двух-
тактные, г. е. весь рабочий процесс у них мо-
жет пропсхо цггь в течение четырех и ш двух
ходов каждого поршня — тактов. 1оп-
лвво смешивается с воздухом в карбюраторе
плп же непосредственно в цилиндрах (дви-
гатели с впрыском топлива). Клапаны (рпс. 6),
перекрывающие отверстия для впуска горючей
смеси в цилиндры и для выпуска отработавших
газов, могут быть расположены сбоку ци-
линдров боковые (нижние) кла-
паны плп сверху --верхние клапаны.
Чпсло цплпидрон в автомобильных двигателях
бывает от одного до шестнадцати, и пх распо-
лагают в один плп дпа ряда.
Двигатель «Москвича» четырехтактный, кар-
бюраторный, верхнеклапаппый, четы ре.хци лип
дровый, рядный. Пустим его. Сначала попер
нем ключ в замке зажигания, включим за-
жигание н стартер. Прп этом в коробке пе-
редач шестерни устанавливаются в положение
холостого хода, чтобы вращение вала двига-
теля не передавалось к колесам. Маленькая
шее терпя па валу стартера в момент включения
сцепляется с зубчатым венцом маховика на валу
двигателя п заставляет ма.ховпк п вал вращать-
ся. П< еле одного-двух оборотов вала двигатель
начинает работать сам.
В цилиндре перемещается поршень. Гслп
цилиндр это стакан без дпа, то поршень
это перевернутый стакан. Поперек поршня
установлен валик — п о р ш и е в о и палец,
к которому подвешен шатун. Верхняя го-
ловка шатуна охватывает палец, а нижняя
головка - шейку коленчатого вала двигателя
(рис. 5). Вал покоится па подшипниках н
картере. Цилиндр объединен с верхнем
частью картера, а сверху закрыт го юнкой.
В ней три отверстия. Два из них перекрыты
впускным н выпускным клапанами, а в третье
ввернута свеча электрического зажигания.
Все этп чаетп работают по строгому распи-
санию. Поршень идет вниз, п в цилиндре со-
здается разрежение (рис 7'. Одновременно от-
крывается впускной клапан, н под (авлешцх
атмосферного воздуха в цилиндр врывается
подготовленная в карбюраторе горючая смесь
••то первый такт — такт в п у с к а. Клапан
закрывается, а вал, сделавший пот-оборота
толкает поршень вверх, п он сжимает смесь'
Эго второй такт —такт сжат н я.
До спх пор движение поршня вызыва-
лось вращением на ia благодаря работе стар-
тера. Поршень достигает верхнего положения
В этот момент между электродами свечи проска-
кивает искра, которая воспламеняет сжатую
смесь. Под давлением расширяющихся газов
поршень идет вниз. Это третий такт — р а-
бо чи п ход. Геперь стартер можно вы-
ключить, так как поршень заставляет вал
вращаться. Совершив рабочий ход, поршень
снова идет вверх и выталкивает сгоревшие
отработавшие газы в выпускном клапан. Эго
четвертый такт - такт выпуска. Тол-
чок, данный палу во время рабочего хода, до-
статочен для того, чтобы вал совершил еще пол-
тора оборота. За это время происходят такты
выпуска, впуска п сжатия, а затем поршень
снова совершает рабочий ход. Равномерному
вращению вала способствует п насажен-
ный па его заднем конце тяжелый диск —
маховик.
Все это относится к одному цилиндру, к
одноцилиндровому двигателю. Но у «Москвича»
четыре цилиндра. Рабочие ходы в пвх происхо-
дят не одновременно. Поэтому на каждые пол
оборота вала приходится рабочий ход в одном
пз цплпидрон. Это обеспечивает плавность ра-
боты двигателя.
Для открывания п закрывания клапанов
служит механизм распределения. Параллель-
но коленчатому валу в картере расположен
к у лайковый в а л. Оба вала соединены
шестернями, причем шестерня коленчатого
вала вдвое меньше шестерни кулачкового и име-
ет вдвое меньшее чпсло зубцов. Поэтому за
один оборот коленчатого вала зубцы его шес-
терпп перебирают только половину зуоцов
шестерив кулачкового, п последний делает
пол-оборота. '1 акпм образом, в течение всего
четырехтактного цпк та кулачковый вал дота-
ет один оборот, п каждый насаженных на
нем кулачков только одни раз поворачивается
выступом вверх.
Выоупы кулачков прппо цшмают штоки
клапанов, которые, как колонны, стоят над
кулачковым валом. Шток в свою очер Д' ,|1,и*
поднимает один конец коримые ia к .авана,
466
Рис. 11. Система смазки двигателя.
ПРОСТЕЙШАЯ ПЕРЕДАЧА
СИЛОВАЯ ПЕРЕДАЧА АВТОМОБИЛЯ
Рис. 13.
Рис. 12. Система охлаждения двигателя.
Рис. 14. Карданный вал.
МУФТА
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧ А
I ОТ НОРОБНИ
I ПЕРЕДАЧ
ДВИГ .ТЕЛ
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ВАЛ
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА
Н ЗАДНИМ
НОЛЕСАМ
15.
Задний мост.
Рис.
С ДИСНА
ВЫНЛЮЧЕНО ПЛАСТИННА НА
ДИСНЕ
Рис. 18. Механизм сцепления.
Рис, 17. Коробка передач.
АВТОМОБИЛИ
а другой конец опускает клапан и открывает
отверстие. Когда выступ уходит вниз, клапанная
пружина возвращает клапан на место н отвер-
стие закрывается. Выстхпы кулачков повернуты
под разными углами, так что каждый клапан—
ппускпс и или выпускною открывается в нуж-
ный момент.
За своевременное воспламенение смеси от-
вечает система залипания (рпс. 8). В эту сис-
тему, кроме свечеп, входят аккуму шторная
батарея, генератор (динамо-машина), катушка
зажигания, прерыватель и распределитель.
Накопленный в акку чуляторе электрический
ток низкого напряжения идет к п р е р ы в а-
т( I ю, затем к наружной (толстой) обмотке
катушки п возвращается в аккумулятор. Вал
прерывателя вращаете я парен шестерен от
кулачкового вала двигателя.
В нужный Момент контакты прерывателя
размыкаются; тогда во внутренней (топкой)
обмотке катупп.н в ситу законов индукции воз-
никает ток высокого напряжения. Он идет
враспределптеть, вращающпнея кон-
такт которого направ 1яет его к свече цилиндра.
Между стержнями — электродами
свечи есть промежуток з а з о р. Ток в виде
искры преодолевает этот зазор н по металлу дви-
гателя п кузова возвращается к катушке.
Генератор, вал которого вращается ремнем
от шкива на коленчатом валу, вырабатывает
ток для зарядки аккумулятора. Последний
расходует энергию, но генератор все время по-
полняет ее запас.
От отверстий впускных клапанов идут тру-
бы к карбюратору (рпс. 9), а от выпускных —
к глушителю (рпс. 10). Не вдаваясь в
детали, можно сказать, что к карбюратору
сверху поступает воздух, а сбоку — бензин, на-
качиваемый насосом. Бензин попадает в тонень-
кую трубку — ж и к л е р. Отверстие жиклера
находится в трубе, через которую поршни сосут
в двигатель поток воздуха. Этот поток высасыва-
ет пз жиклера бензин. Его мелкие раздроблен-
ные ,|,пклером капельки смешиваются с возду-
хе ч, п образуется горючая смесь. В карбюраторе
«Москвича» несколько жиклеров. Каждый из
них вступает в действие, когда нужно увели-
чить пли уменьшить количество бензина в
смеси.
Количество воздуха регулируется воздуш-
ное заслонкой, а общее количество смеси,
поступающее в цилиндры, — дроссель-
ii о й з а с л о н к о й. Вытягивая кнопку
па щите приборов, водитель прикрывает воз-
душную заслонку, а пажпмея па педаль подачи
топлива, открывает дроссельную.
Над карбюратором расположен в о з д у.
х о о ч п с т и т е л ь. В нем поток воздуха про
ходит через сетку, смоченную в масле. Пылинки
прилипают к масляной пленке, и воздух по-
ступает и карбюратор очищенным.
Глушитель — это стальной сосуд с перего-
родками, имеющими отверстия. Выходящие
под большим давлением пз цилиндров отрабо-
тавшие газы проходят через лабиринт перего-
родок
Скорость движения газов прп этом умень-
шается, н давление постепенно падает. Поэтому
они выходят пз глушителя сравнительно
медленно п почти бесшумно.
Для ослабления трения между поршнями
и цилиндрами, а также между’ валами и пх
подшипниками нужна смазка (рпс. И) Сма-
зочное масло заливают в картер двигателя. От
туда насос гонит масло по трубкам к различ-
ным точкам смазки, а нпжнпе головки шатунов
разбрызгивают его н забрасывают па стенки
цилиндров.
После смазки масло попадает в очистите-
ли - фильтры, оставляет там пыль
и грязь п возвращается в картер. Масля-
ный насос находится иа одном валу с преры
вателем и распределителем зажигания.
В машинном отделении на переднем конце
двигателя находится вентилятор, а перед
ним — радиатор для охлаждения двигате-
ля (рпс. 12). Радиатор соединен трубками с по-
лостями, окружающими головку н блок цилин-
дров двигателя.
Вся система охлаждения заполнена водой п
снабжена насосом. Он гонит воду' вкруговую:
пз полости — водяной рубашки —
в верхний бак радиатора, пз верхнего бака по
трубкам в нижний, отсюда обратно в руба-
шку. Вентилятор прогоняет между трубками
радиатора воздух, и вода в них охлаждается От
системы охлаждения отходят трубки к радиа-
тору отопления кузова. На лето отопление
можно отключить.
Как же передается вращение маховика, на-
саженного па заднем конце вала двигателя, к
колесам?
Двигатель укреплен па кузове, а задний мост
подвешен к кузову на эластичных рессорах.
Значит, чтобы бесперебойно передавать вра-
щение от двшателя к качающемуся на рессо-
рах мосту, нужно снабдить вал особыми шарни-
рами карданами (рис. 13, 14).
30*
467
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Ось заднего моста (рпс. 15) разделена па
дне полуоси, чтобы колеса могли вращаться
с разными скоростями. Это необходимо па по-
воротах, когда одно колесо идет по кругу ма-
лого радиуса, а другое — по большому кругу.
Поэтому коническая шестерня па конце кардан-
ного пала вращает по ось, а коробку дифферен-
циала. В нее свободно входят концы полуосей
с коническими ясс шестернями па нпх. Короб-
ку дифференциала по диаметру пересекает
валик с диумя свободно насаженными шестер-
нями — сателлитами. Зубцы сателли-
тов сцеплены с зубцами полуосевых шестерен.
Когда автомобиль идет по прямой, полуоси,
сателлиты с их валиком п коробка дифферен-
циала с ведомой шестерней главной передачи
составляют как бы одпп целый вал; его враща-
ет шестерня па конце карданного вала. На по-
вороте (рис. 16) одно пз котес (например, ле-
вое), сцепленное с поверхностью дороги вы-
ступами протектора шипы, стремится вращать-
ся медленнее другого, правого. Тогда левая
по.туосевая шестерня начинает вращать са-
теллиты. Их зубцы как бы подгоняют правую
полуосевую шестерню, и правое колесо враща-
ется быстрее. Колеса вращаются с разным чис-
лом оборотов, но остаются связанными с кар-
данным валом. Механизм дифференциала по-
лучил свое название От латинского слова «диф-
ференция» — разность.
Если присоединить передний конец кардан-
ного вала непосредственно к маховику, колеса
начнут вращаться, как только заработает дви-
гатель. Число их оборотов будет изменяться
только в зависимости от числа оборотов вала
двигателя. Но двигатель рассчитан па движение
автомобиля по ровной дороге. Чтобы тронуться
с места, разогнаться, преодолеть подъемы и пло-
хие дороги, развиваемое двигателем усилие нуж-
по умножить. Для этого меиоду двигателем и
карданным валом устанавливают коробку
передач (рис. 17).
В коробке передач трп вала: ведущий,
связанный с валом двигателя, ведомый,
связанный с карданным валом, п п р о м е-
ж у т о ч п ы й . Ведущий п ведомый валы на-
ходятся па одной оси. Чтобы получить «прямую»
передачу усилии от двигателя к карданному
налу, их можно сцепить воедино кулачко-
вой м у ф т о й. По ровной дороге автомо-
бпль идет на прямой передаче.
Когда требуется умножить усилие, ведомый
вал отъединяют от ведущего. Вращение веду-
щего вала передается ведомому через проме-
жуточный вал. Последний постоянно связан
с вс 1ущпм паррН шестерен и несет па себе еще
три шестерни с разным числом "убьев. С каждой
из этих шестерен сцеплена свободно сидящая
на ведомом нале шестерни. Ее можно соединить
с валом с помощью кулачковой муфты. Подошв
число зубцов ведомой шестерни на число зуб-
цов ведущей, можно получить передаточное
число пары шестерен.
У «Москвича», кроме прямой (высшей, влв
четвертой) передачи, есть еще три передачи
п особая передача для заднего Хода. На нервов
передаче передаточное число составляет око-
ло 4 — ведомый 1 ал вращается вчетверо мед-
леннее ведущего, но передает вчетверо большее
усилие. На второй передаче это число — около 3
па третьей — около 2. Последовательно пе-
реключая передачи, водитель трогает автомо-
биль с места п дает ему разгон. При движении
па подъем или по плохой дороге водитель пере-
ходит с высшей прямой передачи на одну из
низших. Для перемены передач служит рычаг
под рулевым колесом. От пего идут тяги к
шейкам кулачковых муфт. Передвигая рычаг,
водитель передвигает п муфты, соединяя ведо-
мый вал с одной пз шестерен.
Кулачковые муфты всегда вращаются с
тем же числом оборотов, что ведомый п кардан-
ный валы. Шестерни же через промежуточный
и ведущий валы связаны с двигателем. При та-
ком условии трудно сцеплять п расцеплять
кулачки, необходимо разъединять ведущий вал
и вал двигателя. Для этого между коробкой пе-
редач и двигателем установлен механизм
сцепления (рпс. 18). Действие его на-
поминает накладывание пластинки на вращаю-
щийся круг граммофона. Пластинка — это
диск па ведущем вале коробки передач, круг
граммофона — это маховпк двигателя. Диск
постоянно прпжат к маховпку пружинами,
их соединяет трение между поверхностями,
и ведущий вал коробки вращается с тем же
числом оборотов, что п вал двигателя.
Чтобы прервать передачу вращения, води-
телю нужно, нажав педаль сцеплеппя, ото-
двинуть диск от маховика. Система рычагов пе-
редаст цвпжепие педали ступице диска, пере-
двигая его назад по ш л п ц а м (пазам) на
ведущем нале коробки. Теперь можно без труда
переключить передачи птп в случае продолжи-
тельной остановки установить н коробке поло-
жение холостого хода, когда ни одна пз муфт
по введена п сцсплснпс пп с одной пз шестерен.
После переключения водитель отпускает пе-
даль, п пружины снова прижимают дискк
маховпку.
468
Рис. 19. Органы управления и контрольные
приборы.
Рис. 20. Тормозной привод.
'*тт ег -0„d
’doiee«dO«B ВИ9Х0
IS 'ohj
ewed и апо/
^н^^Уитлээн ,ои^
АВТОМОБИЛИ
Итак усилий от двпгателя передается
задним колесам через мсгашым сцепления,
коробку передач, карданный пал, главную
передачу, дифференциал п полуоси.
Но вернемся опять к начатому нами внеш-
нему осмотру автомобиля.
Нажмите кнопку дверной ручки и займите
место водителя (ряс. 19). Перед вами — рулевое
колесо, рычагп, педали и кнопки. Под ногами—
слева направо — педали сцеплении, тормоза
и подачи топлива. Под рулевым колесом —
рычаг перемены передач, а под щитом при-
боров — рычаг стояночного тормоза. Педаль
сцепления водитель нажимает левой ногой.
Правая нога во время движения находится па
педали подачи топлива. Еслп нужно замедлить
ход, нажим на педаль уменьшают, а для тор-
моженпя или полной остановки переставляют
ногу на соседнюю педаль. Рычаг тормоза во-
дитель тянет «на себя», когда нужно остановить
автомобиль па уклоне пли оставить его без при-
смотра. Слева от педали сцепления — кнопка.
Она служит для переключения света фар с «даль-
него» на «ближний», чтобы не ослеплять во-
дителей встречных машин.
На щите приборов большой- круглый и че-
тыре маленьких прямоугольных циферблата,
замок зажигания (на многих машинах объеди-
ненный с включенном стартера) и несколько
кнопок.
Стрелка па большом циферблате пока-
зывает, с какой скоростью идет автомобиль,
стрелки маленьких — сколько бензина в баке,
как расходуется электроэнергия, какая тем-
пература воды в системе охлаждения двига-
теля, каково давление в системе смазки.
А кнопки служат для включения разных ламп,
стеклоочистителя, обогревателя кузова, радио-
приемника, для регулирования состава и коли-
чества горючей смеси, поступающей в двигатель.
Рычагп и педали (кроме педали тормоза)
связаны с подчиненными им механизмами через
тяги и тросы. Подвинется педаль плп рычаг —
вслед за ними переместится тяга плп натянется
трос, а затем повернется одна из заслонок кар-
бюратора, или отодвинется от маховика диск
сцепления, или раздвинутся и прижмутся к
тормозному барабану колодки стояночного
тормоза, или передвинутся муфты в коробке
передач.
Привод к тормозам (рпс. 20) осуществлять
тягамп очень неудобно: ведь передние колеса
поворачиваются нм -сте с тормозными бараба
намн. Здесь нужен какой то гибкий привод.
Им служат резиновые трубки, заполненные
вязкой смесью масла н спирта и присоеди-
ненные одним концом к главному тормозному
цилиндру около педали, а другим — к рабочему
цилиндру у каждого колесного тормоза.
Нажимая педаль, водитель передвигает пор-
шень и главном цилиндре и вытесняет жидкость
в трубки. Под ее давлением поршеньки
в рабочих цп шпдрах расходятся, раздвига-
ют колодки тормозов н прижимают их к внут-
ренней поверхности вращающихся вместе с
колесами барабанов. Менаду накладками на
колодках и барабанами возникает трение На-
копленная при движении энергия расходует-
ся уже не на вращение колес, а па трепне, п
автомобиль замедляет ход, а затем п останав-
ливается. Когда торможение прекращается,
колодки снова стягиваются пружинами, пор-
шеньки сходятся, жидкость возвращается в
главный цилиндр.
Заглянем еще раз под автомобиль. Кроме
уже знакомых нам тормозов с их приводом,
рычагов, поперечины, пружпн и листовых рес-
сор, рулевых тяг, мы увпдпм внутри пружпн
по (вески п около рессор черные цилиндры.
Ушки на нх верхних концах присоединены
к кузову, а нпжние — к рычагам подвески п
к заднему мосту. Это — телескопиче-
ские амортизаторы (рис. 21).
Нижний стакан амортизатора плотно входит
в верхний. Внутри нижнего стакана сделана
перегородка с большим и малым отверстиями.
Большое отверстие перекрыто клапаном, до-
пускающим перетекание жидкости, которой
заполнен амортизатор, только пз верхнего
стакана в нпжнпй.
Когда колесо наезжает на бугор, рессора
или пружина сжимается, нпжний стакан вдви-
гается в верхний п жидкость перетекает вниз.
Но вот колесо опускается. Теперь жидкость
медленно просачивается через маленькое от-
верстие, тормозя опускание нижнего стакана
и сдерживая рессору. Не будь амортизатора,
рессора совершила бы после толчка несколько
затухающих колебаний. Кузов раскачивался
бы пе только в момент переезда через бугор,
по и после пего, даже на ровной дороге. Амор
тизаторы прижимают колеса к дороге, удер-
живают кузов от качки, дают автомобилю
устойчивость и хорошее сцеплеппе Колес с до-
рогой.
Как уже было сказано, передний п задний
мосты с подвеской, двигатель п другие меха-
низмы «Москвича» смонтированы на кузове.
Кузов несет пх на себе, так же как и полезную
нагрузку — пассажиров. Поэтому его называ-
469
ТЕХ ПИКА ТРЛ Н( ПОР ТА
ют несу щ н м кузовом (рпс. 22), в отли-
чие от кузовов грузовых и больших лег-
ковых автомоби Ней, у которых механизмы
установлены па рамс шасси. Несущий кузов,
кроме «Москвича», с ц-лан и у автомобилей
«Победа», «Волга», Газ-12, у большинства
автобусов. Прочная стальная скорлупа несу-
щего кузова не только защищает пассажиров,
но и работает - песет нагрузку. Ото позволя-
ет облегчить автомобиль, устранив раму.
К грузовым автомобилям трудно применить не-
сущую конструкцию кузова, так как у них пет
общ й жесткой скорлупы и к раме отдельно
крепятся кабина платформа,крылья,облицовка
радиатора.
Мы начали осмотр автомобиля с колеса, но
не уделили внимания важнейшей его составной
части шине (рис. 23). Присмотритесь к его
ободу. Если из отверстия в ободе свободно вы-
совывается клапан -вентиль шины,
значит, на обод надета шипа с камерой. Если
вентиль плотно привернут к самому ободу,
значит, шипа бескамерная. Шппа с камерой
известна давно п широко применяется нс
только на автомобилях, но и на велосипедах
и других средствах транспорта. Ныне опа
уступает место более совершенной бескамер-
нон шипе.
Г. первом случае поздух заключен в коль-
цеобразную камеру из тонкой резины, а по-
крышка, надетая па борта обода колеса, за-
щищает камеру от износа и мелких поврежде-
нии Во втором случае роль камеры играет сама
покрышка. Ее края плотно - герметично —
прилегают к ободу, и воздух не может просочить-
ся между ней и ободом.
Такое упрощение конструкции шины, став-
шее возможным после достижения большой
точности в изготовлении шин и ободов,
дает огромные преимущества. Во-первых, шина
РлДИОЛОКА тор
ИЛ ПЕРЕКРЕСТКЕ
радиолокатор, предпа-
шачепиыи для регулировки улич-
ного движения. Подвешенный над
перекрестком улиц, он излучает
пмву иксы которые отражаются
от автомобплен п затем, после
усиления, попадают в счетно ре-
шающее устройство. Здесь авто-
матически определяется, в каком
направлении скопилось больше
автомобилей, п соответственно пе-
реключается светофор.
облегчается Во-вторых, опа не выходит
полностью пз строя н случае прокола: < с ш
из проколотой камеры воздух выходит ч
рез зазоры между покрышкой, камерой п обо-
дом, то ил проколотой бсскамернон шнпы он
может выйти только через маленькое отверстие
прокола, к тому же закрытое виновником про-
кола — гвоздем. В-третьих, бескамерная шипа
менее подвержена нагреву во время движения_
пет трения между камерой н покрышкой
а обод, непосредственно соприкасающийся с
воздухом, хорошо отводит тепло.
Назначение шипы — обеспечпвать сцеп-
ление колеса с дорогой и поглощать толчки от
мелких неровностей дороги. Наезжая на камень
шипа проминается, сжимая находящийся внут-
ри псе воздух, и голчок от камня передается
па колесо п далее на подвеску и кузов ослаб-
ленным.
Пассажира оберегают от неровностей дороги
пять защитников — шипы, пружины или рес-
соры подвески, амортизаторы, мягкие lipo-
id тадки крепления подвески к кузову п эластич-
ные подушки сидений.
ЗА РУЛЕМ
Управлять машиной, мчащейся со скоро-
стью 80, а то и 100 км час и доставляющей па
огромные расстояния пассажиров или груз,
ощущать власть над десятками лошадиных спл
мощности ее двигателя, видеть в раме ветрово-
го стекла новые и новые картины — как это увле-
кательно! И главное—Доступно всем Больших
усилий для этого не требуется.
На хорошей дороге водитель редко прибег-
нет к пользованию .многими рычагами, педа-
лями и кнопками. Он только поворачивает
рулевое колесо,слегка нажимает педаль пода
чи топлива, время от времени тормозит плп
переключает передачп.
Новпчок быстро у свапваст все приемы управ-
ления и, становясь постепенно опытным во-
дителем, управляет автомобилем почти автома-
тически.
Но роль водителя не только в том. что-
бы «пергеть баранку». Есть у него обязанности
и перед поездкой, п после нее. Чтобы автомобиль
долго служил, бесперебойно п надежно ра-
ботал, за ним нужен уход. Птох тот во-
дитель, который перед началом рабочего дня
плп далекого рейса садится за руль, пускает
двигатель и включает передачу . Предваритель-
но он должен проверить, есть ли в баке бензин.
470

двухколесный транспорт
1
2
3
Разрез блока — двигатель,
сцепление, коробка передач.
Крутящий момент с коленчато-
го вала двигателя ведущей
звездочкой передается цепью
на ведомую звездочку сцепле-
ния, а затем через сцепление
на первичный вал коробки пе-
редач. Оттуда движение пере-
Образец дорожного мотоцик-
ла-одиночки. Мотоцикл снаб-
жен четырехтактным двух-
цилиндровым двигателем, с ра-
Схема рабочего процесса двух-
тактного мотоциклетного двига-
теля.
дается через шестерни на про-
межуточный вал и далее на
вторичный вал или же непо-
средственно на вторичный вал.
С ведущей звездочки короб-
ки передач, сидящей на вто-
ричном валу, движение цепью
передается на заднее колесо.
бочим объемом 500 см3, с
верхним расположением клапа-
нов, горизонтальным располо-
жением цилиндров, с кардан-
ным приводом. Мощность дви-
гателя 28 л. с., максимальная
скорость 125—130 км/час, рас-
ход топлива на 100 км состав-
ляет 3,5 л.
лптомопили
Рис. 1. Порядок ежедневного осмотра автомобиля:
1 —достаточно ли воды в радиаторе; 2— масла в кар-
тере двигателя; 3— бензина в баке; 4~ хорошо ли
накачаны шины; 5— исправны ли фары и фонари;
6 —в порядке ли руль и тормоза.
в радиаторе — вода, и картере двигателя —
масло. Необходимо посмотреть, каково давление
в шинах, исправны ли все лампы и сигналы,
плотно лн соединены трубопроводы, как дей
ствуют тормоза. На все это уходит не более пяти
минут. II только тогда можно трогаться в путь.
На улицах городов и па дорогах много ма-
шин, и каждый водитель должен соблюдать
строгие правила движения, решать на ходу
задачи, напоминающие шахматные.
Замедлите ход при выезде, чтобы не по-
мешать другим машинам, движущимся по
улице. Каждому автомобилю предоставлено свое
место на мостовой: легковые держатся ближе
к середпне улицы, грузовые и автобусы
Рис. 2. Улица с линиями на мостовой. Справа — об-
гон, слева — стоянка автомобилей; на втором плане—
разворот автомобиля.
илиже к тротуару. Скорость дни,Кения и го-
ридах доходит до 60 км час — автомобиль для
того и создан, чтобы двигаться быстро. Но во-
итель должен быть особенно осторожен ва
перекрестках, в местах скопления пешеходов,
ва крутых спусках, па поворотах, железнодо-
рожных переездах короче говоря, там, гд<
можег возникнуть опасность наезда, столкно-
вения или необходимость в резком торможении
kc.ni дорога скользкая, в тумане пли темпон
ночью водитель должен быть осторожен вдвойне
п нести машину па сниженной скорости.
В СССР, как п в большинстве стран мира,
принято дпиженпе по правой стороне дороги.
Идущий впереди автомобиль нужно обгонять
слева. kc.ni на перекрестке пет светофора илп
регулировщика, то из двух приблп швшпхея к
перекрестку автомобилей право проезда пер-
вым имеет тот, кто находится справа от другою
Но бывает и так, что два автомобиля находят-
ся в равных условиях, а проехать может толь-
ко одни, например па сужении дороги. Для
таких случаев установлена очередность «по
старшинству» — вернее"по значению каждого
вида транспорта. Первым в ряду стоит трамваи,
потом идут троллейбус, автобус, легковой ав-
томобиль, грузовой автомобиль, мотоцикл,
мотороллер.
Вам нужно повернуть палево пли направо —
дайте об этом знать другпм водителям и
подведите автомобиль заранее к середине плп
к правому краю дороги, пропустите встречные
автомобили в убедитесь, что вашп маневры пп-
кому не помешают. Сигнал поворота дается
включением мигающих лами (указателей попо-
рота), а если пх нет па автомобиле илп они не-
исправны— взмахом руки, открыванием дверцы.
Гакпс правила позволяют вест машину
без задержек и без помех для других хгашпп.
На у лицах п дорогах с оживленным движением
водителям помогают светофоры, линии па мо-
стовой и дорожные сигнальные знаки.
Посредине улицы проходит осевая линия.
Опа делит встречные потоки автомобилей. Иног-
да осевая линия двойная: между двумя линия-
ми остается резервная зона. По ней могут ез-
дить только автомобпли скорой помощи, по-
жарные и другой специальный транспорт. Осе
вую линию можно пересекать при выезде пз
двора п.ш при развороте только в том случае,
если опа прерывистая. Заезжать на левую сто-
рону улпцы при движении прямо запрещается
Липпи «стоп» и линии пешеходных перехо-
дов подсказывают водителю, где остановить
автомобиль перед перекрестком и где нужно
471
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
быть особенно осторожным. «Островки безо-
пасности» — участки, ограниченные тротуар-
ными линиями, площадки около остановок
транспорта — предоставлены пешеходам. Здесь
автомобплям проезд не разрешен. А для стоя-
нок автомобилей отведены особые места. На
мостопой, особенно на площадях, нанесены
стрелы. Опп показывают, как проехать, не
мешая другим.
Светофоры имеют три или четыре фопаря.
Свот в зеленом фонаре означает «путь свобо-
ден»; свет в красном — «проезд запрещен»;
желтый свет — предупредительный. Если до
желтого свет был зеленый, значит, за желтым
последует красный. Остановитесь и ждите зе-
леного свота. После красного света тоже за-
жжется желтый. Пока он горит, включите пере-
дачу и подготовьтесь к троганию с места. Чет-
вертый фонарь — тоже зеленый Иногда его
стекло имеет вид стрелки. Такой фонарь ставят
на наиболее оживленных перекрестках. Здесь
можно делать поворот влево или вправо только
после появления света в четвертом фонаре све-
тофора.
Сигналам светофора соответствуют опре-
деленные положении регулировщика. Если
он стоит к вам лицом или спиной — проезд
запрещен, если он стоит в профиль — путь
свободен. Поднятый жезл, как и желтый свет,
означает предупреждение. Вытягивая вперед
руку с жезлом, регулировщик указывает вам
направление движения.
Рис. 3. Перекресток: слева - перестроение автомобилей перед пере-
крестком, вверху — остановка и поворот направо вна красный ceentv,
справа — стояночная площадка.
Ваше внимание приковано к дороге Вам
некогда искать среди домов школу или кино-
театр. чтобы определить место скопления лю-
дей. Вам трудно на ходу угадывать, где ворота
слишком низки для проезда высоко гружен-
ного автомобиля, пли где мост слишком слаб
для большегрузной машины, или где удобнее
поставить автомобиль. А какова дорога за
поворотом?
Обо всем этом вам рассказывают дорожные
сигнальные знаки. Их простые рисунки понят-
ны каждому. Вот треугольные знаки. Они
стоят главным образом на шоссе и преду-
преждают вас о приближении к железнодорож-
ному переезду, к крутому повороту, к пере-
крестку, к крутому спуску. Круглые знаки—
более строгие. Они запрещают въезд в улицу
или сквозной проезд по ней, ограничивают
движение того или иного вида транспорта,
показывают допустимый полный вес автомобиля
на мосту, допустимую высоту погрузкп для
проезда под аркой ворот или под пересекающей
дорогу линией электропередачи. Есть знаки,
запрещающие стоянку или остановку, обгон
пли подачу звуковых сигналов, ограничиваю-
щие скорость движения. Черные треугольники
в желтом круге с белыми рисунками пешехо-
дов, школьников, строительных рабочих, го-
лубей говорят сами за себя. Черные стрелы
на желтом фоне разрешают движение в том
пли ином направлении, а зеленые или красные
кружки около стрелок показывают, прп каком
сигнале светофора разрешается де-
лать поворот или ехать прямо.
У запрещающих знаков — кра-
сный ободок. Если ободок зам-
кнут, знак действует в городе до
ближайшей площади пли большого
перекрестка, а на шоссе — до кон-
ца населенного пункта. Если обо-
док не замкнут внпзу, знак дей-
ствует до любого ближайшего пе-
рекрестка. Иногда в разрыве обод-
ка стоит число. Оно указывает в
метрах илп километрах расстояние,
ва которое распространяется дей-
ствие знака (см. цв. рис., стр. 449).
Правпла движения, линии на
мостовой п знакп. светофоры п
регулировщики оберегают п авто-
мобилистов п пешеходов от опас-
ности, дают возможность автомо-
билям двигаться быстро. II только
покидая улицу п въезжая во диор
пли в гараж, вы можете действо-
472
ТИПЫ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ, ВЫПУСКАЕМЫХ В СССР
МАРКА И МОДЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ
ЧИСЛО
МЕСТ
НАИБОЛЬШАЯ
СКОРОСТЬ
В К1%АС
серпуховский
МОТОЗАВОД
50
90
ЗАПОРОЖСКИЙ
автозавод
115
105
130
90
160
Ht J60
МОЩНОСТЬ ВЕС НАГРУЗКИ
ТИПЫ ГРУЗОВЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
БОРТОВЫЕ ПЛАТФОРМЫ
ТЯГАЧИ
САМОСВАЛЫ
АВТОМОБИЛИ
типа 4«4иб.6
ТИПЫ АВТОБУСОВ
"Л ШП HI,I НАШЕГО НЕБА
вать по нашему усмотрению. Впрочем, не со-
всем так: п щссь нужно соблюдать осторож-
ность, не создавать шума.
Но вот автомобиль поставлен в гарант. Вне
гаража он верно служит человеку. В гараже
онп меняются ролями. Если водитель не лепит-
ся регулярно и вовремя обслуживать автомо-
бпль, то на это уходит, в конце концов, очень
немного времени п сил, и онп с лихвой окупа-
ются бесперебойной работой машины. Вы уже
знаете, что нужно сделать перед выездом.
По возвращении в гараж осмотрите автомобиль,
устраните псисправпостп, помойте машине
Но это ве все. Об автомобиле нужно забо-
титься через каждую тысячу километров про-
бега. Взгляните па счетчик — не пора ли
проверить зазоры клапанов, состояние кар-
бюратора и приборы зажигания, свободный
ход педалей сцепления и тормоза, затяж-
ку рулевых тяг? Не нужно ли подтянуть
все соединения п места кренленпя приборов,
смазать автомобпль, сменить масло в карте-
ре двигателя?
А после каждых 6 тыс. к.м пробега нужно
не только проверить, но и отрегулировать
все приборы и механизмы, печпетить и про-
мыть тормоза п карбюратор, сменить масля-
ный фильтр, смазать пстлв и замки дверей,
багажника и капота, отполировать кузов.
Два раза в год — весной и осенью — надо
подкрашивать поврежденные места кузова,
особенно тщательно подтягивать все креп-
ления. промывать спетому охлаждения дви-
гателя и отопления кузова, сменять смазку
Рис. 4. Обслуживание автомобиля
на подъемнике.
в картерах коробки передач п заднего моста,
в ступицах колес.
Чтобы облегчить водителю заботы об ав-
томобиле, в гаражах и на станциях обслужи-
вания устроены смотровые ямы, эстакады и
подъемники, есть также моечные машины,
компрессоры для накачки шин, пылесосы, при-
способления для смазкп. С таким оборудова-
нием можно за 2—3 часа произвести весь объем
работ по периодическому техническому об-
служиванию автомобиля, а то и сменить не-
исправные механизмы п детали. И автомо-
бпль поступит в ваше распоряжение умытый,
подтянутый, смазанный, готовый к новым
сотням и тысячам километров пробега.
МАШИНЫ НАШЕГО НЕБА
Соколами принято называть летчиков —
хозяев неба. Сокол - красивое, звучное
«звание'), по доброй ноле от пего не откажешь-
ся. 11 все же, сс ш стремиться к точностп,
присваивать покорителям воздушного оксана
имя этой быстрокрылой птицы - ошибка.
Сорок лет назад люди обогнали соколов
в полете. Официальный рекорд скорости,
поставленный в 1920 г.. 320 кл час. \ само-
му быстрому пз живых летунов - соколу
сапсану никогда не удавалось разнить ско-
рость большую, чем 300 -315 кл час.
Сорок лет двадцатого века — огромный
срок. В наше время даже пассажпрскпе само-
леты успешно летают с тысячекилометровыми
скоростями. А реактивные пстребптелп —
самые быстроходные самолеты — давно уже
перегнали звук. 2500 к.и, час — официальное
рекордное достижение.
Почему, однако, разговор об авпацвп на-
чинается со скорости полета? Потому, что
скорость, дающая авиации возможность уни-
чтожать расстояние между странами и народа-
ми, соединять воздушными мостами кон-
473
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
тппенты, делать далекое близким, и первую
очередь определяет ценность летающих ма-
шин, созданных мечтой и гением человека.
Мечтой? Да, мечтой! Авиация началась
с мечты. И в этом нс может быть нп ма-
лейшего сомнения. Задолго до того, как были
открыты естественные законы, позволившие
построить первый, самый примитивный лета-
тельный аппарат, человек сложил волшебную
легенду об Икаре. Мечта дала юноше Икару
крылья из птичьих перьев, она подняла его
к солнцу... Само название летательной маши-
ны — самолет — появилось прежде все-
го в сказках (вспомним ковер-самолет) и только
много-много позже легло строгой подписью па
лпегы инженерных чертежей.
Мечта помогла найти сотни смелых, пп.
рой неожиданных решений, позволивших че.
ловеку преодолеть притяжение нашей пла-
неты, оторваться от Земли и завоевать самый
безграничный из океанов небо.
Мы легко привыкаем к новому. Уже стали
привычными для нас спутники, запущенные
советскими учеными. И кого, например, мо-
жет удивпть теперь карта регулярных марш-
рутов Аэрофлота, врезанная в стену Внуков-
ского аэропорта столицы: Москва—Якутск,
Москва—Дели, Москва —Владивосток, Моск-
ва Прага, Москва Париж!
Днем и ночью самолеты идут по сотням
трасс, перебрасывая на огромные расстояния
миллионы пассажиров и тысячи тонн грузов.
Рис. 1. ЯК 18 самолет, на котором человек начинает знакомство с небом.
474
млш чпы нашито на; л
Давно уже самолет — рабочая машина.
Никого опа не удивляет, никого не прицедит
и трепет; более того, для жителя Чукотки
дли Камчатки воздушный корабль куда прп
вычиее троллейбуса или трамвая.
Наша задача — поближе познакомить
читателя с крылатой машппоп Чтобы облег-
чить се решение, не будем сразу подниматься
па борт многоместного воздушного лайнера.
Рассмотрим самолет попроще.
С. ЮЖНОЕ НАЧИНАЕТСЯ С ПРОСТОГО
Начнем знакомство с самолета конструк-
ции А. С. Яковлева — ЯК 18. За час он
может пролететь 257 км - скорость по те-
перешним понятиям невелика. Поднимается
Я К-18 па высоту до 4 тыс. м — это его по-
толок. Ev.nn лететь па ЯК-18 все время по
прямой липни, до тех пор пока не будет вырабо-
тан весь бензин из баков, можно покрыть рас-
стояние в 1000 с лишним километров. На таком
нрпблпзптелыю удалении от Москвы нахо-
дится Ростов-на-Допу. II все же, хотя ЯК-18
занимает почетное место в строю свопх кры-
латых собратьев, его не встретишь па трассе
Аэрофлота. Это — учебно-тренировочный са-
молет. На такой простой и неприхотливой
машине юноша, решивший стать летчиком, де-
ла! т свои первые воздушные «шаги», с ее по-
мощью осуществляется чудесное превращение
пешехода в человека неба, пилота (рис. 1).
Основа всякого самолета — ф ю з е-
л я ж. Фюзеляж — это то, к чему кре-
пятся все остальные части конструкции, п
то, ь чем почти все помещается. К его передней
части монтируется особая рама — под
моторная. Ола называется так потому,
что держит на себе мотор. Дальше, к нижней
части фюзеляжа пристроен центроплан.
К нему подвешиваются крылья, или, иначе
говоря, плоскости. На заднем конце
фюзеляжа возвышается надстропка — к п л ь,
руль поворота, стабилизатор,
рули высоты. Все эти важные части
вместе называются хвостовым оперением.
В центральной части фюзеляжа ЯК-18 рас-
положены две кабпны: первая для ученика,
вторая — для инструктора. Внутрь машппы
упрятаны рычагп и тяги управления, множество
всяких приборов, маленькая радиотелефон-
ная станция, аккумуляторная батарея.
Фюзеляж сварен из топких стальных труб.
Большая часть его обтянута особым авиацион-
ным полотном, покрытым лаком. Сталь и по-
лотно, примененные в о juoii конструкции,
дс 1ают машину прочной и легкой.
Крыло на земле обуза. До тех пор,
пока машина нс начнет отрываться от аэро-
дрома, оно виепт мертвым грузом. Но без это-
го «груза» самолету не подняться в воздух.
В полете па крыле возникает подъемная сила.
И чем больше скорость движения, тем зна-
чительнее эта сила. Вот почему крыло в полете
поддерживает машину, не дает ей упасть
на землю, как падает любой другой предмет
тяжелее воздуха, насильственно оторванный
от пашей тверди. Канон мальчишка не знаком
с воздушным змеем — самой простой летаю-
щим плоскостью? Самолетное крыло сродни
этой нехитрой конструкции, только устроено
оно посложнее.
Крыло собирается из многих частей —
лонжеронов, нервюр, стрин-
геров, обшивки. Основной строитель-
ный материал крыла - дюралюминий и авиа-
ционное полотно.
По конструкции хвостовое оперение очень
напоминает ьрыло: оно тоже собирается из лон-
жеронов и нервюр, тоже обтягивается дюралевы-
ми листами и полотном. Но назначение его иное.
Если бы рули хвостового оперения были непо-
движными. самолет мог бы летать только в од-
ном направления, как самая простая схематиче-
ская авиамодель с резиновым моторчиком.
Отклоняющие ся в полете рули позволяют
летчику поворачивать и накренять самолет,
переводпть его на снижение п набор высоты.
ТОРМОЗНАЯ ЛЫЖА ДЛЯ
САМОЛЕТОВ
Па некоторых тяжелых само-
летах устанавливают специальные
тормозные лыжи. На амортиза-
торах каждой основной стойки
шасси ставят по одной металлн
ческон лыже, к нижней поверх-
ности которой особым клеем проч-
но приклеен слон рифленой синте-
тической резины. При торможении
гидравлический механизм опу-
скает лыжи н прижимает их к по-
верхности посадочной полосы.
Применение тормозной лыжи зна-
чительно повышает эффективность
торможения, особенно па сыром
пли обледеневшем аэродроме, и
позволяет заметно снизить вес
самолета за счет других, более
громоздких систем торможения.
475
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
выполнять сложные маневры по всех трех
измерениях.
Шасси — самолетные ноги. Опп нужны
самолету для передвижения по земле и когда
самолет стоит па месте. Шасси работает па изле-
те п па посадке, по всего какие-нибудь не-
сколько минут. А в точенпе долгих часов полета
от шасси никакой пользы. Оно только меша-
ет; поэтому в полете его убирают внутрь само-
лета. Ведь каждая выступающая деталь при-
носит вред: отнимает у самолета самое до-
рогое его качество—скорость.
Чтобы закончить наше беглое знакомство
с устройством самолета, осталось еще рас-
сказать о назначении ВМГ — впито мо-
торной группы. Мотор самолета вра-
щает воздушный винт. Винт захватывает воз-
дух подобно тому, как пароходный впнт за-
гребает воду, и отбрасывает его назад, созда-
вая тягу, движущую машину. Мотор справед-
ливо называют сердцем самолета. Остановится
сердце — и сразу иссякнет источник скорости.
V если нет скорости—пет полета. Без нее п са-
молетные крылья нс крылья: онп ведь работают
только тогда, когда их поверхность обтекают
струп воз ,у шпого потока (подробнее см. т. 3,
ст. «Летательные машины»),
ЯК-18 считается простой машиной, п все
же знакомство с ней поможет любознатель-
ному человеку быстрее разобраться в устрой-
стве любого другого самолета: сложное на-
чинается с простого. Дорога к воздушному
лайнеру ТУ-104 проходит через учебно-тренп-
ровочный маленький ЯК.
ВОЗДУШНЫЙ ЛАЙНЕР
Вот он перед памп, ТУ-104, созданный
коллективом А. Н. Туполева. Первое, что заме-
чаешь,— машина лишена винтов (рпс. 2). Зато
у самых бортов фюзеляжа расположены обте-
каемые гондолы реактивных двигателей. В них
рождается тяга, которая па самолете ЯК 18
возникала прп вращении воздушного винта. Об-
текаемая форма гондол легко вводит в заблуж-
дение двигатели кажутся пе такими уж боль-
шими. На самом же деле размеры пх весьма
внушительны.
Но суть не столько в размерах, сколько в
мощности этих машин. Через газовые тур-
бины I 104 проходит до одного миллио-
на кубических метром войду ха в час. За 60
мин. псполппы-днпгатс <п сжигают тысячи
литров керосина. Пх мощность равна общей
Рис. 2. ТУ-104.
мощности всех силовых установок, обслуаш-
вающих знаменитый московский комбинат
«1 рехгорная мануфактура», который, к слову
сказать, выпускает около миллиона мсгров
тканей в сутки.
Чтобы заменить реактивные двигатели
ТУ-104 обычными поршневыми моторами
на машине пришлось бы установить не мень-
ше тридцати спловых точек. Но вряд ли такой
самолет сумел бы поднять в воздух что-либо
кроме самого себя...
Привлекают внимание скошенные назад
стреловидные крылья машины. Такие плос-
кости позволяют самолету легко развивать
скорость до 900 км час, в то время как с пря-
мыми крыльями ТУ-104 вряд лп смог бы по-
крыть и 700 километров за час.
Прежде чем подняться по двухмаршевоп
лестнице в пассажирскую кабину самолета,
любопытно вспомнить некоторые подробности
из истории создания этого самолета. Свыше
тысячи предприятий принимали участие в по-
стройке первого реактивного naccaa.npci.aro
ТУ. Вместе с самолетостроителями и двп-
гателистамп внесли свой вклад в эту машпву
металлурги п электрпкп. хпмикп и радис-
ты, художники п ппщевпки. Самолет с трудим
удалось «вложить» в 20 тыс. чертежей Для
каждого экземпляра ТУ 104 заводы-смеж-
ппкп поставляют 500 радиоламп, 30 тыс. м
разнообразных проподов п велпкое множество
другпх матерпалов. Вместе со стандартными
дюралевыми лпстамп толщиной в 8 мм в конст-
рукцию самолета идет топкая, как бумага,
фольга, а между двумя слоями стекла в ка-
бинах заложены особые электропроводные
пленки. Стекло от этого пс теряет своей про-
зрачности, по зато стоит пропустить по пню
кам ток — и оно не замерзнет даже в самый
свирепый мороз.
476
МАШИНЫ и Л ШГ11> НИКЛ
1У-104 выпускают в нескольких вариан-
тах (или модификациях), Существую! пяти-,
десяти в семидесяти местные машины, ссгь
и J V-104G, принимающий па борт сто пас-
сажиров- Поэтому описание кабины, которое
здесь приводится, может оказаться не совсем
точным Но главное все-такп по в числе и по-
рядке расположения кресел, а в общих чер-
тах устропства.
Перешагнув порог самолетной двери, воз-
душный путешественник не сразу попадает
в пассажирскую кабину, ему надо пройти
еще вестибюль с гардеробами. II только сделав
шага четыре, видишь: кресла, кресла, кресла,
спокойная мягкая обшивка, большие матовые
плафоны на поголкс, занавески па иллюмина-
торах. Кабина так велпка и просторна, что
сразу возникает ощущение, бу <то ты нахо-
двшься не в самолете, а в мягком вагоне
пассажирского поезда. На переборке, отде-
ляющей первую кабину от салона, поблес-
кивают маленькие никелированные крючки.
На них при необходимости подвешивают че-
тыре люльки — для самых маленьких пас-
сажиров.
В салопе рядом с общей кабиной уютные
двухместные диваны, между ними — поли-
рованные столики. Дальше — небольшое ка-
фе, за нпх! — кухня, оборудованная электро-
плитой, духовым шкафом, мойкой для посуды
с горячен п холодной водой, отделением для
хранения продуктов, холодильником. И снова
пассажирская кабина плп еще два салона...
В обычном пассажирском самолете прп
высоте полета более 4—4,5 тыс. м человек на-
чинает себя чувствовать, как говорится, не
совсем в своей тарелке: тяжелеет голова, за-
кладывает уши, а после часа полета неумо-
лимо клонит ко сиу п кажется, что псе
тело стало каким-то ватным.
Другое дело на ТУ-104. Рабочий пото-
лок его обычно колеблется в пределах 10—
И тыс. м. Но такая высота «держится» только
за бортом машины, а в кабине она пи при каких
условиях не увеличивается свыше 2400 .и.
Компрессоры все врехш поддерживают постоян-
ное давление, а специальные установки очи-
щают и подогревают воздух. Пассажир всю
дорогу живет в искусственном микроклимате
герметической кабпны, не испытывая ни не-
приятных признаков горной болезни, ни
00-градуспого мороза стратосферы.
Светло и просторно в кабине экипажа. Свет
свободно проникает сюда через переднее и бо-
ковое остекление, с пилотского сидения видно
ПЕРЕНОСНЫЙ АНГЛ Р
Вертолет, сам переносящий
свой ангар,— нс правда ли, это
звучит необычно?
Сейчас созданы легкие перенос -
пые ангары для портал стон.
Каркас такого ангара собирается
пл металлических легких ромбо-
видных панелей, а затем обтягива-
ется BiiuiinoBoii стек лотка in ю.
Вес его 550 кГ, а вес пластмас-
совою сокрытия —161) ьГ. Пло-
щадь ангара 186 л2, и он легко
Вмещает 3 вертолета со сложен-
ными лопастями. Ангар без труда
перевозится на новое место одним
из нертолетов.

далеко вперед и в стороны. Справа от
входа расположено место бортрадиста. Ап-
паратура его занимает целый шкаф. Слона
помещается бортинженер. Два удобных кресла
в середине кабпны отданы летчикам: левое —
командиру корабля, правое — второму пило-
ту. В носовой части машины — большой штур-
манский отсек.
В пилотской кабине — множество прибо-
ров, выключателей, разнообразных сигнальных
устройств, лампочек, рукояток — общее число
их не менее пятисот.
Приборы расположились на специальных
досках впереди летчиков, захватили все сво-
бодное пространство па бортах, забрались
даже на потолок кабины. Экипаж ТУ-104 рас-
полагает решительно всем необходимым для
пилотирования машины днем и ночью в самых
сложных метеорологических условиях, начиная
от магнитных и радиокомпасов, позволяющих
выдерживать направление полета, п кончая
современным локационным вооружением, пре-
дупреждающим о встречных самолетах п при-
ближающихся грозах.
На ТУ-104 много автоматических устройств.
Вот щиток на потолке. Он глядпт на летчиков
зелеными и синими глазами-лампочками. Раз-
ноцветные лампочки, подмигивая в нуж-
ный момент, докладывают экипажу, сколько
истрачено топлива и в каком порядке авто-
мат переключает бакп. Вся работа с крапами
распределения горючего выполняется авто-
матически, без малейшего вмешательства че-
ловека. Другой щиток — красноглазый. Он пол-
номочный представитель автомата-пожарного.
Если в воздухе на самолете возникнет огонь,
автомат доложит летчикам о месте пожара
и немедленно ликвидирует пламя.
477
ТЕХНИКА ТГ М1СПОРТЛ
Рис. 3. ЛН-10.
В полеге летчики могут отрываться от
управления. Для этого у них ость надежный
сменщик - - автопилот. Прикажет ему командир
корабля, и он точно выдержит заданный курс
следования, сохранит нужную высоту и рас-
четную скорость полета
ТУ-104 уделено здесь так много места
потому, что эти первая пассажирская реак-
тивная машина, вышедшая на внутренние
и международные трассы Аэрофлота. Сегодня
у ГУ-104 немало «братьев», п с каждым годом
будут появляться все новые. Пришло время,
когда воздушный транспорт начал конкуриро-
вать с наземным не только по скорости (здесь
у него никогда не было соперников), но п по
стоимости перевозок. Большие самолеты —
ГУ-114, ИЛ-18 (коллектив С. В. Ильюшина),
АН-10 (коллектив О. К. Антонова), забираю-
щие сразу по 100 200 пассаяшров, оказыва-
ются экономичнее поездов, особенно когда речь
идет о дальних перевозках (см. цв. рпс., стр.
457, и рпс. 3, 4).
Самолет ГУ-114 берет на борт 220 пас-
сажиров, скорость его достигает 900 км час.
Без посадки он может пролететь, напрпмер. от
Москвы до Пекппа или Нью Порка, 1LI-18
пмеет 75- 100 пассажирских мест, скорость
его 650 км час. Расстояние от Москвы до Дели
он покроет без промежуточных посадок для
дополнительной заправки. АН-10 поднимает
Рис. 4. И.1-18.
84—100 пассажиров, а в последнем варианте
п 130 человек. По скорости и дальности полета
самолет этот не уступает ИЛ-18.
Самолеты ТУ-114, АН-10, ИЛ-18 воору-
жены турбовинтовыми двигателями. Эти ма-
шины, хотя п уступают в скорости «чисто
реактивным», но зато дают значительный эко-
номический эффект им не нужны такие боль-
шие посадочные площадки.
Каждый из «младших братьев» ТУ-104
пмеет свои достоинства и особенности, но все
они выполняют одно общее дело — перевозят
людей и грузы, помогают ускорять теми всей
нашей жизни.
Рис. 5. Пчелка — легкий пассажи рский самогет.
КРЫЛАТЫЕ НАШИ ЗАЩИТНИКИ
Было бы, однако, несправедливым, упоминая
ближайших родственников знаменитого воз-
душного лайнера, не назвать п его более от-
даленных собратьев. К сожалению, в настоящее
время даже самые миролюбивые государства —
страны социализма — нс могу т обходиться без
армий, без мощного вооружения, призванного
охранять мирный труд. Вот почему военная
ветвь в многочисленной самолетной семье за-
нимает весьма заметное место.
Бомбардировщики. Эти машины принимают
на борт бомбовый груз. Они способны нести его
па весьма значительные расстоянпя прак-
тически в любую точку земного шара — п сбра-
сывать в точно назначенное время на военные
объекты врага (рис. 6, 7).
Бомбардировочная авиация прошла длин-
ный п трудный путь развития. В начале нерпой
мировой войны она поражала противника при-
митивными железными стрелами и небольшими
кустарными бомбами. К началу второй мировой
войны нагрузка бомбардпровщпков пыря-
лась уже тоннами А на самом последнем этапе
этой войны именно с бомбардировщика была
сброшена первая американская атомная оомоа
Прошло время, изменилось не только во-
оружение самолетов, но и неизмеримо выросла
их техническая оснащенность. Современный
478
бомбардировочный к°Рабль - это всепогодная
машина: ее не могут остановить вп ночь, ни
туман, пн облачность. II если экипаж не видит
.к млн нрп выполнении боевого задания, ее
видят бортовые локаторные установки; если
штурман затру (няется в опрс «еЛепин рясчет-
вых (энных для бомбометания, эту работу
с очень бол мной точностью делают за пего авто-
матические приборы.
Итак, бомбардировщики это машннысболь-
IBOTO неба», .машины воздушного наступления
члшииы miui.ro ип.л
Рис. ; Реактивный бомбардировщик.
Рис. 6. Скоростной бомбардировщик- грозная сию.
Штурмовики. Идея штурмовика летающего
тапка родилась дово льно давно, но пас гоящее
массовое применение эти машины получи in
только в годы Великой Отечественной войны.
Штурмовпкн (рнс. 8) соеднпп in в себе стреми-
тельность самолетов с неуязвимостью танков.
Одетые в броню, они наносили уничтожающие
удары по живой силе врага, по переправам, по
скоплениям наземной техники. Опп действовали
с малых высот, поражали цели бомбами, пушеч-
ным огнем п залпами ракетных снарядов.
В последующие годы штурмовая авиация,
как и вся военная техника, получила дальней-
шее развитие. Ветераны Великой Отечественной
войны штурмовики конструктора С. В. Илью-
шина — заняли заслуженное место в музее, а на
смену им пришли еще более стремительные и
еще более неуязвимые машины. .
Штурмовики не могут состязаться с бом(1ар-
Рис. U. Штурмовик— заслуженный боевой самолет
Bi .шкод Отечественной войны.
дпровочпымп кораб 1ями ни в л-ыыюсги, вн
в высоте полета они предназначены для
ближних действий. Их можно назвать машинами
«малого неба», по это вовсе не означает, что они
приносят малые беды врагу.
Истребители. На каждый яд человек на-
ходит противоядие. Самолеты, предназначен
иые для наступления, вызвали в свое время
появление истребителей машпп, способных
вести воздушный бой п истреблять атакующие
воздушные корабли до того, как они успеют
сбросить бомбовый груз (рпс. 9).
Первое оружие истребителя—скорость
и маневренность. Он должен пере-
хватить, нагнать врага, занять выгодную для
атаки позицию п уже тогда пускать в ход свое
второе оружие - скорострельные пушки п ре-
Рис. 9. Быстрее звука мчится навстречу противнику
страж .мирного неба — истребитель-перехватчик.
активные снаряды. Из всех машпп, бороздящих
небо, истребители — самые быстрые н самые
маневренные. В наши див этп машины легко
обгоняют скорость звука. Опв всегда шцут
боя, всегда стремятся навязать свою волю щю-
тппвику, уничтожить его. Истребитель — это
машина «высокого неба», .мгновенной атаки п
убппственного огня.
В военно-воздушных силах всех армий есть
также немало вспомогательных самолетов —
479
ТЕХНИКА ТРЛШПОРТ1
транспортных, десантных, учебно-тренпровоч-
пых. Однако решающие боевые операции
выполняют основные боевые машины — бом-
бардировщики, штурмовики, истрсбителп.
О военных самолетах, их славной истории
и сложном пути развития можно было бы рас-
сказать очень многое. Однако планы паши рас-
считаны па мирное развитие. И мы твердо верим,
что в ближайшем будущем боевые самолеты псех
типов и разновидностей, так и не сбросив ни
одной бомбы, сойдут с вооружения и уступят
взлетные полосы пассажирским воздушным
кораблям п вспомогательным хозяйственным
машинам. Мы перестанем тогда испытывать
необходимость в небесных защитниках, по ни-
когда не исчезнет нужда в падежных крыла-
тых помощниках.
Рис. 10. Будут и такие самолеты. Атомные двига
тели придадут им небывалую вольность полета, а
скорость их сегодня еще трудно предсказать.
И не случайно в планах нашей страны па
ближайшие семь лет говорится, что воздушный
транспорт в результате внедрения скоростных
многоместных турбореактивных и турбовин-
товых самолетов станет одним из главных ви-
дов пассажирского транспорта. Перевозки пас-
сажиров воздушным транспортом возрастут
за семилетие примерно в б раз. Для обеспече-
ппя эксплуатации повеншпх типов тяжелых
самолетов намечается реконструировать п по-
строить свыше 90 аэропортов, воздушные ли-
нии будут оснащены современными средствами
самолетовождения, расширится сеть аэропор-
тов па местных воздушных линпях.
КРЫЛАТЫЕ ПОМОЩНИКИ
Однако авиация не только удобный, быст-
рый, не знающий преград транспорт. Крылатые
машины выполняют немало совершенно ппых,
не менее важных п не менее ответственных дел.
Вы пидели, как па весеннем поле вместе
с ростками полезных растений поднимаются сор-
няки. Страшное зеленое нашествие, еелп его
вовремя не уничтожить, не искоренить, способ-
но прикончить самые дружные всходы посевов
Справиться с сорняками па огородной грядке
просто: повыдергал пх и дело с концом! Но как
быть с огромными, па тысячи гектаров раски-
нувшимися полями? На помощь колхозникам
приходит авиация. Летающая машина обраба-
тывает поле гербицидом — химическим пре-
паратом, насмерть сражающим сорняки и це
вредящим полезным растениям.
Союз авиации н химии приносит неисчис-
лимые выгоды земледелию. В нашей стране
уже много лет назад была уничтожена саран-
ча, и это прежде всего заслуга авиаторов.
Из года в год па саранчу — страшного опусто-
шителя полей в южных районах страны —
обрушивались систематические удары с воз-
духа. В конце концов на территории СССР
саранчи не стало.
На советской земле летчики сельскохозяй-
ственном авиации ведут теперь борьбу с такими
вредителями полей и садов, как черепашка,
долгоносик, непарный шелкопряд, яблоне-
вая моль.
Возможности сельскохозяйственной авиа-
ции велики и далеко не исчерпываются борьбой
с прожорливыми предитслями.
Вот низко над посевами проносится самолет,
распыляя питательные химикаты. За день
только один самолет успевает обработать в 15 раз
большую площадь, чем самая производитель-
ная наземная машина. Но учитывать надо не
только площади обработки. Для «крылатого
колхозника» не существует п такой преграды,
Рис. 11. Бош верный, старый друг НО-1- Он сне-
шит на выручку больному.
480
НАШ II 11 LI НАШЕГО НЕБА
как распутица, станищая на прпкол даже са-
мые совершенные колесные машины. Кроме
того, самолет не портит растения при внекор-
невой подкормке, когда питательные вещест на
подаются к листьям и стеблям...
Авиация успешно осуществляет и снего-
задержание.
С приближением весны снеговые поля посы-
пают с воздуха зачерняющим порошком —
угольной пылью, сухим торфом или землей.
Зачерпители наносятся правильными пересека-
ющимися прямыми липпямп. Сверху такое по-
ле напоминает огромнейший лист ученической
тетрадп в клеточку. Когда начинает пригревать
весеннее солнышко, темные полосы притяги-
вают тепло и тают раньше основного массива.
Земля успевает виптать сначала первую пор-
цию влаги, а потом, когда приходит очередь
таяния белых снегов, почва снова может «пить»
вволю.
Неприхотливые воздушные машины, со
стоящие на службе в самых различных отрас-
лях народного хозяйства, называют самолетами
спецприменения. Их с успехом используют гео-
логи, картографы, метеорологи, рыбаки, лю-
ди, растящие и охраняющие леса, не говоря уже
о медиках п почтовых работниках,— словом,
крылатые помощники нужны всем, кто имеет
дело с землей водой, небом и, главное, с
людьми.
Точные чувствительные приборы., пронесен-
ные самолетом над неизведанными просторами,
указывают геологоразведчикам, где недра при-
таили залежи железной руды, где они припря-
тали месторождение урана, где укрыли нефть.
А объектив аэрофотосъемочпой аппаратуры
позволяет во много раз точнее и быстрее, чем
топограф-пешеход, нанести па карту береговую
черту залива, излучину реки или границу лес-
ного массива...
До последнего времени самолеты помогали
метеорологам только исследовать атмосферу,
уточнять границы распространения воздушных
масс. Теперь наступает новая пора. Метеоро-
логп в содружестве с летчиками получают воз-
можность активно воздействовать на природу.
Найдены способы «обработки» облаков. На-
вг-ямер. с помощью сухой углекислоты, вызы-
вающей конденсацию паров, пилоты могут
заставить облако пролиться дождем.
Во время Путины воздушные разведчики
наводят рыболовецкие флотилии на косяки
рыбы в открытом море. Дежурные самолеты
по первому сигналу радионаведения вылетают
на помощь людям, терпящим бедствие.
А сколько лесных пожаров ликвидировали
пожарные-парашютисты, сколько тысяч квад-
ратных километров лесов протакенровалн
(расписали по сортам) «воздушные лесничие»!
Совершенно особое место занимает у пас
санитарная авиация. В стране, где все постав-
лено ва службу человеку, не скупятся на расхо-
ды, когда речь идет о здоровье и тем более о
жизни людей.
Где-то вдали от города заболел человек.
Необходима скорая медицинская помощь,
может быть, операция, немедленное перелива-
ние крови или консультация профессора. Те-
лефонный звонок на авиационную санитарную
станцию и через несколько минут опытный
врач отправляется в путь. Летчик санитарного
самолета найдет самую крошечную деревушку,
самый отдаленный полустанок, затерянное в
тундре стойбище. Он приземлится буквально
па пятачке, использовав для этого луг, выгон
или, па худоп конец, деревенек) ю улицу. Чтобы
спасти больного, будет сделано решительно все.
Авиация специального применения и в мир-
ное время жппет по строгому военному распо-
рядку. Дежурят у машин летчики, всегда готовы
к срочному вылету врачи, пожарные-парашю-
тисты, лесничие... Здесь каждый день люди
выполняют «боевые задания»,здесь пп па минуту
не прекращается великое сражение за здоровье
и жизнь людей, за плодородие земель и уро-
жайность садов, за сохранность леса и богатые
уловы рыбы.
САМОЛЕТ ВОЗВРАЩАЕТСЯ
Сколько бы самолет нп находился в воз-
духе, какое бы задание он пп выполнял —
будь то разведка рыбы, обычный .чиненный
рейс или вертикальное зондирование обла-
ков, — отработав свое, он приземляется ва
аэродроме.
Аэродромы бывают различные: полевые поса-
дочные площадки, размеченные нехитрым на-
бором белых п красных флажков с полотняным
«Т» посредине, обозначающим место точного
прнземлеипя; более благоустроенные летвые
поля и, наконец, стационарные аэропорты
с широкой бетонированной взлетно-посадочной
полосой и такими же рулежными дорожками,
ведущими от места приземления самолета к
стоянкам плн ангарам.
Но тот, кто полагает, что аэродром ограни-
чивается лишь некоторой площадью земли,
приспособленной для старта и приземления
С 31 Детская энциклопедия гт. 5
481
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТ \
воздушных машин, глубоко заблуждается.
На земле аэродром только начинается, а да папе
он поднимается высоко в небо. Летное поле
окружают пилотажные зоны, зоны слепых
и бреющих полетов, зоны ожидания В этих
строго ограниченных пространствах воздуха
летчики тренируются в выполнении фИ1\р выс-
шего пилотажа, овладевают самолетовожде-
нием ио приборам, совершенствуюгея в поле-
тах па малых высотах. Над аэродромом не
летают как попало: хочу — пересекаю полосу
приземления поперек, хочу — режу ее наи-
скось, а вздумается не замечать ее не заме-
чаю вовсе. На i каждым летным полем устанав-
ливается определенный круг полета, строгий
порядок захода на посадку, район ожидания
(па случай, если диспетчер даст радиокоманду,
требующую не спешить с приземлением).
Чтобы обеспечить полпу ю безопасность
движения самолетов над аэродромом, каждое
летное поле хорошо оснащается радиосред-
ствами. Диапазон применения пх чрезвычайно
широк. Начать с того, что каждый летчик свя-
зан с командным пу питом радиотелефоном.
Пилот постоянно информирует землю о месте
своего нахождения, запрашивает разрешение
на взлет, выход в ту' или иную зону, па возвра-
щение и посадку. Но это только один, и притом
самый простои, впд радиообеспеченпя. Если
летчик почему-либо не доложит, где они данный
момент находится, земля и сама узнает об этом.
Зоркие радиолокаторы непрерывно следят за не-
бом; им точно известно, где самолеты, какпе
своп и какпе чужпе, известен п курс слсдона-
ния,и высота,и скорость полета каждой машины.
Бывает, п довольно часто, что правильно
зайти па посадку, точно рассчитать и гладко
приземлиться не так просто. Мешать летчику
может низкая облачность, густой снегопад плп
ночная темь. Радиоприборы выручают и тут.
Точные п чувствительные, они помогают оты-
скать своп аэродром, не видя его, подсказывают,
как правильно построить маневр, чтобы колеса
машины встретились с землей точно напротив
посадочного знака «Т».
Но аэродром — это не только техника.
Здесь трудятся сотни людей, обеспечивая
безопасность п надежность полетов. Служба
связи дополняется технической службой, от-
вечающей за исправность материальной части
п своевременный уход за машппамп; рядом де-
лают свое дело синоптики, составляющие
прогнозы погоды, и работники ГСМ. Без
горюче-смазочных материалов далеко не
улетишь. И па каждом летном поле есть
своп врач, и свой шеф-повар, и своя пожар
пан команда. На каждого летающею членя
экипажа приходится, пожалуй, не меньше jecai-
ка человек пз так называемой службы наземного
обеспечения Эти скромные люди ucei га встре-
чают и всегда провожают летчиков, (.лужа на
земле, они по праву носят авиационные эмбле-
мы на фуражках.
Аэродром — родной дом летающих. Носа ща
в намеченном пункте означав т для пи юта ко
пец пути и заслуженный отдых. Однако летные
поля очень дороги. Кроме того, они сильно са-
жают возможности авиации: пилот всегда свя-
зан с одной илп несколькими определенными
точками земли. Борьба за создание машин, не
нуждающихся в аэродромах, ведется уже давно.
Многое уже выиграно в этой битве. Безаэро-
дромпые полеты в паши дни связаны в первую
очередь с бескрылыми машинами.
ПОЛЕ! БЕЗ КВЫЛЫ.В
Идея полета без неподвижных, несущих
плоскостей — крыльев очень давняя идея. Она
не давала покоя гениальному .Леопарди да Вин-
чи. Известно, что Михаил Васильевич Ломоно-
сов не только много занимался теоретическими
исследованиями в згой области, по и построил
модель геликоптера, которую успешно демон-
стрировал в Петербургской академии паук.
Рис, 12. Тяга винта равна весу. Тяга как бы сняла
весе машины, и та будет висеть до тел пер, пока пилот
не изменит режима по tenia.
482
МАШИНЫ НАШЕГО HF Г. Л
Рис. 15. Задний ход. Пилот накренил несущий винт
назад. Теперь часть тяги расходуется на передвижение
машины задним ходом.
Принцип действия такого летательного ап-
парата сранпнтелыю прост. Г.с пт над фюзеля-
жем расположить винт, вращающийся в гори-
зонтальной плоскости п развивающий тягу
несколько большую, чем нес машины, аппарат
оторвется от зем hi н будет набирать высоту .
Иден проста! Но ее осуществлению долгие
годы препятствовали многие трудности.
Грудвость помер один: инженеры не могли
создать такого мощного и п то же время до-
статочно легкого двигателя, который был бы
в состоянии поднимать самого себя. Пока кон
структоры вс располага л! необходимой спловой
установкой, о бескрылом полете можно было
лишь мечтать и волей-неволей приходилось огра-
ничиваться теоретическими псследованпямп.
По эта работа не была напрасной: когда техника
с< зрела п нужный двигатель появился — бес-
крылая зашииа была создана в очень короткие
сроки.
Правда, за трудностью номер одни стояли
многие дру гие: надо было тщательно изучить
проблему устойчивости вертолетов, создать
сложные схемы у правления, обеспечить безопас-
ность экипажа на случай остановки двиган .я
в полете. Но все это неизбежные пороги — без
преодоления препятствий не бывает движения
впер-д! Инженеры сумели создать вертолеты,
п они тетают сегодня над всеми пятью континен-
тами Земли.
31*
483
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Рис. 17. Пассажирские вертолеты обслуживают линии,
где нет аэродромов.
Вертолет не заменил крылатую машину —
самолет, по великолепно его дополнил. Авиация,
обогатившись новой машиной, стала сше много-
стороннее.
Основное преимущество вертолетов в том,
что им не нужна специально оборудованная
площадка для взлета п посадки. Они поднима-
ются с «пятачка» и свободно приземляются
на него.
Вертолет — единственная летающая маши-
на, способная неподвижно висеть в воздухе
и передвигаться задним ходом. Удивительная
его подвижность объясняется просто. Несу-
щие винты вертолета устроены так, что могут
в полете наклоняться вперед, назад, в стороны.
Рис. 18. Вертолет принимает пассажира. Быст-
ро и удобно, особенно в тех случаях, когда поблизости
нет подходящей площадки.
Смещая направление силы тяги, летчик вы
полняет па вертолете самые энергичные п<-
вороты (рис. 12- 16).
Вертолеты, созданные за последние го-
ды советскими конструкторами,— машины ши-
рочайшего диапазона: среди них есть п летаю-
щие вагоны, в которых свободно помещаются
два автомобиля, и совсем крошечные машины
предназначенные, папрпмер, для надсмотрщи-
ков высоковольтных линий электропередач
Наиболее популярны у нас в стране вертолеты
«Ми»— детища конструкторского бюро профес-
сора М. Л. Милля и «Ка», названный так по
имени конструктора Н. И. Камова.
Вертолеты успешно используются па самых
неожиданных, казалось бы, совсем не авиа-
ционных работах. Нефтяники тянут новый
трубопровод через горы. Надо доставить
и уложить трубы па перевале. Без дорог, пе
опасаясь самых гиблых круч, пролетает над
свежей траншеей вертолет, и с высоты в не-
сколько метров точно, аккуратно сбрасывает
трубу за трубой.
Не так просто водрузить сложную метал-
локонструкцию па вершине домны. Обычно
здесь прибегают к помощи могучего, громозд
кого подъемного крана. А что если обратиться
к летчикам? Опп застропят многотонное со-
оружение и вертолетом поднимут его к самой
маковке домны! Пройдет всего несколько ми-
нут — и трудоемкая операция завершена.
Первые вертолеты, подобно старым само-
летам, оснащались поршневыми моторами.
Более поздние конструкции получили уже
реактивные двигатели, вращающие несущие
впиты.
Однако вечно живая человеческая мысль
не останавливается и на таких высоких дости-
жениях. Дело в том, что вертолеты, обладаю-
щие многими существенными преимущества-
ми по сравнению с самолетами, не лишены,
к сожалению, п серьезных недостатков. Глав-
нейшая беда этих машин - малая скорость поле-
та. Оснащенные громоздкими винтами, онп по
природе своей не в состоянии развивать боль-
шую скорость. Бпнт — слишком серьезная
для этого помеха.
Но вся истории авиации с железной после-
довательностью свидетельствует: безвыходных
положений не су ществует. И на этот раз коп-
структорская мысль напряженно работает
над тем, чтобы соединить и р е и м у щ е с т-
в а вертолета с препмуществамп
реактивного скоростного самолета, пзоавпв
новую машину от недостатков того п другого.
484
КЛ1С ТЕХНИКА НОШ)!л/т ВОДИТЬГЛУОЛЕТЫ
Рис. 19. Вертолет несет смерть вредителям полей.
Рис. 20. Вертолет вагон. В нем свободно помещаются
два автомобиля.
Рае. 21. Легкий одноместный вертолет. Это очень удоб-
ная машина для осмотрщика высоковольтной линии
или для лесничего.
Новая машина уже имеет имя — Коннер-
те пл а и. Так се называют но всех странах.
Первые полеты конвертоплана дали весьма об-
надеживающие резу штаты. Ота машина может
взлетать и садиться, подобно вертолету, верти-
кально, а в воздухе ведет себя, как обычный
реактпвпын самолет. Конечно, построить на-
дежную машину с отклоняющимися в полете
двигателями — задача очень сложная, но идея
ее конструкции прогрессивна.
Авиация началась с мечты. Авиация и се-
годня живет дерзкпмп мечтами, и бурное ее
развитие не останавливается пи па час.
КАК ТЕХНИКА ПОМОГАЕТ ВОДИТЬ САМОЛЕТЫ
наши дни самолеты покрывают огромные
расстояния. Они перелетают через моря и
континенты прп любой погоде, днем и ночью
со скоростью, превышающей скорость звука. Это
было бы невозможным, если бы одновременно
с развитием основной авиационной техники
самолетов п двигателей - по развивалась бы
и техника самолетовождения.
Самолетовождение это и управление са-
молетом — пилотирование, и нахожде-
ние путл к цели полета — нави г а ц и я. По-
этому приборы, помогающие водить самолеты,
делят па и и л о т а ж и ы е п н а в п г а ц п-
о в н ы е. Есть, правда, и прпборы, относящие-
ся к обеим группам. Пилотажное оборудование
позволяет летчику правильно управлять само-
летом с помощью рулен и элеронов, а нави-
гационное — лететь, не сбиваясь с пути.
Летчику, управляющему самолетом, преж-
де всего надо знать скорость полета относитель-
но воздуха воздушную скорость.
Здесь ему помогает указатель скорос-
ти (рис. 1. Здесь и до конца статьи ссылки
на цв. табл, стр., 488 — 489). Это мано-
метр, измеряющий давление встречного потока
воздуха, пли аэродинамическое дав-
ление. Оно тем больше, чем быстрее летпт
самолет. С высотой плотность воздуха уменьша-
ется, и чтобы получить здесь такое же аэродина-
мическое давление, как у земли, надо уве-
485
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
лпчпть скорость полота. Это как раз п нужно
летчику для пилотирования. Однако для нави
гацин этого недостаточно: необходимо знать еще
и с т п н и у ю воздушную скорость Поэтому
в приборе есть автоматическая поправка -
на уменьшение плотности воздуха с высотой.
Высоту полета определяют барометри-
ческим высотомером (рпс. 2). Его
действие основано на том, что давление атмос-
феры с подъемом уменьшается. Однако этот
прибор показывает высоту полета правильно
только относительно одного начального уров-
ня, например аэродрома. Если же самолет ле-
тит над горами, то барометрический высото-
мер не может показать истинную высоту, т. с.
расстояние между самолетом, например, и вер-
шиной горы. Гут па помощь летчику приходит
радиовысотомер (рпс. 3). Он посыла-
ет к земной поверхности радиосигнал п прини-
мает его отражение. По времени, прошедшему
между посылкой п приемом радиосигнала,
можно установить его путь, а следовательно, п
истинную высоту полета.
Полезное дополнение к высотомеру — ва-
риометр (рис. 4). Он показывает скорость
подъема илп спуска, т. е. вертикальную
скорость полета. Воздух проходит внутрь
этого прибора через капиллярные отвер-
стия и выравнивает давление в его корпусе
с атмосферным сравнительно медленно. Поэтому
анероидная коробка может отмечать быстрые
изменения давленпя при подъеме илп спуске.
Управляя самолетом, важно соблюдать про-
дольно-поперечную устойчивость, как гово-
рят летчики, «сохранять горизонт». В хо-
рошую погоду, когда горизонт виден, это не-
трудно, и летчпк может вести самолет очень
точно, без кренов. А вот в плохую погоду
и ночью ощущ< ппе горизонта, илп, вернее, на-
правления силы тяжести, в полете теряется.
Дело н том, что начинает действовать центро-
бежная сила, возникающая прп повороте вв-
раже (рис. 5). Не видя горизонта, ле тчпк может
совершать вираж, думая, что летит горизон-
тально. Здесь ему помогает авиаго-
ризонт (рис. 6). В основу этого прпбора
положен обыкновенный волчок гп роек о п.
У него есть интересное свойство: как бы мы нп
наклоняли плоскость, на которой он вращается,
ось его вращения все равно не изменит своего
положения. Это и использовано в авиагори-
зонте. Еслп самолет летит горизонтально, то ось
вращения полчка перш ндпкулярпа поверхно-
сти, па которой он вращается. Если же само-
лет делает креп, то поверхность изменит свое
положение относительно волчка. Цепное д0
давление к авиагоризонту — у к а з а т е i ь
сколь ж е и и я. Это, по существу, обычный
поперечный уровень. Он позволяет совершать
правильные впражи без скольжения вверх
(когда креп мал) и вниз (когда крен велик)
Длн этого летчику достаточно удерживать ша-
рик прибора в центре.
Наконец, управляя самолетом, нужно со-
хранять прямолинейность полета, т. е. к у р с
В кораблевождении для этого служат магнит-
ный и гироскопический компасы. Современный
авпакомпас (рис. 7) скомбинирован из дистан-
ционного магнитного компаса п
курсового гироскопа.
Курсовой гироскоп достаточно точно отме-
чает любые изменения в направлении полета, по
со временем может отклониться от курса — «уй-
гп из меридиана». Дистанционный магнитный
компас поправляет показания курсового ги-
роскопа. Он основан на взаимодействии элек-
трического тока с магнитным пол< м Землп, т. е.
па электромагнитной индукции, п поэтому его
называют гироинду! цпонным компасом.
Показания гпроиндукциоппого компаса
передаются на индикатор. На этот же пьдпка-
тор идут и показания радиокомпаса
(см. ниже).
Кроме перечисленных основных приборов,
необходимых для пилотирования, в кабине
летчика установлены еще приборы, контро-
лирующие работу двигателей и других меха-
низмов. Ясно, что в полете наблюдать за всеми
приборами сразу летчику трудно.
Поэтому указатель скорости, высотомер,
авиагоризонт п авпакомпас собраны вместе в
так называемый автопилот. Он авто-
матически действует на органы управления
самолета п может длительное время вести его
без вмешательства летчпка. Прп этом автопи-
лот точно выдерживает заданный курс, скорость,
высоту и горизонтальное положенпе само-
лета. По заказу летчпка этот удивительны!!
прибор может выполнять правильные впражп,
подъем п спуск. Прп дальних перелетах со-
временным самолетом большую часть времени
управляет автопилот.
Одна пз самых ответственных задач управле-
ния самолетом— его посадка. Особенно труд-
но посадить самолет в плохую погоду п ночью.
Однако прп современной технике «слепая по-
садка», как говорят в авпацпп, стала вполне
возможной (рпс. 8).
1 еперь обратимся к навпгацпп. Перед
штурманом воздушного корабля всегда сто-
486
КАК ТЕХНИКА ПОМОГАЕТ ВОДИТЬ САМОЛЕТЫ
ят дпа вопроса: «какой ваять курс», чтобы прий-
ти к цели полета, и «где мы находимся» в тот
пли иной момент полета на пути к цели.
Если дальность полета невелика, его направ-
ление .можно папти прямо по карте, определив
транспортиром угол между линией, соедини
ющен пункты вылета и назначения, и мери-
дианом — путевой угол. При полетах
на большие рассюяппя штурман, учитывая
шарообразность Землп, вычисляет путевой угол
по географическим координатам пунктов вы-
лета и назначения. Здесь только при полете
померндпану плп экватору линия пути с посто-
янным путевым углом — локсодромия —
будет совпада гь с лпппеп кратчайшего пути
ортодром пей (рис. 9). В остальных слу-
чаях локсодромпя будет отклонять! я от орто-
дромии (к югу в Северном и к северу в Южном
полушариях) и будет длиннее. Папрпмер, прп
перелете из Москвы в Хабаровск путь по локсо-
дромпп будет на 550 км длиннее пути ио орто-
дромии. Поэтому в таких случаях выгоднее ле-
теть по ортодромии, разбив путь па несколько
участков и определив для каждого из них ве-
личину постоянного путевого угла.
Однако взять курс, точно соответствующий
заданному путевому углу, нельзя: ведь атмос-
фера все время двп.кется и ветер сносит само-
лет с курса. Поэтому при определении курса
штурман выбирает такой угол, который в сум-
ме с у г л о м сноса (т. е. углом отклонения
самолета от курса пз-за ветра) дал бы заданный
путевой угол.
Здесь штурману помогает ветрочет
(рис. 10), причем путевая скорость отсчиты-
вается от центра вращения лпнепкп. Угол
сноса можно рассчитать, если известны ско-
рость п направление ветра па высоте полета,
плп измерить навигационным в п з п
р о м, когда видна земля, или же пайтп по от-
клонению самолета от заданного путп через
некоторое время после вылета.
Очень легко вестп самолет к месту назна-
чения, когда там работает радиостанция, а на
самолете есть радиоприемник с рамочной
антенной радиокомпас. Если плос-
кость рамочной антенны перпендикулярна оси
самолета, то стрелка индикатора радиокомпа-
са будет стоять па пуле, пока самолет летит
на радиостанцию (рпс. 11), и отклоняться в сто-
рону, как только ось самолета изменит свое
направление. Прп таком полете лилия пути
самолета называется радподромпеп
Очень прост и удобен полет по зоне радио-
маяка (рис. 13). На радиомаяке под углом друг
к другу установлены две направленные антенны,
и каждая непрерывно посылает определенные
сигналы: одна А, другая — Я. Если само-
лет летит точно по зоне, летчик через обычный
ра цюнриемнпк одинаково хорошо слышит
оба сигнала. Стоит самолету отклониться от зо-
ны и один нз сигналов становится слышнее
другого.
Определить местонахождение са-
молета по пути к цели можно несколькими
способами. Простейший пз них — о р п <• п-
т и р о в к а по карте, т. е. сличение ме-
стности, видимой с самолета, с картой. Прп
полетах в облаках, ла облаками, ночью н над
морем этот способ, разумеется, пепрпг >ден.
Другой способ с ч ц с л е п п с пути. По
путевому углу, скорости самолета и времени,
прошедшему с момента вы юта, вычисляют
пройденный путь и на карте устанавливают свое
местонахождение. При этом в расчет берется
не воздушная скорость по указателю ско-
рости, а путевая, т. е. скорость самолета
относительно Земля.
Сейчас сеть приборы, автоматически счи-
сляющие путь: навигационный ин-
дикатор (рис. 14) и автоштурман.
Получая исходные данные от Компаса, ука-
зателя скорости и часов и учитывая установ-
ленное штурманом направление п скорость
ветра, навпгацпоппып индикатор непрерывно
высчитывает все данные п показывает коорди-
наты самолета. Автоштурман, действуя по то-
му же принципу, вычерчивает путь самолета на
карте.
Чтобы определить путь, нужно точно знать
скорость и направление ветра. Поэтому показа-
ния навигационного индикатора п автоштурмана
нуждаются в поправке. Это можно делать с no-
м. щыо радиопеленгации. Если а в-
тематический радиокомпас на-
строить па любую земную радиостанцию, он
укажет направление па нее. Значит, место-
положение самолета можно будет определить
по радиопеленгам двух земных радиостанций
(рЕс. 15).
Прп радиопеленгации самолета с Земли
более мощные и точные наземные радиостан-
ции пеленгуют самолетную п передают ей
либо радиопеленги, лпбо (по одновременно про-
и шсдепным засечкам двух радиопеленгаторов)
непосредственно его координаты. Радиопелен-
гация с Землп дает значительно лучшие ре-
зультаты, чем с самолета.
Другой пробор для определения местонахо-
ждения самолета — панорамный радпо-
487
ТЕХНИКА TV MIC ПОР! I
локатор кругового обзора (рис. 12). Про-
ходя через специальные устройства, отра-
женные от земли радиоимпульсы дают па
экране изображение всех объектов, находя-
щихся в зоне действия радиолокатора. Это
изображение похоже па географическую кон-
турную карт' . На экране хорошо видны берег
моря, крупные реки и озера, города.
Радиолокация позволяет с большой точно-
стью определять расстояние до предмета, отра-
зившего радиолокационный импульс. На этом
основана круговая дальномерная система.
Если штурману известно расстояние до дву х
специальных наземных радиостанции (рис. 16).
то ему нетрудно определить место самолета.
Оно будет в точке пересечения двух окруж-
ностей, называемых орбитами. Более простая,
но менее точная система состоит из одной на-
земной радиолокационной станции. В этом слу-
чае можно определить местоположение самоле-
та по расстоянию до станции и направлению
от станции на самолет.
Однако все радиотехнические системы могут
действовать только па определенном расстоя-
ния. К тому же их работу затрудняют различ-
ные помехэ. Поэтому в дальних полетах штур-
ман использует и другие, свободные от этих
недостатков средства. При дальнем полете на
большой высоте хорошо служит астроно-
мическая навигация. Опа исполь-
зует основные способы мореходной астрономии.
К астронавигационной технике
относятся астрокомпас, анпасекстант, точные
часы и счетная аппаратура.
Астрокомпас (рис. 17) позволяет
сохранять направление полета под определен-
ным углом между осью самолета и направлени-
ем на небесное светило. Часовой мехапизмдтя
учета суточного вращения Земли непрерывно
вносит поправки в этот угол. Кроме того, перио-
дически вносятся поправки на изменение широ-
ты места.
G помощью а в п асе к ст а нт а (рис. 18)
измеряют угловую высоту светила над гори-
зонтом. Зная углопую высоту и время се оп-
ределения, рассчитывают — в основном цо
правилам мореходной астрономии с некото-
рыми упрощениями — линию положения само-
лета. Пересечение двух такпх линии дает его
местоположение.
Современные астронавигационные устрой-
ства сами, автоматически следят за светилом
и непрерывно решают и выдают астрономи-
ческие координаты самолета.
Авиационный радиосекстант (рнс 19)
позволяет наблюдать Солнце сквозь облака.
Действие другого прибора — пнерцпаль-
ного навигационного устройства
основано па использовании закона инерции.
Чувствительный измеритель ускорении — a Ke-
lt е л е р о м е т р, установленный на стабилизи-
рованной (находящейся в неизменном положе
нип) гироскопами площадке, отмечает все малей-
шие ускорения в полете, суммируемые интегра-
торами. Интегратор непрерывно определяет ко-
ординаты самолета относительно пункта вылета.
Решая какую-либо задачу самолетовожде-
ния, экипаж воздушного корабля пользуется не
одним, а несколькпхщ способами. Например,
местоположснпе самолета определяют по пере-
сечению астрономической п рацпопавпгацпон-
пой линий положения (рпс. 20).
ЛЕТАЮЩИЕ КРАНЫ
Замечательная машина—вертолет находит самое разнообразное применение
Вертолеты, например, все чап(е используют в качестве грузоподъемных кранов. )
В последнее время уже не ограничиваются использованием для подъема грузов |
обычных вертолетов, а создают специальные «летающие краны».
Конструкция такого вертолета крапа легкого типа предельно уирощена. К \
двум изогнутым трубам, выполняющим фу пкцпц шасси, прикреплены кабина и
силовая установка из трех небольших турбореактивных двигателей и несущего .
винта. Машина поднимает груз, весящий больше, чем она сама. Созданы и тяже- !
лые вертолеты крапы большой грузоподъемности. У них необычно высокое шасси, 1
что создаст большие удобства при подвеске грузов.
Произведены также первые опыты по применению вертолета в качестве бук-
сира. Летя на высоте 10 м над морем, вертолет на протяжении нескольких кило
метров буксировал судно водоизмещением 450 Т. }
Рис. 4. Вариометр.
»1ГО1Э ojQHHd
я* е киши
Рис. 3. Радиовысотомер.
и локсодромия.
Рис. 10. Навигационный треугольник
и ветрочет.
навнг лциинныи еинешм
уос»
Рис. 11. Полет
BO3£*IUH*F
на радиостанцию
врдщлиций <
Панорамный
радиолокатор.
13. Полет в зоне радиомаяка.
I НЬЫЬНК ЕШШНЗН
mbpemlW
1 P4H«F I РАДИ *
7 ГИЦ1‘ В W" . •
3 пегом I и» г*н ш
4 П|ГЕ*ГП М 1*М ЕТ
5 6 Г1П1ЧГК НА РАДМ( ТАКИМ
Радиопеленгация „своя“ и „чужая*1.

Рис. 14. Навигационный индикатор.
высоте светила.
Рис. 19. Радиосекстант.
ОТ РАКЕТЫ ДО КОСМИЧЕС КОГО КОРА ЕЛЯ
ОТ РАКЕТЫ ДО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
тташу эпоху часто называют иском реактип-
пой техники И для этого есть все основания:
роль ее сейчас исключительно велика. Пожалуй,
нп одна отрасль техники ие знает такого стреми
тельного расцвета, как реактивная!
Ведь еще треть столетпя тому назад,
в 20-х годах, не существовало далее самого поня-
тия реактивной техники. Да н о какой реактив-
ной технике можно было тогда говорить, если
ее «представляли» лишь простейшие пороховые
ракеты! Как п многие сотни лет до того, они
служили для фейерверочных огней да подачп
сигналов.
Правда, еще в конце прошлого века отдель-
ные смелые новаторы уже понимали, какое за-
мечательное будущее ждет реактивную технику.
Одним пз таких людей был революционер-наро-
доволец Николай Иванович Кибальчич. В ожи-
дании смертной казни, сидя в тюремной камере,
он наппсал записку, в которой впервые в мире
предложил использовать пороховую ракету как
средство для полета человека.
Ничего не знал о записке Кибальчича,
скрытой царской полицией, Константин Эдуар-
дович Циолковский. Скромный русский учитель
через несколько лет после Кибальчича стал
задумываться над проблемой межпланетного
полета. Он не только первый в мире открыл,
что межпланетные сообщения возможны лишь
с помощью ракеты, по п изобрел реактивный
двигатель, без которого сейчас не мыслится осу-
ществление космического полета. К. Э. Циол-
ковский разработал также основы теорпп реак-
тивных двигателей п реактивного движения,
рассмотрел многие важнейшие проблемы ис-
пользования этпх двигателей. Вот почему мы
с гордостью называем его родоначальником
современной реактивной техники, а пашу стра-
ну — ее родиной.
Однако в первые три десятилетия XX в.
его идеи с трудом прокладывали себе дорогу.
Многие считали Циолковского беспочвенным
мечтателем, фантастом. Но с каждым годом псе
большее число ученых и инженеров в разных
странах приходило к тем же выводам.
Навсегда осталось позади время, когда над
этой проблемен работали одинокие энтузиас-
ты. Теперь реактивной техникой занимаются
крупнейшие ученые, большие научно-исследо-
вательские институты, многочисленные кон-
структорские бюро. Создана и стремительно
развивается новая отрасль промышленности.
запятая изготовлением различных видов реак-
тивной техники. Ведущую роль в разьитпи ре-
активной техники играет паша страна. Дости-
жения советских ученых, конструкторов и ра-
бочих, создающих новые образцы реактивной
техники, известны всему миру.
Пороховой реактивный двигатель — это
сейчас только один пз представителей много-
численного семейства реактивных двигателей.
Каких только замечате тьных членов не насчи-
тывает это необыкновенное «семейство»! Причем
все время появляются новые и новые.
Взгляните на и лоб ражен ное на цветном ри-
сунке «генеалогическое дерево» этого семейства
(стр. 496). Сколько в нем «ветвей»! Большие
«ветви» — это двигатели, которые уже получили
широкое применение. А молодые «побеги» —
новые двигатели, иной раз с большим будущим.
В самом низу «дерево» делится ча дпе глав-
ные «ветви». Одна из пг.х — воздушно-реак-
тивные д.шгателп, другая - ракетные. Раз-
личие это очень важное, принципиальное.
В воздушно-реактивных двига-
телях для создания движущей силы использует-
ся окружающий воздух. Кислород воздуха ну-
жен, чтобы сжигать в двигателе горючее —
керосин, бензин или другое высококалорийное
топливо. Такие дпигат) ли не мог\т работать па
очень больших высотах, где воздух разрежен,
и бесполезны в безвоздушном пространстве.
Ракетные двигатели не нуждаются в
воздухе; пх топливо содержит в себе псе необ-
ходимое для сгорания — и горючее и окисли-
тель. Окпслптелем служпт кислород или дру-
гое вещество, выделяющее прп химической
реакции с горючим большое количество тепла
п газообразные продукты сгорания. Поэтому
ракетные двигатели могут работать на больших
высотах и в межпланетном пространстве.
Познакомимся сначала с двигателем од
ной «ветви» — воздушно-реактивным. Двигаясь
вверх по ней, мы снопа встречаемся с развет-
влением. Более толстая п длппвая «ветвь»
это газотурбинные возчушпо-реактпе
ные двпгатетн, а другая, поменьше и покоро-
че,— бес компрессор ные воздушно-
реактивные двигатели.
Чтобы ответить па вопрос, в чем пх разли-
чно, нужно сперва вспомнить прпьцпп работы
любого реактивного двигателя, пли так назы-
ваемого двигателя прямой реакции {подроб-
нее см. т. 3, ст. «Летательные машины-').
489
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Рис. 1. Схема турбореактивных двигателей: вверху —
с центробежным', внизу — с осевым компрессором.
Реактивным называется такой двигатель, и ко-
тором движущая сила создастся в результате
того, что из пего наружу вытекает с большой
скоростью струя жидкости пли газа.
В любом воздушно-реактивном двигателе
внутрь устремляется атмосферный воздух,
а наружу с гораздо большем скоростью, чем
воздух, вытекают продукты сгорания — раска-
Рис. 2. Центробежный компрессор турбореактивного
двигателя.
ленные газы. Эта разность скоростей и дает тя-
гу, развиваемую двигателем. Чем больше ско-
рость выходящих газов, тем больше сила тяги
и, чтобы заставить газы вытекать со все боль-
шей скоростью, в двигателе создают повышенное
давление. Наиболее распространенный способ
повышения давления — сжатие поступающего
в двигатель воздуха в специальной машине —
компрессоре. Вращает компрессор газовая тур-
бина, работающая па продуктах сгорания топ-
лива. Гакие двигатели — с газовой турбиной
и компрессором — называют газотурбин-
н ы м и илп газотурбокомлрессор-
п ы м п; они применяются не только в авиации,
по и в промышленности, на железнодорожных
локомотивах, автомобилях и др.
Газотурбинный двигатель, который создаст
реактивную тягу, обычно называется т у р б о-
реактпвным. Эти двигатели — основа
современной реактивной авиации. Теперь су-
ществует немало их разновидностей. Посмот-
рите па наше дерево. Вот, например, турборе-
активный двигатель с центробежным
компрессором — большой к р ы л ь ч а т-
кой (колесо с лопатками). Крыльчатка
вращается с огромной скоростью — несколь-
ко тысяч, а то и десятков тысяч оборотов в
минуту. Поступающий па нее у осп воздух под
действием центробежной силы отбрасывается
к концам лопаток. В результате он сжимается,
давление его повышается. Такой компрессор
10—15 лет тому назад имело большинство тур-
бореактивных двигателей самолетов. Но сейчас
центробежный компрессор устанавливают лпшь
па двигателях сравнительно небольшой тягп.
Инженеры и ученые создали более совершен-
ный — осевой компрессор.
Устроен он совсем иначе, чем центробежный
Вместо одной большой крыльчатки у пего есть
целый ряд колес, посаженных па вращающемся
вале на небольшом расстоянии одно от другого.
Они несколько напоминают обычные колеса
телеги, но не имеют наружного обода. Синцами
г нпх служат тонкие, изогнутые лопаткп. Эти
колеса вращаются между рядами такпх же
лопаток, но только неподвижных.
Когда компрессор работает, первое колесо
засасывает снаружи воздух, как обыкновенный
вентилятор. Воздух течет вдоль осп. от одноп
ступени к другой. Ступень — одно вращающее-
ся колесо с рядом установленных за нпм не-
подвижных лопаток. И на каждой ступени он
немного сжимается. А так как ступеней бынас г
7—Ю н даже больше, то общее сжатие возд.г'-т
оказывается довольно сильным.
490
ОТ РАКЕТЫ ДО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
Рис. 3. Осевой компрессор турбореактивного овиеателя.
Но это нс единственное преимущество осево-
го компрессора. Пожалуй, еще большее значение
имеет то обстоятельство, что через него в секун-
ду протекает значительно большее количество
воздуха, чем через центробежный такого же на-
ружного диаметра. Это очень важно — ведь
чем больше воздуха будет протекать в секунду
через компрессор, тем большую тягу разовьет
двигатель при тех же размерах. А чем боль-
ше тяга, тем больше прп прочих равных усло-
виях и скорость полета самолета. Современные
двигатели с осевым компрессором развпвают
тягу по крайнем мере вдвое, а то и втрое боль-
шую, чем с центробежным.
В настоящее время создано много конструк-
ций турбореактивных двигателей с осевым
компрессором. На нашем дереве изображены
два типа таких двигателей. Левая веточка по-
казывает схему простого двигателя, о котором
уже шла речь выше. Многоступенчатый осевом
компрессор прпводится во вращеппе турбиной.
Этот компрессор назван па рисунке о д н о к а-
с к а д и ы м.
Сложнее двигатель, схему которого вы вп-
дпте па правой веточке. Это так называемый
Двупальныи двигатель, или дви-
гатель с двух каскадным ком-
прессором. У него компрессор разделен
па два отдельных, установленных один за
другим. Это как бы два последовательных
каскада сжатия воздуха: сначала в компрес-
соре низкого дапленпя, а затем — высокого
давления. Каждый из них вращается свое!/
турбиной. Число оборотов у этих компрес-
соров может быть разным. Это очень выгодно,
так как позволяет достичь большего сжатия
воздуха. По такой схеме в ряде иностранных
юсударств созданы новые мощные турбореак-
тивные двигатели.
Но вот в сторону от турбореактивных идет
ответвление — д в у х к о и т у р п ы с тур-
бореактивные двигатели. Двух-
коптурвыми они называются потому, что в них
воздух течет по двум путям. Впутрепнпц
контур представляет собой обычный турбо-
реактивный двигатель, а наружный — коль-
цевой капал вокруг этого двигателя. Воздух
засасывается в канал специальным вентиля-
тором. Наружу вытекают две струи: внутрен-
няя — раскаленные газы и наружная — холод-
пыи воздух. При той же затрате топлива общее
количество вытекающих газов оказывается,
таким образом, большим, чем в обычном тур-
бореактивном двигателе, а скорость их ис-
течения — меньшей. Для скоростей полета,
не превышающих примерно 800—1000 км час,
такое сочетание оказывается выгодным, так
как с тем же количеством топлива самолет мояи т
совершить более дальний полет.
Пожалуй, надо сказать несколько слов сше
об одной веточке, отходящей от газотурбин-
ной ветви,— о турбовинтовых двц-
г а т с л я х. Эти двигатели по существу
по реактивные, хотя очень похожи на турбо-
реактивные. Основная тяга создастся здесь
иначе — с помощью воздушного ппнта, как
в обычных поршневых самолетах. А струя вы-
текающих из двигателя газов тоже дает тягу,
но она значительно меньше тяги винта.
Турбовинтовые двигатели очень выгодны
при скоростях полета, с какими сейчас
летают пассажирские самолеты. При этих ско-
ростях они расходуют меньше топлива, чем
турбореактивные двигатели. Вот почему онп
широко применяются в гражданской авпацпп
на самолетах ТУ-114, II.1-18, АН-10.
Вернемся теперь к б е с к о м п р е с с о р-
п ым воздушно-реактппным дви-
гателям. Как показывает само их название,
у них пет компрессора. II тем не менее онп спо-
собны разнпвать тягу. Как же осуществляет-
ся в них сжатие воздуха?
Оказывается, это возможно, и даже не одним
способом. Вот, например.так называемый п j .чь-
ей р у ю щ п й двигатель. В нем нет
ни компрессора, ни турбины, только одна решет-
491
ТЕХНИК Л ТРАНСПОРТА
ка клапанов перегораживает внутренний ка-
нал — тракт. Воздух здесь сжимается по-
тому, что течет через двигатель с перерывами
Пусть произошла вспышка очередной пор-
ции топлива. Давление в камере сгорания по-
высилось, н клапаны в решетке закрылись
они открываются внутрь. Под действием повы-
шенного давления газы с большой скоростью
вытекают через сопло наружу. Теперь давление
в двигателе понизилось, поэтому клапаны от-
крываются п через них поступает свежий воз-
дух. Затем в камеру сгорания снова подастся
топливо, снова вспышка, п все идет сначала.
Правда, такси двигатель не очень выгоден:
он расходует слишком много топлива. Это п не
удивительно: сжатие воздуха в нем все же
небольшое. Поэтому пульсирующие двигатели
применяются там, где особенно важны простота
и малый вес конструкции, а не экономичность.
Иное дело прямоточные двига-
т с л п! У них тоже нет компрессора, пет даже
решетки клапанов, как у пульсирующих. Это,
по существу, пустая внутри труба. Работает
опа не периодически, а непрерывно, как и га-
зотурбинные двигатели, И всо же в пей про-
исходит сжатие воздуха.
Здесь мы встречаемся с явлением, играю-
щим огромную роль во всей современно" реак-
тивной технике. Оказывается, когда скорость по-
лета начинает значительно превышать скорость
звука, входящий в двигатель воздух п результате
торможения с.кпмается до весьма большого
давления. Этот, как его называют, скорост-
ной напор сказывается п при меньших
скоростях полета. Он помогает, в частности,
компрессору турбореактивного двпгателя сжи-
мать воздух. Однако лишь прп очень больших
скоростях полета давление воздуха в двигате-
ле получается настолько большое, что он на-
чинает хорошо работать без всякого компрес-
сора. Вот поэтому прямоточный двигатель мо-
жет развивать при огромной сверхзвуковой ско-
рости полета большую тягу и расходовать при
этом мепыпе топлива, чем любой другой ре-
активный двигатель.
А прп малых скоростях и па стоянке
он не способен развивать тягу. Поэтому
летательные аппараты с прямоточным двига-
телем дтлжпы иметь еще какой-нибудь дви-
гатель, который предварительно разгонял бы
их до очень большой скорости.
Вот почему появился своеобразный «гиб-
рид» двигателей обоих типов. На пашем дере-
ве он украшает веточку, соединяющую обе уже
известные нам ветви турбореактивных п бес-
—--------------------------------------
компрессорных двигателей. Такие «гибриды
бывают разных типов. Они играют большую
роль в реактивной технике. Паш гибрид на-
зывается турбопрямоточным. Само
название показывает, от каких двигателей
он произошел Это, по существу, дна двигателя
поставленные друг за другом: впереди — турбо-
реактивный, за ним — прямоточный. Здесь
прямоточный двигатель называют форсаж-
ной камерой турбореактивного, так как
он используется, лишь когда нужно кратко-
временно увеличить тягу двигателя — «форси-
ровать» его, например прп взлете.
Форсажная камера стала обязательной
частью почти всех современных мощных турбо-
реактивных двигателей Именно с ее помощью
достигаются рекордные для современной реак-
тивной авиации скорости полета. Но конструк-
торов уже не устраипает такое простое Сочета-
ние этих двигателей. Опп мечтают о более полном
использовании преимуществ обоих типов.
Хорошо бы, например, па большой скорости
полета, когда прямоточный двигатель стано-
вится более выгодным, совсем отключать тур-
бореактивный. Пока еще такпх конструкций
нет, но, безусловно, опп появятся.
Обратимся теперь ко второй главной вет-
ви — к ракетным двигателям. Она также де-
лится па две большие ветви и несколько от-
ростков. Одна пз этпх ветвей — пороховые
ракетные двигатели, или двигатели
твердого топлива, другая — жидко-
c. т п ы е ракетные двигатели. Раз-
личие между ними сводится лпшь к состоя-
нию топлива, на которои они работают.
Пороховые—самые старые из всех реактив-
ных двигателей. Но пх значение теперг снова
возрастает. Устройство пх очень простое.В каме-
ре сгорания помещают заряд твердого топлпва
Прп запуске двигателя оно воспламеняется и
сгорает, раскаленные газы вытекают через сопло
в атмосферу п создают реактивную тягу. Прос-
тота и постоянная готовность к действию —
вот положительные качества этих двпгателеп.
Но есть у них п серьезные недостатки. 1 тай-
ный пз нпх зто то, что остановить уже начав-
ший работать двигатель п вновь запустить сто
потом невозможно плп по крайней мере очень
тРУД"о. Понятно, что это ограничивает приме-
нение пороховых двигателей в авпацпп, зато
для ракет пх используют широко.
Этого недостатка совершенно нет у ж н д к о-
с т н о г о ракетного двпгателя.
Жидкое топливо позволяет легко управлять
двигателем — останавливать его, снова вклю-
492
чать, менять тягу,— достаточно изменить колл-
чсстно подаваемого и камеру сгорания топлива.
Жидкостные ракетные двигатели делятся на
две ветвя по способу подачп топлива в камеру
сгорания двигателя. При газобатонной сис-
теме в топлпвные баки подается под давлением
га.т, который и выдавливает топливо в камеру
сгоранпя. Прп турбонасосной системе топливо
подается насосами, которые действуют при по-
мощи специальной турбины.
Есть и так называемые гидрореак-
тввные двигатели, специально пред-
назначенные для работы под водой, например
в водометном катере.
Конструкторы постепенно совершенствуют
реактивные двигатели, создают новые их типы.
Особенно интересны предположения ученых, от-
носящиеся к двум типам двигателей, пока еще
не существующим, но вполне возможно,
что б)дущее принадлежит именно им.
Один из них — и о н н ы и. Его принци-
пиальное отличие от всех упоминавшихся выше
двигателей заключается в том, что газы из него
вытекают наружу не в результате повышенного
давления, а под действием электрпческнх спл.
Это — электрический ракетный
двигатель.
Еще более непохож на обычные так называ-
емый фотонный двигатель. Во всех
уже известных нам двигателях наружу выте-
кают частицы вещества — молекулы газов или
ионы. В фотонном двигателе, как показывает
само название, реактивную тягу создают фото-
ны, т. е. кванты света. Таким образом, фотон-
ный двигатель —это, по существу, чудовищной
силы прожектор, который будет передвигаться
силой отдачи отбрасываемого им сверхмощного
пучка света. Космический корабль с фотон-
ным двигателем мог бы донести человека до
дальних зпетд— ведь теоретически он может
развить скорость, близкую к скорости света.
Идея фотонного двигателя очень проста, но
технологическое ее воплощение связано с
громадными трудностями.
Прогресс, достигнутый с возникновением
реактивной техники в авиации, огромен. Со
старыми, поршневыми двигателями было невоз-
можно преодолеть «звуковой барьер» пли хотя
бы приблизиться к скорости звука (примерно
1225 кличас). А самолеты с турбореактивными
двигателями летают быстрее звука скорости
наиболее совершенных из них значительно боль-
ше скорости звука; высота полета достигает
десятков километров, а дальность десятков
тысяч километров.
----От РАКЕТЫ ДО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
1 азотурбипиые двпгателп все шире при-
меняются и па вертолетах.
Большое значение в авиации приобретают
ракетные двигатели.
Но особенно велико значение ракетных дви-
гателей для различных беспилотных управ-
ляемых летательных аппаратов. В частно-
сти, п настоящее время широко распростра-
нены ракеты для исследования атмосферы на
больших высотах п для других научных работ.
Применяются ракеты и в военной технике.
Самые большие и совершенные ракеты—
так называемые межконтиненталь-
ные баллистические. Это — верши-
на развития современной ракетной техники,
и она достигнута в нашей стране. Как показы-
вает само название, такие ракеты способны
перелетать с континента на континент, на рас-
стояние в 8 10 тыс. КЗ! и даже более.
Двигатель ракеты работает лишь считан-
ные минуты, при взлете, по разгоняет ее
до огромной скорости — в С—7 км/сек. За это
время он успевает израсходовать весь запас
топлива, который составляет большую часть
общего веса ракеты. После остановки двига-
теля ракета летит по так называемой баллисти-
ческой кривой, т. е. как артиллерийский снаряд.
Поэтому ее и называют баллистической. Она
забирается на высоту в тысячу километров и
выше, а затем обрушивается на цель. Сверх-
точные, тонкие, умные приборы упраплепия
полетом обеспечппают попадание практически
в любую цель на земном шаре. Весь полет раке-
ты длится примерно 20—30 мин.
Настанет время, когда такие ракеты будут
использоваться для перевозки пассажиров с
континента на континент за какие-нибудь пол-
часа. Но для этого конструкторам придется
еще основательно потрудиться.
Межконтинентальная баллистическая раке-
та позволила ученым нашей страны осущест-
вить заветную мечту человека — преодолеть
земное тяготение п запустить искусственные
спутники Земли. Чтобы ракета превратилась
в спутник нашей планеты и в течение долгого
времени обращалась вокруг нее па более пли
менее постоянной высоте (не меньше 200 км),
ее нужно разогнать до огромной скорости,
примерно 8 км сек. Для этого ракету делают
многоступенчатой — пз нескольких ступеней,
соединенных между собой последовательно, при-
мерно так, как составляется пз вагонов поезд.
Каждая ступень представляет собой самостоя-
тельную ракету со своим топливом и двигателем.
Когда двигатель самой нижней ступени выраба-
493
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Рис. 4. Третий советский искусственный спутник Земли.
тывает весь свой запас топлива, она отде-
ляется п автоматически включается двигатель
следующей ступени. В результате скорость
самон последней ступени оказывается боль-
шей, чем скорость одной большой ракеты с та-
ким же запасом топлпва: ведь в многоступен-
чатой ракете после отделения первых ее частей
топливо расходуется на разгон меньшей массы.
Идея многоступенчатой, или, как ее иног-
да называют, составной, ракеты — одно из
гениальных предложений Константина Эдуар-
довича Циолковского.
С помощью такой составной ракеты п уда-
лось запустить первые искусственные спутники
Земли. Необходимую космическую к р у г о -
в у ю скорость приобретала последняя сту-
пень с установленным на пей специальным
оборудованием спутника. Как известно, пер-
вый спутник весил 83,6 кГ, второй — уже
508,3 k/1, а третий — 1327 k/1.
Для сравнения достаточно указать, что пер-
вый спутник США, запущенный почти через
3 месяца после второго советского спутника,
«Эксплорер» весил 14 кГ.
Рис. 5. Так, возможно, будет выглядеть межпланетный корабль, приле
meeUluii на Луну.
Запуск искусственных спут-
ников Земли открыл людям до-
рогу в космос, начал новую
эру в истории человечества.
Но псе же этот запуск был
только полупобедой человека
в его борьбе с земным тяготе-
нием: ведь спутник хоть и не
падает на Землю, по п не рас-
стается с ней! Чтобы оконча-
тельно порвать цепи Земного
тяготения н вырваться на про-
сторы космоса, нужна еще на
40% большая скорость, чем
скорость спутников. Эта так
называемая скорость отрыва равна
примерно 11,2 к.и сек, или около 40 тыс. км'час.
II вот всего через год с небольшим после
запуска первого советского искусственного
спутника человечество одержало и эту решаю-
щую победу в борьбе за покорение мирового
пространства. И снова эта победа была одер-
жана нашей страной, советским народом. Зо-
лотыми буквами в псторпи науки навсегда бу-
дет запечатлена дата 2 января 1959 г. — день,
когда впервые в псторип творение рук челове-
ческих покинуло Землю, чтобы никогда на нее
не возвратиться. В этот день был совершен
успешный запуск первой советской космической
ракеты, стартовавшей в сторону Луны. Ракета
превысила скорость отрыва и, повинуясь стро-
го определенному для нее пути, начертанному
в просторах космоса советскими учеными, про-
шла па небольшом расстоянии от Лупы, вышла
на свою орбпту и стала первой искусственной
планетой солнечной системы. Она мчится теперь
на расстоянии в миллионы километров от Зеч
лп. Пройдут миллионы лет, а она будет все
так же мчаться вокруг Солнца, неся на себе
вымпел Страны Советов. Это бы-
ло ocj ществление дерзновенной
мечты люден о полете в кос-
мос - не зря простые люди во
всем мпре пазпа.тп советскую
ракету «Мечтой»!
1959 г. был ознаменован п
двумя другими крупнейшими
победами советской науки в
борьбе за исследование миро-
вого пространства.
12 сентября 1959 г. стар-
товала п вля ia курс к Луне
вторая советская космическая
ракета. На этот раз перед ра-
кетой была поставлена иная
494
—- --0Г РЛКЕТЫ ДО КОСМИЧЕСКОГО КОР АУЛ fl
ддача: «попасть» в Луну, опуститься па лун-
ной поверхности. И эта труднейшая задача
Была блестяще выполнена! 14 сентября ракета
упала па Луну. Был совершен первый в мире
„ежпланетпый полет, переброшен мост между
двумя небесными телами.
Но п это не последний «лунник», как
называют паши лунные ракеты ла рубежом.
4 октября 1959 г. в небо взмыла третья со-
ветская космическая ракета, тоже паявшая
курс к Луне. Так была отмечена вторая го-
довщина со дня запуска первого советского
искусственного спутника Земли.
На борту новой ракеты находилась авто-
матическая межпланетная станцпя, которая
облетела по точно вычисленной наперед тра-
ектории вокру г Луны, сфотографировала ее
ш видимую с Землп сторону, а затем прп по-
мощи техники телевидения передала получен-
ные изображения на Землю.
А в январе 1960 г. советские ученые про-
вели успешные испытания баллистических
многоступенчатых ракет для запуска тяжелых
спутников Земли.
Теперь после этих исторических побед в
штурме космоса, по-вндпмому, не потребуется
много времени, чтобы вслед за первыми косми-
ческими ракетами стартовали и другие,перед ко-
торыми будут ставиться все более сложные зада-
чи Не за горами время, когда мы увпдим на га-
зетных полосах сделанные с небольшого расстоя-
ния и переда иные с борта новых автоматических
межпланетных станций фотоснимки загадочных
марсианских каналов плп не менее загадоч-
ных спутников Марса Фобоса и Деймоса. С
помощью инфракрасных или ультракоротковол-
новых радиолу чей можно будет, наконец, про-
никнуть сквозь плотную пелену облаков, оку-
тывающих Венеру, и получить снимки ее
таинственной поверхности. Потом будет со-
вершена п посадка ракет с приборами на Лу-
пе и планетах. П только вслед за этими ав-
томатическими разведчиками космоса после-
дуют ракеты с людьми.
Но для этого надо решить еще немало проб-
лем, пз которых, пожалуй, наиболее важная —
посадка корабля на Землю. Ведь космический
корабль ворвется в земную атмосферу с гораздо
большей скоро! тью. чем даже межконтинен-
тальные раю ты. На нем будут находигься люди,
а их значите еьно труднее защитить от чрезмер-
ного перегрева, чем приборы и оборудование.
Да и скорость корабля необходимо погасить
полностью. Вот почему для решения этоп проб-
лемы огромное значение имеет создание пскус-
Рис. 6. Советская автоматическая межпланетная
станция, облетевиия Луну и сфотографировавшая ее
обратную сторону.
ственпых сиу тннков, которые совершат посадку
на Землю сначала без людей, автоматически,
а потом и с людьми Это одна из наиболее
важных н актуальных задач астронавтики и ре-
активной техники.
Однако когда эта задача будет решена и пер-
вый космическим корабль с людьми отправится
в путь, то целью его будет не посадка па Лупе.
Корабль сможет лишь облететь ее и затем воз-
вратиться на родную планету. Посадка на Лу-
не- задача настолько еще трудная, что совре-
менной реактивной технике опа покане под силу.
Причина этого - в огромной затрате топ-
лива. Ведь даже наиболее простой космиче-
ский полет па Лупу с посадкой на нен и воз-
вращением на Землю требует топлива пе только
на преодоление тяготения Землп, но и на
495
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
двукратное преодоление тяготения Лупы —
двукратное потому, что сначала надо тормозить
прп посадке, а затем снова взлететь. Поэтому
для совершения даже этого простейшего по-
лета необходимо столько топлива, сколько
требуется для разгона ракеты до скорости
не менее чем 22—25 км сек. Достичь такой
скорости при современном уровне развития
ракетной техники пока невозможно.
Новые перспективы здесь открывает атом-
ная энергия. Создать атомно-реактивные дви-
гатели различных тппоп — ракетные, турбо-
реактивные, турбовинтовые — вполне возмож-
но. Как известно, атомная энергия в миллионы
раз превосходит по величине химическую энер-
гию, выделяющуюся при сгорании топлива
в жидкостных ракетных двигателях. Однако это
вовсе не означает, что в атомных двигателях
во много раз по сравнению с обычными
увеличится и скорость истечения вещества.
Для того чтобы в атомном двигателе не возни-
кали недопустимо большие температуры, ко-
торые мгновенно испарят весь двигатель, при-
ходится «разбавлять» атомное горючее каким-
пибудь пассивным веществом, не участвующим
в ядерпой реакции. Значит, и скорость исте-
чения снизится. Но, по-видимому, она все же
будет примерно раза в два больше, чем в обыч-
ных, жидкостных, ракетных двигателях. Воз-
можности осуществления межпланетного полета
при этом увеличиваются в большой степени;
в частности, полет на Лупу с посадкой па ней
становится реальностью.
В дальнейшем серьезные перспективы от-
крывают также проекты ионных межпланетных
кораблей. Однако тяга ионных двигателей не-
большая, поэтому взлет корабля с Земли дол-
жен будет осуществиться при помощи обычных
ракетных двигателей.
Но, пожалуй, наиболее реальные перспек-
тивы для межпланетных полетов открывает
идея К. 3. Циолковского об использовании
искусственных спутников в качестве своеоб-
разных «заправочных колонок». По этой идее,
корабль, взлетевший с Земли и пспользовавшпи
при этом большую часть топлива, подлетает
к такому спутппку-топливохрапилищу и возоб-
новляет свои запасы. На спутник топливо до-
ставляется с Земли с помощью грузовых ракет-
тапкеров.
Такой проект делает принципиально воз-
можным полет и посадку не только на Лупу
но и на Марс и Венеру. Однако для его
осуществления нужно еще исследовать и ре-
шить многие сложные проблемы, в частности
создание населенных искусственных спутников
пашей планеты. Сооружение этих поселений
в космосе — важнейшая задача астронавтики.
Трудностей здесь очень много. Ведь такой спут-
ник должен весить многие сотни, если не тыся-
чи тонн, и, конечно, его нельзя забросить
на орбиту с помощью ракет. Очевидно, придется
собирать его из отдельных частей, доставля-
емых па орбиту грузовыми ракетами. II хотя
подобное строительство чрезвычайно сложно,
несомненно, населенные спутники появятся.
Венцом достижений астронавтики будет,
естественно, полет к звездам, к системам, пла-
неты которых заселены мыслящими существами.
Однако такой полет — дело очень отдален-
ного будущего, так как это связано с преодо-
лением колоссальных расстояний, которые даже
лучи света проходят за многие годы и десяти-
летия. Расчеты показывают, что проблему меж-
звездного полета можно решить, вероятно,
только с помощью фотонных двигателей, в кото-
рых в результате неизвестных нам пока еще
физических процессов осуществится нотное
выделение внутренней энергпп вещества. Лишь
они способны разогнать корабль до нужной
колоссальной скорости (подробнее о физичес-
ких основах реактивной техники, о советских
искусственных спутниках Землп и космических
ракетах см. т. 3, ст. «Советские ракеты и искус-
ственные спутники Земли»),
Развитие человеческого разума беспредельно.
Следует надеяться, что человеческая мысль
преодолеет все огромные трудности и жите-
ли Земли отправятся в грандиозные полеты
к далеким звездам.
советский космический корабль
ПРОКЛАДЫВАЕТ ПУТЬ ЧЕЛОВЕКУ К ЗВЕЗДАМ
Пролетарии всех стран, соединяйтесь?
Коммунистическая партия Советсиого Союза
РАВДА
Оргии Центрального Комитета
Коммунистической партии Советского Союза
Корабль вышел
на орбиту
спутника Земли
Гек мми» а-а I
W 137 (15261) I Понедельник, 16 мак 1960 года [ ЦЕНА 20 КОЛ.
Вес корабля-спутника—
4 тонны 540 килограммов
Сообщен
В течение последки» лет • Советском Союзе проводятся на-
учяо-нсслсдоаательские и опытно-конструкторские работы по
подготовке полета человека космическое пространство
Достижения Советского Союза в создании искусственны»
спутников Земтн большим весов и размеров, успешное прове-
дение испытаний мощной ракеты-носителя, способной вывести
на заданную орбиту спутник весом в несколько тони, позволили
приступить к созданию и началу испытаний космического ко-
рабля для длительны» полетов человека в космическом про-
странстве.
15 мая I960 года в Советском Союзе осуществлен запуск
космического корабля ид орбиту спутника Земли По получен-
ным данным, корабль-спутник в соответствии с расчетом был
выведен на орбиту, близкую к круговой, с высотой около
320 километров от поверхности Земли, после чего отделился
от последней ступени ракеты-носителя. Начальный период
обращения корабля — спутника Земли, составляет 81 минуту
Наклонение его орбиты к плоскости экватора равно 63 граду-
сам Вес корабля-спутника без последней ступени ракеты-ио-
ентеля составляет 4 тонны 540 килограммов- На борту корабля-
спутника установлена герметическая кабине с грузом, имити-
рующим вес человека, и со всем необходимым оборудованием
Дл* будущего полета человека к, кроме того, различили аппа-
ратура, вес которой с источниками питания составляет I 477 ки-
лограммов
Запуск предка гиачен для отработки я проверки систем
корабля-спутника, обеспечивающих его безопасный полет н
управление полетом, возвращение иа Землю и необходимые
условия для человека в полете. Этим пуском положено начало
сложной работы по созданию иапежиых космических кораблей,
обеспечивающих безопасный полет человека а космосе.
и е ТАСС
По получении с корабля-спутника необходимых данных
будет осуществлено отделение от него герметнческсй кабины
весом около 2.5 тонны В денном запуске возвращение иа Зем-
лю герметической кабины не предусматривается, и кабина
после проверни надежности се функииоинрования и отделения
от корабля-спутника, как и сам корабль-спутник по команде
с- Земли начнут спуск и прекратят свое существование при
вхождении в плотные слон атмосферы
На корабле-спутнике установлен радиопередатчик «Сиг-
наль, работающий иа частоте 19.903 мегагерц, как я телеграф-
ном, так и в телефонном режимах передачи
Помимо передатчика «Снгиат>, на корабле-спутнике раз-
мещены снеииальныс радноустронства для передачи иа Землю
данных о работе установленных приборов и для точного изме-
рения влемеитов орбиты Питание научной и измерительной
аппаратуры спутника осуществлвстся с помощью химических
источников тока и солнечных батарей
Обработка первых данных, полученных с корабля-спутни-
ка показала, что установленная иа нем аппаратура работает
нормально Наземные станции ведут регулярные наблюдения
за кораблем-спутником.
В 6 часов 11 минут корабль-спутник прошел нал Москвой
В 7 часов 38 минут по московскому времени советский ко-
рабль-спутник прошел ивд Парижем Над Ленинградом
корабль-спутник прошел в 7 часов 43 минуты В 10 часов
36 минут по московскому времени корабль-спутник пролетел
ивд Нью-Йорком
Визуально корабль-спутник можно будет наблюдать в рай-
оне города Владивостока 15 мая в 21 час 12 минут в направле
нин на юго-восток.
"ИЖЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
coanaftfHMf дгяствитгльном оеьиты иокдьлв с рдсчатноя ♦ аппавапфа
"Bf ДАТЧИК -СИГНАЛ- СЛЫШАТ в ВАЗНЫЖ CTBAHAX ЖИВА
Недалеко то время, ксмдл осуществится мечта человечества
о полете людей в космос.
ГЕНЕАЛОГИЧЕСКОЕ ДЕРЕВО
СЕМЕЙСТВА РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
с ЦЕНТРОБЕЖНЫМ
КОМПРЕССОРОМ
реакции)

//
е вдруг, нс сразу люди построп-
Ш Я ли машины, которые могли
Я Я / считать: складыпать, вычитать,
Я' умножать, делить числа п про-
изводить с ними различные математические
операции. Долог и сложен был путь развития
вычислительных средств. Камушки, косточки,
ракушки, узелки па веревочках — первые при-
митивные орудия счета. Опп вполне удовлет-
ворили человека па заре его существования
(см. т. 3, ст. «Как люди считали в старину
и как писали цифры»).
Но нот люди стали измерять землю, строить
на с^ужб'е
науЦи
и ис1ууесн1^а
МАШИНЫ-МАТЕМАТИКИ
пирамиды, водить корабли, изучать движение
светил на небосводе. Тут уже камушками не
обойдешься! Появились таблицы, появились
самые примитивные устройства счета. Это уже
не были предметы, случайно подвернувшиеся
под руку (см. т. 3, ст. «Счетные приспособ-
ления»).
А когда были созданы первые машины-дви-
гатели, машины-орудия, то необходима стала
в арифметическая машина. Когда она появи-
лась, то была сначала очень медлительной,
и порой было трудно определить, чья доля в вы-
числениях больше — человека или машины.
Ьыстроденстпующая электронная счетная машина (БЭСМ) и ее отдельные узлы.
D 32 Детгкап эипиклопедин. т. э
497
TF.XIIHKA И I С.1УЖКЕ II \УКП // ИСКУССТВА
Разинвалясь паука п техника, совершенство-
валось производство. Горы расчетов п океаны
цифр заставили человека ускорить счет, свести
к минимуму свое непосредственное участие
в работе счетных машин. П\снабдили моторами,
научили «читать» в «запоминать» числа, запи-
сывать промгжу Iочные результаты. Все больше
и больше обязанностей cia.ni они выполнять.
В век автоматов автоматом стала н счетная
машина. Ее вау чили управлять вычислительным
процессом п контролировал ь его. В самый со-
вершенный автомат преврати ia электронная
техника счетную машину.
Велик арсенал современных вычислите п>иых
машпп, многообразны пули механизации вы-
числительных процессов от настольного ариф-
мометра до быстродействующей электронной
вычислительной машины, от простевшего пла-
ниметра до сложной электронной моделнрую-
1ц<й1 установки, от небольшого счетного бюро
до мощного вычислительного центра. Все это
поставлено па службу человеку п позволяет
ему с большой скоростью, точностью и надеж-
ностью выполнять арифметические действия
с огромными числами, решать с южпейшпе зада-
чи высшей математики, изучать протекающие
мгновенно процессы.
«>МНЫЙ» АВТОМхГ
Пытливая мысль человека ищет все новые
п новые пути повышения скорости вычисления,
преде ibiiuii их автоматизации.
Так был создан «умный.> автомат—счетно-
заиисыиающая машина табулятор. 0П
может самостоятельно нс только исстп счет
но п осуществлять некоторые логические |шсра-
цпи. Все это машина делает с помощью п с р-
ф о к а р т. Это картонный стандартный пря-
моугольник со срезанным ясным углом. Срез
позноляст легко выявить неправильно уложен-
ную карту. В типографии па ней печатается
цифровая сетка и виде 80 колонок цифр. В каж-
дой колонке цифры помещены сверху ниш —
о г 0 до 9. Ото позиции — места по 1моя;нон про-
бивки отверстий. Кроме того, па карте между
девятым п восьмым рядами есть нумерация
рядов колонок.
В таком виде картонный прямоугольник
«нем». Чтобы он «заговорил», надо пробить
отверстия в позициях колонок. Отверстия
показывают, например, данные рабочего наряда
токаря.
Отверстия пробивают, как говорят, г- рфорп-
р\ ют, па специальной машине - перфора-
торе (рис. 1). Посте пего карты посту
пают иа другую машину - к о и т р о л ь и п к
(рис. 2), который проверяет, на том ли месте,
где надо, сделаны отверстия.
За месяц па бо идиом предприятии собирают-
ся сотни тысяч карт. Когда нужно подсчитать
зари шту рабочим, получить данные о выпол-
нении плана или стоимости продукции, вступа-
ет в действие сначала э юктрпческпн сорти-
ровщик (рис. 3). Со скоростью 25 тыс карт
в час он группирует их по определенным
признакам в отдельные пачкц. Затем они посту-
пают на табулятор.
Здесь сначала происходит
чтение перфозапнеи. Jto делает
специальный блоь из 80 щето-
чек по числу колонок п пер-
фокарте. Щеточкп соединены
проводами со счетчиками п пе-
чатающими механизмами. Пер-
фокарта идет в табуляторе де-
сятками вперед. Щеточкп ощу-
пывают сначала все д< вятые,
затем восьмые позиция п т. Д-
Вот в карте оказалась пропи-
той восьмая позиция п тридца-
той ко 1онке Щеточка замкнет
электрическую цепь, сработает
электромагнит цифрового коле-
са. и оно начнет поворачиваться.
Карта сместится па одну пози-
цию— седьмую, колесо повер-
ится па одну цифру п покажет!.
498
М ХШПНЫ М I Тим л гики
Карта еще сместится
па одну позицию — ше-
стую, п колесо пока.I.ст
2. Л ког (а под щеточку
подойдет иу ювая пози-
ция, попорот цифрового
колеса оканчивается:
оно поверну юсь па во-
семь позиции п пока-
лывает цифру 8. Таком
нора'ом восьмерка с
перфокарты передана
г разряд счетчика, со-
ответс гвуютцпп i рпдца-
тон колонке. 1 ак и.с
нропзвоцится п сумми-
рование.
Л кто ;кс управляет
быстрой п сложной ма-
шиной'* Все те же пер-
фокарты п щеточки.
В табуляторе, кроме описанного нт uiiiciua—
нижнего в о с п р п п и м а ю щ е г о м е-
\ а в п з м а. есть второе такое же устройство
в с р х п п п п о с п р п п п м а ю щ п п м с-
х а п п ты с таким же блоком щеточек. Он
п псуществаяет управление машиной.
Управление основано па сравнении двух
идущих друг за другом перфокарт, когда одна
из них находится в нижнем воспринимающем
устройстве, другая в верхнем. Еслп при-
знаки карт одинаковы, машина продолжает
суммировать, но еслп вдруг п ;м«нптсв признак
ва очередной карте, электрическая цепь раз-
мыкается п суммирование аптоматпческп пре-
кращается. Мапшпа записывает птог по про-
шедшим картам п лпшь пос те этого переходит
к подсчету сумм по картам следующей группы.
Проследим теперь за электрическим импуль-
сом. Он возник, когда щеточка попала в отвер-
стие перфокарты, и дал команду машине —
заставил сработать счетчик; он же участвовал
в автоматической заппсп
автоматически управляет
Чтобы электрический
сложный путь внутри ма-
шины, концы всех элект-
рических цепей, свя-
занных со щеточками,
счетчиками, печатающими
механизмами, введены на
к о м м у т а ц и о н п у ю
Доску. Это пулы распреде-
ления э юктрпческпх пм-
чульсоп. Отсюда они с по-
32*
итогов, п ои ,
табу чятороы.
импульс совершил
Рис. Контрольпин г.ротряет, ип том ди Хеопс,
aUc nauvt гделаны отверстия.
Мощью переключателей распределяются по всей
Машине.
Если надо направить импульс с какой-либо
колонки перфокарты в любой разряд любого
счетчика, передать числа с одною счетчика
на другой, перегруппировать числа в любом по-
рядке, то достаточно просто переключить соот-
ветствующие гнезда коммутационной доски. Это
позволяет нс только складывать числа, по
и вычитать, умножат!., делить п автоматически
комбинировать арифметические действия.
Система управления современным табулято-
ром необычайно гибкая и многосторонняя. Хо-
роший табулятор может обработать до 10 тыс.
перфокарт п час. Советские инженеры соз-
дали одну из лучший счетно-перфорацпоппых
машин — табулятор 1-5 (рис. 4). В пей уста-
новлено восемь одппна щатпразрядных счет-
чиков. Это значит, что одновременно можно
суммировать восемь столбцов мпогопозпцпон-
ных чпеел —70 тыс. сложений в час! За это
время сто счетных работников сделают лишь
25 тыс. действий.
ТЕХНИКА II1 гл Л ,КНЕ HAS КII II IIIК \ СГТНЛ
Для механизации расчетов у пас в стране
созданы тысячи машиносчетных фабрик, стан-
ций, бюро. Они работают на заводах, в учреж-
дениях, колхозах. Все больше и больше у пас
появляется теперь счетных машин-автоматов.
Выпускается много новых типов сложных ма-
шин. Так, созданы алфавитные машины, кото-
рые печатают названия матерпалов, товаров,
адреса любые тексты.
Советские ученые и конструкторы продол-
жают у порно работать над соисршепствовапп-
ем счетно-перфорацпонных машин. Но как бы
пх нп улучшали, у них есть одни серьезный не-
достаток: перфокарта сдерживает произведи
телыюсть. Ведь от машины к машине се пере-
носит человек, и от машины к машине опа пере-
дает результаты промежуточных операций. Это
задерживает процесс вычисления, не позволяет
создать едппего потока чисел.
П вот ученые и инженеры сумели преодо-
леть эту преграду — построй ш машину для
быстрого автоматического выполнения длин-
нот! цепочки математических действий.
МОЛНИЕНОСНЫЙ СЧЕТ
Мо тпиепоснып автоматический счет выпол-
няет быстродействующая электронная счетная
машина — Б )СМ (см. цв. рис., стр. 407),
Когда впервые смотришь па электронную
счетную машину, кажется, что нахгцмшься па
складе радиозавода. В одних шкафах разме-
стилось множество небольших блоков, похожих
па ра дпопрпемнпки с незакрытыми футля-
рами, н других видны знакомые части телеви-
зоров, магнитофонов, бесконечные вереницы
поблескивающих серебром ламп, конденсаторов
электронных трубок, сопротивлений, катушек
с магнитными лептами. Все это причудливо
соединено между собой тысячами проводников.
ЭЛЕКТРОННАЯ «ВЕРТ УIIIКД»
Основная деталь машины — своеобразное
реле, так называемый триггер. Это
устройство, с помощью которого в электронных
машинах ведется запись п счет чисел
Упрощенно триггер можно представить в ви-
де двух электронных ламп, смонтированных в
одной колбе. Электрически они соединены так,
что если первая лампа включена, то вторая обя-
зательно будет выключена, п наоборот. Одно
пз таких устойчивых состояний триггера можно
считать единицей (1), а другое — нулем (0).
Каждый новый электрический импульс, по-
даваемый на сетки ламп, поочередно то пропу-
скает поток электронов в одной пз них , то оста-
навливает его. II н точном соответствии с этим
импульсом триггер тотчас меняет свое состоя-
ние — показывает то единицу, то ну ть.
В любом пз двух состояний он, подобно кно-
почному выключателю настольной лампы, мо-
жет пребывать как угодно долго, пока не
поступит новый hmiij 1ьс. Следовательно, триг-
гер может хранить, «помнпть» 1 плн 0 де тех
пор, пока не поступит ноиый сигнал. Так,
словно выключатель, переходя пз одного состо-
яния в другое, плп, как говорят, «опрокиды-
ваясь», триггер позволяет отмечать импульсы.
Механическое устройство обычно срабаты-
вает за сек., электрическое (выключатель) —
1
уже за -.-туг-сек., а «опрокидывание» триггеров
благодаря особенностям электронных ламп
происходит с невероятной быстротой — за
1
1 000 000 ССК’ ”аК МЫ -'1ШДПМ ° дальпепшем,
в этом п заключается одни п.< секретов быст-
рого счета электронной машины.
Но законно воаппыст вопрос: трвггер запи-
сывает только I п 0. а как же записать в машине
все остальные числа? Чтобы ответить па это.
500
мл типы мл те мл тики
надо познакомиться с необычайной двоичной
системой счисления (см. т. 3, ст. «Электрон-
ные счетные машины»),
ЧУДЕСНЫЕ ЦЕПОЧКИ
Чтобы трп1 серы считало, пх собирают в триг-
герные цепи — счетчики. Перед памп четыре
триггера, объединенных в цепь. У каждого из
них по два входных п выходных контакта. Перед
началом па триггерах зафиксировано состояние
пуль, т. с. цеиь-счетчнк показывает 0000.
Теперь представим себе, что па входные кон-
такты первого справа триггера подан электри-
ческий сигнал — импульс. Он «опрокинется»
и покажет 1, а па остальных останется 0. Сле-
довательно, цепь даст 0001.
Передадим теперь второй импульс. Первый
триггер выключится (опять даст 0) и передаст
импульс па следующий триггер. На нем зафик-
сируется единица. Цепь покажет 0010.
Такую систему триггеров можно сравнить
со счетами, па каждой палочке которых всего
по две костяшки Чтобы считать па них, как
па обычных счетах, необходимо соблюдать одно
правило: когда все костяшки данной палочки
•израсходованы», т. е. передвинуты справа
палево, надо передвинуть одну костяшку на
следующей палочке, а этп вернуть в исходное
положение. А то, что на счетах делают пальцы,
в трпггерах-счетчпках производят электри-
ческие импульсы.
Такие цепи триггеров могут считать и за-
писывать очень большие числа, причем со ско-
ростью в 100 тыс. раз большей, чем та, с которой
считает человек. Для подобной работы у ма-
шин есть еще и другие устройства.
Средн них важную роль играют так назы-
ваемые вентили.
Представьте себе цепь из источника тока,
звонка и двух выключателей, включенных по-
следовательно. Чтобы звонок зазвонил, нам на-
до одновременно включить и «первый» п «второй»
выключатели. Ото модель схемы вентиля
совпадения. В нем па выходе импульс
напряжения появится только прп совпадении
во времени двух поступивших импульсов.
Теперь в топ же цепп расположим выклю-
чатели параллельно. В этом случае, чтобы зво-
нок зазвонит, надо включить «или» первый,
«или» второй выключатель. Это модель схемы
вентиля р а з д е л е и п я. Оп позволяет
подать в одну точку напряжения от различных
линий, не замыкая их между собой.
Наконец, существует п третья схема вен-
тиля ее иногда называют «с х е м о и па о-
б о р о т». Здесь звонок «не» будет звонить
тогда, когда включен выключатель. Эта схема
нротивоиоложна схеме совпадений.
'1 ак получаются электронные цепи трех ло-
гических операции: «п». «плп». «не».
Мы разобрали, что происходит в каждой
клетке-ячейке машины. Нам теперь известно,
что она может фиксирован., считать, даже «го-
ворить»— «да» (1) нлп «нет» (0) — п «рассуж-
дать», «понимая» значение «и», «или», «не».
Но, оказывается, даже этих чудодействен-
ных устройств еще недостаточно, чтобы мапш-
па могла решать задачи!
НЕВИДИМЫМ ПЕРОМ
Предположим, вам надо решить задачу.
Обычно На бумаге мы записываем ее данные,
условие, затем само решение. Прп этом почта
всегда приходится записывать (для памяти) п
промежуточные результаты вычислений. Каж-
дый улыбнется, вспомнив, как иногда, произ-
водя умножение, он вслух произносит: «Семью
пять — тридцать пять, пять нашем, трп в J мс».
То же самое приходится делать и вычислитель-
ной машине. II она ПЯ ГБ «записывает», а ГРП
«запоминает»
Для этого у нее есть специальное опера-
тивное запоминающее устрой-
ство. В него откла (ываются тс данные, кото-
рые снова потребуются через короткий промежу-
ток времени, например чиста прп псренесенип
пх в следующий разряд, частные произведения,
остаток прп делении.
С одним видом «оперативной памяти» мы
уже знакомы. Это триггерные цепп. В них. как
мы уже знаем, могут до поступления новых
сигналов — электрических импульсов — хра-
ниться двоичные знаки «0» илп «1». Но такая
«память» очень неудобна В нее надо ставить
много электронных ламп, а это приводит к зна-
чительным размерам «намята» п к большому
расходу мощности. Быстрая и удобная «память»
создана в настоящее время с помощью специ-
альных электронно-лучевых трубок. Чтобы
с ними познакомиться, достаточно взглянуть
на самый обыкновенный телевизор.
Как известно, на конце электронно-лучевой
трубки установлен светящийся экран. В него
ударяется электронный луч и выбивает элек-
трические заряды. Автоматически изменяя
скорость потока электронов можно выбивать
501
ТЕХНИКА II1 СЛУЖБЕ IIЛУКИ И НСКУССТБЛ
то больше, то меньше электрических заря-
дов. Причем они имеют дна рисунка: точка п
кольцо. Заряд в виде точки —это единица, а
в виде кольца пуль.
Длительность такого запоминания — всего
•
сек. Поэтому электроппып луч оеснре-
рывпо обегает экран трубки, подновляя запись
я «освежая память».
Чтобы прочитан, коды, ва экран трубки в
требуемую точку повторно направляется элект-
ронный луч. Ощупывая экран, он как бы выби-
вает пз него импульсы, которые соответствуют
сделанной па нем записи. Считывание и запись
1
чисел происходит за сек.
Существ} ют п дру гие виды «оперативной па-
мяти», еще более быстродействующей. Напри-
мер, «память» па ферритовых (магпптпых) коль-
цах позполяет считывать числа за одну десятн-
мнллионную долю секунды!
«Оперативная намять» ыашппы может хра-
нить одну-две тысячи чисел. Ну а как быть,
если надо запомнить пять, десять, сто тысяч,
миллион?
Что делает человек, когда не может все
удержать в памяти? Он заподпт записную книж-
ку. Такая квпЛка есдьи у машины -это внеш-
нее запоминающее устройство.
В нем числа запоминаются так же, как запоми-
нается М} пака плп речь, записанные на маг-
нитной лепте магнитофона.
Главная деталь магнитофона специальная
магнитная головка, связанная с усилителем. Че-
рез него посту пают епгпалы-нмп} п.сы, создаю-
щие в головке магнитный ноток. Поступил
импульс и па ленте наводится магнитное пят-
нышко Это едннпца. Нет пятнышка—пуль.
В э кчетронных вычислительных машинах
(мы говорим об одной на больших советских
машин) обычно устанавливается несколько маг-
нитофонов, на которых можно записать до
30 тыс. чисел. Скорость выборки или записи
здесь составляет 400 чисел в секунд} . По срав-
нению с «оперативной памятью» это мало.
Бобины с лентами по время работы легко
меняются, поэтом} магнитную память можно
увеличивать. I елп поставить, например, 4 маг-
нитофона, в хранилище поместится 120 тыс.
чисел. Значит, машина может защ стп не одну
«записную книжку», а составить целый архив
данных для решения задач.
Как видим, «оперативная память» машины
позволяет быстро считывать числа, но ко ш-
чество запоминаемых данных у нее ограни-
чено. Во «внешней памяти», наоборот, можно
записать сотни тысяч и даже миллионы чисел
но выборка из-за большой длины магнитных
лепт происходит медленно. Поэтому возникла
необходимость в д о н о л н и т е л ь н о й и а.
м я т п, которая совмещала бы и себе оба уст-
ройства — большое количество запоминаемых
данных и быстроту их выборки.
Д 1Я этой цели служит специальный маг-
нитный барабан. Это, по сути дела, очень ши-
рокая магнитная лепта. На пей запись/едется
по многим дорожкам. Чтобы все записать и
считать, пришлось установить здесь 80 голо-
вок. На барабане хранится околол тыс. чисел.
Барабан все время вращается со скоростью
850 об .пин. За один оборот под считывающую
головку быстро попадает начало группы чи-
сел для СЧ1П ываппя. Оно ведется со скоростью
до 800 чисел в секунду.
Э. 1I. К Г РО Н ПАЯ API U1 >М БППП
Сколько времени понадобится вам, чтобы
сложить несколько шести начпых чисел? Попро-
буйте, п ны убедитесь- уходпт иолмпнуты, а
то п минута. Машина же делает это несрав-
ненно быстрее: ведь опа выполняет до 111 тыс.
и больше арифметических действий в се-
куп ту.
'1акой головокружительный счет осуществ-
ляет сумматор. Он состав 1яется пз ком-
бинации знакомых уже нам триггерных цепеп-
счетчпкон п вептплей-нерек |ючателей.
Прп этом одна цепочка трпггероп-ечттчпков
записывает первое слагаемое, вторая — второе,
третья фиксирует получаемую сумму V вен-
тили, подобно стрелкам па железнодорожных
путях, перек тючаюг дорогу пмкульсам тока,
которые ведут счет.
Сумматор — основа арифмешческого устрой-
ства, главнейшая часть электронной счетной
машины. Бее многообразие матта гпческпх
операций сводится в нем к простому арн<| ме-
тпческому действию сложению.
Ну а это хает арифметическому устройству
возможность н сочетании с другими частями
маиншы производить любые расчеты (аже и-*
области высшей математики. На то только пре I-
варителыю составить специальную програм-
му, it которой сложная задача была бы раз-
ложена на ря т простых операций, и поручшь
специальному устройству проследить за по-
следовательностью пх выполнения.
502
Л//1 ////Z//ZJ МЛ ТЕ.МЛ ТИКИ
ЭЛЕКТРОННЫЙ КОМАНДИР
Управляющее устройство —
вот кто выполняет такую работу. Оно читает
программу вычислений и дает команды разным
частям машины: кому и когда вступать в дей-
ствие» что п как делать.
Каждая команда имеет pie части — адрес-
ную и операционную. Операционная говорит,
что надо сделать (какую операцию), а адресная —
откуда взять число для этой операции.
Управляющее устройство состоит из двух
частей: регистра команд н счетчика команд.
В регистре хранится выполняемая команда
(что нужно с делать н 1 je взять число для опе-
рации), а в счетчике адрес следующей коман-
ды (в какой ячейке взять еле 1ующую команду).
Во многих счетных машинах сущее шуст
наст кая последовательность: после выполнения
кома я (ы из первой ячейки берется команда
пл второй, третьей, четвертой и т. д. Но про-
грамма полно л нет прерывать п такую последо-
вательность. Делается это с помощью команд
п с р е х одо в, которые либо безусловно, либо
при как 1М-то условны говорят, из какой ячгпкп
взять следующую команду.
Это дао г возможность машине па основе
полученных в ходе решения задачи результатов
выбирать программу дальнейших доне i вин.
Например, если результат какого-либо вычис-
ления получится больше пуля положитель-
ный. то машина берет Следующую комап <у нз
Пюи ячейки; если меньше пуля — отрица-
тельный, то пз другой.
Такне действия несколько напоминают ра-
зумные действия человека, ищущего правиль-
ное решение при расчетах. Поэтому кое-кто
склонен приписывать счетной машине поз-
чожность обдумывать решение задачи. На самом
деле опа лишь механически выполняет полю
люmi, переданною командами.
рублей. Армия вычислителей — и одна машина!
За 30,5 млп. элеыронвын агрегат вычислит
так называемое простое число, которое пишется
386 лпакамп.
Математик Первушин потратил всю жпень
па вычисление простою числа, которое пи-
шется всего девятнадцатью знаками.
Расчет, который требует, допустим, одного
месяца труда вычислителя, для большинства
конструкторских бюро раньше считался не-
приемлемым. Теперь считают простой задачу,
требующую ста лет работы вычислителя. (ля
БЭСМ, например, это всего сутки работы.
Сутки вместо cia лет! Такое сокращение
времени позволило отказаться от упрощения
расчетов в паучво-псследовательской работе, по-
высить их роль, перейти к расчетам даже в тех
областях, где раньше пользовались исключи-
тельно экспериментом.
Все больше и больше создается у нас теперь
машпп-математпкоп, стремительно идет вперед
кривая их выпуска. К 195G г. их было выпущено
в тысяч5’ раз больше, чем в 1950 г. По ссмплет-
нсму плану к 1965 г. j нас выпустят счетных
и математических машпп в 4,7 раза больше,
чем в 1958 г.
Машины-математики проникают теперь но
все области научной и хозяйственной работы.
Расчетные отделы с такими машинами создаются
в вычислительных центрах во многих городах
страны. Электронные машины работают ио
многих институтах, научно-исследовательских
лабораториях, университетах, в конструктор-
ских бюро.
Успешно работают ученые п конструкторы
и над совершенствованием машин-математи-
ков. Вместо электронных ламп применяют полу-
проводниковые устройства н так называемые
ферриты. Опп более надежны, увеличивают ско-
рость действия машин, уменьшают п\ размеры.
ЕДИНИЦА РАВНА ТЫСЯЧАМ
Одна быст родейсtbj ющая элект-
ронная счетная машина мп;кет за-
менить армию вычислителей в не-
сколько юсягков тысяч человек
(рис. 5). Чтобы только обеспечить
их рабочим местом, надо было бы
построит!, десяток многоэтажных
здашш. Экономия, которую такая
машина даст народному хозяйству,
исчисляется многими миллионами
Рис. 5. Электронные счетные .ипшииы труп десяти тысяч
людей
-.03
ТЕХНИКА НА СЛУЖКЕ ПАУКИ И ИСКУССТВА
МИНИНА УПРАВЛЯЕТ
Известно, как много людей вынул; <епо за-
ниматься всякого рода учетом, подсчетом, вы-
боркой сведении, выппскЬй ведомостей в кон-
торах п учреждениях, на складах, товарных
станциях, в заводоуправлениях, н бухгалте-
риях, в правлениях колхозов.
Теперь есть электронные машины для все-
возможного учета и бухгалтерских расчетов.
Опп прекрасно обрабатывают счета, карточки
учета материалов и изделии, складскую п поч-
товую документацию.
Созданы специальные машины для ведения
расчетов целого предприятия. Оип не только
составляют ведомости па заработную плату на
несколько тысяч работников, но и выполняют
многие виды канцелярской работы составляют
графики распределения расходов, планируют
поступления материалов, проверяют графики
выпуска продукции по отделам, составляют ве-
домости и счета на отпуск продукции и т. д.
Все эти расчеты настолько сложны и трудос м-
кп, что машине приходится иногда делать до
полумиллиона арифметических операций.
Специальные электронные вычислительные
машины позволяют автома гпзпровать почтп
Рис. 6. Фрезерный станок с программным управлением.
любой пропзводспн ними процесс большой слож-
ности п во многих случаях освободить высоко-
ква тфпцпрованных рабочих, техников, инже-
неров от управления машинами.
Сейчас широкое развитие получают «умные»
Станки-автоматы (рис. 6) — так называемые
станки с программным управлением (см. ст
«Обработка металлов резанием»).
Построен револьверный стапок, па котором
управляющее устройство ведет переключение
скоростей, следит за поворотом револьверной
головки п поперечного суппорта, подачей и
закреплением металлического прутка и подачей
охлаждающей жн (.кости.
Разработаны и испытаны машпны-«управп-
телп» для универсального фрезерного станка,
токарного и расточного станков, для коппро-
вально-фрезерпого станка. Существует «упра-
витель» дыропробивного пресса. В его про-
грамме указаны размеры отверстий, пх чисто
н места расположения. Станок пробивает дыр-
ки с точностью до 0,1 мм.
Одна управляющая машппа может «руково-
дить» одновременно работой десятков станков—
целым цехом! Для этого необходимо лишь пметь
соответствующие программы, приказы.
«Самоработающие» станки п корне изменяют
характер труда рабочего. От него требжтея
наблюдение за работой станков и пх наладка.
Так физический труд заменяется умственным.
Применение самоуправляемых станков пли-
ний позволит создать полностью автомат про-
ванные цехи п даже полностью автоматизпро-
панные заводы, производственные предприя-
тия коммунистического общества.
Автоматическое управление производствен-
ными процессами будет широко применяться
в черной металлургии. Управляющее устрой-
ство может очень быстро учесть характери-
стики плавкп — температуру, давление, состав
газов, может вычислить необходимые поправки
и передать пх автоматам, регулирующим плав-
ку. Управляющие машины уже работают па
некоторых металлургических заводах нашей
страны.
«Умный» автомат управляет также одним пз
высокопроизводительных прокатных станов. Это
позволило повысить точность проката п со-
кратить расход металла.
II не только в машиностроении или метал-
лургии, но и в друглх отраслях народного
хозяйства пспользуются управляющие маши-
ны. Их устанавливают на химических
лводах, где производство вредно для людей.
Это освобождает рабочих п инженеров от неоо-
504
У ОПГРАЦПОППОГО СТОЛЬ
ходимости с опасностью (ля здоровья находи-
ться волн in агрегатов.
Обработку результатов контроля качества
нефти н полуыемыхнзпсе продуктов также мож-
но вест с помощью управляющих устройств.
В этих процессах иногда необходимо н корот-
кий промежуток времени сделан, несколько
тысяч анализов и измерений, которые показы
лают химическим состав промежуточных про-
дуктов переработки нефти, температуру, да1
penile и другие сведения. Такие данные нуж-
ны, чтобы решить, как вести дальше процесс.
Приходится делать сложные вычисления. Их
с огромной быстротой производит вычисли-
тельная машина. Это позволяет оперативно
вмешиваться в ход процесса и вести его в папиы-
годпспшем режиме.
Можно привести много примеров примене-
ния управляющих машин п в энергетике, в
текстильном производстве, в пищевой промыш-
ленности, па транспорте.
В пашей стране впервые в мире создана спе-
циальная система автоматического управления
поездами (САУ). Уже не один раз совершал
испытательные пробеги поезд, ведомый САУ.
Эта система — автомат пческпй машинист
(рис. 7) — позволяет точно соблюдать гра-
фик движения, увеличивать пропускную спо-
собность дорог, экономить до 15и/0 энергии, до-
биваться безопасности двпженпя на всех ма-
гистральных линиях страны.
Рис. 7. Схема действия аеетомапеееческе ,v машиниста.
/ блок ин г;untн. 2 блок *'пэмч?11»—ирогрлишэ времени пути
и ограничения скерсятн, з—математическая шппин, которая
решает уравнение движения ш ездэ, 4 оперативный блок,
связивпкяцнй систему управления с электродвигателями и тор-
мозами, 5 - управление математической мзшплг Й. ( — tktj.V I.
7 - тига Л" ‘1; Е — тормоз; э — выбег, /о приемник локомо*
тинной сиглали-яииш; 11 блоки датчиков пути и гжцостп,
12 — вктючатеть математической машины и цепи упракодши
двигателями.
Электронные управляющие машины будут
у нас использоваться во многих отраслях на-
родного хозяйства. Недалеко уже то время,
когда основную продукцию в стране будут
выпускать полностью автоматизированные про-
мышленные предприятия.
У ОПЕРАЦИОННОГО СТОЛА
g наше время техника смело проникает во
все области жизни. Еще не так давно она не
решалась вторгаться в медицину. А сейчас уже
тРУДно представить себе больницу без элект-
риков и механиков, без сложного технического
оборудования.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАЗВЕДЧИКИ
Первая задача врача, к которому обратил-
ся больной, — быстро определить болезнь ц ее
причину.
Когда-то, напрягая внимание, врач ста-
рательно прослушивал через деревянную тру-
бочку стетоскоп, как работают легкпе
и сердце больного, выстукпвал его грудь мо-
лоточком, проверяя, не расширено ли сердце>
измерял температуру ртутным термометром,
подсчитывал пульс. Но все это давало не так
уже много.
Быстро развивающаяся техника снабдила
врачей и последние десятилетия многими элек-
трическими помощниками. I елн врач хоч| т
проверить, нет ли в работе сердца больного
каких-либо незаметных для слуха неправильно-
стей. он обращается к э л е к т р о к а р д не-
гра ф у. Этот электрический прибор дает воз-
можность как бы заглянуть в глубину рабо-
тающего сердца.
К рукам, ногам и груди больного прибинто-
вывают металлические пластинки — электроды.
Они соединены проводами с небольшим ящиком,
в котором находится сам прибор.
505
Рис 7. Слева инструменты, которыми пользовались врачи прежде: стетоскоп, Молоточек. термометр, часы.
Справа (сверху вни ) cot ременные инструменты: электрокардиограф и снятая ин кардиограмма, бронхоскоп для
исследования бронхов, гастроскоп для исследования желудка, фотоцистоскоп для фотографирования внутренне!,
части мочевого пузыря, рентгеновский аппарат и снятые на нем рентгенограммы сердца и тазобедренного сустава.
Электроды улавливают чрезпычапно слабые
электрические токи, полип кающие и бьющемся
сердце. Электронные лампы усиливают эти токи
но много раз и посылают их в о с ц н л юграф.
Здесь изменение силы тика вызывает колебания
крохотного зеркальца. Луч снега, отраженный
этим зеркальцем, вздрагивает и выписывает
извилистую кривую на движущейся пленке.
Через несколько минут па проявленной плен-
ке можно видеть эту кривую э л е к т р о к а р-
д п о г р а м м у. Прибор точно записал, как из-
меняется ток в каждом у час 1ке сердца - же-
лудочках, предсердиях, крупных Сосудах. Во
этим lainicHM опытный врач попмег, как ра-
ботает сердце больного и I (е причина его недуга.
\ сколько напрасных мучении переносил
раньше человек, с томаншпй ногу пли руку,
пока врач определял па ощупь место и характер
перелома!
С шчаспрач не начнет л< чпть поврежденную
ру..у, пока не исследует ее с помощью невиди-
мых лучей рентгеновского а п и а р а-
т а. Эти лучи легко проникают сквозь мышцы,
по за у ржнпаются костями. Поставив перед
рентгеновским аппаратом кассету с пленкой,
можш но (учить снимок — р е и т гс п о г р а м-
м у, на которой будут ясно видны кости ске-
лета. Хпрург увидит место перелома п располо-
жение обломков.
За последнее время научились ц-лать сним-
ки п многих внутренних органов человека.
Iio.ii.noii, который жалуется на боли в желуд-
ке, таг 1атыяает метал П1ЧССК11П шарик гастро-
скопа размером с косточку слипы. От шарика
тянется тоненький проно у. Когда шарик попа
даст в желудок, врач нажимает кнопку вы-
ключателя. Вспыхивает крохотная, как про-
сяное зерно, электрическая лампочка н освеща-
ет внутреннюю стенку желудка. По системе
зеркал это отражение передается к фотоаппа-
рату. Увеличив снимок, врач ин унт, но скры-
вается ли в складках слпзнстон оболочки же-
лудка язва.
OPi ЖИГ ХНРУ РГА
Особенно помогает техника врачам п их
напряженном и ответственном труде у опера-
ционного стола.
Просторная комната за лита остеннтсль-
по-яркнм светом. Его дают большие лампы, лучп
которых направлены на операционный стол,
где лежит больной. Над столом склонился хи-
рург, ведущий оиерацпю. Он берет то одни.
------------ .1 ОН ГР АЦПОНПОГО ГТО.1Л
- *
т0 Другой инструмент. Но пн от рук врача, ни
от пиструм чпов на стол не надают тени.
Эти лампы б е с т е н е в ы е. Зеркаль-
ным рефлектор особой формы уничтожаем тени
и позволяет хирургу видеть в ярком освещении
псе поле операции.
Н гак (anno tiepeiin ninaiiHe полынок
кости было утомительной п допой работой.
Сейчас в распоряжении хирурга набор э л е ь-
т р и ч е с к п х и н I, с в е р л и ф р е з
различной величины и формы. Они бесшумно
п oMcipo перерезают любую тшрдую кость.
Но самое чудесное изобретение — это ап-
парат, автоматически с ш п в а ю щ н Й с о -
суды п п е р в ы. Принцип этого аппарата
был впервые предложен инженером В. Гудовым
В ходе операции хирургу часто приходится
П|-рере<ать крупные и мелкие сосу (ы, по кото-
рым и организме цирку тирует крон)., пли боль-
шие нервы. После ощ рации их надо сшить.
До последнего времени врачи (сла.чп эго особо
загнутой острой иглой с ниткой. Нужна
была исключительная чуткость пальцев и
точность движении, чтобы быстро в креп-
ко сшить тонкий сосуд, не нарушая при этом
кровообращения. I еперь прач вкла дывает кои
цы рассеченного сосуда в небольшой аппарат
и нажимает рычажок. В одно мгновение концы
оказываются плотно соединенными по всея ок-
ру .кпостп крохотными металлическими скоб-
ками п । легкого нержавеющего тантала.
ИСКУССТВЕННО! ( I РДЦГ.
Особенно трудны п рискованны операция
на сер ще. Be (Ь оперируемый орган необхо-
(пмо закрепить неподвижно хотя бы на корот-
кое время. Но как быть с сер тем, которое
непрерывно сжимается н разжимается, прогоняя
по организму' кровь?
Вот почему до недавнего времени операции
на сердце были крайне ре укп и не всегда кон-
чались благополучно. Но нее же заветной меч-
той врачей было остановить сердце и освобо (Нть
сгоот крови хоти бы па 10—15 мин. Сейчас эта
мечта осуществлена. В о ци>м пз советских науч
ио-исследовательских институтов создав аппа-
рат для п с к у с с т и < н в о г о к р о н о о б р а щ е-
н и я. На время операции он может заменить
сер те п легкие.
Вскрыв гру (нею клетку больного, врач вво-
дит в вены, по которым течет к сердцу обежав-
шая уже весь организм кровь, пластмассовые
трубочки. Они соединены с автожекто-
507
Рис. 2. Приборы, которые помогают хирургу во время сложной операции:
1 — бестеневая лампа; 2 операционный микроскоп; 3 - аппарат для искусственного спа; 4—электротермомстр; 5 — дефибрил-
лятор дли успокоения лихорадочного трепетания сердца. 6 аппарат для наблюдения за работой сердца, 7 — аппарат для
непрерывного наблюдения вовремя операции за пульсом н кровяным давлением.
У ОНИ’ЛЦНО ИНОГО СТОЛЛ
ром — механическом сердцем н. ег.ып. 1аы!мн
же трубками присоединяются к аппарату и ,,р-
терпп — С >суды, н которые пульсирующее серд-
це выталкивает проще иную черед легкие кровь.
Главная часть автожекгора — два си н.ных
п быстрых насоса. Один нт них бер<ч па себя
работу правого желу точка сердца. При вк по-
чеши! аппарата он начинает втягивать бегу-
щую к сердцу темную вспозну ю кровь.
Сердце освооождае гея от ьровц п постепенно
перестает сокращаться. Теперь можно безбо-
язненно взять его в рткп и спокойно, не то-
ропясь, оперировать.
Втягивая бежавшую к сер.'.цу кровь, насос
автожектора сразу же направляет ее в большой
стеклянный цилиндр о к с и г п н а т о р а, заме-
няющего легкие. Особын разбрызгивающий ме-
ханп тм вспенивает кровь. Мельчайшие пузырьки
пены заполняют камеру пз органического стек
|а, через которую непрерывно пропускается по-
догретып кислород. В этой камере темная ве-
нозная кровь быстро освобождается от у глеьнс-
лоты, насыщается кислорс доу! п приобретает
алый цвет. Затем кровь поступает во второй
насос, выполняющие! работу левого желудоч-
ка сердца. Легкими толчками насос подает обо-
гащенную кислородом кровь в артерии.
Закончив операцию, врач отключает аппа-
рат, п оперированное сердце вновь вступает
в строп.
Все время, пока продолжается операция,
необычайно чуткие и точные электронные ме-
ха1Ш.1У1Ы-«коптролеры» непрерывно следят, что-
бы кровь сохраняла одну и ту же темпера-
туру 11 ноступа ia в сосуды под тсу1 же давле-
нием, как п прп живот: сердце.
Успешно проходит испытание и другой ап-
парат, способный заменить заболевшую почку ,
удалпть пз крови вредные вещества.
ВРАЧ СЛЫШИТ 41 РЕЗ СТЕНУ
Пос io некоторых серьезных операция боль-
ной в первые часы бывает Tai; слаб, что даже
маленшее прикосновение к нему' может стать
опасным. Как же проверить состояние больного?
Для этого супце; ну ют сложные приборы.
Они позволяют врачу' за пределами комнаты
больного видеть и слышать, как бьется его
сердце, как он дышит, какова его температура.
Больной цчьит на постели на двух мягких
матрацах. Из-под нижнего матраца спускаются
провода. Овв тянутся в соседнюю комнату,
где сидит врач.
Рис. Я. Коболъторая пишка для облучения опухолей лучп-
ми радиоактивного кобальта. Внизу — стол, на который
кладут больного; над ним — аппарат, внутри кото-
рого закгючена крупинка кобальта. Вверху — схема,
показывающая, как глубоко спрятана крупинка, испус-
кающая чудодейственные лучи. В нужный момент она
придвигается к отверстию аппарата.
Один пз этих приборов называется ди на-
ми к а рд и о г р а ф. Lio «щупальцы»—упругие
металлические и lacTiniKii — укреплены на
проволочной сетке под постелью больного.
509
техник t и i cj.vikih науки и пскъсстнл
В пластинки вмонтированы тончавшие про-
волочки. По ним проходит очень слабый элек-
трический ток. Этот ток бежит затем через
.ламповые усилители и колеблет стрелки на шка-
ле аппарата. Проволочки устроены так, что при
малейшем данлспии па них изменяется их со-
противление току.
Несмотря на то что «щупальды» динамо кар-
диографа отделены от больного двумя матра-
цами, аппарат точно показывает, насколько
сильнее давит на пласт инку сердце, наполняю-
щееся кровью, и насколько легче оно делас icn.
когда сжимается и выталкивает из себя крот ь.
Другой, похожий па первый, аппарат с« еди-
нен с топким резиновым поясом, охватываю-
щим грудь больного Он определяет глубину
п характер (ыхавня.
К коже больного прикасаются также кро-
шечные шарики, меньше спичечной головки.
От них тоже бегут провода. Эти шарики дат-
чики э л е к т р о т о р м о м с т р а. Они сделаны пз
полупроводника. Малейшее изменение темпера-
туры тела больного тотчас отражается на шкале
чуист! Ителыюго гальванометра.
Благодаря этим .замечательным приборам
врач может еле инь за больным па расстоянии,
не прикасаясь и даже не приближаясь к нему.
ПУШКА НАПРАЛЛ1 НА НА ОПУХОЛЬ
После того как были созданы искусственные
ра цюактпвиые вещества, излучения которых
глубоко проникаю*] в любую среду, врачи на-
шли, что пх можно применить и для лечения.
Опыты показали, что мо1Ц1>ый поток радио-
активных частиц способен ». ciапавлинять рост
злокачественных опухолей п даже убивать п\
клетки, вредные для человека. II вот в круп-
ных клиниках появились новые замечатель-
ные апваразы — кобальтовые ну ш кв
как называют пх врачи.
Больного укладывают возле покрыто]! бе-
лой эмалевой краской «пушки», п врач направ-
ляет ее жерло туда, где в организме скрывается
опухоль.
Кобальтопая пушка не стреляет снарядами.
По в ее сердцевине, в платиновой трубочке, за-
паяна крупинка радпоактш ного кобальта. «>тот
кусочгк металла пехтрсд ыппо испускает пшок
невидимых глазу частиц огромной разруши-
тельниц силы.
Для юго чтобы они не попали па здоровый
участок тела, не поразили бы врача п управ-
ляющую eriyuiKi й» сестру, трубочка с радио-
активным кобальтом надежно прикрыта тол-
щей тяжелых СВПВЦО1 ых оболочек и ограждена
целой системой затворов. Эти /.атворы пропу-
скают в нужным момент тончайший поток радио-
активных частиц.
*
* *
3 ц?сь рассказано .шип. о некоторых сложных
аппаратах п m хапнзма.х, применяемых п совре-
менной медицине. 1акп.х аппаратов уже очень
много п с каждым годом появляется все больше
и больше. Техника успешно помогает врачам
бороться за здоровье п жизнь человека.
ФОТОАППАРАТЫ
Qcnoiiiioii принцип работы всех фотографи-
ческих аппаратов один. Гго легко по-
пять по схеме, ин.браже i не н на цистном
рпсхике вверху справа (стр. ,>12). Негативный
.материал (пленка или пластинка) номеГцы в
светонепроницаемый корпус аппарата. Объск
тив создаст умевшие.... изображение обьекта
ст.т мкп (па схеме —дерна). Koi да открыва-
ется затвор, оно нонадат i на негативный ма-
териал п образует в его се сточувствнте.тьпом
слое скрытое е] оте грае] пинское и поражение.Прп
последующем химическом обработке скрьпое
изображение проявляется н получается нега
тинное изображение объекта съемки.
На цветном рисунке* показаны различные
фотоаппараты, выну скаемые промышленностью
СССР. Слепа нарисованы (сверху шип): .Зор-
1.ПЙ-4». «Зоркнй-2С , «Ф. >Д-2», «Любитель»;
справа «Киев- 1». «Ленинград», «Старт». «Сме-
на», «Юность». В действительности наша про-
мышленность выпускает несколько десятков
разных типов фотоаппаратов общ. го назначения
н много специальных. Зачем Жт так много раз-
ных модслеп фотоаппарате!!, «елп принцип п.х
510
------=====— —-------------------
работы один о тот же’ Разные аппараты суще-
ствуют дч! разных видов работы, щя разных
условий съемки, (ля фотографов различной
квалификации. Разные аппараты рабоипог на
разных видах я форматах негативных мате-
риалов. У них разные объективы и затворы,
разные видоискатели, дальномеры, корпуса,
раз личные вспомогательные приспособления.
Большинство современных фотоаппаратов
работает па 35-ми ктпметровоп пленке, позво-
ляющей делать прп одной зарядке 36 снимков
формата 24x36 мм. О (нако есть аппараты,
снимающие па катушечную пленку (формат
снимков 6 6 плп 6X9 г.м). Это - «Любители»,
(•Спутник», «Москва», «Эстафета», «Салют».
Есть и пластиночные камеры «ФК», снимающие
на фотопластинки формата 13 18 п 18 24 см.
,'h-n камеры более громоздки, п пх нужно чаще
перезаряжать, зато они дают более высокое
качество снимков.
Пожалуй, самая важная часть любого фото-
аппарата — объектив. От сю качества зависит
качество фотографии- се резкость, четкость,
снсутствпе искажений. В центре нашего рисун-
ка показан одни пз объективов, нп.кс — его
разрез. Этот объектив («Юпитср-З») состоит пз
семи линз разлпчпоп формы, изготовленных пз
разных сортов оптического стекла. Более про-
стые объективы имеют от трех до шести лпн.т.
У них посредине возд) шнын промежуток,
в котором размещается диафрагма. С се помощью
можно изменять ко шчество света проходяще-
го через объектив.
Некоторые аппараты («Зоркий» «ФЭД-2»,
«Киев», «Ленинград», «Старт», «Зенит», «Салют»
и др.) имеют сменные объективы. Если нужно
охватить широкую сцену — внутренность по-
мещения, панораму города, обширный пейзаж,—
ставят так называемый широкоугольный объ-
ектив. Дли аппаратов с форматом снимка 24
УЗблти—это объектив с фокусным расстоянием
28 плп 35 леи. Для съемки портретов применяют
длиннофокусный объектив. Для аппаратов фор-
мата 24 36.it.ii - это объектив с фокусным рас-
стоянием 85 плп 135 мл. Для съемок особо
удаленных объектов, к которым почему-либо
не удается приблизиться, применяют телеобъек-
тивы с фокусным расстоянием от 300 до 1000 леи.
Для съемок небольших групп, средних пей-
зажей п других обычных объектов применяют
объективы средних фокусных расстоянии. Для
формата 24x36 лж — это будет 40—50леи, для
форматов 6x6 и 6x9 см —15 и.in 105 лл.
Именно такая оптш а ставится на аппаратах,
не имеющих сменных объективов.
-----------------------ЧОТСЦПИЛГАТи
-------------------------------------------»
Затворы фотоаппаратов обычно бывают шГ.о
Ц| игральные, шбо шторные Ц iграчиный, пли
Секторный, [атвор показан ва нашем рисунке
вверху слева. Центральным он на пинается по-
тому, что располагается н тигре объектива,
рядом с щафраг.моп. Секторным -потом), чго
состоит на iieciio.ii.KHx одинаковых секторов.
Па рисунке инн (ля наглядности окрашены в
СП1ПП1, желтый и краспып цп да. Гаков tariiop
компактен в надежен и работе. Ио он не позво-
ляет получать выдержки короче, Чем 5'() сек.
Болес универсален шторнын. п >п щелевой,
затор. Он показан па схеме вверху справа
в виде ленты на piyx катушечках, установлен-
ной перед спсточуиствительным материалом.
•Эта лсша делается из прорезиненной ткани.
Величина выдержки рсгу uipyeicH путем из-
менения ширины щели. Этот затвор не связан
с об сект ином н позволяет получап, короткие
выдержки («о сек.). Наиболее па (ежен
п устойчив в работе затвор с .металлическими
шторками, применяемый в аппаратах «Киев»
и «Ca.no и».
В большинстве аппаратов имеется сампгиуск
затвора, позволяющий снимать само! о себя. Нет
сампспуска в фотоаппаратах «Смена», «Зеппт-С»,
«ФЭД-2», а также в аппаратах «Зоркнп-С»,
«Зоркпй-ЗС» н «Зоркпн-5».
Для моментальных съемок прп слабом осве-
щении применю 1СЯ лампа-вспышка. Большин-
ство фотоаппаратов имеет специальное при-
способление, позволяющие включать вспышку
одновременно с открыванием затвора. При
способленпя для еннхропп lannn вспышки не
имеет только «Смена» (верная модель).
Для того чтобы «поймать» объект съемки,
служит видоискатель. Глядя в пего, фотограф
пп |нг, что должно получиться па снпмкс. Есть
два основных типа видоискателей: зеркальный
и галилеевский. Зерка 1ьпын видоискатель
применен в аппаратах «Старт», « 1юбнтель»,
«Спутник», «Зенит С», «Салют». Он дает более
крупное iKioopa.Kciinc объекта сьемкп, что об-
легчает компоновку снимка. О (нако удобство
пользования тем ........ тип >м видоискателя
в основном зависит от навыка фотографа.
На большинстве аппаратов установлен га-
лптеевскпп видоискатель. В более совершен-
ных моделях («Киев») он объединен с дально-
мером, а в аппаратах «ФЭД-2 •. «> 1епинг|)ад»,
«Зоркий» моде ле 11 ЗС, 4, 5 и 6 имеет еще
паводку по глазу (ля близоруких п дально-
зорких.
511
ТГ\ННКЛ чл C.1S Hilil II liKlI П IK I,} < ( Ti’ 1
Корпуса большинства современных фото-
аппаратов делаются пв легкого металлического
сплава. Только у самых простых аппаратов
(«Смена», «Любитель», «Спутник») корпуса,
штампованные на пластмассы. При береж-
ном обращении они могут служить много лет.
Для зарядки пленкой снимается или откиды-
вается задняя стейка корпуса либо его нижняя
крышка.
Наиболее совершенные аппараты—«Киев-ЗА»
п «Кпев-4» имеют в nepxiieii частя кор-
пуса встроенный экспонометр. Это — при-
бор, позиолиющип правильно определять ус-
ловия экспозиции (диафрагму п выдержку).
Ознакомившись с основными свойствами
различных фотоаппаратов, вы легче сможете
выбрать подходящий для вас аппарат. При
этом помните следующее:
1. Умелый п опытный фотограф может по-
лучать снимки хорошего качества любым ап-
паратом. Конечно, качество аппарата тоже
играет роль, по гораздо важнее умение им
по льэоват вся.
2. Начинающему фотографу нужен самый
простой аппарат: «Смена», «Любитель», «Спут-
ник». Габота с этими аппаратами требует мень-
ше специальных знаний. Поэтому начинающие
фотолюбители, как правп ю, получают с ними
лучшие снимки, чем с более сложными.
3. Нс переходите к более сложному аппара-
ту до тех пор, пока пе научитесь получать хо-
рошие снимки с простым.
ОЖИВШАЯ ФОТОГРАФИЯ
рассмотрите фотоснимок (рис. 1). На нем
псе точно так. как это было в тот
миг, когда фотограф нажал на спуск своего
аппарата. То же небо с летящим само ютом,
то же тенистое дерево, те же люди под ним. Но
неподвижен самолет, пе колышется листва.
и люди застыли, совсем как в сказочном сонном
царстве. Каким же волшебством ожпвпть это
царство, как возвратить ему дппжепне?
Фотография оживает в кино. Конечно, одну
фотографию ожпвпть нельзя. Для кино их нужно
много. На рпс. 2 показана часть киноленты.
Здесь несколько картпнок-катроп, и все они на
первый взгляд одинаковые. Но присмотритесь
внимательнее — и вы увидите, что картинки
Рис. 1 Неподвижен само-
лет, не колышется листва,
и люди застыли.
все-таки немножко
разные.
Рассматривая их
одну за друто'й, вы
сможете проследить
все движения изобра-
женных предметов.
\ если сменять эти
картинки быстро-быст-
ро, с псу ловимой для
глаза скоростью? Вы
уже не сможете уло-
вить. когда одна кар-
тинка сменяется другой,
и движение покажется
вам непрерывным.
Киносъемочная ка-
мера 24 раза в секунд}
приоткрывает свой
«глаз» п делает снимок.
А потом пленка с эти-
ми снимками бежит о
проекционном анпа
рате. Двадцать четыре
снимка в секунд} сме-
няют друг дру га па
экране.
Гак кино возвращает
людям, листьям, само-
летам движение, застыв-
шее в момент съемкп.
II зрптелю кажется, что
пе было ни съемочного
аппарата, нп пленки,
нп маленьких кадров па
Рис. 2. Присмотритесъ: все
картинки немножко разные.
Кверху — устройство затвора фотоаппарата и схема прохождения световых лучей через объектив. С боков—
некоторые виды фотоаппаратов, выпускаемые нашей промышленностью. 13 середине фотообьсктпв и его
схема. Внизу лампа вспышка.
512

СЪЕМКА ПОД ВОДОЙ
СЪЕМКА В ДВИЖЕНИИ
ши. 1 чу кажется, будто депслвпе npoi с-
ходп ' только с нчас, перед его г юзами
Кинематограф родился немым Он не
говорил, не пел, не смеялся. Беззвучно
скользили ио экрану героп фильмов. Бес-
iiiV'Iho, как по нате, скака.in кони. Б тестя
и играя на солнце, падали с круч молча-
ливые водопа ">i. Это было очень странное
зрелище. Недаром молодой кинематограф
часто называли «Великин Немой».
Кино оставалось немым более тридцати
лет. За этп годы в технике появились фото-
элементы, радиолампы, усилители элект-
рических колебании, громкоговорители-
все необходимое для создания звукового
кино. II тогда сразу много изобретателен в
разных странах прпдума ш звуковое
оиттпля фотогр \фия
ЛА1/ГЛ ГАЛЬВАНОМЕТР
Рис. 3. Звукозаписи в кино.
кино.
i нас в СССР его изобрели одновремен-
но два ученых Л. Ф. Шорни и П. Г. Хагер.
В деталях пх системы различались, по сущ-
ность была одна. Звук записывался на кино-
пленку п печатался вместе с изображением.
Кадрикм изображения прнш юсь умспыпвть и
сдвинуть в сторону.
С одного края пленки освободили место для
звукозаписи звуковую дорожку. Опа видна
на рисунке 3, где показана схема записи звука
по способу Шорина. Сначала звук с помощью
микрофона превращают в электрические коле-
бания. Затем через усилитель их подводят к
очень чувствительному прибору' — гальвано-
метру.
Под действом колеблющегося тока ленточ-
ка гальванометра колеблется в магнитном поле
и то больше, то меньше загораживает световой
лучик, идущий от лампы к кинопленке. От это-
го и кинопленка освещается то больше, то мень-
ше. Пленка бежпт в аппарате, светлые места
чередуются с темными. Потом зву ковую илеп-
ку проявляют и печатают вместе с изображе-
нием. На звуковой дорожке видны черные и
светлые зубчики. Это п есть записанный
звук.
Как же заставить пленку зазвучать? Для
этого в кинопроекционном аппарате тоже ставят
лампу, а перед ней делают узкую щелочку
(рис. 4). Тоненьким луч попадает па звуковую
дорожку, за которой находится электрический
глаз - фотоэлемент. Этот прибор под депстпием
света дает электрический ток. К, тда па птепке
попадается светлый зубчик, луч вспыхивает,
фотоэлемент дает больший ток. А набежит
темный зубчик — закроет луч, как туча, и ток
в фотоэлементе уменьшится. Так снова полу-
чаются электрические колебания. Их усили-
вают п подводят к громкоговорителям.
Актеры на экране заговорили, запели, зашар-
кали ногами, защебетали птицы, зашелестели
лпстья, запыхтели п ировозы —«Велпкпн Немой»
заговорил.
Все мы очень любим кпно. Это самое мас-
совое из пскусств. Но кино не только искус-
ство. Кинематография — крупная отрасль про-
мышленности, оснащенная сложнейшей совре-
менной техникой. За всем тем, что мы видим
на экране, скрывается напряженный труд боль-
Рис. 4- Заставим пленку зазвучать.
Кинофильмы снимают в различных условиях.
33 Детская яиц и к. юпе-in я. т 5
513
ТЕХНИКА НЛ С. ГУ KI F ПЛУКП И ИСКУССТВ X
итого коллектива, работа предприятия,оборудо-
ванного совершенными машинами и приборами.
Съемка кинофильма — • это огромный труд.
То, что пройдет на экране всего за несколько
мнпуг, снималось многие часы (си цв. рис.
и рис. 6). Но вот съемка кончена, погасли про-
жекторы, ушли актеры. Из киносъемочного ап-
парата вынимают светонепроницаемую кас-
сету с отснятой кинопленкой. Вторую кассету
с записанным звуком вынимают пз аппарата
в комнате звукозаписи, соединенной со съемоч-
ным папильоном проводами.
Кинопленки с заснятым изображением и
записанным звуком должны быть проявлены.
В цехе обработки пленки стоят большие и слож-
ные проявочные машины (рис. 5). Увлекаемая
вращающимися барабанами и роликами, плен-
ка опускается на дно глубоких баков и снова
выходит на поверхность. Сначала она попадает
н бак с раствором проявителя, затем промыва-
ется водой и идет в бак с фиксажным раствором.
После фиксажа п тонка снова промывается в во-
де и попадает в сушильный шкаф. Высушен-
ная пленка наматывается на приемную катуш-
ку машины. Путь цветной пленки еще сложнее.
Когда негативы изображения и звука про-
явлены, с них па копировальных аппаратах
печатаются позитивы. 11' тоже проявляют
и передают в цех монтажа. Монта,кницы к каж-
дому куску ii.iiiiMi с и юбражеипем подбирают
тоогнстстнующип звук и подкладывают пленки
так, чтобы звуки совпадали с движе-
ниями.
Оту работу делают па сп цпвль-
ных звукомоптажных аппаратах.
Знукомоптажный аппарат — это
кинотеатр для одного человека. Плен-
ка с изображением бежит в проек-
ционной го ювке аппарата перед яр-
кой лампой. Монтажница смотрит на
экранчик размером чуть больше поч-
товой открытки. А пленку со звуком
помещают в звуковую часть аппарата.
На кронштейне над аппаратом при-
делан громкоговоритель.
Под ногами у монтажницы две пе-
дали. Одна педаль — ход вперед. Наж-
мешь ее сильно — фильм побежит в
annai аге быстро. Послабее нажмешь —
движение замедляется. А если отпу-
стить педаль, обе пленки совсем оста-
новятся. Так легко рассмотреть кар-
тину во всех подробностях, чтобы все
точно подогнать. А нужно какое-
нибудь место повторить—монтажница
нажимает педаль заднего хода. Обе пленки
бегут на тад. Добежали до нужного места—
стоп, опять поехали вперед. Если звук начи-
нает отставать от изображения, звуковую п.тен-
Ку укорачивают, вырезая кусочки на пау зах
между словами. А если звук забегает вперед,
паузы увеличивают, вклеивая кусочки пленки.
Готовый фильм отправляют на кинокопп-
ровальную фабрику. Гам со смонтированных
негативов изображения и звука печатают копии
па одну пленку и проявляют в проявочных
машинах. Копий печатают много- несколько со-
тен. Пх рассылают по всей стране, чтобы сразу
в сотнях кинотеатров показать премьеру. И мил-
лионы зрителей, затаив дыхание, ловят каждое
слово, каждое движение актеров на экране.
Впечатление еще усиливается, если кино-
фильм цветной. Цвет в кпио появился недавно.
А сначала создали цветную фотографию. Мас-
совое развитие цветного кино приходится уже
на послевоенные годы. Теперь кар'ича стала
еще более жизненной, более правдоподобней,
цветная, опа живет, движется, говорит. Но
все же опа осталась картиной: зритель сидит
в зале, а действие происходит в рамке на стене
А нельзя ли сделать так, чтобы зрптслт
не смотре.1 со стороны, чтобы он чувствовал
себя участником чейстгин?
Чтобы решить ЭТО1 вопрос, нужно было
прежде всего определить, чего же именно
достает киноизображению. После долгих пс-
514
Рис. 6. Съемка кинофильма в павильоне-
ТЕХНИКА ПЛ СЛУЖБЕ ПАУКИ II П' КУС< ТЕЛ
Рис. 8. Смотрю другим — она черная!
Рис. У, Оказывается, ото зебра...
следовании многие ученые пришли к выводу, что
киноизображению недостает объемности.
Одинаково ли мы вн (им обоими глазами’
IIти, точнее, вптпл ли мы правым и левым гла-
зом одно и то же? Казалось бы, что вопрос этот
странный. В самом деле, ведь мы видим только
го, что находится перед нами, смотрим ли мы
левым или правым глазом, пли обоими вместе.
Но хотя оба наши глаза смотрнг па одповто
же, видят они немного по-разному. Вот перед
вами книга. Закройте левый глаз, а перед пра-
вым поставьте палец так, чтобы он пришелся
против середины страницы. Теперь, не сдвигая
пальца, откройте левый глаз, а правый закроите.
Вы увидите, что палец как будто прыгнул впра-
во. В действительности книга и палец остались
на прежних местах, но вам кажется, бу (то их
взаимное расположение изменилось.
Значит, и leiibiii, и правый глаз видят каж-
дый по-своему, дают свою картину окружаю-
щего. Сливаясь воедино в нашем сознании, зтп
две картины создают впечатление объемности
предметов, глубины пространства.
Человек слепой па один глаз плохо оце-
нивает расстояния до различных предметов,
не ощущает зрительно пх выпуклости. Чтобы в
этом убедиться. (апайте пойдем в кино. Как
же так, скажете вы, ведь мы смотрим на экран
обопмп глазами — как говорится, оглядим в оба»!
Это верно, но картина, которую вы смотри-
те, снята киноаппаратом, имеющим только
один «стеклянный глаз» — объектов. Поэтому
изображение па экране совершенно одинаково
для правого п для левого г таза. Попробуйте
закрывать пх по очереди — картина па экране
от этого не изменится.
Раньше кинематограф был «Ве тпкпм Немым-,
потом заговорил п стал еще более великим.
Но оказывается, что до сих пор у этого великана
только один глаз1 Что же нужно для того, чтобы
создать объемный кинематограф?
Прежде всего, конечно, пу,кно па киноленте
иметь для каждого глаза предназначенное ем'
изображение. Для этого киносъемочному ап-
парату- далп второй «глаз» второй объектов
Проекционный аппарат тоже получил два объ-
ектива для отбрасывания на экран дну < изо-
бражений — «правого» п «левого».
Ну, а дальше? Ведь еслп па обычный экран
отбросить сразу два разных изображения
одной картины и смотреть на них одновременно
обоими глазами, то получится каша. Каждый
глаз должен видеть только то, что для пего
предназначено. Ему не должно мешать изоб-
ражение, пре,(назначенное для дру того глаза.
516
ОЖПВШ ЛЯ ФОТ ОГР Л Ф // Я
Изобретатели но разному пытались решить
зту трудную задачу. Советский изобретатель
С. II. Иванов предложил поставить перед
экраном так называемый растр — нечто «роде
веера пз непрозрачных полос, разделенных
промежутка мп.
Как действует растр Иванова? Представьте
себе, что вы смотрите сквозь забор из редких
планок. Вщеть удается только в промежутках
между планками Прп этом то, что видит
ерш глаз, закрыто для другого планкой, и на-
оборот. Если, скажем, поставить за забором
зебру, то можно найти такое положение, прп
котором одним глазом увидишь ее белой, а дру-
гим — черной (рпс. 7, 8, 9). А если поме-
стить за забором киноэкран и сквозь щелн
отбрасывать на него два разных изображения
двумя объективами, то можно добиться, чтобы
каждый глаз увидел только предназначенное
для него.
Казалось бы, задача ретена. Но как же
быть с самим растром’ Ведь он тоже виден.
Иванову удалось преодолеть п эту трудность.
Он сделал свой растр пз очень тонких полосок,
шириной всего в 1—2 мм. Растр стоит перед
самым экраном, п такие тоненькие полоски не
видны сидящим в зале. Но тем не менее полоски-
невидимки существуют и делают свое дело!
У первою большого экрана с таким растром
полоски были сделаны пз топких проволочек.
На раму, стоящую перед экраном, пришлось
натянуть тридцать тысяч проволочек общей
длиной 150 к.м! Общее натяжение всех этих
проволочек составляло около 30 Т.
В феврале 1941 г. в Москве был открыт
кинотеатр, работающий по методу С. П. Ивано-
ва. Прямо в аал с экрана тянулись ветви дерева,
и каждому зрителю казалось, что ветка тянется
именно к нему.
Дальнейшим усовершенствованием советской
системы стереокино занялся целый коллектив.
Рис. 10. Стереоэкран с шнмных растром.
Вскоре был изобретен более совершепьын —
линзовый растр. Он состоит из выпуклых про-
зрачных полосок — линз в форме юрбы.кп
(рпс. 10).
(ля каждого экрана нужно около двух тысяч
таких полосок-линз, причем изготовлены они
щлжпы быть очень точно. Зато такой экран
намного лучше, чем растр пз проволочек.
Изображение получается гораздо светлее, а зри-
телю легче найти правильное положение.
1 ак удалось (перекинуть мост» между экра-
ном и зрительным залом, >Кивая картина как
бы выш ia пз своей рамы навстречу зрителю.
По есть п другой путь: не картину вынести
в зал, а зрителя вовлечь в картину. Пр< (уставьте
себе, что вы сидите в классе. 13ы ясно, отчетливо
видите учителя, классную доску, передние пар-
ты. Краешком глаза вы видите также товарищей,
сидящих справа и слева. Изображение пх выри-
совывается смутно, в общих чертах. И все же
стоит одному пз них сделать резкое движение —
вы сразу это заметите.
Боковое зрение создаст впечатление глу-
бины окружающего пространства, ощущение
вашего присутствия и нем. Значит, нужен такой
большой киноэкран, который захватывал бы
все поле зрения зрителей.
Существует несколько систем широкоэкран-
ного кино. Наиболее совершенные пз них созда-
ют очень сильное впечатление. Нешироком экра-
не резко тормозит автомобиль II зрители, словно
пассажиры, наклоняются, упираются ногами в
пол, стискивают зубы. Па экране — палуба ма-
ленького суденышка, то взлетающего, то про-
валивающегося на морских волнах. И зрите
лей, подверженных морской болезни, начинает
укачивать.
В широкоэкранном кино зрителю прежде
всего бросаются в глаза размеры и форма экра-
на. Ширина его гораздо больше обычной —
15- 20 м. А высота немного больше обычной.
Мы смотрим двумя глазами, и в высоту каждып
глаз видят столько же, сколько и другой, тут
они друг другу не помогают. Зато в ширину’ два
глаза вместе захватывают пространство, почти
в два раза большее, чем один. II ширину’ экрана
приходится делать в 2—2,5 раза больше его вы-
соты. Потому-то новый экран и называют ши-
роким, ведь у обычного киноэкрана ширина
больше высоты всего лишь на одну треть. Для
того чтобы широкий экран еще лучше «окру-
жал» зрителя, его делают вогнутым.
Широкий погнутый экран — сложное и i ро-
мо.здкое сооружение. Он поместится далеко
не в каждом кинозале. По это еще не все.
517
ТЕХНИКА И -1 СЛУЖБЕ ПАУКИ 11 ПСК1ССТП 1
кинематографа.
Рис. 11. Схема панорамного
Одна из главных трудностей — кинопленка.
Размер каждой картинки на иен приблизи-
те 1ЫЮ 1,5X2 см. Увеличенное изображение
этих картинок проекционный аппарат и отбра-
сывает на экран. В обычном кппо изображение
увеличивают в 200, даже в 300 раз. При таком
увеличении мушиная лапка покажется нам во-
лосатым бревном. А для широкого экрана уве-
лпченп нужно в 800, а то п в 1000 раз.
При таком уиелпченпи малейший недостаток
пленки становится огромным, а недостат-
ков у нее много. Главный пз них. пожалуй,
в том, что изображение на пленке состоит пз
отдельных зернышек. На экране оно распадает
ся па пятна, делается рябым, нечетким. Значит,
для широкоэкранного кино необ-
ходимо у ij iiiiau. качество кино-
пленки.
Другая трудность — это разме-
щение широкоэкранной картинки
па кинопленке. На рисунке 2 хоро-
шо пидпо, что ширина каждой
картинки па одну треть больше
ее высоты. Сделать ширину в 2.5
раза больше высоты пе так просто.
Ведь это будет около 4 см, а ши-
рина обычной кинопленки 3,5 см.
Да еще по бокам па пси дна ря-
да отверстий, па которые нельзя
залезать. Как же быть? > мепь-
шить высоту? Н тогда п вся кар-
тинка уменьшится и увеличение
потребуется еще большее.
Выходпть из этого положения
можно по-разпому. Около двадца-
ти лет назад французский оптик
проф. Кретьен придумал особый
хитроумный объектив. Изображе-
ние предметов, снятых через та-
кой объектив, искажается, как в
кривом зерка И-— они словно «ху-
деют». Вместо тыквы, например,
получается кабачок. Но если на
проекционном аппарате поставить
специальный объектив, то он ис-
правит дело, п на экране кабачок
снова превратится в тыкву. Полу-
чается именно то, что нам надо:
узкое изображение на пленке и
широкое — па экране.
Еще одна трудность широкого
экрана это свет. Чтобы осветить
маленькую комнату, достаточно ма-
ленькой лампочки, для большей
комнаты и лампочка нужна по-
больше, помощнее. Для нормального киноэкра-
на хватает света от обычной проекционной
лампы. Длн широкого, большого экрана нужен
целый прожектор с мощной электрической ду-
гой. со сложной системой охлаждения.
Наконец, очень сложное дело звук в ши-
рокоэкранном кппо. 13 жпзпп мы привыкли
К тому, что .звук С.1ЫН10П с той стороны. Г IC
находится его источник Так, мы поворачиваем
голову иа шум мотора п действительно вп,нм
мотоцикл или автомобиль.
В обычном кино громкоговорители стоят
возле экрана. Изображение п звук приходят
к нам с экрана. Но в широкоэкранном кппо эк-
ран занимает нее поле зрения, н нам кажется,
518
БУМАГ Л РАСТЕТ П ЛЕСУ
что мотоцикл пересекает весь зал, от одной
стоны до другой. При этом и зпу к должен пере-
мещаться. Поэтому громкоговорители ставят в
разных местах и для каждого д ‘.чают от де п.ную
запись звука па от гельвой коротко.
В простом кино одна звуковая дорожка,
в широкоэкранном— не меньше четырех. Здесь
с каждого бока кинопленки проходят но две
дорожки. Ла одной записан «вук для левой
группы громкоговорителей. I ели мотоцикл вы-
езжает слева то сначала работает эта группа.
Потом запись переходит на вторую дорожку
для центральных громкогоп орите леи. От третьей
дорожки работает правая группа. Наконец
четвертая дорожка управляет громкоговорите-
лями подвешенными вокруг всего зала. Она
используется для создания мощных звуковых
эффектов, охватывающих весь зал, например
грома. Такая звуковая система называется
стерсофоническои, т. е. объемного звучания.
II все-таки широкоэкранный кинематограф
имеет недостаточно широкий экран. Для того
чтобы создать у зрителя полное ощущение его
участия в происходящих яа экране событиях,
создать так называемый «эффект присутствия»,
нужно довести шприцу экрана до 25- 30 л.
Способ Кретьена не дает такой возможности.
Более полный «эффект присутствия» дает пано-
рамный кинематограф, или кинопанорама
Есть несколько иидов кинопанорамы. Боль-
шинство панорамных кинотеатров показывает
фильмы, снятые на трех отдельных пленках.
Стереофонический звук записан на особой маг
нптпой ленте с девятью дорожками. Схема этого
слособа показана на рисунке 11. В нижней
части схемы —съемочный аппарат. Он снимает
па три пленки гыжнпков, съезжающих с горы.
Па к.<ж (ой пленке получается сноя часть
изображения. Внизу справа звукооператор
записывает звук с помощью расставленных
но всей сцене микрофонов. После обработки
три пленки и магнитная лепта поступают
в кинотеатр.
Здесь каждый из т|Х-х проекционных ап-
паратов отбрасываю увеличенное изображение
споен пленки на спою треть огромного вогнутого
крапа. Магнитная лента воспроизводит запи-
санный на пей шук через особый аппарат —
фильмофопограф — и передает его к девяти
группам громкоговорителей (пять за экраном и
четыре в зрительном зале).
Сейчас совете! ие ученые работают над созда-
нием кинопанорамы, использующей только од-
ну пленку шириной не 35 а 70 .ил.
Создана также круговая кинопанорама. В
кинотеатре, оборудованном на Выставке дости-
жений народного хозяйства СССР в Москве,
11 проекционных аппаратов одновременно от-
брасывают изображение па 11 экранов, окру-
жающих зрительный зал со всех сторон. Зри-
тели оказываются в самом центре происходя-
щего действия. А куполообразный потолок зала
охвачен вторым кольцом экранов, на которые
работают еще И кинопроекторов Стереофони-
ческий звук воспроизводят 9 групп громкого-
ворителей. Они размещены позади экранов на
стенах, па потолке и даже в полу.
Широкий экран еще очень далек от совер-
шенства. Но это не просто новый вид зрелища.
Широкий экран — это новая пленка, новые
объективы, новые экраны, поныв звук, новые
источники света. Поэтому можно с уверен-
ностью сказать: широкий экран — это дорога
в завтрашний день кинематографа.
БУМАГА РАСТЕТ В ЛЕСУ
Пумага, из которой сделана книга, тетрадь.
обложка для нее и промокашка, трамнаииын
билет пли чек в Mai азине, словом, любая бу-
мага пли картон изготовлены из дерева.
Лесорубы, вооруженные электрическими
пилами, валят одну за другой высокие ели.
Тракторы подтаскивают очищенные от летней
стволы к сам >и реке. 1 ам из стволов связы-
вают плоты и спускаюз их вниз по течению.
Чтобы яс загружать железные дороги до-
ставкой такого большого количества леса,
бумажные фабрики стараются строить по бере-
гам сплавных рек — пусть вода сама несет
к фабрике сырье
ОТКУДА ПРИШЛА БУМАГА
Прежде чем начать писать и печатать на
бумаге, люди перепробовали множество раз-
личных материалов.
Первобытные племена писали прямо па ска-
лах и камнях. Древние ассириицы использовали
519
TI Mill К А ПЛ С JI i/К БЕ ПАУКИ 11 1ККУСГТНЛ
для письма глиняные дощечки. Египтяне суме-
ли изготовить особый ценный материал для
письма — папирус пз прессопаппоп сердцевины
болонюго растения с таким же названием.
I реки писали па дороюм пергаменте—особо
обработанной топкой телячьей коже. А в древ-
ней Руси применяли для обычны х писем и счетов
берёпу —верхнюю часть березовой коры.
Но все эти материалы были неудобны.
Бумага пришла к нам с Бостока. Ее изо-
брели в Китае около двух тысяч лет назад.
До этого китайцы тоже пробовали писать па
деревянных или бамбуковых дощечках или
иа лакированной шелковой ткани. 11 лишь
в середине I в. п. э. оси стали готовить бума-
гу из массы измельченного бамбука, коры ту-
тового дт рева или пз тряпья.
От китайцев делагь бумагу научились корт й-
цы, японцы, индийцы, таджики. И только
через тысячу лет секрет изготовления бумаги
узнали в Европе. Но бамбук здесь не растет.
И бумагу ста тп делать из размолотых старых
тряпок.
Пока книг и газет выходило немного, тря-
пичного сырья было достаточно. Но когда
в каждом городе появились типографии, когда
мил тоны людей стали каждое утро требовать
газету, а миллионам школьников понадобились
тетради и учебники, тряпок стало пе хватать.
И тогда научи тпсь делать бумагу пз самого
неистощимого по запасам сырья — из дерева.
О Г БРЕВНА ДО КАШИЦЫ
Попробуем проследить шаг за шагом, что
происходит со стволом спиленной в лесу ели,
пока он превратится в тонкин тнет белой
бу маги.
...Буксирный катер подтащил к причалу
бумажной фабрики только что пришедшнп
шот. Рабочие быстро распускают связки и баг-
рами подают бревна па цепи лесотаски —
подъемника, выносящего бревна па берег.
Отсюда начинается путь древесины от маши-
ны к машине.
Особые корочпетпые машины снимают со
стволов кору. Круглые пилы мгновенно режут
очищенные бревна па гладкие, ровные поленья
одинаковой длины — б а л а и сы. Половину
балансов конвейер песет па древеспо-
м а с с и ы й завод.
Здесь они попадают в д с ф ч б р с р. Это
высокая металлическая коробка, в пижпеп части
которой вращаыся огромный жернов. Его шер-
шавая поверхность, смоченная водой, сдирает
с ба lanca слой за слоем древесину, перераба-
тывая ее в рыхлую волокнистую массу. Из-под
жернова быстрая струя воды уносит измель-
ченную древесину в щеп <> л о в к у. где
древесную массу очищают от случайно остав-
шихся п ней крупных щенок.
Бумага должна быть однородной, чистой,
гладкой Поэтому древесную массу еще раз
пропускают через сита очистительных машпп.
Затем п сгустителе из псе удаляют лишнюю
воду и направляют и смесительный бассейн.
Вторую половину балансов конвейер при
пост па ц е л л ю л о з и ы й завод. 1 ам меха-
нические ножи | у бит их в мелкую щепу п
транспортер ссыпает ее в п а р о ч и ы е к о т-
л ы. В этих котлах щепу варит в растворе спе-
циально приготовленной кислоты Кислота рас-
творяет те составные части древесины, ко-
торые пе нужны для приготовления бумаги.
Остается чистая древесная клетчатка — ц е л-
л ю о з а и виде мелких встокоиец.
Полученную в котлах це.тлю и>зу в особых
машинах — роллах или конических
мельница х — размалывают в еще более
мелкие волоконца п по трубам направляют
в тот же смесительный бассейн, куда попа
дает измельченная п очищенная древесная
масса
К смеси целлюлозы п древесной массы до-
бавляют клей. Это нужно дли того, чтобы
на будущ<п бумаге чернила не расплывались.
Добавляют также особый сорт белой глины —
каолин, чтобы бумага получилась непрозрач-
ной. А если бумага должна быть цветной
в смесь вносят краску.
Материал для изготовления бумаги готов.
Стройная ель превратилась в жидкую кашицу.
Остается сделать пз нее бумагу.
МАШИНА-ГИГАНТ
Попробуйте представить себе такую длин-
ную машину, что с одного ее конца на другой
надо .шоппть по телефону. Автоматическая
бумагоделательная машина как раз такая! Ее
длина сто метров с лишним. Жидкая бумаж-
ная масса, проходя через нее, должна успеть
высохнуть п превратться в бумажный шст.
Работает эта огромная машина с пеобыкпо-
вепноп быстротой. Опа стоит па месте, но ее
механизмы движутся со скоростью поезда.
Каждую минуту с ее палов сбеюет почти кило-
метр широкой бумажной лепты.
520
БУМАГА PACT FT П .ПТУ
Рис. 1. Здесь показано, как лес
превращается о бумагу.
За сутки длина бумажной лепты вырастает
настолько, что се можно протянуть от Москвы
до Ленинграда. А за десять дней выпущенная
машиной лента добежала бы до Иркутска.
Управляют этой большон и сильной маши-
ной всего пять человек. Но зато ей требуется
столько электрической энергии, сколько нужно
целому' небольшому городу, а потребляемой ею
во 1ы хвати ю бы на все население этого города.
На крупных советских бумажных комбина-
тах Ба laxHiincKOM, Камском, Сегежском,
Кондопожском стоит по нескольку бумаж-
ных машпи. И хотя одна машина может
•а сутки дать бумаги па сотни тысяч экземп-
ляров таких книг, как эта, вам нужно еще
больше бумаги — так много выходит в Coni г-
ском Союзе книг, журналов и газет!
OI КАШИЦЫ ДО .ПИ 1А
Как же работает бумагоделательная машина?
Прежде всего опа сама придирчиво прове-
ряет, хороша ли та бума кная масса, которую
ей приготовили на древеспомассном и целлю-
лозном заводах. Особые устройства тщательно
вылаг швают проскочившие песчпши, сучоч-
ки, пера '.молотые крепкие волоконца.
Окончательно подготовленную бумажную
массу выливают па бронзовую сетку.
?та сетка непрерывно двп.кется между
двумя ва 1амп. Бумажная масса легко расте-
кается по се поверхности. По бокам сетки
устроены борта, которые не дают массе перели-
ваться через крап. Содержащаяся в бумажной
массе пода стекает через мельчайшие отверстия
521
ТЕХНИКА НА (ЛЪЖБЕ HAIKU // ИСКУССТВА
Рис. 2. Бумажная машина. На сетке видна бумажная масса.
Влажное бумажное полоню
г виде широкой пухлой ленты
сбегает с сетки и проходит по-
степенно через все эти устрой-
ства. Сперва воду отжимают
различные ц и л п н д р и ч е-
с к и е прессы в виде вращаю-
щихся чугунных валов. В массе
остается уже 60 % воды.
Затем бумажное полотно
попадает па сушильные
барабан ы. Они нагреты
и гладят его, как огромные кру ।.
лыс утюги. После нпх бумага
содержит только 6—8% вла-
ги. Но это широкое белое бу-
мажное полотно пока не очень
красиво. Оно шероховато, и надо
еще сделать его таким, чтобы
на нем можно было писать п
печатать.
О последней части машины
сетки, а волокна древесной массы и целлюлозы,
переплетаясь между собой, оседают на сетке
тонким слоем.
Для того чтобы лучше выжать из этого
слоя воду, под сеткой установлены ящики,
пз которых выкачан воздух. Они отсасыва-
ют воду. Однако, сходя с сеткп, слой бумаж-
ной массы все же пропитал ею на 80%, и три
четверти огромной машины заняты различны-
ми устройствами, которые помогают удалить
эту воду.
установлены нагретые ка-
ландры — тяжелые чугунные полированные
валы. Подсохшее бумажное полотно стало у же
достаточно прочным, п его можно сдавливать
между' этими валами с большой силой. Из-под
них бумажное полотно выходит гладким и бле-
стящим. В самом конце машины оно сматы-
вается в огромные рулоны — катушки. Бумага
готова.
Остается разрезать широкую лепту на более
узкие листы или рулоны, чтобы делать пз них
тетради пли печатать на них газеты и книги.
КАК ПЕЧАТАЛАСЬ ЭТА КНИГА
Пятьсот лет назад книги переписывались от
руки. Писец сидел, склонившись над листом
бумаги, в гусиным пером старательно выводил
строчку за строчкой заказанной ему книги.
За день самый усидчивый и опытный
писец мог перепнечть не больше 1(1 15 стра-
ниц. Чтобы переписать, например, книгу раз-
мером с этот том, ему пришлось бы проработать
целый год. И результатом его утомительного
труда была бы всего одна книга. Всего одна!
Сколько же писцов пришлось бы усадить
за работу, чтобы изготовить только по одной
повой книге в год для всех школ п детских
библиотек Советского Союза!
Л у нас не за год, а за день одна только мос-
ковская типография «Фабрика детской кнпгв»
выпускает десятки тысяч разных книг для
детей Да разве могли бы получиться пере-
писанные от ру кн экземпляры книги такпяп же
аккуратными, нарядными, а главное, аосо-
лютпо похожими одни па другой'1 Конечно, пет.
У одного ппеца книга вышла бы красивее,
у другого — похуже; п одной книге строчки
бы in бы ровные, в другой не очень.
522
/. l/i' ПГЧЛТЛЛ \Сй ЭТА КНИГА
А наши новые книжки псе одинаково наряд-
ны. Как же их делают?
Давайте пройдем по цехам типографии,
п которой печаталась эта книга.
БЖВЫ 1ОРОПЯТСЯ ПО MECTUI
Прежде всего нужно зайти в и а б о р и ы й
цех. Сюда поступает напечатанная на пишу-
щей машинке рукопись бу сущей книги,
и все ее слова здесь набирают металличе-
скими буксами (рис. 1).
Еще не гак давно это делалось вручную.
Наборщпк стоял перед кассой — плоским
ящиком со множеством небольших отделении.
В каждом отделении лежали маленькие свинцо-
। ые буквы — л и т е. р ы: в одном — только
____ лптера «а», в другом —«б», в трет ьем
-«в» н т. д. Наборщик брал нужные
литеры, составлял из них слова, а за-
тем строчки. Приложенные друг к
fb'Jl ДРУГ> строчки постепенно образовы-
Ы пали колонку текста.
Ил Дело шло медленно. Каждую
IlljWlllll крохотную литеру надо было повер-
путь головкой кверху, поставить
И рядом с соседней, да еще втпенуть
Д L между отдельными словами песколь-
\Д' д ! ко топких металлических пласш-
„ , нок —шпаций, чтобы полупились
С uai/o промежутки между словами и все
еая лите- строчки вышли бы одинаковой длины.
1>а «д». До революции, когда в России
книг выходило не очень много, их успевали
набирать руками. Теперь без машин не упра-
виться. Сегодня наборщик работает при помо-
щи наборных машин — линотипов - в 5-6
раз быстрее (рпс. 2).
С виду линотип похож па обыкновенную
пишущую машинку, вставленную в большой
металлический шкаф с множеством различных
колесиков, рычагов п пружин. Сбоку придела-
на небольшая электрическая печь, а па ней
котелок с расплавленным металлом.
Вот наборщик стал набирать первое слово
заголовка этой статьи. Он ударяет по очереди
клавиши «К». «а». «к». С каждым ударом пз ма-
леньких гн-чд, расположенных в верхней части
машины, выскакивают металлические формочки
букв, «вызванных» наборщиком. Они стремитель-
но мчатся по желобкам вниз и выстраиваются
одна за другой в ряд в небольшой металлической
коробочке — верстатке.
Наборщик набирает остальные слова строч-
ки —«печаталась», «эта», «книга».
Теперь в верстатке строка m формочек гото-
ва. Наборщик нажимает па рычаги и придьи
гает строку к отверстию котла с расплавленным
металлом В формочки льется жид| ий металл.
Ов быстро застывает, образуя металлическую
строчку из тех букв, которые нажимал на кла
нишах паборпщк: «Как печаталась эта книга».
Стальная «лапка» осторожно вынимает еще
теплую строчку и кладет се па длинный узкий
подносик. А наборщик тем временем набирает
уже первую строчку текста: «Пятьсот лет назад
книги переписывались от ...».
Постепенно растет ко юнка металлических
строк, отлитых машиной. А использованные
формочки возвращаются по своим местам длин-
ная железная «рука» забирает строку пустых
формочек и прицепляет их к рельсу, проходя-
щему по верху машины. Формочки скользят
по рельсу над длинным ящиком с гнездами,
в которых они лежали прежде. Каждая фор-
мочка отцепляется от рельса только над своим
гнездом. Упап на свое место, она лежит до тех
пор, пока наборщик снова не нал мет клавишу
с ее изображением
В наборном цехе каждой типографии стоят
длинные ряды линотипов. На одном из них
наборщик начал набирать первую страницу
этой статьи, на втором — другой наборщик
следующую статью и т. д.
Рис. 2. Наборщица лл линотипом. Слева на подносике
отлитые машиной строки букв.
523
ТТ ХИНКЛ нл СШИВЕ ПАУИН И ИСКУССТВА
Через иеско н.ко дней вся книга уже набрана
металлическими Вунвами. Теперь достаточно
смазать эти отлитые из металла строчки черной
краской и прижать к ним чистые листы бумаги,
чтобы получить сколько угодно совершенно
о (ппаковых оттисков.
КЧРТИПКА ПЗ ТОЧЕК
Л как быть с иллюстрациями? Ведь в нашей
книге их немало.
Надо, чтобы и рисунки делала машина.
Такие машины собраны в ц и н к о г р а ф и и.
Вы, конечно, видели пе раз, как ставят
па удостоверениях печать. Вырезанную пз меди
или резины печать прижимают сперва к про-
питанной краской подушечке, а затем к удо-
стоиерепню. На бумаге остается четкий оттиск.
Получается он потому, что изображение
па печати ре 1ьофное. Оно состоит из выпуклых
липни, к которым пристает краска с подушечки.
С Втпх липин краска переходит па бумагу.
Но ведь иарисованная художником картин-
ка совсем гладкая, никакого оттиска с нее не
получишь. Надо сделать картинку рельефной.
Этим занимаются цинкографы.
Прежде всего рисунок художника ставят
перед большим фотографическим аппаратом.
Р е п р о д у к ц н о п и ы е фотоаппараты со-
всем не похожи па «Смену» пли «Зоркий».
Они так велики, что с трудом уместятся и на
грузовике. Зато ими можно делать огромные
снимки, больше метра шприноп и высотой.
Перед объективом такого аппарата (рис. 3)
ставят рамку с десятком рисунков сразу и сни-
мают их на стеклянную пластинку. Получается
обыкновенный негатив.
По фотографы делают с каждого негатива по-
многу отпечатков, а цинкографы только один,
Рис. 3. Репродукционный </•< > ^аппарат.
н не па бумаге, а па большой гладко отшли-
фованной цинковой пластинке, покрытой топ-
ким слоем светочувствительного вещества.
На первый взгляд отпечаток иич< м не
отличается от картинки, с которой он снят.
По Это пе так. В луну видно, что веском состоит
пз ме 1ьчайшпх точек — темных и светлых.
Откуда же появились точки?
Картинки фотографировали через прозрачное
стек. <о — растр с нанесенной нл нем черной
очень мелкой сеткой. Каждое отверстие в сетке
пропускает только узкий луч спета, который
оставляет на цинке точку. Сколько было отвер-
стий, столько получилось п точек. Чем гуще
сетка, тем теснее сидят точки, образующие ри-
су пок.
Рис. 4 J сс.шченный разрез клише. Там, где точки иа
клише крупнее, оттиск получается более темным.
Там, где на картинках были светлые места,
па негативе точки вышли почти черные. Тач,
где на картинках были темные песта, точки
вышли совсем светлые. А на отпечатке получи-
лось наоборот: иа светлых местах рисунка
цинк остался почти чистым, а там, где были
темные пиши и пятна, точки на цинке получи-
лись большие и почти слились (рис. 4).
Зачем ке понадобилось рисунки художника
превращать в картинки из точек? А вот зачем.
Цинковую пластинку с отпечатком ка]>тшюк
заливают раствором азотной кислоты. Кислота
выедает чистый цинк, а потемневшие точки
остаются нетронутыми. Эти места пластинки
у же пе боятся кислоты.
Так вместо гладкого рисунка, сделанного
ху (ожнпком иа бумаге, в цинкографии полу-
чают точно такой же рисунок па тонкой цин-
ковой пластинке, но уже не гладкий, а рельеф-
ный, состоящий пз крохотных выпуклых точек.
Ес ли этот рис» пок намазать краской, как пе-
чать или как металлпческпе буквы шрифта,
и сильно прижать к чистой бумаге, получится
точная копия рисунка художника.
Теперь остается только разрезать оолыпон
лист цинка на отдельные картинки.
Цинковые пластики, с которых в тппогра-
524
клк пгчлтлллсь эт i кппг\
фни печатаю! иллюстрации, называются кли-
1П с. Пх набивают па Геревяниые колодки и
вставляют между металлическими строчками
там, где в книжке должны быть картинки.
3V 1T1I СЕКУНДЫ
Но печатать такие толстые книги, как наша,
отдельными страницами было бы слишком долго.
Поэтому и типографиях печатают иа боль-
ших листах сразу по 8, 16 и даже по 32 стра-
ницы. Дли этого верстальщики рас-
ставляют набранные пз металлических строчек
страницы рядами в определенном порядке и
крепко зажимают их в прочную же.тезну ю раму.
Такая рама с заключенными в пей страницами
металлических строк называется печатной
формой (рис. 5).
Рис. 5. Печатная форма из шестнадцати страниц.
Затем рабочие кладут их иа тележки п
перевозят в п е ч а т в ы й цех.
В печатном цехе типографии стоят мощные
п быстрые печатные машины (рпс. 6).
Все, что от них требуется, оип делают сами.
За ними нужно лишь заботливо ухаживать.
Печатни к тщательна чистит, сма-
зывает, регулирует спою Минину, попол-
няет запасы краски и бумаги, вовремя
убирает отпечатанные листы. У хорошего,
внимательного мастера машина рабо-
тает быстро, печатает четко п чисто.
Вот к машине подвезли форму
с набором этой статьи. Мастер по-
ставил форму па нижней площадке
машины — талере — и плотно
закрепил ее зажимами. На верхней
площадке — накладной до-
ске он уже приготовил высокую
стопку чистых бумажных листов и
проверил, достаточно ли в машине
краски.
Вот печатник включил рубильник. Плавно
покатился па роликах вдоль машины широкий
талер со страницами шрифта. Одновременно на-
чали вращаться резиновые накатные
вали к и, растирая и передавая одни другому
жирную краску. 11 в тот момент, когда тазер
проходил под валиками, они опустились
и прокатились по шрифту, покрыв все буквы
топким слоем краски.
\ в это время на другом конце машины
тонкие металлические «пальцы* быстро пере-
дали чистый бумажный лист па толстый нал
печатного цилиндра. Печатный ци-
линдр был неподвижен. Но когда под пего под-
катился возвращающийся обратно талер с на-
мазанными краской страницами металлических
букв, цилиндр повернулся и плотно прижал
лист к шрифту. На бумаге остался отпечато!
текста. А затем другие стальные «пальцы
подхватили напечатанный лист, вынесли его
пз машины и аккуратно положили п стопку
готовых листов (рис. 7).
Все это произошло быстрее, чем вы об этом
успели прочесть. Шестнадцать страниц машина
отпечатала меньше чем за три секунды.
Но как же удается печатной машине под
хватывать каждый раз точно по одному листу'1
На концах ее стальных «пальцев» есть
резиновые присоски, втягивающие воздух.
Они присасывают верхний лист, а остальные
удерживаются выскакивающими с бекон за-
жимами. Lc.ni же присоски случайно захватят
не один лист, а два, то механический контролер
мгновенно остановит машину.
Контролер устроен очень и росте. По пути
к печатному цилиндру каждый лист бу Mai и
проходит под небольшим колесиком, свобод
но пропускающим только один лист. Но
два листа заставят колеепко чуть-чуть прппо i
иягься. II этого неуловимого для человека дви-
жения достаточно, чтобы выключить электри-
ческий ток. питающий машину.
Тридцать две страницы книги готовы Оста-
Рис. 6. Печатная машина. Печатник стоит иа^ печат-
ни ч цилиндром. Ниже цилиндра видны накатные валики
с краской, под которыми ходит талер с печатной
формой. Слева работница принимает готовые
листы.
ТЕХНИК I НА СЛУЖБЕ ПАУКИ // ИСКУССТВА
Рис. 7. Ha зтой схеме показано, как работает печатная машина.
МЕХАНИЧЕСКИЙ
ХУДОЖНИК
Кроме страниц с текстом,
черными рисунками и фото-
графиями, в пашей книге
есть п цветные картинки.
В цехе цветной
печати стоят машины,
которые могут очень быстр.)
напечатать любое количество
лось их с ф а л ь ц е в а т ь, т. е. сложить так,
чтобы из них можно было составить книгу.
Этим занята фальцовочная машина
(рпс. 8).
Рабочий только кладет на площадку машины
кипы отпечатанных листов. А машина сама
захватывает по одному листу и ловко перегиба-
Рис. 8. Фальцовочная машина. Работница кладет от
печатанные листы, о машина поспи пенно фальцует
складывает их в тетради.
ет его несколько раз, пока нс получится тет-
радка размером в одну страницу.
Рядом с машиной растет стопка тоненьких
тетрадок. 15 каждой из них по 32 страницы па-
шей книги.
таких картинок.
Одним клише на всю картинку здесь не
обойтись. Для каждой краски приходится де-
лать свое особое клише и печатать одну кар-
тинку в несколько приемов (см. цв. рис.).
Нарисованную художником Картинку фото-
графируют не только через растр, но и через
особые стекла—све т о ф и л ь т р ы. Эти стек-
ла бывают разные. Один светофильтр пропускает
все лучи, кроме желтых. Другой задерживает
лишь красные лучи. Третий не пропускает
синих.
Снимая картинку через вес эти светофильт-
ры по очереди, получают три различных
негатива: па одном остались чистыми все жел-
тые места картинки, ва другом — красные,
на третьем —синие. А это позволяет приготовить
трп разных клише для одной п тон же картинки:
с первого клише можно печатать те места, кото-
рые должны получиться желтыми, со второго —
красными, с третьего — спиимп.
И когда все краски будут по очереди напе-
чатаны на одном листе, мы увидим ту цветную
картинку, которую нарисовал художник.
Трех-четырех клише вполне достаточно для
любой самой пестрой картинки. Ведь стоит
наложить па желтую краску синюю — и полу-
чится зеленый цвет; красная краска со светло-
синен дает фиолетовый цвет, а с теыио-сниеи—
черный. Таким образом, из трех-четырех основ-
ных красок можно составить любые нужные
цвета п оттенки. Печатать такую цветную
картинку приходится три-четыре раза — по
очереди с каждого клише.
Сперва печатаются только желтые места
картинки п ге места, где на желтую
краску должна лечь еще синяя, красная плп
серая. Затем на этом же листе печатают крас-
ные места, потом — синие.
Так готовят печатную форму для цветных иллюстраций. Наверху — нарисованный художником оригинал
н сделанный в гипотрофии трехцветный оттиск. Чтобы получить такой оттиск, оригинал снимают
па негативы jicpe.i различные светофильтры синий, красный, зеленый и через растр — тонкую сетку,
которая развивает я юбражение на отдельные точки. Причем для каждою цвета растр поворачивают
на оО , чтооы >атем точки на трехцветиям оттиске не совпадали (продолжение см. на обороте вклейки).
526
ЧЕРЕЗ КРАСНЫЙ
ЧЕРЕЗ ЗЕЛЕНЫЙ
СЪЕМКА ЧЕРЕЗ СИНИЙ С ВЕТО-
- — ФИЛЬТР
ПРОБНЫЕ ОТТИСКИ
ТАК ДЕЛАЮТ ПЕЧАТНУЮ ФОРМУ
ДЛЯ ЦВЕТНЫХ ИЛЛЮСТРАЦИЙ

С трех негативов делают
отпечатки на трех цинковых
пластинках. Кислота вытрав-
ляет чистые места на пла-
стинках и превращает их в
выпуклые клише. Используя
три основных краски, посте-
пенно получают разноцвет-
ный оттиск, повторяющий
нарисованный художником
оригинал.
(см. на обороте)
КАК ПЕЧАТАЛАСЬ эта КНИГА
ЛИТОГРАФИЯ АТОМНОГО ВЕКА
«Литографией атомного века> прозвали полиграфисты этот удивительный способ
печати, при котором не требуется... печатных машпп. Достаточно лишь приложить
к оригинальному рисунку лисг специальной бумаги и затем проявить uy’Maiy по
добив проявлению при фото! рафии, и точная копия рисунка готова.
Но для этого оригинал должен быть выполнен специальными красками, содер-
жащими радиоактивные изотопы. Изображение переноси гея с оригинала на бума-
гу, чувствительную к радиоизлучению, невидимыми лучами или электронами До-
бавляя в краски радиоактивные вещества с бо.н..ипм периодом полураспада, мож-
но получ||ть оригинал, который будет пригоден для Э|ектр->ннон печати на про-
тяжении 25 000 лет! Внешне радиоактивные краски ничем не отличаются от обычных
п для рисования ими пользуются обыкновенным пером и. >и кпетыо. Для того чтобы
сделать краски радиоактивными, используют изотопы с небольшой шергией и 1лу-
чення это позволяет не причинять вреда здоровью людей.
Так постепенно картинка расцвечивается
и оживает. И сколько тысяч таких картинок
машина нп напечатает, все они
IIICIIHO одинаковыми.
выйдут соиср-
КАК ЛИСТЫ СЛ АНОВЯТСЯ
КНИЖКОЙ
Насти этой книжки побывали
них цехах, но работа над пей еще не кончена.
Вот лежат большие кипы сфальцованных в тет-
радкп отпечатанных листоп, рядом — стопка
цветных рисунков. Надо соединить пх вместе.
На каждом заводе пли фабрике последний
цех — сборочный. Здесь собирают готовые из-
делия из детален, сделанных в других цехах.
В типографии есть также сборочный цех.
Здесь оп называется переплети о-б р о-
||| юр о в о ч н ы м. В этом цехе собирают пз
отдельных частей готовые книги.
Раньше вся сборка книг шла вручную. Это
был очень утомительный труд. Теперь же
за несколько минут листе подбором
м а ш и и а подобрала один к одному
листы, из которых состоит эта книга.
Машина эта замечательна тем,
признается в своих ошибках. Стоит ей
пуогить лист, как опа тотчас останавливает-
ся и выбрасывает флажок с
пропущенного листа.
Другая машина — и
in в е й пая — подхватила
листов и в одно мгновение накрепко
сшила пх ниткой и пришила к полос-
Ki марли. Теперь листы уже нс
рассыплются.
Третья машина—р е з а л ь и а я.
Опа прижала сшпгые листы тяжс-
лой чугунной доской п одним при-
косновением своих острых стальных
ножей выровняла их края Теперь
уже и нссколь-
номером
и т к о -
стопку
что
н а я
все
сама
про-
книгу можно уже нарелистыпать. Но у нее нет
еще к р ы ш к и — переплета.
Крышку приготовила для книги к р ы ш-
коделате.тьиая машина На оранжевом
лидериис опа оттиснула золотом рисунок и
название—«Детская энциклопедия» (рис. 9).
II пот наступила последняя операция —
переплет. Сброшюрованные в толстые тет-
ради, сшитые н обрезанные листы плывут па
лепте сборочного конвейера вдоль длинного
стола, за которым сидят переплетчицы.
Возле каждой - стопки готовых крышек. Они
заранее промазаны клеем.
Переплетчицы берут с конвейера подъез-
жающую к пим толстую пачку сшитых листоп,
ловко вставляют ее в крышку и приглаживают.
Книжка готова. Теперь осталось лишь по-
ложить ее вместе с другими под пресс п подо-
ждать, пока высохнет клей. А затем грузовики
повезут плотно упакованные пачки па склады
м вокзалы, чтобы отправить книги в разные го-
рода и поселки пашей страны.
Вы пришли в библиотеку и увидели на полке
тома «Детской энциклопедии». Читайте их
бережно — пе рвите и не пачкайте страниц.
Вспомните, сколько людей трудилось, чтобы
напечатать для вас
книжки!
ри 9. Эта машина делает крышки — переплеты.
527
'Выставка
аосщиткений iiafiocpioio хозяйства
ВТтобы работать лучше, выпускать оольше про-
дукции и затрачивать на ее выпуск меньше
времени, нужно знать, как работают наши герои
труда, наши лучшие конструкторы, передо-
вики и новаторы, нужно перенять у них опыт
и следовать их примеру.
Этому и служит Выславка достижений народ-
ного хозяйства СССР. Она отражает сопрсмеп
ный уровень развития промышленности, сель-
ского хозяйства, строительства, транспорта и
связи, советский науки, социалистической
культуры и рост материального благосостоя-
ния народа. Выставка показывает п пропа-
гандирует передовые методы труда и органи-
зации производства, образцы новых опытных
машин, лучшие сельскохозяйственные ку.и ту ры
и т. п. Территория выставки- больше 200 га.
В ее павильонах размещены десятки тысяч
экспонатов.
В капиталистических странах выставки —
это обычно ярмарки, содейству’ющпе тор
говле. Они це шком подчинены интересам капи-
тала. Вряд лпнаидется капиталист, который по
кажет на выставке секреты своего производства.
Мы же демонстрируем па выставке наши
достижения, наш передовой опыт, чтобы пере-
дать его фу гпм п быстрее внедрить по-
всеместно, чтобы лучшие достижении шли па
пользу всему народу.
В выставке могут участвовать заводы, фаб-
рики, шахты, совхозы, колхозы, стройки, ин-
ституты, рабочие, колхозники, у ченые, изобре-
татели, школы, даже целые совнархозы, обла-
сти, автономные республики, рс.лопы.
Выставка достижений народного хо-яйства
СССР постоянна, но одни экспонаты время от
времени заменяются другими, более новыми,
новое оборудование — новейшим. Здесь есть па-
вильоны дли показа достижений не й пашей
страны и отдельных республик, павильоны от
раслеи промышленности, сельского хозяйства,
строительства, транспорта, спя >и. пауки, куль-
туры, павильоны для тематических выставок.
На ВДНХ показаны машины, только что
поставленные на производство, и машины опыт-
ные, экспериментальные, подготавливаемые к
производству. Это способствует соревнованию
между конструкторами, технологами, завод-
скими работниками, отдельными отраслями ва-
шей социалистической промышленности.
Машины, приборы, технологические про-
цессы, работы научно-исследовательских учреж-
дений помогают представить посетителям вы-
ставки тс хпику бу дугцего и прежде всего — тех-
нику пашей семилетки.
Выставка средп других экспонатов показы-
вает и особо крупные машины, мх оборудова-
ние и агрегаты, уникальные машины п прибо-
ры, производство которых возможно лишь в
стране с высокоразвитым машиностроение ч.
Таковы, например, гидравлические турбины
большой мощности, тяжелые прессы, оборудо-
вание для передачи электроэнергии постоян-
ным током высокого напряжения и, конечно,
наши ракеты и спутники.
В павильоне «Машиностроение» есть спе-
циальный раздел технологии машиностроения.
I у т демонстрируется новое в технологии, рас-
сказывается о технической п экономической
эффективности применения различных новей-
ших технологических процессов, маш пн и обору-
дования Показаны здесь и модернизированные
универсальные металлорежущие станки, и спе-
циальные приспособления, превращающие стан-
ки в полуавтоматы и автоматы.
Впервые п мире па выставке вшроко п все-
сторонне демонстрируется нспользованпеатом-
пой энергии в народном хозяйстве п откры-
ваются те иопстпне грандиозные перспективы,
которые дает использование атома в мирных
целях
Здесь модели первой в мире атомной элск-
тростанцпи мощностью.1) тые. кет, атомнойзлс1
тростанцпп мощностью 600 тыс- кет, ifl1
стпующпй я щрпый реактор, макет с 1,л^
резом атомного ледокола «Ленни» и
528
выставка достижения НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА
в павильоне Академии наук СССР молено
посмотреть, чего достигли наши естественные
п технические пауки, увидеть первые в мире
советские спутники Землп, различные ракеты,
новейшие математические машины н т. и.
Павильоны «Народное образование и выс-
шая школа», «Трудовые резервы», «Юные на-
туралисты и техники» особенно интересны
школьнику, ремесленнику. В павильоне «Тру-
довые резервы» они могут посмотреть дей-
ствующую модель шагающего экскаватора
Э1П-25 100, изготовленную в техническом круж-
ке ремесленного училища Л’ 1 г. Свердловска.
Модель в точности воспроизводит шагающий
экскаватор, выпускаемый Уралмашзаводом.
Опа так хорошо сделана, что па Всемирной вы-
ставке 1958 г. в Брюсселе была удостоена
большом премии. Здесь тес действующая модель
электротрактора, управляемого по радио, из-
готовленная учащимися технического училища
,V I г. Куйбышева. А сколько еще других инте-
ресных экспонатов!
Павпльон«Юные натуралисты и юные техни-
ки» показывает радиостанции, собранные во
дворце пионеров г Фрунзе, кинофильмы, со-
зданные юнымп фото п кинолюбителями г. Би-
робиджана, модели станков, советских спут-
ников Земли, электронную черепаху, которая
сама выбирает себе дорогу, различные автома-
тические устройства, сделанные юнымп тех-
никами, много экспонатов, представленных
юными натуралистами.
Павильон «Радиоэлектрони-
ка и связь» демонстрирует по-
певшие телевизоры, цветное те-
левидение, радиокомбайны п
радиоприемники, электронные
счетно-вы ч ислител ы 1ыс маши-
ны. В павильоне «Электрифика-
ция СССР» показаны макеты
электростанций, в том числе в
большой мощности 1200 и
2400 тыс. кет, с новейшими
турбоагрегатами мощностью
200 и 300 тыс. кет.
Всегда много посетителей у
самолета ТУ-104, выставлен
вого па площади Механизации
около павильона «Транспорт
СССР», у теплохода на подвод-
ных крыльях, у новых авто-
мобилей «ЗИЛ-Ш»>, «Чайка».
РУМ радио
управлл мый ме-
ханизм, пост-
роенный юными
техниками и де-
манст ри рун мый
Павильон радиоэлектроники на сысшавке.
Коммунистическая партия и Советское пра-
вительство уделяют работе ВДНХ большое
внимание. Центральный Комитет Коммунисти-
ческой партии Советского Союза и Совет Ми-
нистров СССР в Постановлении об улучшении
работы ВДНХ поставили перед ее работис-
ками задачу: активно пропагандировать п
внедрять в промышленность, транспорт, сель-
ское хозяйство, строительство новейшие дос-
тгокенвя науки п техники, прогрессивную тех-
нологию и изобретения.
Выставка Достижении народного хозяйства
СССР— наглядное доказательство того, что в
мирном соревновании с капитализмом наша
страна одерживает победу за победой и уве-
ренно идет к решению основной экономической
задачи — догнать и превзойти наиболее раз-
витые капиталистические страны по производ-
ству продукции на душу населения.
ВЫСТАВКА
НА ВЫСТАВКЕ БУДУЩЕГО
LJtoGm увидеть эти удивительные машины,
посетим Выставку достижении народного
хозяйства СССР. Но договоримся, что это
выставка будущего.
Итак, мы у входа Выставки достижений
народного хозяйства будущего. Мы — в бли-
жайшем будущем! Не так уж много лет отде-
ляет эту страницу книги от всех предыдущих.
Это Десятилетия непрерывного напряженного
труда советских ученых в лабораториях п ин-
ститутах, конструкторов в конструкторских
бюро, технологов п рабочих, вой ющапших в
заводских цехах задания чертежей. Десятиле-
тия вдохновенного труда всего нашего парода!
i словимся сразу: мы не заметим па этой
выставке самого удивительного — всех тех
механизмов, работа которых основана на зако-
нах природы, не открытых еще п 1960 г.
учеными, всех тех машин, идеи которых, хотя
бы в самых общих чертах, пока не высказаны.
На этой выставке машин будущего мы у ви-
дим могучий расцвет тех деревьен, которые
в нашем, I960 г. сунтеетвовали уже хотя бы
в виде первых крохотных ростков, первых роб-
ких побегов.
Итак, голубой вагон метро доставил пас
к входу выставки. Вот мы минуем 'величест-
венную арку. Обсаженная цветущими розо-
выми кустами аллея ведет нас к одному пз
павильонов. «Материалы машиностроения»,—
читаем мы над вх одом.
Войдем и посмотрим, какими удивительными
материалами располагают машиностроители
Будущего. Мы помним, что в нашем, 1960 г.
это были преимущественно черные металлы
чугун, сталь.
В павильоне два отдела: один посвящен
метал л а м, дру гой — пластмассам.
Начнем осмотр с. отдела пластмасс. Сотни
и тысячи ра 1ЛПЧПЫХ их сортов, оказывается,
уже выпускает паша промышленность, п огром-
ное количество применяется в машиностроении.
У металлов пашелся-такп могучий соперник,
который уже отвоевал у них половину зани-
маемых позиций!
На стендах - образцы этих пластмасс. Бес-
конечно разнообразны их свинства. Вот при-
зрачные п тастмассы, даже более прозрачные,
чем стекло. Вот пластмассы гибкие, как ше i-
ковая ткань: вот упругие, как закаленная рес-
сорная сталь; прочные, как гранит; легкие,
словно пробка...
Видели ли вы гибкое стекло? А лист про-
зрачной пластмассы, показанной здесь, гнется
так же легко, как лист картона, п не мутнеет
не трескается при этом. Вот на него надает
тяжелая гиря. Стекло бы разбилось, а па
полированной поверхности пластмассы не оста-
лось и следа. Оказывается, этот сорт пластмас-
сы по своей прочности не уступает листовой
стали. Изделиям пз этого сорта пластмассы
не страшен нагрев до +400' и резкое охлажде-
ние до—150 . Она не ржавеет и не боится
самых крепких кислот и щелочей.
Нельзя, хотя бы на миг, не задержаться
в подотделе еще более удивительных веществ—
с и л н к о и о в. Появились они еш< н наши
дни. Это вещества, молекулы которых построе-
ны по типу органических молекул, по только
цепочки атомов углерода заменены в них це-
почками атомов кремния н кислорода. В резуль-
тате появились смазочные масла, выдерживаю-
щие температуры в сотни градусов, волокна
п ткани, не сгорающие п пе боящиеся воды.
А дальше—различные примепенпя пластмасс
в машиностроении. Вот сверкает солнечными
бликами почти полностью прозрачный кузов
легкового автомобпля. Он не нуждается покрас-
ке: голубоватый оттенок непрозрачных пла-
стин, покрывающих мотор, колеса п пол каби-
ны,— это собственный цист пластмассы. Такой
кузов нс ржавеет, пе окисляется, по нуждается
в смазке пли каком-либо другом уходе. Он
прочнее металлического. Все ге «незначитель-
ные соприкосновения» с заборами, столбами,
соседними маши памп, которые оставляют на
металлических кузовах трудиовыпрлмлясмые
вмятины п царапины, безвредны для него
Рядом- пластмассовый корпус катера. А на
стене фотография огромного океанского суд-
на — пластмассового танкера водоизмещением
в 60 тыс. Т.
Впрочем, пластмассы позволяют осуществ-
лять морские перевозки нефтп да и любых
других жпдких п сыпучих грузов еще проще
п экономичнее, чем с помощью нефтеналивных
судов и зерновозов. Эти грузы перевозят
в гигантских пластмассовых мешках. Наполнен-
ные, они напоминают сарделькп метров по
пять (иамегром пятнадцать в длину. Це-
лые связки таких сарделек с нефтью, керосином,
цементом, зерном мощные бу кспры ташат
через моря.
Пластмассовый троллейбусный вагон, пласГ-
530
ПЛ НЬ/СТАБКЕ БУ ДУ ЩЬ! О
массовая мебель, пластмассовый дачный домик,
скоростной пластмассовый самолет... Вереница
станков с пластмассовыми станинами, кожуха-
ми, шестернями... Пластмассовые водопровод-
ные трубы, не ржавеющие п не лопаю-
щиеся. если случайно замерзнет вода...
Пройдем во второй отдел павильона, по-
смотрим. какие металлы и сп швы соперничают
сегодня с пластмассами.
Диаграмма у входа в отдел показывает, что
в 1958 г. железо составляло 95% от всей добычи
металлов. За эти десятилетня ему пришлось
уступить своп позиции алюминию — «крылато-
му металлу» и меди — металлу электротехники.
А смогриге, как uoipoc.ia добыча титана: до не-
скольких миллионов тонн! II это пс случайно,
так как свойства титана удивительны. Он проч-
нее и вдвое Легче железа, плавится прп более
высокой температуре, а своей стойкостью против
ржавления превосходит платину. Титан можно
ковать, прокатывать, спаривать. Сильнейшие
разъедающие вещества — щеиочи, кислоты,
растворы солей бессильны против пего. К
тому же он один пз самых распространенных
на земле металлов.
Специальный раздел посвящен изделиям пз
титана. Вот корпус сверхскоростного самолета.
Прп движении в плотных слоях атмосферы он
так нагревается, что а помп пневые сплавы пе
выдержали бы. А титановый корпус оказался
и жаропрочным и легким. Титановые лопасти
паровых и газовых турбин, работающие в вихре
раскаленных газов, титановые камеры сгорания
реактивных щигателей, титановые цилиндры
п поршни дизелей, титановые детали атомных
электростанций и химических заводов.
Ну а железо? Разве оно пе старается отстоять
своп позиции?
Но что эго? В самом центре зала висит ги-
гантская гиря. «10 000 к/1», написано па пен.
А впеит опа на тоненькой проволочке, свер-
кающей п натянутой, как струпа. Эта струна
и выдерживает тяжесть десятитонной гири.
Струпа сделана из чистого железа. Но пе того
чистого железа, которое едва выдерживает
нагрузку в 20 кГ па квадратный миллиметр.
Прочность этого чистого железа выше и тысячу
раз! Это бездпслокациоииос железо.
Да, мы еще в I960 г. слышали об этом.
Металлургам казалось загадкой удивите !внес
весовиадепие действию плюй прочности метал-
лов с той. которую предсказывали па основе
теоретических расчете и физики. Именно они
Первыми нача ш утверждать, что чистое железо
должно выдерживать нагрузки в 10—20 'Г
па квадратный миллиметр. А несоотвегстиие
расчетов практике они объясняли нарушениями
II кристаллической структуре металла. Эти на-
рушения назвали д п с л о к а ц и я м и.
1) 1958 г. чрезвычайно сложным путем были
получены образцы сверхпрочного бездислоьа-
Ционного железа. Это были длинные и тонкие —
толщиной в несколько микронов — кристаллы.
Посмотрим, какими удивительными материалами рас-
полагают машиностроители бидищего.
531
34»
ВЫСТЛВК 1
Рядом с павильоном очень высокая башня.
Опа построена из топких ажурных балок. Все
они — не то.пце карандаша. А башня имеет
фантас гическую высоту— 5 клт! Это тоже без-
дн слокацпонпын металл!
Уже повисли мосты из безднслокациоппого
металла, имеющие пролет между опорами в
несколько километров длиной, построены ты-
сячеметровые башни телецептрон, взлетели в не-
бо почти невесомые самолеты. Достаточную проч-
ность их обеспечивают
пленки пз бездпслока-
циоипого металла тонь-
ше конфетной фольги!
«Автоматика» — ог-
ромный павильон, но и
он но вмещает бесконеч-
ного количества авто-
матических занодон, це-
хов, станков, линий.
Поэтому многие пз нпх
представлены фотогра-
фиями.
Впрочем, автомати-
ческие линии, цехи и
даже заводы сущест-
вовали п в паше вре-
мя.
Но это были первые
ласгочкп. А здесь авто-
матизация стала везде-
сущей. Автолштическпс
пехп п заводы рабо-
тают в любой отрасли
промышленности.
Из бездислокационного ме-
талла можно буРет пост-
роить пятикилометровую
башню.
В специальном крыле павильона разместился
одни из таких автоматических заводей, изго-
товляющий подвесные двигатели для детских ве-
лосипедоп. Продукция его—небольшие, сверка-
ющие никелем и полированной пластмассой
легкие, изящные моторчики. Однако, несмотря'
па легкость, мощность каждого из них превос-
ходит Лошадиную силу.
У завода есть свой склад сырья. Эго ряд
приемных бункеров, в которые разгружают с
подъезжающих автома-
шин различное сырье
Брикеты пластмассы п
слит ки металлов ра
гружаются прямонл ку-
зовов самосвалов, сталь-
ной прокат пыдвпгается
пз кузовов в окошки
приемников н т. д.
Многие виды сырья,
прежде чем поступить
на автоматические ли-
нии соответствующих
цехов, проходят конт-
рольные автоматы.
Центр завода — сбороч-
ный автоматическим
конвейер. На него по-
ступают с автоматичес-
ких линий цехов отдель-
ные уже собранные де-
тали или узлы. Здесь
они станоиятся на свое
место в изделии. Гото-
вые двигатели, пн к
одной пз детален кото-
рых не прикасались че-
ловечески! руки, опро-
буются на специальном
автоматическом же стен-
де. Несколько капель
бензина — и оживают
титановые валики, раз-
дается гудение. силовая
шестерня превращается
в прозрачный сверкаю-
щий диск. Затем авто-
маты упаковывают мо-
торчики.
Трудно рассказать,
как работают те ИЛИ
иные станки этого заво-
да. Все рабочие орга-
ны автоматов скрыты
плотными кожухами
532
ПА БЫ< '1 ЛИКЕ БУДУЩГГО
Пройдем в дирекцию завода, расспросим
об устройстве автоматов. По в дирекция, ока-
„ыиастся ацтомагическая! Атиоматпчсскпе уст-
ройства следят за прохождением деталт и,
выработкой цехов, наблюдают за исправное! ью
машин, ведут учет поступления сырья, готовой
продукции...
Вог перед памп схемы автоматических неф-
тепромыслов, автоматической угольной шахты,
в которой люди управляют работающими под
землей маннитами с поверхности, автоматиче-
ского завода наручных часов, типовых авто-
матических масло- и сыроваренных заводов,
предназначенных для работы в совхозах, цех-
автомат сборки автомобильных двнгатс теп. Ав-
томатика стала вездесущей!
Но больше всего поражает отдел машин,
управляемых биотоками, рожденными мыслью
человека—да, мыслью! Ср. си этих машин земле-
ройные. похожие па тташп гигантские экскана-
торы; металлообрабатывающие, вроде сегодняш-
них универсальных токарных станков; манипу-
ляторные, предназначенные для эксперимен-
тальной работы с взрывоопасными петцествамп
из тругп.х помещении п даже зданий.
Мы стояли у пультов агпх чудесных машин и,
не прикасаясь к кнопкам и рычагам, пе произ-
нося шт стопа, одними мыслями отдавали им
приказания. И машины покорно п безошибочно
выполняли все наши распоряжения. Казалось,
пх рабочие органы продолжение наших рук.
Вот какое могучее дерепо выросло пз кро-
хотного ростка! Ведь все эти управляемые
мыслью машпны потохткп «механической ру-
ки», созданной советскими учеными в 1958 г.
Ученые установили, что при процессе мышле-
ния циркулируют элсктротоки Мысль, решение,
приказание, папрттмер чтобы рука сжалась
в кулак, сначала рождаются в мозгу, потом по
нервам «спускаются > к осуществляющим этот
прпказ мускулам. Ошт сокращаются, и пальцы
сжимаются в кулак. Изобретатели сконструи-
ровали протез руки, который управлялся
мыслью, как настоящая рука. Мускулы,
двигающие пальцамп, они заменили гидравли-
ческой системой, управляемой электрическим»
сигналами. А электрпчсскпе сигналы «рука*
получала через брас тет от нервов, ведущих
к соответствующим мускулам.
Здесь, в отделе выставки будущего,мы увиде-
ли прямых потомков этого проте та. «Руки» п «но-
ги» по только выполняют приказы своих
владельцев, но и передают нм свои «ощущения».
Впрочем, так же пере щтот «свои ощущения»
управляющим ими людям и некоторые станки...
Больше всего поражает отдел машин, упроиляе чых
биотоками, рожденными мыслью человека.
А вот раздел павильона, посвященный авто-
матизации умственного труда.
Быстродействующие счетно решающие хта-
шттпы, выполнявшие в течение секунды десятки
тысяч математических действий, существовали
и в наше время. Уже тогда ошт выполняли ог-
ромное количество работ. А здесь, па выставке!..
Нам, папрпмер, показали машину, заменявшую
справочную библиотеку научно-исследователь-
ского химического института. В ее электриче-
ской памяти хранится бесчисленное множе-
ство сведений пз области химии. И ио первому
требованию опа пыдает нужную справку.
«Свойства водородных соединений фтора»,-
выстукали мы одним пальцем па ее к таннату ре.
Секунд через два щать получили ответ: шесть
еще пахнущих краской страниц, только что
отпечатанных в недрах машпны. содержали
исчерпывающие ответы па наш вопрос.
Такие ясс машины выдают информацию и по
другим отраслям вау кп, заменяют библиогра-
фические и научные справочники, ката тоги
и указатели. Сколько драгоценных часов труд-
ных поисков по страницам бесчисленных книг
сохранят такие матпшнд ученым и инженерам!
Некоторые нз увиденных памп «думающих»
машин имели удивительное свойство — накан-»
533
ВЫСТАВКА ----------
в------------
лопать опыт, обучаться. Представим себе,
например, управление доменной нсчыо — слож-
нейшим arpei атом с множеством машин и ме-
ханизмов. Управление ею — большое искус-
ство. К тому же каждая доменная ночь имеет
свои особенности, требует, так сказать, ипди-
впдуальлого подхода. Подключая к пульту
управления доменной печью автоматический
оператор, ему пе ера iy передают нее управле-
ние. В течение некоторого времени управляет
опытный мастер, а автоматический оператор —
специальная электронно-счетная машина
«присматривается» к его работе, «запоминает»,
как оп поступает в том или ином случае. Только
«пройдя курс» такого «обучения», накопив
«опыт», «думающая» машина принимает на
себя управление домной.
На много сотен метров растянулись умные
машины. Да это и понятно: автоматизацпя,
позволяющая невиданно поднять производитель-
ность труда, облегчить труд человека,— основ-
ное направление развития советской техники.
За короткий срок нашей экскурсии мы, конечно,
не смогли осмотреть все то удивительное, что
достигнуто в этой области.
Мы у входа в хрустальный дворец. Над ним
надпись: «Энергетика»
Гидроэнергетика... Карта рассказывает
о большом количестве новых гпгаптскпх элек-
тростанций, которые, словно бусины па нити,
папизапы па голубые липин рек Сибпрп. И
каждая - мощностью 5- fi млн. кет.
Отличаются ли они чем-нибудь от современ-
ных нам? Еще более выросли мощности ту рбо-
агрегатов, управление полностью автоматизи-
ровано. Вот, пожалуй, п псе изменения в гидро-
энергетике. Ведь коэффициент полезного ден-
ствия турбоагрегата достаточно высок -- 85%,
а то и 88 %. Это удовлетворяет инженеров.
А вот перед нами макет тепловой электро-
станции с коэффпциеьтом полезного действия
около 80 %. Здесь пет нп громадного паропого
котла, пи паровых турбин с электрогенерато-
рами, ни громоздких конденсаторов с целой
системой насосов, инжекторов, фильтров. Новая
электростанция состоит всего из цехатоплпво-
при готов лепия и неха энергетической переработ-
ки. Размолотый в мельчайший порошок камен-
ный уголь поступает в длинный узкий ящик -
генератор, а от него непосредственно ведут уже
провода электрической линии..
Начинаем догадываться. Вероятно, это раз-
новидность топлпввых элементов, которые еще
и пашп годы испытывались в лаборатории
акад. А. Н. Фрумкина. В них осуществляется
беспламенное окисление топлива, при котором
химическая энергия сразу превращается в элек-
трическую.
Видимо, ученым удалось ужо создать
и практически применимые образцы таких
элементов, вывести новый метод переработки
топлива из лабораторий в промышленность.
Это целая революция в энергетике!
Еще один макет... эперготехиологпче-
ского комбината. Сжигая сегодня п котельной
ТЭЦ кусок каменного угля мы сжигаем капро-
новые чулки п пластмассовые авторучки, цели-
тельные лекарства п драгоценную радугу кра-
сок — все то бесконечное разнообразие вещесгв
и предметов, которые могут быть получены пз
этого куска угля при ого химической перера-
ботке. Значительно целесообразнее оказалась
энерготсхнологичсская переработка топлива.
Сначала получают пз него наиболее цепные газо-
образные н жидкие углеводороды — сырье для
химической промышленности, затем сжигают
остатки для полу ченпя электроэнергии, а золу
и шлаки, оставшиеся после этого, перераба-
тывают в шлаковую вату, шлакоблоки и другие
строительные материалы.
Отдельный раздел павильона посвящен сол-
нечной энергетике. Мы впдпм макеты гелио-
электростанций, работающих в солнечных райо-
нах наших среднеазиатских республик. Постро-
ить такие электростанции позволили достиже-
ния физики полупроводников. За эти десяти-
летия появились полупроводниковые элементы,
достаточно экономично превращающие лучи-
стую энергию Солнца в электрический ток.
В 19(50 г. такие полупроводниковые солнеч-
ные электростанции питали энергией лишь не-
большие радиоприемники, телефонные устрой-
ства пли, п крайнем случае, комнатные венти-
ляторы. Да еще на искусственных спутнп) ах
Землп оказалось возможным пх использовать.
А теперь тысячп гектаров среднеазиатских
пустынь покрылись полупроводниковыми пла-
стинками гелпостаицпй.
А нот стенд, посвященный применению со-
вершенно нового для паш< и страны «ископае-
мого» — подземного тепла. Электростанции,
использующие даровой пар, идущий in зем-
ных недр, оказывается, уже работают па Ку-
рильских о-вах, Камчатке, па Кавказе...
.И, наконец, атомная энергетика. Макеты
гигантских электростанций мощностью 2,2 и
даже 5 млн. кет. Мы могли предвидеть
и п паше время могучий расцвет атомной
энергетики. Его планировали паши ученые-
Могли мы предвидеть, что появятся и термо-
534
ПА ВЫСТАВКЕ БУДУЩЕГО
ядсрные электростанции. Об одной из них
рассказывают щиты и макеты.
Но пойдем дальше — в павильон, над вхо-
дом которого написано: «Транспорт».
Здесь представлены все виды транспортных
машин — для сообщения по воздуху и но во-
де, под водой и по земле, под землей и в кос-
мическом пространстве.
Рядами стоят образцы автомобилей. Лег-
кие обтекаемые кузова пз прозрачных пласт-
масс небольшие колеса, небольшие, по мощные
двигатели. И средн них первые машины,
управляемые пс баранкой и педалями, а био-
токами, рожденными человеческой мыслью...
...Новейшие вагоны п локомотивы...
Пассажирские вагоны предоставляют пас-
сажирам не меньше удобств, чем океанские
суда. X локомотив, конечно, электрический пли
газотурбинный. Рейс Москва — Владивосток
и обратно молено совершить и попсе без ма-
шиниста. Локомотивом будет управлять
автомат. Он остановит состав па нужных стан-
циях, выполнит все сигналы светофоров.
Морские и речные суда — в фотографиях,
моделях. В натуральном виде ятя громадины
пе поместились бы пе только в павильоне, но и
па площади перед ним. Наиболее Интересны
суда на подводных крыльях.
А вот и удивительное на первый взгляд двух-
корпусное судно. Впечатление такое, словно
обычный корабль разре али вдоль оси, а потом
составили половники, переменна места так,
что и юскостп разреза окапались снаружи, а
внешние борта внутри. Такому судну вода
оказывает прп движении намного меньше со-
противления, чем обычному.
Значительная часть двигателей судов ис-
пользует энергию атомных реакторов. В резуль-
тате I рузоподъемность значительно выросла.
К тому же суда получили возможность длпп ть-
пое время пе заходить в порты.
...Самолеты! Большая часть из них также
пре (ставлена в моделях. Ведь они значительно
превосходят по размеру сегодняшние 'ГУ-114.
Но и модели с короткими выразительными
табличками характеристик дают довольно
отчетливое представление об их развитии.
Прежде всего о самолетах для дальних рей
сов. Еще больше выросли скорости этпх само-
летов; 3000 5000 км час обычная крейсер
екая скорость огромных летающих лайнеров,
поднимающих 500 -900 пассажиров. Высота
их полета до 20-25 км. Наряду с турбореак-
тивными па некоторых моделях появились
вспомогательные - прямоточные реактивные
двигатели При таких скоростях они стали уже
экономически выюцпымп.
...Совершенно новый вид транспорта —
пассажирские ракеты дальнего действии. Вот
схема такой трсхступепчатой ракеты. Две сту-
пени служат для валета па высоту нескольких
сотен километров, а третья, крылатая,— дли
торможения при посадке. На степе — карта
почтово-пассажирских линии, обслуживае-
мых этими ракетами. Полет пз одного полуша-
рия в другот па расстояние в 20 тыс. км зани-
мает менее часа.
..Космические ракеты! Оказывается, чело-
век протянул уже транспортные линии пе
только по поверхности земного шара, но и
к другим планетам солнечной системы. В па-
вильоне демонстрируются отдельные детали лун-
Оказывается, человек уже направляет свои ракеты
к другим планетам солнечной системы
535
БЫСТАВКА
пых ракет самого разнообразного назначении:
грузовые, пассажирские, для полета вокруг
. 1уны, для посадки па Лупу и взлета с нее.
Но больше всего остапавливаются посетители
у макетов марсианских кораблей. На шести
таких кораблях недавно па Марс вылетела
первая комплексная экспедиция. Сейчас она еще
в полете в беспредельном оксане пространства,
ра зделяющего ила петы...
Мы вышли пз павильона. Над памп голу-
бое небо июньского полудня. Ветер доносит
пьянящий запах цветов. Впереди длинный
ряд еще пе осмотренных павильонов. Их много,
а время пашен экскурсии в будущее стреми-
тельно идет к концу.
Проходим мимо павильона сельхозмашин.
'Гам тоже царствует автоматика. Минуем па-
вильон приборов. Нет сомнения, что бесконечно
усложнились механические органы чувств
измерительные приборы.
Остается просмотренным и павильон дви-
гателей — беечве генных, разнообразных, при-
водящих в движение все ваши машины от
электробритвы до гигантского ледокола Но ми-
мо павильона с надписью: «Цех бездомеппого
получения железа''— 1ройтп невозможно.
...Ленты транспортеров, дробилки, какой-то
длинный вращающийся цилиндр, а за нпм—
прокатный стаи, из которого выбегает длинная
нить готового рельса. А вот и принципиальная
схема процесса.
Железная руда поступает в дробилки и
сепараторы. Опп отделяют пустую породу,
а размельченная в порошок руда направляется
в печь прямого восстановления металла.
Восстановление осуществляется пламенем
водорода. Температура его такова, что металл не
плавится. Тонкпй порошок восстановленного чи-
стого железа поступает для планки в специаль-
ную электропечь. Здесь в металл добавляют ле-
гирующие примеси, ц он ш прерывной < труб-
кой поступает и кристаллизаторы, а из них —
па валки прокатного стана. Процесс пре-
вращения руды п готовый стальной прокат
занимает всего несколько десятков минут.
В павильоне подземной газпфикацпп учли
мы узнали, что промышленные стаицип подзем-
нои газификации уже широко распространены.
Оказывается, пе только уголь, по и многие
другие полезные ископаемые добывают теперь
из-под землп бестактным методом, с помощью
буровых скважин. Так добывают, например,
поваренную соль: накачивают и скважину
горячую воду п откачивают насыщенный рас-
твор. Серу плавят подаваемым под землю ва-
ром и откачивают в жидком виде. Некоторые
руды растворяют соответствующими кислотами
и щелочами и тоже откачивают. Все реже
приходится человеку спускаться под землю.
Осмотреть всю выставку за один раз просто
невозможно. Что же общего во всех виденных
нами машинах?
Первое и главное — выросла их произво-
дительность: скорость транспортных машин,
коэффициент полезного действия энергетических
машин п. конечно, количество продукции са-
мых различных «изготовляющих» машин. Этот
рост производительности труда достигался глав-
ным образом прп помощи широкого внедрения
автоматизации н комплексной механизации Но
выросли п мощности. В распоряжении челове-
ка, управляющего машиной, стало больше энер-
гии Важпо1 значение прп совершенствовании
машин имели и новые материалы, п в первую
очередь пластмассы.
Но ведь все эти основные направления
были определены еще в наше время. Они были
сформулированы в известных решениях XXI
съезда Коммунистической партии (лветсыго
Союза. Только выполнение этих решении п мог-
ло обеспечить стремительный и всеобъемлющий
прогресс папгеп техники.
В одном из павильонов Выставки достижении народного хозяйства бх сущего. На обороте - проект |вул-
корпусного корабля. Его как бы разделили пополам и соединили выпуклыми сторонами вну трь.

а ю щ и еся и нжене'рьъ
и ujofiftemavtcdw
И. И. ПОЛЗУНОВ
(1728—1766)
Мваи Иванович Ползунов родился па Урале,
в семье простого солдата. Он учился в пер-
вой русской горнозаводской школе в Ека-
теринбурге (ныне Свердловск). В 14 лет маль-
чик вынужден был пойти на завод. Четверть
века работал он па предприятиях горного
Урала. Работа была трудной, но Ползунов
смотрел па псе не как па повинность. В труде
он видел источник творчсскпх радостен.
Жажда знаний у Ползунова была огромная.
Проводя весь день на заводе, он находил в себе
энергию усиленно заниматься дома физикой,
химией, механиков. Из документов тех лет
Ползунов встает перед нами квалифицирован-
ным горняком, строителем, знатоком руд, тех-
нологом, графиком, конструктором.
Много дала ему командировка в Петербург.
Посещение Академии паук, .знакомство с но-
винками литературы расширили его кругозор,
пробудили в нем новые мысли.
Ползу'нов был хорошо знаком с современной
ему теплотехникой. Он знал работы Севери и
Ньюкомена, Павена и Ломоносова. Это, а
также его обширная заводская практика и под
сказали ему возможность замены водяного
колеса — основного двигателя того времени—
варовым двигателем. И Ползунов решил со-
здать машину «для пользы народной», чтобы
«облегчить труд по нас грядущим».
В 1763 г. он представил начальству деталь-
ный проект п расчеты универсального двигателя.
В своих записках Ползунов изложил физиче-
ские и термодинамические основы машин. Таким
образом, эго было не только изобретение, но
в создание научно обоснованной конструкции.
Замечательно, что двигатель Ползунова
действовал непрерывно, т. е. непрерывно от-
давал работу. Этого не было во всех существо-
вавших до тех пор пароатмосферных установ-
ках. Принцип работы ползуповскоп машпны н
теперь применяется в поршневых двигателях.
Построить свою машину Ползунову удалось
не сразу. В начальственных кругах хотя и
отметили оригинальность его конструкции, по нс
воняли, в чем состояло ее новшество. В проект
были внесены поправки, с которыми Ползунов
никак не мог согласиться. И юбретатель со-
става t проект повои машины, которая могла
послужить заводу, где он работал.
Сгропть первую в истории человечества
заводскую паросиловую установку было не-
легко. Оборудования не хватало, у людей не
было достаточно звашш. II все же к 1766 г.
работу удалось закончить. Но тру (ностп и
постоянные неурядицы подорвали здоровье
изобретателя. Он не дожил до окончательного
испытания своего детища всего одной педели.
Дело завершили его лучшие ученики.
Машина была пу щена в ход и некоторое
время обслуживала дутьем плавильные ш чп
металлургического завода, давая хорошие ре-
зультаты. Но использовать по-настоящему в <о-
537
НЫДЛЮ1ЦПКСЯ I1I11ICI11I IJ.I Г1 ИЗРИНЕТЛ ТЕЛИ
бретепие Ползунова в тс годы в России было
невозможно. Даже на заводе, где машина была
установлена, интерес к ней после смерти изобре-
тателя ослабел, п она была вскоре «брошена.
В трудах Пол «упопа поражает одна осо-
бенность. Он правильно считал, что его ма-
шина имеет большое значение для развития
русской промышленности, Даная возможность
использовать новые источники энергии. В то
время преобладающей двигательной силой бы-
ла пода. Ползунов указал, что это не позво-
ляет развивать промышленность в городах,
заставляет располагать ее вдоль рек, удоро-
жая п усложняя перевоз руды, угля, лома.
Он писал, что внедрение паровой машины
позволит правильнее размещать производ-
ство, что паровая машина должна стать
универсальным заводским двигателем.
Таким образом, И. И. Ползунов, сын про-
стого солдата, ставший крупным инженером,
был и выдающимся экономистом, человеком
широчайшего кругозора.
До пас не дошел портрет И. И. Ползунова.
На рисунке (стр. 537) художник попытался
воспроизвести облик молодого изобретателя.
Первый русский теплотехник, талантливый
изобретатель Иван Ползунов вписал своими
замечательными трудами одну из интересней-
ших страниц н историю мировой техники.
И. П. КУЛИБИН
(1735—1818)
£3 17G9 г. императрице Екатерине И были
преподнесены чудесные часы, но форме п
размерам напоминающие утиное нйцо. Каждый
час они издавали мелодичный звон, створки в
них отворялись и внутри на маленькой сце-
пе изящные фигурки разыгрывали представ-
ление.
Эти часы изготовил механик-самоучка Иван
Петрович Ку.шбпп. Они показывали нремн,
отбивали каждый час, половину и четверть
часа. В полдень и полночь они исполняли гимн.
И. П. Кулибин родился в Нижнем Новго-
роде (теперь г. Горький). Его отец был мел
ким торговцем. Кулибин выучился грамоте
у местного дьячка и па этом его образова-
ние закончилось. Все своп знания он в дальней-
шем приобретал самостоятельно, читая вы-
ходящие в те годы книги по технике. И юбре-
тать он любил с детства и особенно увлекался
часовыми механизмами.
В изготовлении различных часов Кулибин
добился неслыханного в то время мастерства.
По приказу императрицы талантливого
изобретателя назначили заведовать чехапп-
чсскпмп мастерскими Академии паук. Он про-
работал там тридцать лет. II не было такого ис-
следования, не было такой научной экспедиции
которые нс оснащались бы приборами и инстру-
ментами, изготовленными или изобретенными
Кулибиным. Он сделал Петербу ргскую Акаде-
мию паук выдающимся центром по производству
научных прибором, и русские ученые той по-
ры делили с Кулибиным славу своих научных
достижений.
Однако работа п мастерских Академии наук
при всем своем многообразии п объеме не могла
исчерпать огромных творческих сил Ивана
Петровича Кулибина. В 1772 г. Лондонское
королевское общество объявило международ-
ный конкурс па постройку лучшей модели
одноарочного моста через Темзу. К тому вре-
мени техника знала пролет одноарочного
моста лишь и 60 .и. Англичане решили
соорудить мост с пролетом в 250 лг. Задача
была очепг сложной, п поэтому к решению
ее решили привлечь инженеров всех стран
Кулибин, который как раз в зто время об-
думывал конструкцию постоянного моста над
Неной, с увлечением стал разрабатывать спой
проект. Он усложнил задачу, увеличив пролет
538
ЧЫДЛ1О1Ц11НН и икни ЕРЫ Н НЗОЬРЕТЛ тг. m
до 300 м с тем, чтобы мост мог перекрыт!, и
Нену, и создал модель, поражающую гениаль-
ной смелостью и вдохновением. Это бы i пер-
вый н мире мост из решетчатых ферм, которые
вноС-тедстннн стали столь распространены.
Проект Кулибина вызвал восхищение во
всем мире. Один из величайших ученых того
времени Даниил Бернулли, ознакомившись с
ку.пюннеким проектом, назвал его автора
«великим артистом».
Эта оценка пе была преувеличенной. И сен
час, полтора века спустя, пас поражает зре-
лость технической мысли, глубина инженер-
ного интеллекта талантливого изобретателя.
Он дал принципиально новую конструкцию
деревянного мостап подробно описал работы,
необходимые для постройки зтого сложнейшего
сооружения. Он разработал методику испыта-
ний отдельных частей моста, изобрел для зтого
все необходимые приборы. Он не ограничился
экспериментами, а разработал и изложил тео-
рии споен конструкции. Наконец, он первый
подвил допрос о применении металла как ма-
териала для мостои, когда весь мир строил
мосты из дерена п камня.
За свою долгую жизнь— Кулибин умер
в возрасте 83 лот — он сделал немало выдаю-
щихся изобретений. Так, он создал оптический
телеграф для передачи па расстояние услов-
ных сигналов прп помощи системы семафоров,
которую сам же разработал. В списке его
изобретении — прожекторы, водоходные суда,
п (ущпе против течения, механическая сеялка,
плавучая мелышца, грузоподъемный меха-
низм, насосы п многое другое.
Его творчество оказало огромное влияние
па дальнейшее развитие русской технической
мыелп.
Царская Россия пе сумела оценить талант-
ливого самородка пз парода, средств па осу-
ществление своих изобретений у исто постоян-
но не хватало. Последние годы жизни Кулибин
пропел в бедности.
ДЖЕМС УАТТ
(1736—1819)
JL|a памятнике Джемсу Уатту написано: «Уве-
личил в засть человека над природой». Так
оцепили coiipeMeiiiiili.ii деятельность зна-
менитого английского изобретателя.
Дж. Уатт родился в Шотландии, неподалеку
от крупного промышленного города Глазго.
Отец его был механиком, п мальчика с дезства
окружали разнообразные инструменты п маши-
ны. Он много времени проводил и мастерской
отца, присматривался к его работе и сам с
увлечением мастерил модели машин. Несом-
ненно, это II определило и дальнейшем жизнен-
ный путь Уатта.
Окончив начальную школу, мальчик не-
сколько лет обучался ремеслу механика н Глаз-
го, а потом год совершенствовал снос мас-
терство в 1опдоне. Вернувшись снова в родной
город, Дж. Уатт открыл мастерскую при мест-
ном университете. Он принимал шкалы на и по-
топление в ночнику музыкальных ши грументов
п всевозможных точных приборов.
В 1763 г. Дж. Уатту пришлось запяться
усовершенствованием пароатмосферпой маши
пы Т. Ньюкомена, принадлежавшей универ-
ситету. Принцип ее работы был такой: пар под-
нимал поршень в цилиндре до самого верха.
Затем в цплип (р под поршень впрыскивали
воду. Большая часть пара, охладившись, кон-
денсировалась, т. е. превращалась и воду. Под
поршнем обра 1опы1 алея вакуум, п атмосфер-
ное давлеши гнало поршень вниз.
Машина действовала медленно, неравномер-
но, была громоздкой, «пожирала» массу топ-
лива. Ее можно было использовать только на
угольных шахтах. Г1 ам она приводила в
действие насосы. Вдали от угольных место-
рождении «прокормить»эту махину было очень
трудно.
Усовершенствовать нароатмосферву ю ма-
шину '1. Ньюкомена пытались многие изобре-
татели, но п< удачно.
Уатт решил прежде всего выяснить почему
машина Ньюкомена, поглощая так много топли-
ва. производит такую незначительную работу.
Он пропел множество опытов, изучая свойства
водяного пара. Данные зависимости темпе-
ратуры насыщенного пара от давления. выве-
денные Уаттом, очень близки к современным.
Настойчивость п упорство «мастера мате-
матических инструментов» — так называлась
должность Уатта - привели к желанной Цели.
Ему стали ясны основные недостатки пароаз-
мосфернон машины.
«Я прншез к твердому шключеппю, писал
Уатт,— что, для того чтобы сделать совершен-
ную паровую машину, необходимо, чтобы цп-
лпп ip был всегда так же горяч, как и входя-
щий в пего пар: во, с другой стороны, конден-
сация пара для образования вакуума должна
происходить при температуре не выше 30 ».
'Гак явилась мысль разделить цилиндр па
две части: горячую, куда бу (ст впускаться пар
539
ВЫДАЮЩИМ .1 HUSK: ПЕРЫ // ИЗОВРЕТЛТГЛИ
п где будет совершаться рабочий ход, п холод-
ную, конденсирующую пар.
Конденсатор резко увеличил экономичность
машпны. Уатт сделал еще несколько усовершен-
ствований, окончательно превративших паро-
атмосферную машину в паровую, и в 1768 г.
по (ал прошение о патенте па свое изобретение.
Патент он получил, по построить паровую
машину ему долго не удавалось. Тоне хвата-
ло денег, то не было механизмов для достаточ-
но тонкой обработки поршня и цилиндра, то по
получалось точной пригонки деталей.
Много мытарств претерпел Уатт. И только
когда его компаньоном стал крупный англий-
ский промышленник Болтон, вложивший сноп
ере тства в постройку машины, дело сдвинулось
с места. В 1774 г. паровая машина Уатта была,
наконец, построена и успешно прошла испыта-
ние. Она была вдвое эффсктнппое машпны Нью-
комена и быстро распространилась на шахтах
С этого времени материальные дела Уатта
окончательно поправились. Переложив всю
финансовую часть на Болтона, сам он занялся
только любимым делом изобретательством.
Но служить иск почпте льпо технике Уатту
не всегда удавалось. Его постоянно втягивали
в судебные [процессы с изобретатолямп, совер-
шенствовавшими его машину, много npi меии
отнимали покупатели. Однако Уатт продолжал
работу.
В 1784 г. Уатт создал первую универсальную
паровую машину двойного действия. В пси пар
поступал в цилиндр попеременно, то с одной
стороны поршня, то с другой. Поэтому пор-
шень совершал и рабочий, и обратный ход
с пом >щыо пара, чего не бь ю в прежних маши-
нах. Кроме того, Уатт сконструировал центро-
бежный регулятор, который включил в конст-
рукцию этой машины. ’ 1арьс писал: «Великин ге-
ний Уатта обнаруживается в том, что патент, взя-
тый им в апреле 1784 г., давая описание паровой
машины, изображает ее не как изобретение
лишь для особых целей, но как универсальный
двигатель крупной промышленности». И дей-
ствительно, двигатель Уатта годился для любой
машпны.
За эти годы Уатт изобрел также пять спо-
собов превращения возвратпо-постх нательного
движения во вращательное. Один из них—
замена крпвошпппо-шатунного механизма зуб-
чатой передачей был очень важным изо-
бретением. Другой до сих пор называют парал-
лелограммом Уатта.
Но Уатт занпмался не только усовершен-
ствованием своей машпны. Ему принадлежали
п такие важные изобретения, как первый в
мире паровой молот п паровое отопление.
Сконструировал он п несколько счетных ма-
шин, копировальных прессов н т. п.
Глубокий знаток техники, Уатт любил
п понимал литературу, нладел несколькими
языками. Своим умом п разносторонними зна-
ниями он всегда привлекал к себе не только
молодежь, по и людей с большим жизненным
опытом, образованных п хчепых.
В последние годы жизяи i атт был бли-
зок с известным писателем Вальтером Скоттом,
который искренне восхищался разнообразием
познаний своего друга.
Дж. Уатт> довелось еще при жизни j видеть
победное шествие своего изобретения по всем
странам. Окруженный уваж< нпем п славой,
он прожпл последние годы своей жпзип в спо-
койствии и достатке.
МЕХАНИКИ ЧЕРЕПАНОВЫ
конце XVIII и первой половине KIX в.
в поселке Выйского завода па Урале кила
ci чья Черепановых, нокхспых крепостных ма-
стеров. Выйскпй завод и puna (лежал оогатеп-
540
НЫДЛ ЮЩИИСЯ ШПКГПРРЫ И ПЗОКРЕТЛТЕЛИ
шпм заводч11кам-Ь|мч10стникам (емндопым. Ро-
доначальником Черепановых был крепостной
дровосек Петр Черепанов. Сын его А иксеи
был занят на ратлнчных заводских рабо-
тах, не требовавших особого «умельства». По
своим детям он дал хорошую подготовку.
Особенные способности к мастерству с детства
проявлял старший сын Алексея Черепанова
Ефим (1774 1842).
В последней четверто Х\ III в. металлургия
п металлообработка бурно раш пвались. По
выплавке чугуна Россия занимала парное
место в мире. Великолепное уральское желето
□ больших количествах вывози in и Англию
и другие страны. На уральских заводах тру-
ди юс ь много крепоситых мастеров, изобре-
тательность которых способствовала успехам
русскон металлургии.
Ефим ревностно изучал все отрасли завод-
ского мастерства. Особенно он интересовался
устройством воздуходувных miхов и иных «ма-
хни», приводимых и движение сплои воды, ло-
та ieii пли просто вручную. В свободное от
работы время Ефим самостоятельно изучал
основы механики и другие науки.
Ефиму было немногим больше 20 лет, когда
его послали как отличного специалиста по
воздуходувным мехам па строящийся под Пе-
тербургом завод Салтыковых. Три года провел
молодой специалист вблизи столицы с ее много-
численными заводами. Его кругозор расши-
рился, он приобрел много новых знаний в раз-
личных областях производства.
Но пос io возвращения в родные места талаи-
тлнвып юноша долго еще занимал самые скром-
ные должности. Лишь в 1807 г. он стал «плотин-
ным мастером» Выйского завода.
Это был важный пост. Плотинный руководил
постройкой и эксплуатацией гидротехнических
сооружений плотин, водохрапи гпц, кана-
лов, а также водяных колес и всех водо-
действующих конных п ручных устройств.
Грамотным, сметливым, по м< нее способным
к изобретите н.стну был брат Ефима «завод-
ской служите |к» Алексей (1786 1817). Завод-
ская адмнннст рацпч использовала его по раз-
личным поручениям, он часто ездил в Москву
и Петербург.
В то время паровых двигателей в России
было мало, особенно на Урале. Директор
Нижие- тагильских заводов и главные приказ
чпки убеди hi Демидова, что строить такие ма
шины прел, цчгременно, а уж тем более не сле-
дует поручать этого дела крепостным «домашним
механикам». Ефим Черепанов организовал на
Выпеком заводе механический цех («фабрику»'.
На своп страх и риск он построил ^апенькую
паровую машину, которая успешно приводила
в движение токарные станки.
У выйского плотинного по (раста 1 утке
верный помощник — его сын Миров (1803-
1849). Этот высокий юноша с рыжими волосами
и упрямым взглядом широко расставленных
глаз проявлял с детских лет таков же интерес
к технике, как н его отец. Сметлив сть и рабо-
тоспособность Мирона были удивит львы. Под
руководством отца он так хорошо обучился
грамоте, арифметике п черчению. что уже п
12 лет его приняли писцом на Выйский гавод.
Отец и сын были очень привязаны дру г к дру гу
О достижениях Ефима Черепанова и о его
механическом цехе узнал Н.И. Демидов. Вспом-
нив, что еще Алексей Чер< панов рассказывал
ему о талантах старшего брата, Демидов пос-
ла. । его в Англию с важным н спешным пору-
чением: выяснить, почему снизился сбыт рус-
ского железа. В Англии Черепанов посеиы
важнейшие промышленные центры страны и
внимательно изучал передовой технический
опыт. Английских специалистов поражали трез-
вые, глубокие оценки «сибирского механика»,
его талант и звания.
Черепанов пришел к заключению,
что для успешной конкуренции рус-
ского железа с западноевропейским
541
ВЫДАЮЩИЕСЯ I'l’JKEllFI Ы И ППОЕГГГЛ "Е..'И
нужно технически переоборудовать ураль-
скую промышленность и, в частности, ввес-
ти паровые двигатели. Н. Н. Демидов после
долгих колебаний согласился пронестп часть
намеченных Черепановым мероприятий п
назначил его главным механиком Нижне-
тагильских заводов. Теперь Черепанову
стало легче работать. Он добился от хозяина
согласия па постройку машины наиболее
совершенного типа, которую «к каждому дей-
ствию можно пристроить». С помощью сына и
"механическогоштата» мастеров, собранных на
Выпеком заводе, В. А. Черепанов в 1824 г.
построй I машину в 4л.с., в 1826- 1827 гг. —
другую, мощностью более 30 л.с., а еще через
трп года — третью, в 40 л.с. Первую испробо-
вали сначала па мукомольной мельнице, а по-
том применили на платиновом прииске. Две
другие работали па шахтах М щного рудника по
откачке грунтовых вод. Вскоре Черепановы
построили паровой двигатель по заказу ураль-
ского завода Расторгуевых. Строители самых
сложных машин Черепановы стали известны
далеко за пнеделамп демидовскпх заводов.
Отец п сын Черепановы не переставали учи-
ться. Опп по раз ездили па разные предприятия
Урала, Москвы, Петербурга, побывали в Шве-
ции. К атому времени у них появился еще одпн
помощник • сын Алексея Черепанова Аммос,
который закончил заводское училище и в 1829 г.
поступил па Выйскпй заво i.
Успехи Е. А. Черепанова бы чистоль велики,
что в начале 30-х годов главный начальник
уральских заводов представил механика
к награждению золотой медалью. Но петер-
бургское начальство не пожелало дать
крепостному п «простолюдину» золотую медаль
п дало лишь серебряную (к этому времени
Н. Н. Демидов умер и во главе заводов
стояли его сыновья). Демидовы решплп проя-
вить великодушие к мастеру, отмеченному
официальной наградой, и в 1833 г. далп
Е. А. Черепанову вольную, но семья его по-
прежнему оставалась в крепос гной зависимости.
Между тем Мирон Черепанов приступил
к работе над созданием «паровой телеги»—
паровоза. По-видимому, к этой мысли механик
пришел вместе с отцом и талантливым инже-
нером Ф. И. Швецовым, тоже выходцем из
крепостных.
Но помепшки-крепостпньп не были заин-
тересованы в новых видах транспорта. В их
распоряжении был дешевый принудительный
труд крестьян, отбывавших гужевую повин-
ность. Против железных дорог в пароходов
выступали извозопромышленники и судовла-
дельцы, жестоко эксплуатировавшие возчиков
и бурлаков. Черепанов и Швецов, выступив-
шие ia введение рельсовых дорог с па росой
тягой, были пионерами новой техники.
Много дала Мирону Черепанову поездка в
Англию (1833). Однако у пего не было возмож-
ности изучить устройство английских паро-
возов и снять чертежи с их деталей. Тагпль-
екис мастера и «механический штат» Вын-
ского завода решали изжпейшие технические
вопросы устройства паровозов сами.
Первый черепаповскпн паровоз был построен
в 1834 г., а второй — в 1835 г. Между Выйскпм
заводом п Медным рудником проложили до-
рогу из чугунных грибовидных рельсов, про-
тяжением более 3 к.и. Первый паровоз пел состав
весом до 3.2 Т, а второй — до 16 Т со скоро-
стью 13- 16 км/час. Устройство паровозов прин-
ципиально не расходилось с наиболее совер-
шенной в то время стефепсоповской системой.
В горизонтально расположенном котле было
до 80 дымогарных трубок. Два паяшых ци-
линдра размещались горизонтально г пе-
редней части паровоза. Локомотив был снабжен
оригинальным механизмом обратного хода.
Одновременно с созданием первых в России
паровозов Черепановы успешно усовершенство-
вали различные отрасли заводского производ-
ства. Опп строили гидротехнические сооруже-
ния, создавал! металлургическое обору дованве,
металлообрабагывающпе станки, паровые ма-
шины. Вместе с Швецовым работали они и над
использованием тепла п теплотворности отхо-
дящих газов медеплавильных и доменных печей.
Однако реакционно настроенные заводские при-
казчики относились к талантливым изобретате-
лям недоброжелательно п постепенно отстра-
нили их от обяз.апп.эстей главных механиков.
Напряженная, непосильная работа и посто-
янные неприятности тяжело сказались на здоро-
вье Е. А. Черепанова. В 1842 г. он умер от кро-
ной ШПЯНПЯ в МОЗГ. Мирон И Аммос ЧерсНаПОВЫ
продолжали его дело. Но работать им ста-
новилось псе тяжелее. Хозяин завода \. Н. те-
ми щв постоянно жил за границей и не ю-
г.ерял русским специалистам, тем более вы-
хэдцал! из крепостных. Все заводские цела
он передал в руки иностранных советников п
бездушных карьеристов. Ф. II. Швецова уво-
лили. Новое начальство было против строитель-
ства паровых машин п станков на заводах,
предпочитая покупать ьсе готовым па стороне
Выйское механическое заведение было лпквпдп-
роиано. Паровозы Черепановых бездействовали.
542
ВЫДЛН/ЩПГСН Н1ПК1П1 !‘1>1 И ИЗОЬРЕТЛТЕЛИ
На заводских рельсовых линиях применяли
лишь конную тягу.
В 1849 г. Мирон Черепанов, выдающийся
русский механик, строитель первых паровозов
в России, скончался в расцвете сил.
Аммос Черепанов продолжал работать над
усовершенствованием паровых машин Есть
сведения (к сожа.к нпю, пе в щтвержденпые
документами), что он построил большой паро-
вой самоход («паровой слон») для перевозки
грузов между Салдпнскими заводами. Вольной
он так и нс пе 1учпл.
Наследие Черепановых многообразно. Они
создали много сооружении, машин и механиз-
мов. которые продолжали работать п после
смерти механиков.
После них остались оригинальные техни-
ческие идеи, замыслы, усовершенствования.
Дело 4i репавовых продолжали их преемники—
опытные «умельцы» всех специальностей.
ДЖОРДЖ СТЕФЕНСОН
(1781—1848)
Джордж Стефенсон, одни пз выдающихся изо-
'"'брс гателей и конструкторов области желез-
нодорожного транспорта, родился в семье
шахтера Роберта Стефенсона в горняцком по-
селке Вайлем, недалеко от Ньюкасла, крупного
центра каменноугольной промыв1 юпиостп Анг-
лии. С ранних лет Джордж должен был вносить
свою лепту в скудные доходы семьи. Он работа л
и пастухом, п погонщиком лошадей при подъ-
емном вороте, и кочегаром, п машинистом при
паровом двигателе.
До 18 лет юноша оставался неграмотным,
как и большая часть ньюкаслских шахтеров.
Потом он после тяжелого, долгого рабочего для
стал посещать вечернюю вача.ппую школу.
Однако основные знания по арифметике, меха-
нике и другим техническим наукам Стефенсон
приобрел самостоятельно. А в редкие часы
досуга он изобретал различные устройства.
В 1802 г. Стефенсон обосновался в поселке
Уиллингтон, I io ему поручили управлять паро-
вой подъемной машиной. Дежуря по ночам у
машины, Стефенсон не терял пп минуты, усерд-
но занимаясь бесконечными математическими
расчетами плп ... починкой обуви шахтерам
ему необходимы были средства на учение.
В 1805 г. Стефенсон с женой и сыном пере-
ехал на Узстмурскне копи, гдо стал работать
механиком при большой подъемной паровой
машине. Здесь на него обрушилось несчастье—
после тяжелей) болезни умерла жена, а через
год струя горячего пара выжгла глаза его отцу.
Началась жизнь, полная лишении. 13 эти
го Гы Стефенсон, проявив упорство в настой-
чивость, настолько пополнил свои знания, что
стал решать технические за тачп, доступные
лшпь специалисту-инженеру. Управляюпще ко-
ini мп обратили па него внимание и назначили
механиком всех копен.
Зная по опыту, какое огромное значение
имеет систематические образование, Стефенсон
приложил все силы к тому, чтобы сын его стал
квалифицированным инженером. Это требовало
расходов, огромных для средств семьи Сте-
фенсона. II механик больших копей чинил обувь
соседям, исправлял часы — словом, не отказы-
ва .ся пп от какой работы, лишь бы достать день-
ги на обучение сына. Помогая сыну готовить
уроки, Стефенсон пополнял п своп знания по
алгебре, тригонометрии, фишке, химии.
В 1813 г. Длсордж Стефенсон, котором) в то
время было 32 года, впервые занялся устрой-
ством «самодвпжущепся паровой машины —
паровоза. Он решил, используя опыт преды
дучцпх конструкторов паровозов, создать более
совершенную машину.
15 июле 1814 г., после десятимесячной работы,
Стефенсон закончил первый паровоз для Кил-
липгуортской рельсовой дороги. По устройств)
543
НЫДАЮЩПГСЯ ЧИЖ1 ПРЯМ Я И ЮШЧ ТЛТЕЛЯ
котла, расположению цилиндров и ^пстеме пере-
дачи оп напоминал некоторые на предшествую
щнх гниов паровозом и был недостаточно мощ-
ным. На первом испытании паровоз передви-
гал состав весом в 30,5 Т, развивая скорость до
б км час. После года эксплуатации паровоз
Стефенсона дал лишь небольшую экономию, и
расчетливые хозяева предпочли пока сохранить
конную тягу па рельсовых путях.
Но Стефенсон не унывал. Он настойчиво
продолжал работать.
В 1816 г. изобретатель со «дал трехосный
паровоз «Киллннгуорт», который мог вести со-
став весом 50 7 со скоростью 10 км час. Преиму-
щество паровозов перед копной тягой стано-
вилось явным.
Хозяев смущало основное требование Сте-
фенсона — одновременно с паровозами улуч-
шать и путь. Ведь чугунные рельсовые дороги,
рассчитанные па конную тягу, были с шшком
слабыми и несовершенными для локомотивной
тяги. Ото требовало больших дополнитель-
ных расходов, а хозяева на них скупилась.
Однако грузов на шахтах и заводах пере-
возилось псе больше, и некоторые владельцы
реши in pncKiiyab. Стефенсону стали поручать
переоборудование конных рельсопых дорог на
паровую тягу. В 1830 г. была открыта знамени-
тая дорога Манчестер Ливерпуль протяжен-
ностью 48 км.
Борьба за постройку этой дороги - одна
nt самых волнующих страниц в славной био-
графии талантливого сына английского народа,
.'.'то была решительная победа пара па сухо-
путном транспорте и начало новой железно-
дорожной эры.
Успехам Стефенсона содействовало быстрое
развитие английской промышленности. Круп-
ное машинное производство нуждалось геперь
в новых, более совершенных средствах передви-
жения. Владельцы манчестерских фабрик и ли-
верпульские купцы стали поддерживать планы
строительства железных дорог с паровой тягой.
Против них выступали самые реакционные си-
лы — помещики и духовенство.
Понадобилась непреклонная убежденность,
энергия, настойчивость Стефенсона, чтобы до-
вести строптел! ство железной дороги до кон-
ца. Хозяева постоянно подводили его, враги
подвергали яростной трапле.
Однажды все решили, что и упрямый
Стефенсон отступит: на пути лежало торфяное
болото шириной 6,5 км. Стефенсон распоря-
дился соорудить легкую насыпь, которая дер-
жалась бы па поверхности болота, как понтон-
ный мост. «Потонет! Болото существует с со-
творения мира!»— злорадствовали враги. И в
одном месте насыпь действительно стала ухо-
дим. под поду. Стефенсон распорядился сыпать
в этот бездонный пропал мот. фашинник п торф.
I рп с половиной года непрерывный поток тачек
подвозил материалы к проклятому болоту.
И волн Стефенсона победила. Рельсовый путь
пересек болото и нс давал вн малейшей осадки.
Сын Стефенсона Роберт, вернувшись пз
Южной Америки, где оп провел несколько лет,
помог отцу 'авершить строительство. На за-
воде в Ньюкасле они организовали постройку
паровозов нового типа. На испытаниях паро-
возов лучшего типа победил стефепсопопскии
паровоз «Гакета». Важнейшей особенностью
«Ракеты» было применение парового котла с
двадцатью пятью дымогарными трубами. По
этим трубам шли раскаленные топочные газы.
Они отдавали свое тепло воде в котле, что
значительно увеличивало поверхность нагрева.
Котлы первых паровозом имели обычно одну
прямую жаровую трубу.
После 1830 г. отец и сын Стефенсоны стали
всемирно признанными авторитетами по же-
лезнодорожному строительству. Они участво-
вали в постройке многих важных дорог п Анг-
лии и за границей.
Особенно гордился Джордж Стефенсон
Норт-Мидл.эпдской липпеи между Лондоном и
□днпбургом. Дорога шла 115 км по сильно
пересеченной гористой местности, по 200 мо-
стам и через 7 туннелей.
Стефснсонопские паровозы экспортпроватнсь
в Бельгию, Францию Германию, США. В 1834 г.
на заводе Роберта Стефенсона был построен
трехосный паровоз, названный «Патентовла-
делец». Оп получил большое распространение
в Англии п за ее пределами.
Джордж Стефенсон принимал жпвое участие
и нескольких научно-Ti хпическнх обществах,
рассматривал новые изобретения, koiicj чьтп-
ровал сооружонпе новых дорог и т. д.
Но при этом оп упорно отклонял присвое-
ние ему каких-либо званий или титулов. Гор-
дый своим простым происхождением Стефенсон
писал, что не хочет «этих пустых добавок к
своему имени».
Судьба Стефенсона — это волн®ощая по-
весть о славном сыне английского рабочего
класса, который н тяжких условиях капита-
листической Англии времен промышленного
перепорота добился решающих успехов благо-
даря своему таланту, неиссякаемой энергии,
самоотверженности и железной воле
выдлющиесн iiiiii:i iii.i‘i.i и изобретатели
П. П. АНОСОВ
(1797—1851)
ржавел Петрович Аносов был сыном мелкого
чиновника Вергколлегвн — так называли
тогда Горную коллегию.
Когда Павлу исполнилось 9 лет. его отца
перевели в Пермь, по прожили они там иедол
го. Скоропостижно скончался отец, а вскоре
умерла п мать. Детей взял на воспитание
дед, Лев Собакин, в то время известями
механик Камско-Воткпнскпх заводов. Он ре
шил дать свопы внукам хорошее образование
и исходатайствовал им вакансии в одном из
лучших учебных заведении Петербурга в
Горном кадетском корпусе В 1809 г. дед от-
вез своих ину ков Павла и Василия и Петер-
6ypi. Учились они, как тогда писалось, на
казенный кошт, «за счет хребта Уральского»,
т. е. иа стппен цпо из средств главноуправляю-
щего горных заводов Урала. Василии Аносов
На второй год после поступления в корпус умер.
Павел был среди первых учеников н еще во
время учебы стал интересоваться металлургией.
Окончил он кадетский корпус с большой золо
топ медалью, которую присудили ему «за при
черное благонравие, весьма похвальное поведе-
ние и успехи: весьма хорошие в геогнозии,
технологии, пробирном искусстве, металлур
гни. горном искусстве и маркшейдерском
искусстве».
Аносов получил назначение в Златоустов-
ский горпып округ. Как медалисту ему выдали
на обзаведение 500 руб. сумма по тому вре
мени немалая. Средн дру|их покупок Аносова
был микроскоп.
Первые два года Аносов работал практикан-
том. Он подготовил обстоятельное описание
горного н заводского производства Златоу
стовского завода. По окончании срока практики
Аносова определили па службу на только что
созданную оружейную фабрику. Началась пора
его творческой деятельности.
Прошло несколько лет. п молодой Аносов
стал управляющим оружейной фабрики. На
псп тогда работало много иностранных мастеров,
выписанных но указанию царя Александра I
из Германии. Однако и технологию производ-
ства стали они не внесли ничего нового. При
менявшийся на Златоустовской оружейной фа-
брике метод производства стали мало чем отлп
чался от приемов работы па других преднрня
гнях Урала В основе процесса лежал так па
пыиасмыи кричный горн. Сталь получалась пу-
тем сваривания сложенных в пучки полос из
кричного железа или же цементацией полос.
Чтобы железо нау глсродить (цементовать), во-
лосы погружали в ящики, переслан вали уголь
пым порошком, потом разводили огонь в топке
н по;Щсржнналн жар 8- 12 суток. Считалось,
что железу для цементовапня необходимо непо-
средственно соприкасаться с углем.
Аносов решил ускорить процесс. Си поместил
железо в тигельный горшок. В нем непосред-
ственного контакта угля и железа не было. Но
Павел Петрович понимал, что это только кажу-
щееся разделение: тигель стоял и горне, насы-
щенном продуктами горения угля. Разница за-
ключалась лишь в том, что углерод перешел
в газообразное состояние. 11 пока тигель оста-
вался открытым, частицы углерода настойчиво
атаковали железо. Полученная таким обра
зом сталь оказалась лучше, чем цементован
пая. Аносов сделал вывод, что «для получения
литой стали плавильный горшок с крышей есть
просто отпираемый ящик. Стоит только знать,
когда его открыть, когда закрыть. Цемептова-
пие железа, находящегося в горшке, совер-
шается точно так же, как в ящике с угольным
порошком, токмо тем скорее, чем возвышеннее
температура».
В 1837 г. н «Горном журнале» появился на-
учный труд Аносова «О приготовлении литой
стали». Исследователь совершил настоящий
переворот п технике производства стали. Все
дальнейшие усовершенствования X IX н. в этой
области основаны па его открытиях.
Поиски способов получения литой стали
тесно связаны с опытами получения булата.
Над методом ирон шодства этой необычайно у и
ругой п крепкой стали депствнтелыю висела
тайна. Многие ученые разных стран безус
пешио пытались се разгадать. Хпосов подошел
к этой тайне как гтубокнй исследователь.
Он ве ожидал легких успехов, он знал, что
путь к победе лежит через очень Долгие н иа
стойчпвые попеки и опыты.
В марте 1828 г. Аносов начал свой знаме-
нитый «Журнал опытам". 15 нем 186 записей.
Для получения булата Павел Петрович испро-
бовал самые различные материалы минераль-
ного н органического пронсхождения, разные
режимы плавки и охлаждения.
Исследуя полученную сталь, он впервые и
мире это было в 1831 г. стал рассматривать
кристаллы металла через микроскоп и увидел
«узоры, подобные по расположению булат
пым* .Этим Аносов зало'жил основы новой
пауки — металловедения.
□ 35 Детская эицикл'-псдип. т. 5
545
ВЫДАЮЩИЕСЯ ШЕ111РЫ И ИЗОБРЕТАТЕЛИ
Мпого раз Амосов был уже почти у цели,
но получить булат ему псе н.» удавалось. Одна-
ко он упорно добивался победы.
После долгих опытов исследователь прпшел
к выводу, что природа булата объясняется
чистотой исходных материалов п режимом
застывания металла.
«Железо и углерод п ничего более,— писал
он в опубликованном в 1841 г. сочинении «О
булатах»,— все дело в чистоте исходных ма-
терпалов, в методе охлаждения, в кристалли-
зации». Аносовские изделия пз булата оказа-
лись настолько высокого качества, что самые
крупные знатоки пе могли пх отличить от луч-
ших — индийских.
Многолетний труд по отысканию тайпы була-
та привел Аносова к другому чрезвычайно
важному' открытию. Прибавляя в тигли разные
химические элементы. Павел Петрович гтал
получать сгаль с различными свойствами. Гак,
прибавка 1% марганца дала сгаль «крепкую»,
а прибавка 2% — сталь, хорошую «и по ков-
кости и по остроте». На этой стали оказались
и узоры. Аносов проводил плавкп с хромом,
титаном и многими другими элементами. Это
было началом металлургии качественных, или
специальных, сталей.
Аиосоп занимался не только металлургией.
Он был и геологом, п химиком, и конструкто-
ром. В геологии известен «спприфер Аносова»
(род вымерши-, плечепогих, встречающийся там
где есть морские отложения). Известный анг-
лппсьпн ученый-геолог Мурчпсон, посетивший
и те времена Урал, признал, что находка Апо-
сова позволила по-новому осветить всю исто-
рию Уральских гор.
Став начальником Златоустовского горного
округа и дослужившись до звания генерал-май-
ора, Аносов всюду насаждал передовые методы
производства. Он вел энергичную борьбу с кон-
серватизмом и неверием в народные таланты.
Аиосоп сконструировал золотонромыьаль-
ную машину, которая нашла применение па всех
промыслах России и за границей. По апосовским
чертикам были установлены машины на золо-
тых приисках в Егппте.
Советские люди высоко ценят заслуги этого
замечательного патриота, талантливого сына
Родины. В Златоусте, в городе, где Аносов
провел тридцать лет, ему воздвигнут памятник.
Б. С. ЯКОБИ
(1801—1874)
g 1834 г. в мемуарах Парижской академии
наук появилась заметка о новой «магнит-
ной машине». Сообщая об изобретенном нм
электродвигателе, автор писал: «Машина эта
дает непосредственное постоянное крутовое дви-
жение, которое гораздо легче преобразовывать
в другие виды движения, чем возвратно-посту-
пательное движение». Заметку подписал мало
кому в то время известный Якоби.
Работа электродвигателя Якобп была осно-
вана на притягивании разноименных магнит-
ных полюсов и отталкивании одноименных. Это
то самое явление, которое заставляет магнит-
ную стрелку компаса поворачиваться одним
концом к северу, другим — к югу.
Для переключения тока н обмотке было
сделано особое приспособление — коллектор.
Электродвигатель враща тся непрерывно и
придуман был настолько удачно, что его
основные части — вращающийся электромагнит
и коллектор — до сих пор сохранились во всех
электромашинах постоянного тока.
Изобретатель этого электродвигателя Борне
Семенович Якоби родился в г. Потсдаме, в
Германии. В 1823 г. он окончил Гёттинген-
ский университет и по желанию родителей стал
архитектором. Но молодого архитектора боль-
546
ВЫДАЮЩИЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И ИЧОНРЕТЛТЕЛИ
ше интересовала физика. Оп занялся усовер-
шенствованием водяных двигателей, затем ув-
лекся электричеством. Через несколько лет
появилась первая модель нового электродвига-
теля, потом — вторая.
В 1835 г. Якоби по рекомендации видных
ученых был приглашен в Россию — и Дернт-
скнй (ныне ГартускВй) университет. Здесь ои
занял должность профессора архитектуры.
С этих пор вся жизнь Якоби была связана с Рос
снеи. Он всегда подчеркивал, что его изобре-
тения принадлежат России, в которой изоб-
ретатель нашел свою вторую родину.
Молодой профессор архитектуры псе сво-
бодпое время отдавал работе вад усовершенство-
ванном своего электродвигателя.
Летом 1837 г. он, наконец, мог сообщить
Петербургской Академии паук, что созданный
нм двигатель работает вполне надежно.
Изобретением Якоби заинтересовались. Его
вызвали в Петербург для опытной работы по
применению электродвигателей па су уах фло-
та. Здесь Якоби стал работать вместе с замеча-
тельным ученым — акад. Ленцем. При содей-
ствии известного адмирала Крузенштерна (ко-
1 >рын совершил первое русское кругосветное
путешествие) они к 1839 г. построили два мощ-
ных по тем временам электродвигателя. Одни
из них был установлен на большой лодке п
вращал ее гребны? колеса. При испытании лод-
ка с экипажем в 14 человек в течение несколь-
ких часов поднималась против течения Невы,
борясь со встречным ветром и волнами. Это
было норное в мире электрическое судно.
Второй двигатель Якобп — Ленца катил по
рельсам тележку, п которой мог помещаться
человек. Эта скромная тележка приходится ба-
бушкой трамваю, троллейбусу, электропоезду,
электрокару. Правда, сидеть в ней было не
очень удобно: почти все место занимала бата-
рея. Других источников электрического тока
тогда еще не знали.
Элементы батарей быстро выходили из строя:
цинковый электрод в них разрушался, «-сгорал»,
подобно тому как сгорает уголь в топке паровой
машины. Но уголь был дешев, а цинк в те
времена стоил очень дорого. Работа электро-
двигателя с батареями обходилась в 12 рал до-
роже, чем работа паровой машины!
Нужно было получить дешевый электри-
чески'! ток. Якобп стал тщательно исследовать
гальванические элементы. И эта напряженная
работа дала неожиданный результат
Однажды, рассматривая электрод разоб-
ранного элемента Даниэля, Якобп заметил.
что слон осевшей па электроде медн легко от-
деляется. На нем запечатлелась каждая шеро-
ховатость, каждая мельчавшая царапинка элек-
трода!
Якобп подвесил имеете электрода медную
монету. Через некоторое время опа покрылась
слоем меди. Спя» этот слов Якоби увидел на
нем отпечаток монеты. Только отпечаток был
обратным. А что, если сделать таким способом
новую монету?
Якоби подвесил вместо электрода этот от-
печаток и включил элемент Прошло несколько
часов... Пора! Вынув нагретый током электрод,
Якоби осторожно разделил его на две части.
В одной руке остался отпечаток монеты, в дру-
гой — новенькая медная монета, в точности
подобная первой! Опа была как бы вытоплена
током гальванического элемента. Поэтому Яко-
бп назвал свое открытие гальванопластикой.
Но можно лп приспособить гальванопласти-
ку к какому-нибудь делу? Конечно, и «готов-
лять таким способом медные монеты невы-
годно, они обойдутся дороже серебряных. Якоби
стал пробовать получать копии с самых раз-
нообразных предметов. Однажды гравер принес
новую медпую дощечку для пхо шой двери.
На ней была вырезана надпись: «Профессор
Б. С. Якобп». Разумеется, дощечку немедлен-
но постигла участь вс< х метал.шчес.лтх пред-
метов в доме: она стала электродом. И вскоре
ЗЭ»
547
/>,./ 1 I ^ЩПЕСЯ И И ЯП. ПЕРЫ И НЗОПРЕТЛТЕЛП
Якоби уже держал в руках отпечаток дощечки.
Врезанные буквы надписи па отпечатке стали
выпуклыми. Ученый смазал пх краской и при-
жа I к бумаге. Надпись отпечата >ась прекрасно!
Теперь Якоби нашел, наконец, прим, пение
своему открытию. Можно делать точные фор
мы для печати. В России ужо печатались бу-
мажные деньги. Медные гравированные доски
быстро стирались. Приходилось заказывать
новые Но даже самые искусные граверы не
могли точно повторить пре кипи рисунок. День-
ги получались разными. Теперь этому пришел
конец!
Открытие гальванопластики получило приз-
нание во всем мире. В Петербурге было соз-
дано предприятие, которое с успехом пзго-
говллло путем гальванопластики барельефы п
статуи для украшения Исаакиевского собора,
Эрмитажа, Зимнего дворца, золотило листы
кровли для шпилей и куполов, размножало
медные копии с форм для печатания не только
денС!, ио и географических карт, почтовых ма-
рок, художественных гравюр.
Еще много лет работал Якоби на благо рус-
ской науки и промышленности. Он усовершен-
ствовал электрический теле! раф, годом раньше
С. Морзе создал пишущий телеграфным аппа-
рат, впервые использовал землю в качестве об-
ратного провода, изобрел подземный кабель
в свинцовой оболочке. Якобп усовершенствовал
мины с электрическим взрывателем, создал
реостаты и эта юны сопротивлений, придумал
новый способ пзготовленпяэталонопмер и весов.
Изобретения Якоби пе только помогали раз-
витию техники п просвещению парода. Они
обогащали предприимчивых заводчиков и фаб-
рикантов, выпускавших новью изделия. Но сам
изобретатель, признанный всем миром, избран-
ный членом Академии наук, удостоенный золо-
тых медалей разных ученых обществ, не разбо-
гател. На могиле Б. С. Якоби стоит бюст,
изготовленный при помощи гальванопластики.
Д. К. ЧЕРНОВ
(1839 1921)
р одилег Дмитрий Константинович Чернов и
Петербурге в семье мелкого чиновника. Он
прекрасно учился в гимназии и после ее
окончании поступил в техиолс > пчес! пн инсти-
тут. В 19 лот юноша блестяще окончил его,
получив диплом инженера технолога. За выда-
ющиеся успехи по математике его оставп ш в
институте преподавателем. В эти годы он бы i
так же вольнослушателем физико-математиче-
ского факультета Петербургского университета.
Окончив его, Ч< рпои по-прежнему стал пре
подавать математику в Технологическом инсти-
туте. Одновременно ои — помощник заведхто-
щего большой научно-технической библиотеки.
Но чистая математика влекла его меньше, чем
мир техники. Поэтому, когда молодого препо-
давателя пригласили работать инженером иа
вновь построенном близ Петербурга стале-
литейном заводе Обухова, он сразу же со-
!ласился.
Это произошло в 1866 г. В то время во всем
мире сталь лишь начала входить в произведет
по. И завод Обухова приступил к производству
новых пушок — не из бронзы, как их еще не-
давно делали, а из стали.
Первая русская стальная пушка была изгото-
влена в 1860 г. на Урале. Это было выдающим-
ся событием в сталелитейной промышленности
России. На Всемирной выставке 18G2 г. в Лон-
доне эта пушка превзошла орудия, представ-
ленные здесь, западноевропейскими странами
и Америкой, п получила высшую оценку и
премию.
Однако пушечное производство в России все
же нельзя было еще назвать па.таженп ты. Из-
готовленные на Обуховском заводе пушки боль-
шого калибра нередко разрывались прп первом
же выстреле. Причину этого установить не мог
ли. Химический состав стали считался безуко-
ризненным; литье, казалось, обрабатывалось
одинаково. Уже шла речь о том, что пропзвод
ство стальных орущий в России будет прекраще
но и заказы переданы на иное гранные заводы.
И вот тут-то дело спасло открытие Д. К. Чер-
нова. Он установил критические точкп нагрева
металла, известные теперь всему миру под на-
званием «точек Чернова».
Ученый неутомимо искал причину разру ше
ипя пушек. Тщательно пзу чая места разрывов
орудий, он обнаружил, что здесь сталь имеет
крупнозернистую структуру. Структура же ме
талла тех пушек, которые не разрывались,
была мелкозернистой. Следовательно, причина
брака крылась пе н химическом составе стали,
а я разной обработке литья.
Наблюдая за изготовлением стальных бол
ванок, Чернов видел, как, нагреваясь, они по
следовательно проходили все цвета калеиия-
от темно красного до ослепите, пяю-белого.
А когда мс талл медленно остывал иа воздухе, то
так же последовате тыю терял эти цвета; по
вдруг темнеющая масса ос гываювц'го метал
548
выдлкчцшсн iiii;i;iiin-.i>i,i п нмыч-.г\ге.ш
ла как бы вспыхивала, а затем снопа спокойно
остывала. Чернов без конца повторял опыт,
ц всякий раз это явленно, повторялось.
Ученый понял, что обнаружил какой-то
очень важный закон, позволяющий познать
таинственную жизнь металла. Он начал срав-
нивать закалку болванок, нагретых и не нагре-
тых до этой критической точки. Выяснилось, что
болванки, нагретые ниже критической темпера
туры, совсем не закалялись, оставались «мяг-
кими». Эту критическую точку нагрева (около
700°), при которой металл приобретает тем
но-В1ПН11С11ып цвет, Чернов назвал точкой .-I,
нлп точкой закалки.
Тем временем исследователь настойчиво
продолжал искать условия, при которых обра-
зуется крупнозерппстость или мелкозерни-
стость стат. Целыми (нямн он не выходил из
кузницы, пристально следя за тем, как куются
болванки. II оп обнаружил в поведении метал-
ла еще одну критическую точку, которую
назвал точкой 13.
Чернов выяснил, что когда металл нагрева-
ется до красного каления, его поверхность ста-
новится морщинистой, как бы шелушится. В этот
момент поковка и переходит в точку 13 (800-
850J для обычной стали). Затем, оставаясь все
того же красного цвета, поверхность метал
ла опять меняет вид. Пз блестящей, масля-
нистой, как бы мраморной, опа превращается
в Матовую, похожую па гипс. Оказалось, что
за время всех этих едва уловимых глазом пре-
вращений металла н происходит изменение его
структуры — опа становится мелкозернистой.
Открытия Чернова произвели подливную
революцию в металлургии Стало возмож
ным получать сталь с превосходными механп
вескими качествами, обрабатывая ее с помощью
нагрева, но открытому нм способу.
Дмитрий Константинович настойчиво про-
должал своп работы, открывая новые тайны
стали. Ученый хотел понять пиления, которые
происходят в остывающем металле. Много лет
он тщательно изучал кристаллизацию различ-
ных веществ, терпеливо выращивал кристаллы
попаренной соли и квасцов, следил за различ-
ными условиями замерзания воды, рассматрп
вая эти пиления как процесс кристаллизации.
Долгие годы исследования позволили Черно-
ву проникнуть в тайпы слитков. Он первым
в мире понял, что стальные слитки это ре-
зультат кристаллизации расплавленною метал-
ла. Оп объяснил, почему в центре слитка металл
более рыхлый, чем па его поверхности, как
образуются в литье пузыри, усадочные рако-
вины, пустоты, что пронсхо (Нт во время закал-
ки стали.
Найти законы, чтобы сознательно управлять
процессом обработки стали, было в то время
Крайпе необходимо. Без этого пе могла больше
совершенствоваться металлургия. Поэтому от
крытня Д. К. Чернова были особенно ценны.
Но вдруг неожиданно его деятельные нс
следования прервались. Из-за разногласий
с новым директором Обуховского завода прямо-
му и принципиальному Чернову пришлось
уйти в 0TCT3BKJ.
Отстранение от любимого (ела не сломило
его душевных сил. Он уехал па юг России, в
Бахмутскнй уезд, Екатеринославскои губернии,
чтобы заняться разведкой залежек каменной
соли. И на этом новом поприще проявился его
необычайный дар наблюдательности, его обоб
щающий ум. 11о едва уловимым признакам оп
научился судить о залежах земных недр п сумел
открыть богатейшие залежи каменной соли
близ Бряпцопки. Сейчас это рапой крупнепшнх
соляных разработок.
Когда улеглась горечь незаслуженной обп
ды. Черной возвратился в Петербург к ни
женерной работе В 1886 г. оп поступил на
должность главного инспектора и мпнпстер
519
ВЫДАЮ ЩИЕСЯ И HIKE ПЕРЫ И ИЗОБРЕТАТЕЛИ
ство путей сообщения, а и 1889 г. получил при-
глашение руководить кафедрой металлургии
в Петербургской артиллерийской академии.
Тридцать лет жизни отдал Дмитрий Копстан
тпновпч работе и этой академии, воспитав не-
сколько поколений военных металлургов.
Одновременно с занятиями в академии он не
прерывал и своих исследований, находя новые
способы обработки стали. Он разработал такие
смелые проекты, которые и сегодня еще лишь
начинают осуществляться. Так, Чернов нашел
способ получения стали непосредственно из руд
и создал проект плавильной печи для этого.
Творчество Чернова удивительно много
гранпо. Всю жизнь занимаясь проблемой
обработки стали, оп вместе с тем еще в 1893 г.
создал модель летательного аппарата. Зани
мался оп также ботаникой и астрономией.
Д. К. Чернов как ученый-металлург был
признан всем миром. Его открытия превратили
металлургию из ремесла и «искусства», опираю-
щихся лишь на опыт, в точную науку, основан
нуи» на определенных законах природы. Его
труды во многом способствовали тому, что имел
ио сталь сделалась основой современной тех-
ники и заняла i лавенстиующее место в метал-
лургии
Мировая наука называла его «отцом совре-
менной металлографии». В некрологе, написан-
ном за рубежом в год смерти ученого, говори-
лось: «Столь прекрасная жизнь, получившая
мировую оценку, делает великую честь России».
П. Н. ЯБЛОЧКОВ
(1847—1894)
ржавел Николаевич Яблочков с детства любил
технику. В 12 лет он сконструировал зем-
лемерный прибор, которым долго пользовались
крестьяне Сердобского уезда.
Отец Яблочкова небогатый помещик Са-
ратовской губернии — отдал мальчика в Петер-
бургское военное училище Там Яблочков осо-
бенно увлекся физикой и ее еще мало изученной
областью—электричеством. С большой радостью
посвятил бы он свою жизнь науке, но после
окончания курса пришлось служить саперным
офицером в Киевской крепости.
Молодой человек тосковал. Повседневная
служебная рутина тяготила его. И только
когда его послали учиться в «Офицерские галь-
ванические классы», оп почувствовал себя по-
иастоящему счастливым. Снова Петербург, лек-
ции видных ученых, в том число и акад. Якоби
(см ст. «Б. С. Якоби»), После выпуска Яб-
лочков твердо решил порвать с военной служ-
бой и при первой возможности ушел в от-
ставку.
Началась новая жизнь. Яблочков поселился
в Москио и занял должность начальника теле-
। рафа недавно построенной Московско-Курской
железной дороги. Оп встречался с изобретате-
лями, бывал иа собраниях ученых обществ,
оборудовал мастерскую, где мог ставить опыты
и строить нужные ему приборы.
После опытов изобретателя Л. И. Лодыги-
на (см. ст. «А. II. Лодыгин»), разработавшего
несколько типов ламп накаливания, Яблочков
заинтересовался электричеством как источни-
ком спета. Но, в отличие от Лодыгина, он пошел
др}гим путем. Оп занялся дуговыми лампами.
Явление дуги, т. е. электрического раз-
ряда, возникающего между двумя сближенными
угольными стержнями — электродами, было от-
крыто в 1802 г. профессором Петербургской
медико-хирургический академии Василием Пет-
ровым. Однако расположенные друг против
друга угольки быстро сгорали, расстояние меж-
ду ними увеличивалось, и дуга угасала.
Изобретатели разных стран придумали не-
сколько регуляторов расстояния между углями,
но все это были сложные, громоздкие, часто
ломающиеся приборы.
Яблочков тщательно испытывал все изве-
стные системы регуляторов. Он работал очень
увлеченно и даже оставил службу, отнимавшую
много времени. Но для опытов нужны были
деньги, и вместе со своим другом оп открыл
механическую мастерскую и магазин физи-
ческих приборов. Однако у молодого изобре-
тателя не было коммерческих способностеи и
дела шли плохо.
Яблочков бедствовал, но держался стойко.
Он проделывал сотни опытов в поисках под-
ходящего изолирующего вещества. Решал он
и еще одну серьезную задачу — «дробления све-
та», добиваясь, чтобы в одну цепь можно было
включать несколько ламп.
Исследования были уже близки к заверше-
нию, когда Яблочкову внезапно пришлось все
броспть и уехать в Париж: он запутался в
долгах, кроме того, им, как политически не-
благонадежным, заинтересовалась полиция.
Нужно было скрыться, чтобы избежать ареста.
Парижская жизнь изобретателя мало отли-
чалась от московской: работа в мастерской и
опыты, опыты без конца...
Рассказывают, что, сидя однажды в кафе,
Павел Николаевич случайно положил перед
550
НЫДЛЮЩПЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И Н tOr.PHTATK.'Ht
собой на столик два карандаша — параллель-
но один другому, п, когда взглянул на них, у
пего перехватило дыхание: ведь именно гак, па-
раллельно друг другу, можно расположить
угли дуги Петрова!
Яблочков немедленно приступил к новым
опытам. Два угля, поставленные вертикально,
были разделены изолирующим слоем каолина.
Между углями загоралась дуга. Не нужно было
никакой регулировки. Угли сгорали равномер-
но, они были укреплены па простой подставке,
типа подсвечника, и расстояние межд> ними
оставалось неизменным. Каолин испарялся по
мере сгорания углей Эта «свеча» была проста
в изготовлении и очень дешева.
Разрешил Яблочков и трудную задачу «дроб-
ления света». Дело в том, что свечи Яблочкова
горели при небольшом напряжении. Их вклю-
чали по нескольку штук последовательно, по-
добно тому как мы сейчас включаем маленькие
лампочки в гирляндах для освещении новогод-
них елок. Но при последовательном соедине-
нии стоило одной свече отключиться или погас-
нуть из-за какой-нибудь неисправности -цепь
тока разрывалась и все остальные свечи гас-
ли, как но команде.
Чтобы обойти это затруднение, Яблочков
применил систему индукционных катушек.
Каждая свеча п ш группа свечей снабжалась
катушкой с двумя обмотками. Первичные
обмотки всех кач ушек были постоянно вклю-
чены в цепь. Протекающий по ним перемен-
ный ток наводил электродвижущую силу во
вторпчвых обмотках. Стоило в любой па вто-
ричных обмоток замкнуть выключатель - све-
ча загоралась. А при размыкании выключателя
снеча гасла, ио остальные могли гореть: ведь
первичная обмотка оставалась включенной и
ток во псей цени пе прерывался.
В 1876 г. изобретение Яблочкова было за-
патентовано. Его свечи осветили улицы и пло-
щади Парижа, Лондона, Бер гина.
Все спои деньги, полученные за изобрете-
ние, Яблочкоп отдал французской фирме, что-
бы выкупить право производить свечи у себя
па Родине...
Павел Николаевич вервулся в Россию.
Столица встрети га его восторженно. В 1879 г.
многие улицы Петербурга былп освещены све-
чами Яблочкова. Павел Николаевич с большим
успехом читал лекции об электрическом осве-
щении. Было создано «Товарищество Яблоч-
ков - изобретатель и К"».
Однако все то же отсутствие коммерчески .
способностей не дало Яблочкову закрепить
успех. Многие изобретатели стали видоизменять
свечу, появились другие лампы, соперничавшие
с лампой Яблочкова. Товарищество потерпело
крах. Павел Николаевич опять принужден был
уехать в Париж. Там он занялся вопросом о
получении электричества непосредствг нпо пз
химической энергии угля.
Однажды во время опытов в киартире Яблоч-
кова произошел сильный взрыв. Он губительно
повлиял па здоровье Павла Николаевича.
Тяжелобольной Яблочков приехал в Рос-
сию и поселился в Саратове. 1 ам он и умер
До последних дней перед диваном, па котором
он лежал, стоял стол с приборами и Яблоч-
ков делач своп исследования. Когда оп очень
слабел, жена п сын помогали ему.
Заслуги изобретателя в развитии пауки
высоко оценены в нашей стране. У нас изда-
ны все его труды. На его могиле воздвигнут
памятник.
А. Н. ЛОДЫГИН
(1847—1923)
JJo.HMrnn родился в Тамбовской губервпи. Бее
мужчины в его семье были военными, и
Александра Николаевича тоже отдали сначала
в Воронежский кадетский корпус, а потом ь
551
НЫЛ IКНЦИК >1 ПП/КЕШ РЫ // //ЗО/,7’/£7Л7Л..7//
Московское юнкерское училище. Но оп был
равнодушен к строевой муштре и признанию
армейского офицера. Еще в училище он начал
изобретать летательную машину и отдавал ей
все свободные часы.
Летатс |ьпая машина Лодыгина бы..а гели-
коптером, или, как мы теперь говорим, верто-
летом. Сам изобретатель называл ее «электро-
лстом». Ра Тработал Лодыгпи и другой «элект-
ролет» с машущими крыльями, но ни та,
ни (ругая его машина не была построена.
Проектируя своп летательные машины, Ло-
дыгин задумался над их освещением во время
ночных полетов. Надо было создать светильни-
ки, которые не нуждались бы в постоянном
присмотре и регулировке. У дуговых ламп бы
ш п то время сложные п несовершенные регу-
ляторы, и каждой лампе для питания нужна
была особая динамо-машина. Кроме того, свет
ламп бы I очень силен, а от их жара мог вспых-
нуть электролет. Лампа накаливания предста-
влялась Лодыгину более подходящей. Однако,
хотя нема ю изобретателей н разных странах
тру дилось над ламнамн накаливания, ни одна
еще не была применена на практике.
Пост! пенно Лодыгин целиком отдался по-
искам простой и недорогой лампы накаливания.
Он зпа I, что многие изобретатели пробовали
пака пгвать током проволоку из ра шинных ме-
таллов, стержни из угля п графита. Но все эти
материалы горели па воздухе пли в стеклянном
баллоне очень недолго.
Но полагаясь па псе, что было сделано до
него, Александр Николаевич снова начал испы-
тывать все эти материалы. Помогал ему талан-
тливый электротехник В. Ф. Дидрихсон.
-Лодыгин скоро убедился, что лучшее «голо
накала» — уголь, и предпринят новые опыты
по накаливанию кусочков кокса. Однако они
быстро сгорали па открытом воздухе. Изобре-
татель стал накаливать их п закрытых сосу-
дах. думая, что кислород, находящийся в сосу-
де, быстро выгорит и накаливаемое тело, остав-
шись п азотной среде, будет сгорать медленнее.
Первая лампа Лодыгина представляла со-
бой герметически закупореппьп стеклянный
цилиндр. Сквозь ого крышки были пропущены
металлические проводники. К одному провод-
нику ток шел от гальванической батареи
плн от динамо-машины по изолированному
проводу. Пройдя через угольный стержень,
ток через другой проводник выходил пз лампы
и возвращался к источнику. Чтобы выключить
какую-нибудь лампу в цепи, достаточно было
повернуть стерженек, который замыкал нако-
ротко обе металлические крышки. Тогда ток не
достигал угольного стержня. Горела лампа Ло-
дыгина всего 30—40 мин.Потом угли ш орали,
и нужно было их менять. Непрестанно работая
над совершенствованием лампы, Лодыгин стал
вводить в баллон по два и даже по четыре
угольных стержня. Когда первый сгорал, сле-
дующий начинал накаляться ужи прп выгорев-
шем кислороде и горел дольше. Самый лучший
результат дало выкачивание воздуха из цп
лнндра. Пос № этой операции лампа горела
уже несколько часов. Правда, сильного раз-
режения воздуха Лодыгин но смог добиться.
Насос, которым оп и его помощники выкачи-
вали воздух, был несовершенным.
Однако, несмотря па все недостатки ламиы,
это была победа.
В 1873 г. Лодыгин осветил своими лампа-
ми одну из улиц Петербурга. Успех был
большой, по средств нс прибавилось. Лодыгпи
работал то монтером в обществе газового осве-
щения «Сириус», то слесарем зпетрументаль-
щиком п Петербургском арсенале. 1о<ько раз
пзобретателю помогла Академия паук, прису-
див ему. Ломоносовскую премию в 1000 руб.
Конечно, эти деньги уш и па опыты по улучше-
нию качества лампы.
552
НЫДЛЕИЦНШ Н ИНЖЕНЕРЫ И НИОЬРГТАТЕЛИ
Чтобы добыть нужные для работы средства,
Лодыгин основал «Товарищество электрического
освещения». Акции раскупались на первых но-
рах довольно бойко н приносили кое-какоп до-
ход. Ц.чобретатель вздохнул свободнее. Нов на-
чале 1875 г. «товарищество» разорилось. Нез
всякой поддержки Лодыгин все ясе продолжал
работу. Осенью 1875 г. его лампами освеща-
лись места подводных работ на Неве при пост-
ройке нового моста.
В 1878 г. в Россию приехал из Франции
изобретатель П. Н. Яблочков (см. ст. «П. Н. Яб-
лочков»), и всеобщее внимание было обращено
на его дуговые гампы.
Интерес к лодыгппской лампе упал. А меж-
ду тем о ней узнал американский изобретатель
Эдисон (см. ст. «Томас Алва Эдисов»). Человек
быстрого и практического ума, оп сразу понял
огромное значение электрического света п начал
разрабатывать свою лампу накаливании, что
ему блестяще удалось.
Итак, лампа Лодыгина ушла за границу, а
вскоре за ней последовал изобретатель. Он
служил в фирме Вестингауз,вНыо Порке. Заин-
тересовавшись электрометаллургией, оп кон-
струировал электропечи. Работа была интерес-
ной, но Лодыгин тосковал по родине. В 1905 г.
он вернулся в Россию, надеясь, что после про-
несгпенся революционной бури страна начнет
быстрее развиваться и его способности найдут
применение. Но в России свирепствовала ре-
акция. Почти все электротехнические пред-
приятия принадлежали немецким фирмам, ара
боту Лодыгину предложило только Управление
петербургским трамваем, которому нужен был
заведующий подстапцпями.Лодыгии снова уехал
в Америку.
Работая там, он радостно встретил из-
вестие об Октябрьской революции. Но он
быт утке слишком стар, чтобы вернуться на
родину. Когда в 1923 г. Русское техническое
общество, отмечая пятидесятилетие опытов Ло-
дыгина, и ;брало его своим почетным членом,
то посланное ему приветственное письмо уже
не застало Александра Николаевича в живых.
ТОМАС АЛВА ЭДИСОН
(1847—1931)
АГальчика звали Томас Алва, но в семье на-
зывали его Аль. Это был худощавый, бо-
лезненный па вид, по очень подвижной и любо-
знательный ребенок.
1» шкоте учп.тсяоп повалено, .ато много читал
и стремился проверить на опыте все, что уз-
навал. Особенно интересовала его химия.
Ио, чтобы покупать различны» химикалии,
нужны были деньги, н молодой Эдисон ре-
шит, что должен зарабатывать их сам. Он
стал продавцом газет в поездах.
Школу пришлось оставить, но учиться Эди-
сон не перестал. Оп по-прел нему много читал,
увлекался историей, фи икой и химией, а для
своих опытов оборудовал себе лабораторию в
багажном вагоне того поезда, с которым ездил.
Через ш-которое время Эдисон обучился теле-
графному делу и ста i телеграфистом. /Кил он
скудно, кое-как питаясь и тратя все спои день-
ги на книги и приборы. Работы Фарадея
по электричеству натолкнули Эдисона на
его первое изобретение, оп сконструировал
прибор для подсчета голосов в конгрессе и
приехал с ним в Вашингтон. Но там Эдисону
сказали, что его изобретение меньше всего нуж-
но Америке. Долгие и неточные подсчеты, ужа-
савшие Эдисона, былп очень удобны для мно-
гих политических деятелей.
Вскоре Эдисон отправился в Нью-Йорк.
Там в это время шла крупная игра на бирже.
Один из железнодорожных магнатов искусст-
венно вздувал цены па золото. На бирж! нача-
лась паника. Этот день был назван «Черной пят-
ницей». Вдруг в разгар биржевой лихорадки
перестал работать телеграф, извещавший дель-
цов о падениях и повышениях курса. Толпа
36 Дет if'»! энциклопедия т 5
533
ВЫДАЮЩИМ л ИИЖЕН. !Ч,1 И ИЗОЬРЫ МЕЛИ
«—
во ковалась, полагая, чго телеграф испорчен
нарочно, слыша ось угрозы, злобные выкрики;
адмпппс!рация пе знала, чю делать.
Эдисон, узнав,чпи 1учп юсь,вызвался испра-
вить аппарат и телеграф снопа заработал. А
затем изобретатель предложил усовершенство-
вать телеграф и сделал это превосходно. Ког-
да его спросили, во что он ценит свой «тиккер»,
как назывался указатель биржевых курсов,
Эдисон не мог выговорить, чго хочет получить
5 тыс. долларов. Сумма показалась ему огром-
ном Дрожа от волнения, молодом изобретатель
предложил покупателям самим назвать цену.
I'му был пре (южан чек па 40 тыс. долларов,
и Эдисов впо leicrnnii рассказыва г, что это
был единственный раз в его житии, когда ом
чуть не потеря i сознание.
На эти депьгп он приобрел нужное оборудо-
вание и открыл собственную мастерскую. Ско-
ро таких мастерских у него было пять.
Но Эдисон довольно быстро понял, что ру-
ководство мастерскими вег же мешает ему изо-
бретать. Он купил участок земли в Мен-
ло-Парке, недалеко от Нью-Порка, и устро-
ил там свою лабораторию. С этих пор он це-
ликом отдался изобретательству.
Таково было начало удивительной жизни
неутомимого труженика и талантливого изо-
бретателя. Он умер посьмидесягпчетырехлет-
нпм стариком п почти до самой емцрти работал
с огромным напряжением Часто его рабочим
день длился 18 20 часов.
Одним из самых важных его изобретений
было создание системы электрического освеще-
ния, которая демонстрировалась па Междуна-
родной электротехнической выставке 1881 г. в
Париже.
Узнав об электрической лампе русского
изобретателя Лодыгина, Эдисон заинтересовал-
ся ею и начал се совершенствовать. Он отдал
этой работе годы.
Вскоре Эдисон понял, что у его пре цшест-
вевпнка не было достаточно совершенного на-
соса для откачки воздуха пз ламп. Именно
поэтому лампы перегорали так быстро. Эди-
сону удалось усовершенствовать насос и полу-
чить в лампе давление воздуха всего в одну
миллионную долю атмосферы. Теперь нужно
было вапгп подходящее вещество для ппгн
лампы. Эдисон знал, что это вещество должно
быть дешевым, тугоплавким, прочным. Где
взягь такое вещество?
Эдисон испытывал все, что находил вокруг
себя. Вместе со своими помощниками он про-
делал 6 тыс. опытов и заполнил записями
2<)0записных книжек. Наконец, выяснилось, что
обугленные бамбуковые волокна светят долго
и ровно.
Нс просто было решить и вопрос о том, как
вводигь ток н лампочку. Оказалось, что аучше
всего применять ила типовую проволоку. От
нагревания опа расширяется одинаково со стек-
лом и пе оставляет щели па м<‘сте ввода.
Эдисон прпдума i патрон к лампочке в
выключатель к пей. Этими приспособлениями
мы пользуемся до сих пор, а сама тампочка из-
менилась. Теперь в вен горит не бамбуковое
волокно, а металлическая вольфрамовая пить.
Это усовершенствование внес в Э дисоиову лампу
Лодыгин. 'Гак дважды скршцива тпсь творче-
ские замыслы двух изобретателей.
Создав лампочку, Эдисон этим не ограпн-
чп 1ся. Он разработал всю систему электросети,
счетчик, прокладку подземных кабелей, дц-
нам<-машины для электростанций и эл< ктро-
диигагелп для фабрик п заводов.
Первая в мире центральная электрическая
станция была создана Эдисоном в Нью-Порке.
Телеграф бы i известен до Эдисона, по про-
кладка воздушных и подземных телеграфных
линий стоила очень дорого, а ио одному про-
воду можно было передавать только одну теле-
грамму.
Эдисон изобрел способы передачп, по шоля-
ющне посылать по одному проводу сразу две
и даже четыре телеграммы.
Телефон, изобретенный Беллом. Эдисон усо-
вершенствовал так, что звук стал громким п
ясным, а посторонние шумы перестали мешать
разговаривающим. Это позво шло вести теле-
фонные липин па большие расстояния.
Эдисон придумал фонограф прибор, за-
писывающий и воспроизводящий звук. Элек-
трическая л.с )езпая дорога — всем нам из-
вестная «электричка» была построена впервые
Эдисоном в Менло-Парке. Электромагнитная
обработка железной ру (ы такжц введена Эдп-
COIIOXJ.
Эдисон обнаружил, что между накаленной
питью в электролампе и электродом, который
введен в лампу и изолирован от нити, возни-
кает ток, хотя никакого свечения пе видно. Это
явление, названное «эффектом Эдисона», по-
могло разгадать природу электричества п ока-
за юсь основой для со |даппя ра толами.
Эдисон несколько 1ет работал над созда-
нием Щ( .точного аккумулятора. Очень близко
подходил он и к открытию ра то.
Пожалуй, во всей истории человечества пе
было пзобиетателя более плодовитого, чем Эдп-
554
Ш>1 ДЛЮ П It" < ;/ ИНЖЕНЕРЫ и НЛОЫЧТЛТЕЛП
сон. За свою жизнь он только в США полу-
чил 1098 патентов па свои изобрс гении.
В чем же секрет необычайного успеха -Эди-
сона? Прел; щ всего оп умел улавливать
все новые потребности разни пающг йен тех-
ники. Эдис >п почти никогда вс работал вад
ненужными вещами. Поэтому все его изобре-
тения приходи шеи как нельзя кстати. Эдпсоп
бы । пепероятпо трудоспособен. Но оп пе сде-
лал бы и (рентой io.ni всего, <ic.ni бы работал
один.
Лаборатории ) (пеона были целым паучио-
ПСС.Н I иные п.скпм институтом, где работали
десятки ученых, инженеров, механиков. Мно-
гие пл них йогом стали сами пыдаю1цпмнся
и юбрегатс 1Ямп. II всех этих люден • ) щеон
заставлял работать так же много п упорно,
как работал он сам. Для реализации своих
изобретении Эдисон создавал целые заводы.
Оп был изобретате.ц м-каппта.тпетом. по его
труды п пзобрстеппп сталп достоянием всего
человечества. Не щадя других, оп пе щадил
и себя. Жизнь его была настоящим подвигом
мысли в труда. Именно поэтому Хкадемпя паук
СССР и i6pa ia -Эдисона своим почетным членом.
Н. Е. ЖУКОВСКИЙ
(1847—1921)
Uni.oa.in Егорович Жуковский родился под
г. Владимиром. Его отец был инженером пу-
тей сообщения. Окончив гимназию с медалью
и показав блестящее знание математики, оп
поступи I на физико-математический факультет
Московского университета. Жизнь студента
была нелегкой Чтобы ка < то просуществовать,
ему приходилось самому щвать уроки. Но
учился он с увлечеппе*1 и в 21 год уже
закончил университет. В это время Жуков-
си tin начал изучать законы движения жид-
кости. Вопрос этот был в то пр. мя неясен.
Опреде BITI. ионе (eiiue каждой частицы в пото-
ке жидкости казалось невозможной задачей.
Но Жуковский решил ее. Эта работа принесла
молодому ученому степень магистра.
Молодой магистр поехал >а границу. Он
посещал лекции в университетах Берлина и
Парижа, слушал знаменитых профессоров., зна-
комился с инженерами и взобретателямп. 3 (ссь
он впервые встроился с авиационными несло-*
доватслямн, паблю, <ал полоты их моде-чей.
С этого времени меч га о покорении воздушной
стихии не покидала его.
Один за другим с годовалп научные докла-
ды Жуковского: <К теории летания», «О л*—
тательных приборах», «О парении птиц».
В последней работе, kct<hii, он доказал возмож-
ность мертвой петли на аэроплане, впервые
осуществленной почти четверть лека сну я
русским летчиком П. Н. Нестеровым.
Изучая парение нтнц, исследователи по-
знавали 1аковы авиации. Но в конструкциях
летательных аппаратов инн слепо Подражал и
птицам. Жуковскнн думал иначе. Он считал,
что «человек нолгтт, опираясь не на силу сво-
их мускулов, а на силу своего разума».
13 1902 г. Н. I Жуковский построил в Мо-
сковском университете аэродинамическую тру-
бу. В нес помещали модели п мощным венти-
лятором гнали ветер. Т ак можно было изучать
величину сопротивления тел различной формы
воздуху, величину подьемпой силы п т. д.
А в 1904 г. в Кучипо, под Москвой, был создан
первый в мире институт для аэродинамических
исследований. Жуковский нашел источник под-
держивающей си.зы самолета, дал формулу ття
расчета этой силы. 1ак стал вол мол.с и расчет са-
молет а. До енх пор во всем мире в учебниках но
аэродинамике излагается теория Жуковского
о подъемно!! сило.
В 1910 г. Жуковский создал аэродинамиче-
скую лабораторию Московского пысшсго тех-
нического училища. В ней начинали свою ра-
боту члены научного студенческого воздухе-
555
36*
ВЫДАЮЩПЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И ИЗОНРЕТЛТЕЛИ
плавательного кружка. Этот кружок стал рус-
ском школой аэродинамики.
С помощью своих учеников — членов этого
кружка—Жуковский соадал замечательные ра-
боты. Особенно важной была теория и метод
расчета воздушных винтов. Эта работа не утра-
тила своего значения и сегодня. Труд Жуков-
ского «Вихревая теория гребного винта» шипел
за пределы аппацнн и послужил основой по-
зтроепия теории вентиляторов и компрессоров.
Вместе со своим учеником впоследствии
академиком С. А. Чаплыгиным Жуковский
разработал теорию крыла самолета. Постро-
енные па основании этой теории крылья па
всех языках мира называются «крыльями Жу-
ковского».
С другим споим учеником ныне знаме-
нитым авиаконструктором—А. Н. Туполевым
оп разработал аэродинамический расчет само-
лета. В расчете были применены основные
современные нам методы аэродинамического
расчета.
Жуковский был не только аэродинамикой.
Оп с одинаковым мастерством п глубиной рас-
сматривал вопросы математики, теоретической,
прикладной, строительной механики, астроно-
мии, баллистики, гидродинамики и т. д.
Будучи теоретиком, Жуковский в то же вре-
мя любил практические задачи. Они питали его
творческую мысль, давали ему почву, для со-
здания новых теорий.
Полвека пазад с московским водопроводом
стали происходить странные вещи. Прочные
магистральные водопроводные трубы лопались
в разных местах без всяких видимых причин.
Кто-то обратился к Жуковскому. После тща-
тельного исследования он установил, что трубы
лопаются от ударной волны, образующейся прп
быстром закрывании кранов. По его совету'
краны переделали, и аварии прекратились.
На опыте этих аварий велпкпй ученый со-
здал свою знаменитую теорию гидравлического
удара в трубах. По диаграмме Жуковского мож-
но точно определить место разрыва трубы.
Жуковский пользовался большой популяр-
ностью среди студенчества. Его лекции всегда
вызывали огромный интерес. Когда он изла-
гал новую идею или говорил о будущем
пауки, аудитория замирала.
Жуковский выступал с докладами и сооб-
щениями, печатал свои статьи в журналах,
организовывал воздухоп твательпые ст.езды,
выпускал «Бюллетень Московского общества
воздухоплавания», возглавлял Научно-техни-
ческий комитет Московского общества воз-
духоп 1авапия. Оп консультировал любого
изобретателя или конструктора самолета,
руководил технической экспертизой, участ-
вовал в конкурсных комиссиях. Появлялся
на аэродроме прп всевозможных состязаниях.
Это был не кабинетным ученый, а творец русской
авиации, ее отец, как назвал его В. И. Лепин.
Октябрьскую революцию 1917 г. Жуков-
скин встретил семидесятилетпим стариком. Оп
понял, что именно теперь его идеи претворятся
в жизнь. Великий ученый перестал замечать
свою старость. Оп предложил проект создания
Института аэродинамики и гидродинамики и
возглавил этот институт — ныне Центральный
аэрогидродннампческий институт его имени.
По его идее и при его участии было создано кру-
пен йшее авиационное учебное заведение—Воен-
но-воздушная академия , тоже теперь носящая
его имя. До конца своих дней он неустанно
заботился о иоспитапип строителей советской
аппации.
В. Г, ШУХОВ
(1853—1939)
Q тронтсль и механик, нефтяник и теплотехник,
гидротехник и судостроитель, ученый и изоб-
ретатель вот кем был одновременно Владимир
Григорьевич Шухов. Никогда не работал оп в
научных учреждениях, но Академия паук
СССР избрала его как крупнейшего ученого-
новатора споим почетным членом. Никогда не
раздавался его голос с кафедры учебного заведе-
ния, но целые поколения русских инженеров с
гордостью считают себя ого учениками и после-
дователями.И хотя сневероятнои быстротой раз-
вивается техническая мысль в наши дни. изо-
бретения Шухова долго еще не потеряют своего
практического значения.
Владимир Григорьевич закончил курс Мо-
сковского высшего технического училища в
1876 г. Высоко оценивая его блестящие способ-
ности и обширные знания, ew предложили ос-
таться работать в училище. К этому же склоняли
Шухова его учитель - отец русской авиа-
ции — Н. Е. Жуковский п великий русский мате-
матик П. Л. Чебышев. Но В. Г. Шухов хотел
сам увпдеть плоды своего труда. Он нс
удовлетворялся тем, что его открытия плп мате-
матические формулы будут кем-нибудь когда-то
использованы. Нет, то, что оп изобрел и при-
думал, то, что сегодня легло в воде четких
линий на гладкий лист ватмана, только прп
его непосредственном участии должно прпоб-
556
ИЗДАЮЩИЕСЯ И'ЧКГИЕРЫ Н ИЗОИРЕТ \ТГЛП
рести завтра вполне ощутимые формы поной
машины или конструкции.
Л Шухов принял должность главного ин-
женера в пеСольшой частной фирме.
Начало его работы совпало с периодом
бурного развития русской промышленности.
В Петербурге, в Москве, в разных районах
России строились железные дороги, новые за-
воды, увеличивалась добыча руды, угля, нефти.
По про< ктам, выполненным под пеиосред-
стве..зм руководством D. Г. Шухова, па желез-
ных дорогах России было построено более пя-
тисот стальных мостов.
Работы D. Г. Шухова дали гениальное ио
своей простоте решение металлических кон-
струкций мостов и зданий, которое лежит в ос-
нове современного строительства.
Трудно представить себе, как много сил
уходило раньше на выделку узлов и сопряже-
ний стальных профилей. Вместо сложных шар-
ниров Шухов предложил простое соединение
па заклепках.
Точная разметка отверстий для заклепок
п сейчас ведется по шуховскпм шаблонам из
топких железных листов. На них в натуральную
величину переносится схематический чертеж
будущего соединения.
Чрезвычайно интересны работы В. Г. Шухова
по сооружению металлических сетчатых оболо-
чек, возможности которых до сих пор полностью
не использованы. По этим проектам Шухова
построен панпльон на Всероссийской промыш-
ленной выставке 1896 г., возведена в Москве
радиобашня, где сейчас установлены передаю-
щие антенны Центральной студии телевидения.
Что общего имеет со строительством техно-
логия переработки нефти? Как будто бы ничего.
Однако Шухов не только строитель Москов-
ской радиобашни, но и изобретатель замечатель-
ного способа переработки нефти —крекинг-про-
цесса. Почти во всех странах мира нефть пере-
рабатывается па бензин и другие продукты по
его способу.
Все нефтепроводы, ио которым она пере-
качивается па дальние расстояния, рассчи-
тываются по формулам В. Г. Шухова. Сталь-
ные резервуары для хранения бензина и нефти
возводятся ио образцам, впервы, построен-
ным В. Г. Шуховым. А если вы увидите на Вол-
ге целые вереницы нефтеналивных барж, поч-
ти до самой палубы погруженных п воду, то
знайте, что и они построены по расчетам этого
замечательного русского инженера.
А вот еще одна обширная область его дея-
тельности. На некоторых заводах и сейчас
еще работают шуховскпс водотрубные парс
вые котлы. Впервые они появились в 1890 г.
Они были и лучше и проще существовав
шпх в ту пору заграничных образцов.
Пх изобретатель позаботился не только
о том, чтобы котлы расходовали поменьше угля.
Он добился того, что внутренние пх части ста тп
легкодоступны для сборки и ремонта. А благо-
даря его остроумной идее расположить ряды
трубок с водой в виде экрана по всей внутрьн-
iieii поверхности тонки намного увеличился
к. II. д. котлов.
В. Г. Шухов был чутким, душевным п про-
стым человеком. Оп любовно и терпеливо переда-
вал спой опыт ученикам, старался рапвть у
нпх инициативу п творческую мысль.
Когда фирма, п которой работал В. Г. Шу-
хов, стала собственностью Советского государ-
ства, рабочие, высоко ценившие п любившие
инженера-ученого, избрали его руководите-
лем своего предприятия, выдвинули его в чле-
ны верховного органа Советской властп
В ЦИКа.
Умер Владимир Григорьевич Шухов от
несчастного случая 86 лот, но еще полный евл
в энергии, с неисчерпаемым запасом новых
творческих замыслов.
557
НЫДЛЮ1ЦПЕСЯ ////;/'/ /// у; и ИЗОИРИТ ЛТЕЛИ
РУДОЛЬФ ДИЗЕЛЬ
(1858—1913)
QtcH l’y Ц'льфа Дизеля, немец „о происхожде-
нию, оы I перси /етчпком. У пего была собст-
венная маленькая мастерская п Париже, и он
считался там хорошим мастером. В большой
11 дружной семье Дизелей каждый имел спои
обязанности и помогал н работе отцу.
Особенной исполнительное!ыо отличался ма-
ленький Рудольф. Мальчик был очень упрям
и настойчии и по ie и все всегда доводил до кон-
ца. Он любил музыку и сам неплохо играл,
знал немецклп, английский и французский язы-
ки. А частые прогу л>н по залам Парижского
музея искусств и ремесел на нею жизнь за-
ронили в нем любовь к живописи п паянию.
Жизнь Дизелей текла мирно и благополуч-
но до 1871 I., когда началась франко-прусская
война. Н -nai петь к немцам ио Франции до-
стигла предела, п отец реши i уехать с семьей
и Англию.
Благополучие кончилось. Жизнь эмигран-
тов в Англии была тя.келой, с работой бы то
трудно. На семенном совете иостаповплп от-
править Рудольфа в Германию. Там оставались
родственники, они могти помочь мальчику найти
свой путь в жизни.
Тринадцатнлеп1ий Рудольф без денег, на-
деясь только на себя и свою смекалку, перспра-
1ш тся иа корабле в Германию. Это путешествие
многому научило мальчика. Оно дало ему' уве-
ренность в своих силах, самостоятельность.
В 1 ермаппи он окончил школу п поступил
в Политехнический институт.
Мыс 1Ь о разработке двигателя высокой эко-
номичности впервые возникла у Дизеля, когда
он бы г еще студентом и слушал лекции про-
фессора . 1ипде. Вскоре это стало основной про-
граммой его действий.
Став инженером, Дизель все свободное вре-
мя отдавал своему изобретению. Но свободно-
го времени оставалось мало: нужно было зара-
батывать деньги, чтобы помогать семье, вер-
нувшейся пз Англии па родину. Однако Дизель
не сдавался. И, наконец, долгие и мучительные
поиски увенчались успехом. В 1892 г. он полу-
чит патент на изобретенный пм двигатель вну-
треннего сгорания. Г< перь впереди было глав-
ное — построить двигатель.
В 1893 г. Дизель выпустил книг «1 серия и
конструкция теплового двигателя взамен па-
ровой машины и ныне известных тепловых
двигателей». В ней Дизель изложил принципы
работы своего двигателя Впоследствии он мно-
гое изменил и усовершенствовал. Двигатель,
известный нам теперь и названный именем его
изобретателя, был построен впервые иа Ауг-
сбургском заводе и 1897 г.
Двигатель Дизеля быт четырехтактным.
Изобретатель установил, что к. п. д. двпгате-
ля внутреннего сгорания повышается от уве-
личения степени сжатия горючей смеси. Но
сильно сжимать горючу ю смесь нельзя, потому
что тогда повышаются давление и темпера-
тура и опа самовоспламеняется раньше вре-
мени. II Дизель решил сжимать пе горючую
смесь, а чистый иоздух. К концу сжатия воз-
ду ха в цп тпндр постепенно под сильным давле-
нием впрыскивалось жидкое топливо. 1ак как
температура сжатого воздуха достпга .а 600—
650 , топливо самовоспламенялось, и га >ы,
расширяяст., двигали поршень. Таким образом
Дизелю удалось значительно повысить к. и. д.
двигателя. К тому же здесь пе нужна была
система 1ажпгаппя, а вместо карбюратора имел-
ся тон 'пвпып насос.
Первые образцы двигателей пе всегда были
удачны. Их автору приходилось выслушивать
немало упреков. Но, несмотря иа исс эти
неприятности, он от дела пе отступал.
558
В 1898 г. (iiin.iie.iii Ди ie.ui начали строить
и России, на петербургском заво ie Побей!. Они
работали успешно.
В 1903 г. па иоду была спмцепа нефтена-
ливная баржа «Вандал», а в 1904 г. по Волге
пошел первый в мире теплоход ,(Сармат». Дни
Гали пх дн юль-моторы. К Дизелю пр.пила
слана.Егоднпгате и. иву трсппегос)ораниип i\o-
дн I все новые применения. Многие страны
приглашали к себе изобретателя.
В 1910 г. Дизеля восторженно ворочала
Россия, несколько позже Америка.
Но па родине изобретателя по-пре.кнему осы-
пали грязными оскорблениями. Нашлись люди,
которые доказывали, что его изобретение не
ново, что он пользуется пезас ijaiennoii славой.
Дизель тяжело пережинал эти нападки. Он
cia 1 мрачен, много болел. Дру тья волнова-
лись, видя перемены в его характере.
Обстоятельства гибели Дизеля трагичны.
Сентябрьским (нем 1913 г. он сел па пароход,
отправлявшийся и Лондон. На утро его не
нашли в каюте. Дизель бессле ИЮ исчез.
Говорят, что чере< несколько дш и рыбаки
нашли п море во время шторма труп человека.
По одежде опреде и hi, что оп бы i богат. Но
ветер так трепа i пх ветхое суденышко, что
они не рискнули обременять его .1пшпим грузом
п сбросили труп в бушующие ноты.
1зк кончил жизнь талантливый изобрета-
тель, отдавший все свои силы и знания продви-
жению вперед техники и затравленный дельцами
и зависти и ками из каппта шет ического мира,
жаждущего только пажпвы 11о двигатель Дизе-
ля живет и до спх пор приводит в движение
автомобили и теплоходы, тепловозы и тракторы,
электрогенераторы и полно щые лодки.
А. С. ПОПОВ
(1859—1906)
Александр Степанович Ионов родился па
Урале, и захолустном поселке Турьпнскпе
рудники, в семье священника. С детства м; п.чик
часами пропада i на руднике. Родственник отца
научил его плотничьему п столярному делу, и
Саша принялся мастерить. Отец мечтал дать
Саню хорошее образование Но учение в гим-
назии стоило дорого, а у священника Попова
было шестеро детей. Пришлось отуагь мал!г-
чпка в духовное училище, а потом в с мипарню.
Там детей духовенства учили бесп 1атно.
НЫ IMO. III ГН НИНГ ,1114,1 И И1О1,1ЧТАТГ.ЛИ
Окончив ссминаршо, восемнадцатп.четпий
Алексии ,р приехал в Петербург п блестяще сдал
приемные экзамены в университет на физике
математический факу 1ьтет. Чтобы как-то про-
жить, юноше пришлось давать уроки, сотруд-
ничать в журиа lax, работать электромонтером
па одной и> первых петербургских электро-
станции.
II товарищи но учебе и профессора считали
Попова самым зпакидим студентом. После окон-
чания курса наук его оставили при универси-
тете (ля ио (ГОТОВИН к профессорскому шанпю.
Но Попон принял другое предложение. I го
пригласили преподавать в Минном офицерском
классе в Кронштадте. Там готовили минных
офицеров, которые в то время ведали всем элек-
трооборудованием па кораблях.
13 Кронштадте Попов все свободное время
посвящал физическим опытам. Ои сам масте-
рил новые физические приборы.
В 1888 г. в одном пау чпом журнале Алек-
сандр Степанович прочел статью немецкого
физика ГеИрйха Герца «О лучах электрической
силы» (теперь такие лучи называют радповол
памп).
В статно Герц писал, что ему удалось со-
здать особый прибор вибратор, Испускаю-
щий эти волны, и другой прибор — резонатор,
с помощью которого их можно обнаруживать.
559
ЬЫДЛЮЩПЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И ИЗОНРЕТАТЕЛН
Герц впервые получил радиоволны. Но о
практическом применении сиоего открытия оп
я не помышлял. Ведь связь между вибратором
п резонатором действовала только .на очень
близком расстоянии.
Через два года после смерти Герца, 12 (24)
марта 1896 г., в Русском физико-химическом
обществе выступил А. С. Попов. Он продемон-
стрировал свое новое изобретение — беспро-.
полочный телеграф.
Аппаратура, с которой Попову удалось впер-
вые осуществить радиосвязь, очень мало по-
ходила на современную. Радиоприемник со-
стоял из стеклянном трубки с металлическими
опи тками — так называемого кохерера, элек-
трического звонка и чувствительного электро-
магнитного реле. Единственными частями, со-
хранившимися в радиоприемниках до наших
дней, были антенна и заземление. Их изобрете-
ние— одна из величайших заслуг Попова.
Когда электромагнитные волны попадали на
антенну, металлические опилки в кохерере
слипались и сопротивление их резко умень-
шалось. От этого ток, протекающий от батарей
через обмотку реле, возрастал. Реле срабатыва-
ло и включало звонок. Молоточек звонка уда-
рял по чашке, и получался хорошо слышимый
сигнал. Отскакивая, молоточек ударялся о труб-
ку кохерера и встряхивал опилки. Если волны
продолжали поступать в антенну, то опилки
снова слипались, и все повторялось сначала.
Когда же радиоволны исчезали, опилки пере-
ставали слипаться и звонок умолкал.
Такой приемник Попов демонстрировал на
заседании того же Русского физико-химического
общества еще 7 мая 1895 г. Эта дата считается
днем рождения радио. Но тогда передатчика опте
не было. Приемник время от времени принимал-
ся звонить сам. Этот звоп вызывали атмосфер-
ные помехи — единственные сигналы, которые
тогда можно было «принять».
Приемник Попова обнаруживал грозу на рас-
стоянии до 30 км. Поэтому изобретатель скром-
но назвал свой прпбор «грозоотметчиком».
Только в 1896 г., создав передатчик, Попов
смог осуществить радиосвязь па значительном
расстоянии.
Опытами Попова заинтересовались военные
моряки. Ведь корабли, уходящие в море, не
могут связаться с берегом п друг с другом ио
проводам. Поэтому для флота беспроволочный
телеграф особенно необходим. Но морской ми-
нистр царского правительства иа прошении
об отпуске одной тысячи рублей написал: «На
такую химеру отпускать денег не разрешаю».
А тем временем передачу сигналов без про-
водов осуществил еще один человек — молодой
итальянец Маркони. Знал ли он об опытах
Попова — неизвестно, но его приемник пе от-
личался от грозоотметчика Попова, описанного
в научных журналах годом раньше.
Маркони был предприимчивым дельцом. Он
заинтересовал споим изобретением крупных ка-
питалистов и вскоре располагал уже мил шо-
ками для проведения своих опытов. Только
тогда царские чиновники зашевелились. На
опыты Попова было отпущено... девятьсот руб-
лей! Попов и его помощники принялись- за
работу, не щадя сил. Они быстро доби шсь
дальнейших успехов. В 1898 г. была осуще-
ствлена радиосвязь между двумя кораблнмп
на расстоянии в 8 км, еще через год уже
более чем на 40 км.
Но помощи от царского правительства ’ не
было. Вскоре заказы на радиоаппаратуру для
русского военного флота были переданы не-
мецкой фирме «Телефункен». Обучение радистов
не было организовано. И в результате, когда
начались морские сражения русско-японской
войны, оказалось, что радиосвязь на японских
кораблях работает лучше, • чем на кораблях
России — родины радио. Слабость связи яви-
лась одной из причин поражения _ царского
флота. <
Попов тяжело пережлвал разгром Тихо-
океанского флота. На кораблях погибло много
его друзей и учеников. Вскоре к этпм пережи-
ваниям прибавились новые. В разгар револю-
ции 1905 г. Попов стал директором Петербург-
ского электротехнического института. Пытаясь
защитить революционное студенчество от пре-
следований полиции, он навлек на себя гнев
министра просвещения. 13 января 1906 г. после
тяжелого объяснения с царским министром
Александр Степанович Попов скончался от кро-
воизлияния в мозг.
Изобретателя радио оплакивала вся передо-
вая Россия. Многие газеты поместили некро-
логи, в которых, несмотря на гнет царской цен-
зуры, довольно прозрачно намекали на при-
чины смерти ученого. Попов умер на 47-м го-
ду жизни, истощив спои силы в борьбе с
невыносимо тяжелыми условиями царской
России.
Но его великое п (обретение живет п разви-
вается. В нашей стране сотни тысяч радпоспе-
циалистов, миллионы радиолюбителей с благо-
дарностью и уважением вспоминают скромного
и неутомимого труженика науки — Александ-
ра Степановича Попова.
560
ВЫДАЮЩИЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И ИЗО БРЕТ Л ТЕЛИ
НИКОЛА ТЕСЛА
(1856—1943)
р|икола Тесла — один вз крупнейших миро-
вых ученых и инженеров, создатель ряда
новых отраслей электротехники, автор более
800 важных изобретений.
Родится он в горной сербской деревушке
Смвляны (нынешняя Югославия) в семье сель-
ского священника - - умного и образованного
«еловека, отдававшего свое время не столько
богословию, сколько естественным наукам.
Мать Николы хотя п была неграмотной, но
обладала большим природным умом и про-
славилась ва всю округу изобретением несколь-
ких зашив и приспособлений для хозяйства.
()т своих родители"! будущий выдающийся
ученый унаследовал любовь к пауке и знаниям,
склонность к техническому творчеству. Уже
в реальном училище Нпкола поражал учителей
и товарищей страстью к чтению, необыкновен-
ной памятью, исключительными способностями
к математике и физике, большим трудолюбием.
В 1875 г. он поступил в Высшую техниче-
скую школу в Граце. Здесь-то и начал он свои
первые опыты с электричеством и электрически-
ми машинами, сразу же проявив совершенно са-
мостоятельный подход к изучаемым проблемам.
В те годы в электротехнике безраздельно
царил постоянный ток. Применяемое при пе-
редаче по проводам низкое напряжение вызы-
вало огромные потери электроэнергии. Переда-
ча на большие расстояния выгодна лишь при
напряжении и десятки тысяч вольт, а получить
такое напряжение в машинах постоянного тока
было невозможно. Только что изобретенные
трансформаторы тоже были здесь бесполезны,
так как трансформация напряжения возможна
лишь при переменном токе. А бурное развитие
промышленности и техники требовало столь же
стремительного увеличения выработки электро-
энергии. 1ак возникла проблема перехода на
переменный ток. Но задача эта считалась почти
неразрешимой — тогда еще не существовало
электродвигателей, которые могли бы работать
на переменном токе. Некоторые ученые даже счи-
тали, что постройка такого электродвигателя—
дело столь же маловероятное, как и сооружение
вечного двигателя.
И вот Нпкола Тесла, еще будучи студентом,
постапил перед собой смелую, но заманчивую
задачу — создать электродвигатель перемен-
ного тока. Работая инженером-электриком на
машинах постоянного тока, оп неутомимо эк-
спериментировал, пытаясь воплотить в жизнь
свою идею. Наконец, ему удалось создать
схему электродвигателя переменного тока, ос
пованиого па использовании вращающегося
магнитного поля. Это было поистппе великое
открытие, которое легло в основу современной
электротехники.
Тесла пришел в выводу, что можно осуще-
ствить питание обмоток магнитных полюсов
электродвигателя двумя различными перемен-
ными токами, отличающимися лишь сдвигом по
фазе. Такое чередование, по его мысли, должно
вызвать переменное образование северного
п южного полюсов; полученное прп этом враща-
ющееся магнитное поле увлечет за собой и об-
мотку ротора машины. Так была создана система
многофазного переменного тока. Но в своих
машинах сам Тесла применял двухфазный ток
(сдвиг по фазе 90 ). Впоследствии русский элек-
тротехник М. О. Доливо-Добровольскпй создал
систему трехфаэного переменного тока (сдвиг
по фазе 120 ), которая совершила настоящую
революцию в промышленности.
Благодаря гениальному открытию сербско-
го инженера переменный ток почти полностью
вытееппл постоянный. Электроэнергетика и
электротехника в несколько десятилетий до-
стигли небывалого расцвета.
561
ПЫДЛ Ю1ЦНЕ( Я ЯНН .!/ Ы П И.’.ОЫЧ- ГЛТГ..ПИ
В 1884 г. Никола Тесла из-за крайне стеснен-
ного материального положения и невозможно-
сти осуществить сноп грандиозные ийаны
в Европе был вынужден переехать в Америку.
Там оп стал сотрудником знаменитого американ-
ского изобретателя !омаса Алии Эдисона.
Но Эдисон работал только над сонсршепст-
вопаппем машин постоянного тока, и 'Геера вско-
ре порвал с ним. Почт годов пел полуголодную
жизнь американского безработною.
К атому времени Тес ла уже получил патен-
ты па дна иажных nao6pi юпня: дуговую лампу
особой конструкции и коммутатор д <я динамо-
машин постоянного тока с третьей щеткой.
Ими запптерееоиался известный американский
инженер н делец Д. Вестипгау i п пригласи i его
па работу в свою фирму.
Поправив своп материальные - дела, 1 осла
вскоре создал собствеппу ю лабораторию и ма-
стерские, снискавшие такую же мпрову ю славу,
как п лаборатория Э (пеона.
Учении в первую очередь занимался даль-
iiciiiniiM уеоиершсиствованнех! двига гелей пере-
менного многофазного тока. Но затем он начал
разрабатывать покую идею — передачи эчектро-
эпергяи б< । проводов. В результате опы-
тен иелпг ий инженер изобрел несколько при-
боров, создающих чрезвычайно большое на-
пряжение при очень высоких частотах. Постро-
енным нм так называемый резонанс-трансфор-
матор Геслы позволил получать переменные
токи с частотами в несколько ми ьтпопои герц,
1ак было положено начало новой отрас-
ли электротехники — технике токов высокой
частоты.
Тесла детально исследовал искроиой разряд
батареи лейденских банок, который носит ко-
лебательный характер.
С помощью своего трансформатора он изу-
чил поле токов высокой частоты и их физиоло-
гическое действие- на организм. Это прппе ю
к их пспользоваппю и медицине.
Особенно важную роль сыграли проведен-
ные в 1893 г. замечательные опыты I еслы по
передаче сигналов па расстояние с помощью
э 1ектром.1гп1п чых колебаш з большой часто-
ты. В 189G г. выдающимся русский ученый
А. С. Попов продемонстрировал устройства
для приема и передачи поли и завершил от-
крытие радио — одного из ие.тичайшпх завое-
вании человечества.
В последующие годы открытия и изобрете-
ния сыпались из лаборатории Тесты, как из
рога изоби ши. В 1898 г. оп спустпл на воду
небо 1ыпу ю лодочку . управляемую с берега при
помощи рачиоаппа] uiy-ры. Гак впервые было
осуществлено ра (иоупраплепие на расстоя-
нии. Затем оп паше i способ по.чучать с помо-
щью токов высокой частоты свет без нагрева
проводников и без электродов.
Увлеченный наукой, Тесла не стремился
даже создать свою семью, дом. Всю жп <иь оп
прожи । в гостиницах, одиноким, без родных, ок-
руженный лишь несколькими близкими друзь-
ями, в числе которых был и великий американ-
ский писатель Марк Твен.
1есла обладал необычайным мужеством и
силой воли. В 1895 г. до основания сгорела
его лаборатория. Погибли псе1 приборы, обору-
дование, записи. В короткий срок ученый по-
строил новую лабораторию, восстановил по
памяти псе свои тетради и записные книжки
п приступил к новым исследованиям.
Его прпв шкала идея создать всемирную
энергетическую систему, которая, по его мысли,
могла бы избавить человечест ио от пужДы и
горя. Но и условиях капитализма Эти планы
были утопией. Финансовые* вороти ты сра .у по-
теряли интерес к творчеству Теслы п лишили
его всякой материальной поддержки. Тесла
остался почти без средств для работы п суще-
ствования. С величайшим трудом он продол-
жает некоторые теоретические труды. Отдель-
ные его предвидения этого перпода, особенно о
возможности расщепления атомного ядра (1934),
заслуживают большого интереса. Изобретения
выдающегося инженера большой вклад и
развптпе науки в техники.
К. Э. ЦИОЛКОВСКИЙ
(1857—1935)
JJepubic советские искусственные спутники
Земли п космические ракеты открыли эпоху
мелен lauenibix путешествий. Полеты иа Луну
п дру гие планеты — реальная техническая зада-
ча, которая будет решена и сравнительно недале-
ком будущем. «Стать на почву астеропдоп, иод-
нить рукой камень с Лупы, наблюдать Марс с
расстояния нескольких десятков километров,
высадиться па его спутник пли даже па самую
его поверхность,—что может быть фантастичнее?
С момента применения ракетных приборов нач-
нется новая великая эра в астрономии: эпоха бо-
лее пристального изучения неба». Эти слова при-
надлежат Константину Эдуардовичу Циолков-
скому, нелпкому рх сскому у чепому. Lru трущы
открыли эру космических пологов.
562
Жизнь Циолковского — пример самоотвер-
жеппого служении пауке. Он родился в семье
лесничего. Еще в детстве болезнь лишила его
слуха. Общение с людьми затруднилось, и
любимым занятием мальчика стало чтение.
Когда ему исполнилось П» лет, отец отправил
его в Москву для завершения образования
Циолковский упорно учился, отказывая себе во
всем. Он самостоятельной ту тал математику, фи-
зику, химию, строил мод нт. проводил опыты
Уже в юношеские годы Константин Эдуар-
дович ра тмышлял, как можно преодолеть силу
земного тяготения и отправиться путешество-
вать и мировое пространство. Решению этого
вопроса он и святи.т всю свою жизнь.
В 1903 г. вышел первый его труд «Иссле-
дование мировых пространств реактивными
приборами», гд. ученый изложил теоретические
основы межпланетных путешествий и предло-
жил в качестве космического корабля исполь-
зовать ракету.
Ракета была и итестна уже давно, по Циол-
ковский впервые научно обосновал применение
реактивного принципа движения для полетов
в от. [Воздушном мировом пространстве. В пе-
редней части межпланетного корабли ученый
помещает каюту дли пассажиров. В основной
части корпуса - запас жидкого топлива, кото-
рое накачивается насосами в камеру сгорания.
Натреты газы вытекают наружу через длинную
расширяющуюся к концу трубу. В струе газов
постав |ены рулп из тугоплавкого материала.
Реактивная сила вытекающей струп движет
ракету, а прп отклонении рулей изменяется
направление полета.
Циолковский в своих работах подробно рас-
смотр л, кат: будет происходить межпланетный
полет, и выдвинул целый ряд важных и пттте-
р сных идей. Он установил, что для вылета
с Землп ракете необходимо иметь такое огромное
количество топлива, какое она пе в состоянии
вм стпть. Поэтому он предложил составить
ракетный корабль пз нескольких ступеией-
вакет. I акой ракетный поезд постепенно смо-
жет набрать их литую космическую скорость.
Искусственные сиутиикп Земли были запущены
с помощью таких составных многоступенчатых
ракет, развивающих скорость до 8 клг сек.
Для полета па Лупу и планеты необходимо
развить скорость 11 16 км сек. Ее может прп-
обрт сти многоступенчатая ракета. Но можно
также исполт.зовать внеземную станцию оби-
таемый спутник Землп как базу’ для меж-
планетных путешествии. Идея подобной стан-
ции тоже принадлежит Циолковскому.
ИЫДЛКИЦНГ СИ ПШКГИПЧ,! И ИЗОКРСТ^ТЕЛИ
Из частей, доставленных ракетами с Земли,
будет собран большой спутник. 13 нем разме-
стятся жилые помещения, различные лабора-
тории, обсерватория, склаты топлива. Ракета,
отправляющаяся в межпланетный перелет, смо-
жет пополнить здесь свой топливный запас,
чтобы продолжать путь. 'Можно и саму ракету
собрать на стапцпп. Циолковский внимательно
изучал условия житии будущих обитателей
поселений в мировом пространстве. Он считал,
что за пре (ечамп атмосферы люди смогут ис-
пользовать в широких масштабах солнечную
энергию.
Идеи Циолковского об изучении и освое-
нии космоса наш ш всеобщее признание.
Он .заложил ослопы новой пауки о полетах
в мировое пространство - астронавтики. Еще
прп жв чти ученого бы тп построены и испытаны
первые жидкостные ракеты. Цно-Цовскпп пред-
видел, что такие ракеты будут применяться и
для подч.емов па большие высоты, в верхние
слон атмосферы и прилетающую к Земле часть
мирового нрострапс! ва.
Одновременно Ццолковский занимался
проблемами авиации и воздухоплавания. Отт
56?.
ВЫДАЮЩИЕСЯ ИПЖЕИГ'Ы И ИЗОБРЕТАТЕЛИ
t~ — ~
исследовал сопротивление, которое оказывает
воздух движущимся в нем телам, и построил
для опытов первую в России аэродинамическую
трубу. Еще в юности у него возникла мысль
о дирижабле, сделанном целиком из металла,
который мог бы, не пользуясь балластом, без
потери газа подниматься пли опускаться.
Подогревая газ, находящийся в металлической
оболочке, можно было бы менять объем, а
значит, и подъемную силу упраплясмого аэро-
стата.
Циолковский по только разработал теорию
такого дирижабля, по и изготовил его мо-
де in. Ученый был уверен, что вскоре гигант-
ские цельно.металлическпе воздушные корабли
станут важнейшим видом транспорта.
Оп мечтал о том времени, когда огромные
дирижабли, поднимающие сотни тонн груза
и тысячи пассажиров, свяжут отдельные угол-
ки Земли.
Быстрый прогресс авиации, совершенство-
вание скоростных самолетов и пассажирских
машин большой грузоподъемности ограничили
развитие дирижаблестроения.
За несколько лет до появления первых само-
летов Циолковский подробно описал конструк-
цию летательного аппарата тяжелее воздуха.
Его проект по многом напоминает конструкции
современных самолетов.
Циолковский, считая самолет переходной
ступенью к космическому кораблю, создал тео-
рию полета ракетного аэроплана п высказал
идеи относительно его устройства. Постепенное
увеличение скорости и высоты полета должно
привести к самолету-ракете — обитаемому спут-
нику ЗсМЛИ.
Циолковский был разносторонним ученым
и изобретателем. Авиация, воздухоплавание,
ракетная техника и межпланетные сообщения
главные области его деятельности. Ему при-
надлежат многие изобретения и открытия. Ои
изобрел, например, реактивный вагон без колес,
который мог передвигаться с большой ско-
ростью силон отдачи вытекающей воздушной
струи.
Оп занимался вопросами биологии, меха
пики, астрономии, философии, писал научно-
фаптастичесьпе повести и очерки. В нопестп «На
Лупе» Циолковский Нообразпл то, что увидят
на пей прилетевшие с Земли астронавты; в
«Грезах о Земле п небе» оп рассказал о «стране
чудес»—ноясе астероидов. Повесть Константина
Эдуардовича «Вне Земли» образно рисует поко-
рение человеком Вселенной, путешествие на
космической ракете, посещение Луны.
Жизнь Цио iitoBCKoro нс примечательна
событиями. Большую часть ее он провел в
Калуге.
Десятки лет отдал Константин Эдуардович
педагогическом работе, одновременно продол-
жая научную деятельность, печатая много бро-
шюр н статей.
До Великой Октябрьской революции откры-
тия ученого оставались неизвестными. Его
деятельность не встречала никакой поддержкп.
Официальная наука царской России не призна-
вала трудов самоучки.
Только в советское время ученый смог ши-
роко развернуть свою работу. Правительство
подарило ему дом. Заслуги Константина
Эдуардовича были высоко оценены: в день се-
мидесятипятплетия он был награжден орденом
Трудового Красного Знамени.
Циолковский по дожил до тех дней, когда на-
чали осуществляться его идеи и мечты. Он
^мер п 1935 г., завещав все спои труды Комму-
нистической партии и Советской власти.
А. Н. КРЫЛОВ
(1863—1945)
р^огда Алексею Николаевичу Крылову бы.10
5 лет, его отец, старый артиллерийский офи-
цер, к ужасу матери подарил ребенку малень-
кий, по настоящий топор. Он стал любимой
игрушкой мальчика. В его комнате всегда было
несколько поленьев дров, и маленький Крылов
торжествовал, когда ему удавалось перерубить
пополам толстое березовое полено.
Мальчик рос живым и подвижным. Его бо-
гатое воображение жаждало подвигов. Родствен-
ники шутплп, что из него «вырастет разбойник».
В 1878 г. Алексей Николаевич блестяще
сдал экзамены в Морское училище. Преподава-
тели поражались глубине его знаний, умению
по-новому освещать трудные и порой даже им
самим непонятные вопросы.
На выпускных экзаменах он получил пап-
высшпе оц. нкп по всем предметам. Его имя
было занесено золотыми буквами на мрамор-
ную Доску почета.
Молодого инженера зачислили па работу
в компасную мастерскую Главного адмирал-
тейства. Здесь он написал свой первый труд
по девиации компаса. Уже в этом труде был
виден будущий большой ученый.
Проработав год па судостроительном заводе,
Крылов в 1888 г. поступил в Морскую акаде-
5G4
ВЫДАЮЩИЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И ЖОЕРЕТЛТЕЛИ
мню. После окончания ее Алексея Николае-
вича оставили при академии. Здесь ен начал
читать свой знаменитый курс «Теории мореход-
ных качеств корабля», в котором проявил себя
уже зрелым, самостоятельным ученым.
Но сам ои все еще считал себя учеником.
Он ходил в Петербургский университет иа
лекции известного математика П. Л. Чебышева и
других ученых, изучал работы иностранных
математиков и физиков.
В академии Крылов создал свою знаменитую
теорию качки корабля, названиуютеориги Кры-
лова. За эту работу оп получил от английского
общества морских инженеров золотую медаль.
Теории Крылова помогла установить правиль-
ные размеры корабля, улучшить его мореход-
ные качества, определить минимальную глуби-
ну, над которой корабль может пройти при
качке, и т. д.
Одновременно с преподаванием Крылов ру-
ководил важнейшими исследовательскими ра-
ботами как заведующий «опытовым» бассейном,
где испытывались модели судов и изучались
различные гидродинамические явления.
Преподавательская работа не мешала иссле-
дованиям ученого. Так, оп создал теорию не-
потопляемости судна, т. е. особенности кораб-
ля сохранять мореходные качества при зато-
плении части помещений.
До Крылова этим вопросом занимался про-
славленный русский флотоводец С. О. Мака-
рон. Оп, в частности, предложил для спасения
корабля, получившего повреждения, не выка-
чивать воду из затопленных отсеков, как это
делалось прежде, а, наоборот, затоплять не-
поврежденные отсеки так, чтобы ликвидировать
крен. Крылов дал математическую теорию, на
основании которой для каждого корабля можно
было составить таблицу непотопляемости.
Царские чиновники не спешили ввести
в практику таблицы Крылова. Из-за этого
Россия понесла в русско-японской войне много
лишних жертв. Одной из наиболее тяжелых
была гибель броненосца «Петропавловск»,
на борту которого находился командующий
Тихоокеанским флотом вице-адмирал С. О. Ма-
каров.
Сейчас таблицы непотопляемости применя-
ются па кораблях всех стран мира.
Крылов создал ряд других очень важных
разделов теории корабля. Кроме того, оп был
выдающимся инженером. Ои ввел множество
интересных новшеств в конструкцию кораблей, в
проектировании которых принимал участие. Оп
был создателем многих приборов, вычислитель-
ных машин, автором различных изобретений. Это
был прекрасный педагог, талантливый орга-
низатор, крупный общественник.
Крылов опубликовал свыше 500 трудов
но теории корабля, строительной механике,
судовому машиностроению, судоподъему, ма-
тематике, механике, физике, астрономии, артил-
лерии, аэродинамике, истории техники и др.
Даже в преклонном возрасте Алексей
Николаевич до последних дней жизни вел
большую научную работу.
Его постоянно можно было встретить в це-
хах завода, у досок конструкторов, в лабора-
ториях научно-исследовательских институтов.
Нс было ни одного принципиального «опроса,
касающегося развитии отечественного судо-
строения, в решении которого пе принимал
бы участия Крылов.
Труды А. Н. Крылова были высоко оценены
в пашен стране. Его избрали академиком
правительство наградило его тремя орденами
Ленина, он был 1 сроем Социалистического 1 ру-
да, лауреатом Сталинской премии.
Его дело продолжают многочисленные уче-
ники — выдающиеся инженеры п знаменитые'
ученые.
565
ВЫДАЮЩИЕСЯ ИИЮ ПЕРЫ И ИЗОВРЕТА Т1ЛИ_
С. В. ЛЕБЕДЕВ
(1874—1934)
Qeprcii Васильевич Лебедев был знаменитым со-
йотским химиком, создателем промышленно-
го способа получения снп .етпчсского каучука.
В нерпой четверти XX п. каучук приобре л
исключительную ценность. Он с еужпл главным
сырьем для изготовления резины, без котором не
могли развиваться автомобильная промышлен-
ное! ь, электротехника н другие отрасли промыш-
ленности. Но природного каучука в мире мало, к
тому же его upon шодстпо находится в руках
крупнейших империалистических государств.
В годы первой пяти 1етки перед молодой
советской индустрией нетала задача во
что бы то пн стало найти способ изго-
товления синтетического каучука (СК). Прп
родпын каучук образуется в результате слож-
ных превращений углеводорода изопрена в жи-
ром растении. Но изготовить полноценный и де-
шевый каучук искусственным путем долго
но удавалось никому.
В годы первой мпровой воины немцы искус-
ственным путем получали СК n:J дп.метил-
бутадиеиа - так называемые метил-каучукп. Но
они были дороги, непрочны, нестойки па воз-
духе, очень чувствительны к температурным
изменениям, обладали клейкостью и плохой
э тастпчностыо.
Сложнейшую задачу но лучения искусствен-
ного каучука уда юсь разрешить академику
С. В. Лебедеву.
В 1908 г. С. В. Лебедев, за несколько лет
до этого окончивший Петербургский универ-
ситет, приступил к своим классическим песпе-
дованиям процессов полимеризации днуэтп-
леноиых у г и'ьодородов.
Чрезвычайно тру ио п иажио было отыскать
метод получения исходного соединения для
изготовления СК. После длительных опытов
Сергей Васильевич пришел к выводу, что для
этих целей более всего подходит углеводород
бутадиен, па.-ываемый также дивинилом
В 1910 г. ему впервые и мире удалосьполпморп-
зонать дпиппи I в спи готический каучук вы-
сокого качества.
Но в царской России это замечательное дости-
жение не получило должной поддержки и разви-
тия. Лишь посл< победы Великой Октябрьской
революции Советское правительство создало
выдающемуся химику псе условия для плодо-
творной научной работы. В 1928 г. С. В. Лебе-
дев вмг1 те со своими сотрудниками разработал
падежный и экономичный промышленный спо-
соб получения СК полимеризацией дивинила.
Кроме того, оп создал промышленные способы
получения дивинила и резиновых изделии из СК.
В рекордно короткие сроки бы ю построено
несколько заводов СК. Уже в 19.33 г. опп
дали стране 2 тыс. Т, а в 19.34 г. более
11 тыс. У драгоценного продукта.
Открытия С. В. Лебедева и возглавлявшего-
ся пм коллектива исследователей позволили
нашей стране создать свою мощную промышлен-
ность СК п полностью отказаться от ввоза из-за
границы дорогого природного каучука. За
выдающиеся заслуги Советское правительство
одним из первых наградило С. В. .Лебедева
орденом Ленина.
До последнего дня своей жпзнп выдающийся
химик, уже одолева< мы!! тяжелым ш тугом,
упорно работал над усовершенствованием произ-
водства СК, принимал активное участие в соз-
дании предприятии резиновой промышлен-
ности. Денежные промни за своп открытия оп
завещал вложить в строительство отечественной
химической индустрии.
ние «повители
техники
р|ожалуп, с ре (и читателей пашен энцикло-
педии не окажется пн одного, кто ни разу пе
видел бы моделей машин, механизмов, техниче-
ских установок, не пользона юя ими хотя бы
для огры. Ведь игрушечные автомобили, паро-
целы, кораблики, само юты — это тс же модели.
Они воспроизводят в значительно уменьшенном
виде внешность настоящих машин, выполняют
че же действия — движутся но земле, но миниа-
тюрным рельсам или но воде, летают но воздуху.
Гельки ш и га толп у них другие — пружинные,
резиновые.
Играя, ваши младшие братья п сестры по сра-
жают занятиям взрослых. Вот почему дет осо-
бенно часто и охотно играют в вюфоров, тракто-
ристов, машинистов, летчиков, строителей. Но
им хочется, чтобы игра как можно больше похо-
дила па правду.II ес ли на первых порах положен
пая на бок табуретка вполне заменяет вашему
м падшему братишке паровоз или автомобиль, то
позднее ему нужен уже пусть очень маленький,
игрушечный, но «совсем как настоящий >> локо-
мотив плн грузовик. У затем, когда оп начнет
ходить в школу, у него появится желание сде-
лать самому локомотив сначала из картона,
потом пз фанеры. Семиклассник уже кое-что
знает о двигателях, ему захочется поставить
«настоящий> двигатель па маленькой машине,
также сделанной своими руками. Гак игра пере-
растает в ручной труд, а труд — в практиче-
ское сила (сине техникой. Ведь для того чтобы
построить действующую модель какой-нибудь
машины, а гем более настоящую небольшую
машину, иодом а точно знать, как выглядит эта
машина снаружи. Нужно ясно представлять
себе, как эта машина устроена и действует, па
каких законах физики основано эго действие;
нужно научиться читать и даже выполнять чер-
тежи, производить несложные расчеты, решать
конструктивные задачи.
Гаким образом, модель стаиошпся «буква-
рем^ по которому будущим производственник
овладевает азбукой техники.
Можно ли изучать технику без моделей?
Очень трудно. Пр« (Положим, что вы пн ралу не
видели настоящую паровую турбину, а прочли
се описание в какой-либо книге (хотя бы
в учебнике фи щкп для VII класса). Почти на
каждой строке вы должны мысленно пред-
ставить себе, в каком
положении находится та
или иная часть турби-
ны, что с ней происхо-
дит в каждый отдель-
ный момент работы.
Л это совсем нс так
просто.
Допустим, что вы
после чтения побывали
с экскурсией на тепло-
вой электростанции.
Конечно, там было пи-
те росно, но ведь много-
го вы так п пе увиде-
Этот * машинист^ еще
сам везет игрушечный
паровоз...
ли. Внутреннее устрой-
ство паровой турбины
вам показать не могли, а
показали — п то, на-
верное, только издали — огромный кожух и
при этом сказали, что внутри пего враща-
ются колеса с лопатками, приводимые в дви-
жение паром. Рядом с турбиной вы видели ко-
Моделъ поможет понять устройство нестоящего
локомотива.
567
ЮНЫЕ ЛЮБИТЕЛИ ТЕХНИКИ
А потом можно стать
настоящим машинистом
на настоящем локомоти-
ве детской железной до-
роги.
жух генератора пере-
менного тока. Все это
ненамного дополнило
те сведения, которые вы
почерпнули пз книги.
Совсем другое дело,
если вы построите дей-
ствующую модель па-
ровой турбины. Здесь
каждая деталь будет
сделана вашими руками;
собирая модель, вы хо-
рошо разберетесь в наз-
начении и взаимодейст-
вии всех ее частей; по-
лученные вами знания
станут еще более проч-
ными и глубокими пос-
ле того, как вы испы-
таете модель, научитесь
регулировать ее, нахо-
дить и устранять непо-
ладки.
Итак, модели строят прежде всего с учебной
целью. Но вам, наверно, приходилось слышать
о том, что модели строят и в конструкторских
бюро, п в научно-исследовательских институ-
тах, и па заводах. Для чего же они там
нужны?
Назначение моделей, создаваемых в таких
учреждениях п на предприятиях, совсем иное.
Прежде чем строить настоящую, большую но-
вую машину, конструкторы испытывают ее
модель. Но почему же не построить сразу
настоящую машину? А дело в том, что первый
опытный образец повой машины часто обхо-
дится в сотни тысяч, а то п п миллионы руб-
лей - в десяткп раз дороже, чем будет стоить
та же машина прп массовом ее производстве.
Нельзя пе считаться и с тем, что конструк-
торы могут допусти ь какие- либо неточности
в своих расчетах. Модель, стоящая значительно
дешевле настоящей машины, позволит обнару-
жить п устранить недочеты.
Итак, в промышленной технике модели
служат прежде всего для опытном проверки но-
вых конструкций. Но этим не ограничивается
их применение. Моделп нужны и в литейном
деле: с их помощью получают формы для отлив-
ки. Модели-макеты незаменимы и в научных
исследованиях: они помогают попять строение
крпсталлов, расположение атомов н входнщпх
в них частиц, представить взаимодействие их
и даже исследовать физическое свойства этих
мельчайших частиц материи.
И, кроме всего этого, модели служат еще
одной цели — разумному досугу. Ведь у каж-
дого человека, независимо от его возраста и
основной профессии, есть какое-либо особенно
любимое, интересное для пего занятие. О щи
увлекаются музыкой или рисованием, другие__
туризмом, охотой паи рыбной ловлей, третьи_
цветоводством или садоводством, четвертые
коллекционируют почтовые марки, открытки,
собирают книги и т. п. Все это — любители. И
огромный отряд — вернее, целую армию — со-
ставляют любители техники.
Можно ли считать, что любительские за-
нятия приносят пользу только тем, кто ими
увлекается? Конечно, нет! Известно множество
случаев, когда любителп пауки п техники совер-
шали немаловажные открытия и изобретения
Путь многих ученых и конструкторов в на-
уку и технику начинался именно с люби-
тельских занятий. Изобретатель радио А. С. По-
пов еще в детстве п юности строил различные
модели п физические приборы. Знаменитый
деятель науки К. Э. Циолковский, еще будучи
подростком, построил парусные санки, токар-
ный станок и многое другое. Став известным
ученым, он собственными руками делал модели
летательных аппаратов, приборы для опытов.
Через научное любительство прошли М Фара-
дей, И. Ньютон, П. Н. Лебедев, А. Н. Бутлеров
и другие великие ученые.
Прославленный авиаконструктор Герой
Социалистического Труда А. С. Яковлев с дет-
ских лет строил летающие модели, а позже,
в юношеские годы,— настоящие планеры собст-
венной конструкции. Дважды Герой Совет-
ского Союза Е. М. Ki 4rj рцев — бывший авпа-
моделист Удмуртской республиканской стан-
ции юных техников. Изобретатель радиоинже-
нер И В. Матикашвили в школьные годы
занимался в радиокружке Центральной станции
юных техников Грузии. Подобных примеров
можно принести очень много.
На ежегодных радиолюбительских выстав-
ках, организуемых ДОСААФом, можно увидеть
десяткп оригинальных и интересных радиоап-
паратов различного назначения, сконструиро-
ванных не спецпалпстамп. а любителями Мно-
гие пз этих конструкций даже выпускаются
промышленностью.
Одним словом, техническое любительство
приносит пользу п тому, кто им занимается, и
всему советскому народу. Вот почему Ком
мунпстическая партия и Советское правитель-
ство поддерживают юных и взрослых любителей
техники, всемерно помогают им.
568
ЮНЫЕ ЛЮБИТЕЛИ ТЕХНИК!*
Любителп техники объединены в кружки при
общеобразовательных школах и других учеб-
ных заведениях, дворцах и домах пионеров,
профсоюзных п сельских клубах и домах куль-
туры, клубах ДОСААФ (в системе этого обще-
ства есть аэроклубы, автомотоклубы, морские
клубы, радиоклубы). Для них издаются специ-
альные журналы, серив книг о брошюр, сбор-
ники, плакаты и листовки.
Работу по технике организуют л все пионер-
ские дружины. Ведь прпмервын перечень
умении и навыков для пионеров (ступени юного
пионера) включает в себя и трудовые техни-
ческие дела: изготовление полезных вещей для
школы, для семьи, для дошкольных учрежде-
нии, учебно-наглядные пособия, оборудование
школьных мастерских, игротеки, инвентарь
для спорта и туризма, предметы домашнего оби-
хода, игрушки для малышей и т. п.
Для оказания помощи техническим кружкам
школ п внешкольных учреждений, пионерским
дружинам и отрядам (в организации техниче-
ского творчества и работы по ступеням), а
также отдельным школьникам — любителям
техники существуют городские, областные,
Модель срс/роканала нужна и с удое г роите 1ЯМ и стро-
ителям гидромектрос танции.
краевые и республиканские станции юных
техников. Они разрабатывают и проверя-
ют па практике типовые конструкции при-
боров, моделей, малогабаритных машин, реко-
мендуемых затем школьным кружкам н отдель-
ным любителям техники; дают устные и пись-
менные консультации но вопросам техниче-
ского любительства и кружковой работы; изуча-
ют и распространяют лучший опыт работы
школьных кружков — любителей науки и техни-
ки; готовят руководителей кружков и пионеров-
инструкторов; издают листовки, брошюры,
плакаты в помощь любителям техники; про-
водят научно-технические вечера, лекции,
выставки, конкурсы, смотры, соревнования
движущихся моделей и многое другое.
Большое значение для развития техниче-
ского любительства имеют выставки работ
юных техников и различные соревнования.
Они позволяют взаимно обмениваться лучшим
опытом работы, сопоставлять, сравнивать ее
результаты. О том, как проводятся выставки»
все знают. А о соревнованиях нужно рас-
сказать.
Соревнования движущихся моделей про-
водятся по определенной, Строго установлен
noil системе. Прежде всего, чтобы модели можно
было сравнивать между собой, они должны быть
сделаны с соблюдением общих для всех тех-
нических требований, пли, как говорят, норм.
По каждому из основных видов движущих-
ся моделей (как правило, транспортных) — на-
земных, летающих, плавающих - разработана
определенная классификация. Так, модели
судов делятся на тринадцать классов — в зави-
симости от типа.
Всесоюзная классификация морских моде-
лей предусматривает определенный масштаб,
наибольшую п наименьшую длину, тип двига-
теля п наименьшую дальность плавания, при
которых модели допускаются к соревнованиям.
Подобные же классификации существуют
для летающих, автомобильных и железнодо-
рожных моделей. В дальнейшем, по мере разви-
тия технического любительства, они будут вво-
диться и для других видов моделей, а также
для малогабаритных транспортных машин
(мотороллеров, автомобилей п др.).
Положения о соревнованиях движущихся
моделей определяют и общие, обязательные
для всех правила их запуска.
Соренповаппя любых движущихся моделей
могут проводиться внутри кружка (т. е. инди-
видуально), между днучя и.in несколькими
кружками (междушкол |.пые. меж дул а горные).
37 Детская знипклоисдия, т 5
569
ЮНЫЕ ЛЮБИТЕЛИ ТЕХНИКИ
городские, районные, областные, республикан-
ские и всесоюзные. На всех соревнованиях
начиная с городских и районных команды
внешкольных учреждений должны выступать,
как правило, отдельно от школьных команд;
таким обраюм, первенство среди школьных
команд п команд внешкольных учреждений
разыгрывается и определяется раздельно.
Юные любители техники пе ограничиваются
постройкой интересующих их моделей, ап-
паратов, технических установок, участием
в соревнованиях в выставках. Они активно
участвуют в созидательном труде советского
народа, применяют своп умения и навыки в
общественно полезных делах, предпринимае-
мых школьными комсомольскими организаци-
ями и пионерскими дружинами.
У юных техников есть два основных пра-
вила:
1. Научился сам — научи товарища!
2. Все, что полезно и нужно твоей школе,
пионерскому отряду, семье и что посильно тебе
п твоим товарищам,— делайте сами!
Следуя этим правилам, кружки юных люби-
телей техники ремонтируют и изготовляют
новые приборы для учебных кабинетов физпки
и химии, оборудованпе для школьных мастер-
<Внимание! Гоеорит школьный радиоузел!»
ских; сооружают и об-
служивают школьные
радиостанции, ра Лиоуз-
лы, телефонные стан-
ции, тепловые, ветро-
и гидроэлектростанции,
геофизические площад-
ки, астрономические об-
серватории; строя г зда-
ния для мастерских; из-
готовляют кирпич для
строек; конструируют п
строят малогабаритные
транспортные п сель-
скохозяйственные маши-
ны; обеспечивают ра дио-
связь между соседни-
ми школами, полевыми
бригадами; сами снима- Юные кинооператоры.
ют и монтируют хрони-
кальные кинофильмы о жизни школы п пио-
нерской организации п делают многое другое,
полезное п нужное любимой Родине.
Юные любители пауки и техники помогают
школе и комсомолу в распространении тех
нпческпх знаний средп всех школьников. Опп
устраивают утренники п вечера занимательной
науки и техники, проводят под руководством
учителей физические, химические и технические
олимпиады. Более подготовленные пз нпх вы-
полняют обязанности лаборантов иа уроках
физики п химии, руководят кружка мп «Умелые
руки» и начальными техническпмп.
Так еще на школьной скамье юные любители
техники готовятся стать в ряды передовиков
производства. Они прпдут туда, владея не
только знаниями основ паук и практическими
навыками. Активные юные техники приобре-
тают техническую смекалку, умение рассчитать
конструкцию, внестп в нее какие-то усовер-
шенствования. Это — будущие новаторы про-
изводства, рационализаторы п даже будущие
конструкторы и изобретатели.
КАК СТРОЯТ МОДЕЛИ
розможно, что многие юные читатели пашей
энциклопедии или совсем не строили моде-
лей, или пытались сделать это, но неудачно.
А теперь они заинтересовались моделямп и хо-
тят их сделать. Для этих читателей — начп-
нающпх юных техников — и предназначены
наши советы. Впрочем, онп окажутся пе бес-
полезными п для более подготовленных люби-
телей техники.
Нередко рассуждают так: «Не так уж трудно
570
КАК СТРОЯ! МОДЕЛИ
построить модель. Прочел описание, подобрал
нужные материалы, инструменты — и пили,
режь, пани...» Но чуточку внимания!
Мы пе случайно начинаем наш разговор с
этого. Педь терпение и настойчивость в до-
стижении постан.'К нноп цели и есть одно ш
главных и обязательных условии при конструи-
ровании и постройке моделей
Приступая к работе, многие стараются
во что бы то ни стало слепо копировать модель
по описанию. Но это чаще всего приводит к не-
удачам. Если, скажем, в каком-нибудь чс ртенсе
не указан даже второстепенный размер, вы
сразу станете в туник, даже пе пытаясь само-
стоятельно сообразить, каким должен быть этот
размер. Пли, например под руками не оказы-
вается рекомендованного в описании материала.
Какими же правилами руководствоваться
при конструировании п постройке моделей?
Точного рецепта, как поступать в каждом
от юльпом случае, дать, конечно, невозможно.
Поэтому мы расскажем здесь только о главных
правилах, об основах моде шрованпя.
РАБОТАЙТЕ КОЛ 1ЕК1ПБНО
Построить одному хорошую, да еще к тому
же сложную, модель трудно. Гораздо интерес-
нее работать сообща, лучше всего — в техни-
ческом кружке.
Только не ждите, пока кто-то организует
за вас кружок, все приготовит, все достаю т,
а вам останется лишь приходить на заня-
тия и работать. Прежде всего постарайтесь
заинтересовать моде-
лизмом своих товари-
щей. Если наберется
пять-шесть человек, же-
лающих строить модели,
уже можно организовать
кружок. Посоветуйтесь
об этом со старшим пио-
нервожатым, с клас-
сным руководителем.
Кружок любителей тех-
ники вполне может ра-
ботать самостоятельно.
Хорошо нанти для та-
кого кружка консуль-
танта - мастера, тех-
ника, инженера и во-
просить его приходить
иногда па занятия, что-
бы помочь разобраться
в трудных вопросах, проверить, правильно ли
вы работаете. )то не отнимет у него много
пре мепн.
Если кружок создать пе удастся, постарай-
тесь привлечь к работе над моделью (или над
несколькими одинаковыми моделями, ес ш они
несложны) одного-двух своих товарищей. Тог-
да дело пойдет быстрее и лучше!
ЗНАКОМСТВО С ОПИСАНИЕМ
Прежде чем приступить к работе над мо-
делью, нужно внимательно прочесть описание
и ознакомиться с чертежами так, чтобы все
стало вам ясно и попятно. Если вам попадутся
непонятные места, не пропускайте их, наде>гаь
раюбраться потом, в процессе работы. В таких
случаях необходимо посмотреть другие книги
п статьи но этому же вопросу. Нс поленитесь
сходи гь в библиотеку. Постарайтесь достать
библиографический указатель илп рекоменда-
тельный список литературы по интересующе-
му пас вопросу.
При всех затруднениях обращайтесь к знаю-
щим людям, к старшим товарищам, к препода-
ватели физики, машиноведения, электротех-
ники, к специалистам. Советы п разъяснения
вы всегда можете получить в дом, пионеров,
на станции юных техников, в клубе ДОСААФ.
Областные станции и клубы ДОСААФ дают п
пис! мепную консультацию.
Только достаточно уяснив от начала до кон-
ца устройство и действыЗ модели, приступай тс
к следующему этапу работы.
ПОДБОР ДЕТАЛЕН И МАТЕРИАЛОВ
Подробно ознакомившись с оппсанпем, про-
ступайте к подбору нужных материалов.
Часто под руками нет нужного материала.
Скажем, у вас не ока ta-тось алюмппия для
шасси радиоприемника. Но 1ат<> есть стальной
лист. Заменит лп он алюминий3 Радполюбн-
тс ш ответят утвердительно. Но вы можете
этого не знать. Ведь не все материалы взаи-
мозаменяемы. Так, при изготовлении кор-
пуса фотоувеличителя нельзя фанеру заме-
нять жестью. >Ке< тяной корпус будет слиш-
ком сильно нагреваться, пользоваться таким
увеличителем неудобно. Здесь мы еще раз
рекомендуем посоветопаться с более опытными
товарищами.
Для постройки некоторых моделей — летаю-
щих, плавающкх—есть готовые наборы матери-
37*
571
ЮНЫЕ ЛЮГ.ИТЕЛИ ТЕХНИКИ
алой, а также специальные двигатели, которые
иыпускает промышленность. Их можно при-
обрести н магазине культтоваров плп выписать
по почте черт Посылторг.
Если вы задумали построить модель пли
другую самоделку, для которой нужны
специальные материалы (например, обмоточ-
ный провод, трансформаторное железо, лин-
за и т. п.), то прежде всего выясните возмож-
ность разыскать все необходимое на месте п
только после этого беритесь за работу.
Иначе может получиться так, что сделанная
нами самоходная модель останется неподвиж-
ной, так как двигатель для псе вам приобрести
но удалось, или что сделанным вамп унелпчпте-
лем лпбо оптическим прибором пользоваться
пе придется, так как у вас пет необходимых для
него лппз. Лучше отказаться от пзготонлепия
самоделки, для которой пет нужных матерпа-
лов и деталей, а выбрать какую-либо иную,
доступную вам.
ВАШИ ИНСТРЪ Ml НТЫ
С особым вниманием отнеситесь к подбору
необходимого инструмента. Тот, кто пользуется
неподходящим инструментом, никогда не усвоит
правильных приемов работы, не станет хорошим
мастером
Никогда пе завинчивайте п не отвин-
чивая ге шурупы ножом. Делайте это только
отверткой. А ес in понадобится острогать до-
щечку, нож тоже не годится. Гут нужен руба-
нок. Помните, что хороший инструмент п пра-
вильное его использование половина успеха
в строительстве любых
моделей и конструкций.
Ну а как быть, еелп
рубанка все же нет?
Тогда его можно попро-
сить у кого-нибудь из
товарищей илп воспо 1ь-
зоваться инструментом
школьной мастерской п
т. д. Лучше потратпть
время па поиски нуж-
ного инструмента, чем
поспешить п сделать
брак.
Самые первые важ-
ные и необходимые ин-
струменты это каран-
даш п чертежная бума-
га! Вез них пи шагу.
Именно с ппх н начи-
нав гея работа над лю-
бой моделью.
Затем идут мерИель-
пые пне । ру менты: ме-
та злическая линейка
длиной в 200 или
300 мм, угольник, цир-
куль и метр илп рулетка.
Мерительный и раз-
меточный инструмент
имеет большое значение.
От правильной размет-
ки 11 нанесения разме-
ров иа деталь зависит
и дальнейшем пе толь-
ко успешная сборка мо-
дели, по и ее работа.
Как бывает досадно, когда вдруг выясняется,
что отверстпя не совпадают плп рамка с нега-
тивом не входит в пазы увеличителя. II всему
причиной какой-то миллиметр, а то п доли его,
которые были «упущены» из-за того, что при-
менялась старая деревянная линейка с полу
стершимися делениями. Прп разметке будьте
внимательны и не жалейте времени на перепро-
верку.
Далее следуют собственно обрабатывающие
инструменты и приспособления. Очень необхо-
димое приспособление — настольные тиски. Без
них нет мастерской. Обрабатывать детали в ру-
ках плп на краю стола — это значит пспортпть
п деталь, и стол. Дру гое нужное приспособле-
ние — ручная дрель. Имея набор разных сверл,
можно смело браться за многие работы.
Кроме обычного своего применения, дре 1ь
может служить п намо-
точным станочком. Д 1Я
этого ее у крепляют в
тисках, а в патрон за-
жимают болванку, иа
которой устанавливают
каркас катушки.
Очень интересное
приспособление всем
знакомый лобзик. Воз-
можностей его многие
просто даже не знают.
С помощью лобзика п
разных пилок можно
не только пилить фане-
ру, по и вынплпвать
сложные фигуры пз
двухмил ли метровой ста-
ли, легко отпплппать
стержни нужного раз-
572
КАК СТРОЯТ МОДЕЛИ
мера от металлических
прутков до!0 мм и диа-
метре. Прп умелом обра-
щении лобзик с набором
пилок дли дерена и ме-
талла может во многих
случаях заменить еле
сариую ножовку и нож-
ницы ио металлу.
Еще обязательно на-
до иметь слесарный мо-
лоток, ручную ножовку
по дереву (лоб зиком тол-
стые доски не Персии
лишь), рашпиль для за-
чистки деревянных из-
делий, ножницы для
картона и бумаги, пло-
ские напильники (дра-
чсвый и личной), отверт-
ка (большую и малую), плоскогубцы, перочин-
ный нож, стамеску, брусок для точки инстру-
ментов, рубанок, электрический паяльник, са-
модельную клеянку, наждачную п стеклянную
бумагу и, наконец, несколько кисточек (для
клея, краски п лака).
Как впдптс, список инструментов неболь-
шой. Но, еще рал повторяем, это только для
начала. Прп всякой возможности вы должны
пополнять своп запас. Здесь тоже необходим
определенный порядок. Если, напрпмер, вы
увлекаетесь столярными самоделками, прежде
всего надо стремиться приобрести столярные
инструменты: несколько стамесок, княпку (де-
р< винный молоток), струбцинки и т. д. А если
вы увлеклись радиолюбительством, то вам
понадобятся кусачки, пинцет, круглогубцы.
Единственное, что мы настоятельно советуем
всем, пезавиепмо от рода работы, — это как
можно скорее достать метчики и плашки для
нарезания метрической резьбы, хотя бы не-
скольких ходовых размеров - 3, 4 об лиг.
Имея их в споен мастерской, вы сможете не
только браться за наиболее сложные самодел-
ки, но п приступить к созданию собс.тве....
конструкций. А это, в конечном счете, самое
интересное в техническом моделировании.
Бе.регтс инструмент, нс спаливайте его как
попало, а подберите или сделайте для его хра
нения плоские ящички готовальни и подстав-
ки. Для раздельного храпения мелких материа-
лов н деталей используйте металлические ко-
робки (например, п.з-под .зубного порошка или
конфет) и чисто вымытые консервные банки.
Отведите для всего имущества нашей домашней
мастерской отдельную полку в шкафу, а еще
лучше — небольшой шкафчик.
Помните, что ваша мастерская не должна
причинять неудобства окружающим.
После работы тщательно убирайте струж-
ки, опилки, ненужные обрезки дерена и метал-
ла. Если работаете с красками, подстилайте
на пол п на стол старые газеты. Все масля-
ные и эмалевые краски храните в плотно за-
крывающихся байках, иначе они быстро вы-
сохнут.
«ИГРА В КУБИКИ»
Когда все материалы и детали подобраны,
а необходимый инструмент ждет только ваших
рук, паступаст самая интересная часть рабо-
ты — «игра в кубике». Гак инженеры п кон
структоры называют поиске наилучшего ва-
рианта размещения всех узлов и деталей буду-
щей конструкции.
Опыт технического моделирования говорит,
что скопировать и изготовить модель точно ио
описанию удается только в исключительных
случаях. И в самом деле, представьте себе, что
в описании рекомендовано использовать гото-
вый трансформатор. Вы нашли подходящий по
электрическим показателям, а вот размеры или
способ крепления к папелп у него не те, ко-
торые ириподятся в описании. Что делать? От-
казываться от этого трансформатора п искать
другой? Конечно же, пет! Придется самому
разметить отверстия п придумать свои способ
крепления трансформатора. Значит, тс разме-
ры, которые указаны в описании, уже не будут
выдержаны. И хорошо, если такая замена
ограничится только иным расположением вин-
573
ЮНЫЕ ЛЮВИТЕЛИ ТЕХНИКИ
тов. А если размеры трансформатора настолько
велики, что он будет мешать другим деталям?
Отказаться от постройки модели?! Вот гут-то и
помогает «игра в кубики».
Вычертив на бумаге в натуральную величину
план модели (панель, часть судна и т.п.), уста-
новите псе детали и узлы так, чтобы их распо-
ложение хотя бы приблизительно напоминало
рекомендованное в описании.
Пробуйте изменять взаиморасположение от-
дельных деталей, все время думая о том. как
и чем вы будете1 их прикреплять, удобно ли вам
будет завертывать винты и гайки, припаивать
провода, удобный ли будет доступ к ручкам
управления и т. н.
И только обсудив со всех сторон оконча-
тельный вариант расположения детален, при-
ступайте к изготовлению модели. Не удивляй-
тесь, если в результате1 такой «игры» внешние
размеры всей конструкции окажутся уже не
такими, как в описании.
Так поступают в том случае, когда модель
делается по готовому описанию Если же вы
хотите создать свою оригинальную конструк-
цию, то «игра» начинается еще раньше — на
бумаге. Сначала эскизно, от руки, а потом более
точно подберите внешние размеры мод.-лп, а
также внутреннее расположение дета ieii. При
этом всегда надо руководствоваться разме] ами
уже имеющихся у вас деталей и узлов.
Для такого бумажного «конструктора» не-
обходима миллиметровая бумага. На одной ее
стороне нанесена цветная сотка с расстоянием
между соседними линиями в одни миллиметр.
На этой бумаге очень легко и быстро можно
изобразить в натуральную величину или в мас-
штабе любой узел.
При работе над моделью, прибором или аппа-
ратом вам прнд'тгея часто обращаться к принци-
пиальной схеме, сборочному чертежу, поме-
щенным в книге.
Чтобы сберечь книгу, лучше снять копии
со всех схем и чертежей, которые вам понадо-
бятся во время работы, илп хотя бы составить
эскизы. Правда, на этэ уйдет некоторое время,
но зато и книга останется чистой п целой, п вы
лучше овладеете «языком техники».
ИСПЫТАЙТЕ МОДЕЛИ
Никогда не ограничивайтесь тем, что постро-
енная вамп модель движется, действует. По-
старайтесь определить ее качества: скорость,
мощность двигателя и другие технические по-
казатели. Для этого модель должна пройти не-
которые испытания. О том, как их проводить,
рассказывается в пособиях для моделистов.
Этим, конечно, не ограничивается все много-
образие моделирования. Мы рассказали толь-
ко о главном. Более подробные советы вы нав
дете в книгах по техническому творчеству, ука-
занных в справочном отделе.
mo tumn т к
по
т е х н
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Воротников П. А. Занимательное черчение. М.,
Детгиз, 1956. 128 стр. (Школьная б-ка).
Книга в занимательной форме знакомит с ос-
новами технического черчения. Содержит много
разнообразных задач.
Гонок 1J. и И в и п М Рассказы об автоматике.
Л., Детгиз, 1957. 175 стр. Для старшего возраста.
Кинга и современной автоматике н телемеха-
нике. В ней описана работа ряда автоматических
устройств, применяемых в промышленности, энер-
гетике п быту, рассказано о перспективах разви-
тия автоматики в различных отраслях техники,
о применении полупроводников и быстродействую-
щих электронных машин для полон автоматизации.
Захарченко В. Станция назначения — завтра!
М., Детгиз, 1959. 32 с гр. (Беседы с пионерами и
школьниками о семилетием плане).
Задачи семилетного плана развития народного
хозяйства СССР.
II л ь и н М. Избранное. М., Детгиз, 1958. 592 стр.
(Школьная б-ка). Для средней школы.
Очерки об истории вещей (Сто тысяч почему),
электрического освещения (Солнце на столе), часов
(Который час?), киши (Черным по белому), мик-
роскопа и телескопа (Искусственный глаз), авто-
матики (Завод самоход), изучения атома (Путсшсст
вис в атом).
К о р о б к о С т е ф а и о в А. Звук за работой. М.,
Детгиз, 1957. 96 стр. Школьная б-ка. Для средней
школы.
Книга рассказывает о физике звука и его исноль
зовапии в технике.
Ляпунов Б. О большом и малом. М., Дет|нз,
1955. 168 стр
В книге рассказано о применении высоких
параметров— больших и малых температур, давле
пий, высокочастотных колебаний в науке и тех
пике.
Максарев Ю. Е. Новая техника—новые победы
М_, «Молодая гвардия», 1959. 64 стр.
Брошюра знакомит с перспективами развития
электрификации, автоматики и химической про-
мышленности в семилетке.
ПисаржсвскийО. Навстречу великой мечте. М„
Детгиз, 1959. 32 стр. (Беседы с пионерами и школь-
никами о семилетием плане).
Брошюра о развитии науки в семилетке.
МАШИНА—ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ
Беркович Д. Рассказы о заводе. М , Детгиз
1956. 280 стр. (Школьная б-ка).
На примере работы автомобильного завода
книга знакомит с основными цехами современного
машиностроительного производства.
Вальгард С. Л. Чте надо знать о машинах. М.,
Детгиз, 1958. 168 стр. (Школьная б-ка). Для сред-
ней школы.
Основы машиноведения: назначение машин,
передача движений, машины автоматы, роль
электричества в машинах.
Воротников II. А Конструкторская смекалка.
М., Детгиз, 1957. 96 стр. (В помощь самодеятель-
ности пионеров и школьников. Школьная б-ка).
Для средней школы.
Сборник занимательных вопросов технике кон
структорского характера с ответами на них.
Дорохов А. Сто послушных рук. М., Детгиз.
1955. 160 стр. (Школьная б-ка).
575
СПРЛНОЧПЫП ОТДЕЛ
Содержание книги: работа различных машин,
применяемых npir добыче полезных ископаемых, на
строительных работах, в сельском хозяйстве,
энергетике. Рассказано о работе турбостроитель-
ного и автомобильного заводов, заводов автоматов,
строительстве и эксплуатации гидротехнических
сооружении.
Ляпунов Б. Борьба за скор оси.. Изд. 2-е, перерабо-
танное. М., «Молодая гвардия», 1955. 208 стр.
Книга об основных путях и достижениях тех-
нического прогресса. В ней рассказано о создании
высокоскоростных машин, повой технологии ма-
шиностроения, о роли автоматики, тел смеха ники,
электроники в современной технике.
М а гл и и а. Ее прошлое, настоящее и будущее. Круг
чтения по технике для молодежи. М., «Молодая
гвардия», 1959. 474 стр.
Сборник посвященный основам машиноведе-
ния, машиностроению и роли пауки в его раз-
витии. Большое внимание уделено прогрессив-
ным методам машиностроительной техники и рас-
сказам о машинах будущего. Сборник составлен
коллективом писателей и учеиых.
П е р л я 3- Человек режет металл. Рассказы о стаи
ках. М., Детгиз, 1958. 350 стр.
Книга знакомит с историей развития станков,
режущих инструментов, техники резания металлов.
В ней рассказано о создании автоматических стан ков
и применении управляющих машин, о новых спосо-
бах обработки металлов с помощью ультразвука
и электрической искры, о завтрашнем дне метал-
лорежущей техники.
Тысяча работников. Рассказы о машинах.
Сборник. N., Детгиз, 1958. 400 стр Для начальной
н семилетпей школы.
Роль машин в жизни человека. Двигатели»
приводящие в действие машины.
ЭНЕРГИЯ—ДВИЖУЩАЯ СИЛА ТЕХНИКИ
Б а б а т Г. II. Токи высокой частоты. М., изд во «Зна-
ние», 1956. 46 стр.
В брошюре рассказывается об основных свои
ствах ТВЧ, методах их получения и основных про
мышлениых применениях.
Бабат Г. И. Ускорители. М, «Молодая гвардия»,
1957. 79 стр.
Популярный рассказ о iijiiiiniiiuix ускорения
атомных заряженных частиц, о различных типах
ускорителен, о самой большой установке советском
сии хрофаз( >Т1 юне.
Васильев М. Энергия и человек. М., «Советская
Россия». 1958. 320 стр.
Книга об энергетике и ее развитии. В ней ос-
вещаются вопросы использования различных соврс
мениых источников энергии — угля, нефти, воды
а также новых видов энергии.
В веден ск п й А. А. Электричество в нашей жизни
Изд. 2-е, М., Гостехнздат, 1958. 64 стр. (Науч -
попул. б-ка).
В брошюре рассказывается об электрификации
и применении электричества в промышленности
сельском хозяйстве п па транспорте.
Гладков К. Атомная энергия. N., Детгнз, 1958.
400 стр. (Школьная б-ка).
Книга рассказывает о том, как человек идет
по пути раскрытия законов строения вещества и
овладения внутриядерной энергией.
Левин М. Маш и па-двигатель (От водяного колеса
до атомного двигателя). Л., Детгиз, 1957. 223 стр.
Для старшего возраста.
История развития, принципы устройства и
применение тепловых двигателей — паровой маши-
ны, паровой турбины, двигателя внутреннего сго-
рания, газовой турбины в реактивных двигателей.
Последняя глава посвящена возможностям исполь-
зования атомной энергии в тепловых двигателях.
Захарченко В. Д. Мотор. Изд. 2-е. Я., Гостехпз-
дат, 1954. 56 стр. (Науч.-попул. б-ка).
История развития тепловых двигателей, ус-
тройство и работа двигателя внутреннего сгорания,
дизеля, автомобильного мотора, газовой турбины,
реактивного двигателя.
Ларионов Л. Решающие годы. М., Детгиз, 1959.
32 стр. (Беседы с пионерами и школьниками о семи-
летнем плане).
Брошюра об электрификации страны в семи-
летке.
Ляпунов Б. Огненный вихрь. М., «Молодая гвар-
дия», 1957. 80 стр.
Брошюра о новом тепловом двигателе — газо-
вой турбине
С м а г и и Б. Атом работает. М., Детгиз, 1957.
96 стр. (Школьная б-ка).
Книга об энергии атома, о первых шагах атом-
ной энергетики, об использовании неисчерпаемых
запасов внутриатомной энергии в будущем.
СВЯЗЬ. РАДИОТЕХНИКА II ПОЛУПРОВОДНИКИ
А и ф и л о в Г. Что такое полупроводник. М., Дет-
гпз, 1957. 144 стр. Для средней школы.
Книга знакомит со свойствами и способами
получения полупроводниковых материалов. Боль-
шое внимапне уделено их практическому приме-
нению в современной технике и перспективам даль-
нейшего развития пол упро води п ко Boii техники.
Б р о и и е р И. В. п Кокосов Л. В. Путь теле-
граммы. М., Детгиз, 1955. 136 стр. Для старшего
возраста.
576
СПРАВОЧНЫЙ ОТ MF J
В книге рассказано об истории создания теле-
графа, о технике современной телеграфной связи,
передаче изображений по телеграфу, а также о рабо-
те Центрального телеграфа в Моск не.
Гладкой К. Телевидение. М., Детгнз, 1955. 271
стр. (Школьная б-ка). Для старшего возраста.
В книге подробно рассказано об истории,
физических основах телевидения, о путях его даль
певшего развития и возможностях применения в
науке и технике будущего.
Клементьев С. Телефон. М.—-Л., Детгнз, 1953.
72 стр. Для старшего возраста.
Книга об ycTj онстве и работе телефонного аппа-
рата п телефонных станций, в том числе автома-
тических станин й специальной службы (междуго-
родных, проверки времени, телефонов-автоматов,
«а втор апорта» и т. д.).
П л о п с к и й А. Заглянем в будущее. (Радиоэлек-
троника сегодня и завтра). М., Госполптпздвт,
1957. 72 стр.
В книге рассказывается о применении радио-
электроники в ядерной физике, автоматике, счетно-
решающих устройствах для навигации, в печатном
деле, медицине, сельском хозяйстве.
Савченко В. Полупроводники на старте. М., Дст-
гиз, 1958. 123 стр. (Школьная б-ка). Для среднего
И старвюго возраста.
Свойства полупроводников и пх применение.
Честнов Ф. 11. Радиолокация. Изд. 2-е. М-, Гос-
техпздат, 1955. 64 стр. (Пауч.-попул. б-ка).
Брошюра об основах радиолокационной тех-
ники* устройстве радиолокационных установок
и применении радиолокации для навигации, в ме-
теорологии и астрономии.
КАК ДОБЫВАЮТ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
II ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛЫ
Бок сермай К). Невидимое топливо. М.» Детгнз,
1958. 144 стр.
Книга о добыче и использовании природного
горючего газа.
Болдырев С. А. Книга о металле. М.» «Молодая
гвардия», 1956. 350 стр.
Кинга об основах металлургического произ-
водства. Ввей рассказано о работе доменной печи,
мартеновских цехов, прокатных ставов и блюмин-
гов, процессах выплавки чугуна и стали, автомати-
зации металлургического производства м о приме-
нении радиоактивных изотонов в металлургии.
?К е м ч у ж н и к о в К), и Го р Г. Каменный уголь.
Л., Детгнз, 1956. 80 стр. (Школьная б-ка).
Книга о происхождении каменного угля, о
значении его в современной промышленности. Рас-
сказано об использование энергии каменного угля,
подземной газификации, получении искусствен
кого бензина, кокса, химических продуктов.
Крупин В. Невидимые сокровища. \1., «Моло-
дая гвардия», 1959. 224 стр.
Использование природного газа в народном хо-
зяйстве.
Л л п н и ц к ии А., Кадников В. Как из
рулы делают металл, Л , Детгнз, 1939. 32 стр.
Очерк о добыче руды и превращении се в металл.
М а р Е. О простом железе. М., Детгнз, 1957. 72 стр
(Школьная б-ка). Для среднего возраста.
Книга посвящена роли железа в жизни человека
его добыче и использованию. В ней рассказано
о выплавке чугуна, получении стали, производстве
специальных сортов стали, прокатке металла, борьбе
с коррозией.
Парфенов В. А. Редкие металлы. М., Гостехиздат
1954. 48 стр. (Пауч.-попул. б-ка).
Брошюра о свойствах и прп мене вин редких ме-
таллов, пх роли в получении различных сплавов.
Пешкин И. Как рождается сталь. М., Детгнз,
1955. 168 стр.
Кинга о металлургическом производстве. Под
роб но рассказано о доменном процессе выплавки чу-
гуна, о получении стали в мартеновских печах, о ра-
боте блюминга п прокатных станов. Автор рисует
картины металлургии будущего — выплавку стали
в домне, непосредственное получение чистых метал-
лов из руд, развитие порошковом метал л j ргнн.
Пешкин II. Стальной поток. М., «Молодая гвар-
дия*. 1957. 54 стр.
Брошюра знакомит с непрерывной разливкой
стали и работой советских ученых и инженеров
пад созданием установок для такой разливки.
Тихонравов II. Рассказы о нефти. \!.. Детгнз,
1954. 240 стр. (Школьная б-ка).
D книге рассказано о свойсгвах, применении
п добыче нефти. Читатель узнает о ирнменешш нефти
в древности, об использовании нефтяных запасов
в нашей стране до революции и в годы Советском
власти, о том, как ведется разведка нефтяных мес-
торождений, как добывается и перерабатывается
нефть.
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Андреева Г. и А д р е е в Ю. Огнем рожденное.
Л., Детгнз, 1957. 208 стр. Для среднего и старше
го возраста.
Книга знакомит с производством Стекла п раз-
нообразными применениями его в быту, пауке и тех
пике.
Б у я н о в А. Властелины атомов. М., «Молодая гвар
дня», 1959. 240 етр.
577
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Стр. 141—143 — об искусственном минерале
микролите, применяемом в металлообработке;
стр. 183—210 — о пластмассах; стр. 222—233 —
о крсмнийорганичсскнх соединениях.
Моралевпч Ю Мир пластмасс. М., изд во ♦Дет-
ский мир», 1959. 72 стр.
Парменов II. Я., Сморгонский Л. М.,
Цветков Л. Л. Кинга для чтения по химии.
Часть II Изд. 2-е. лсреработ. М.. Учпедгиз, 1956-
523 стр.
В книге напечатан ряд статей, посвященных
защите от коррозии, применению кальция, алюмп
ния, кислорода н других элементов в технике. Книга
знакомит с химическими основами черной метал
лургии.
Реутов О. А. Органический синтез. Изд. 2-е. М.,
Гостехпздат, 1953- 64 стр. (Науч.-попул. б-ка).
В брошюре рассказано о получении ряда про-
дуктов путем органического синтеза—каучука,
пластмасс, искусственных волокон, красителей
и т. д. Описана технология химической переработки
угля, нефти, древесины, природных газов.
Степанов Б. Химия на первом рубеже. М.,
Детгиз, 1959. 32 стр. (Беседы с пионерами п школь-
никами о семилетием плане).
Брошюра о развитии химической промышлен-
ности в семилетке.
КАК ДЕЛАЮТ ОДЕЖДУ И ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
Борисов Е. и П я т и о в а И. О самом обыкно=
венном. М., «Молодая гвардия», 1955. 182 стр.
Книга знакомит с рядом отраслей пищевой про-
мышленности — производством сахара, хлебопече-
нием, переработкой молока, работой мясокомбината.
Рассказано о повой технике, при меняемой при
производстве пищевых продуктов.
Б у я и о в А. Ф. Новые волокна. Пзд. 2-е. М., Гос-
техиздат, 1953. 48 стр. (Науч.-попул. б-ка).
Брошюра посвящена различным видам искус-
ственных волокон их свойствам и получению.
Михе й к и и II. Холод служит человеку. М., изд-вс
«Московский рабочий», 1958. 80 стр.
МАШИНЫ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Казанцев А. Богатыри полей. М., «Молодая гвар-
дия», 1955. 222 стр.
Очерки о создании новейших сельскохозяй-
ственных машин, о применении авиации и электрн
чества, о будущем нашего сельского хозяйства.
Кирюхин А. Боевые друзья трактора. М , ♦Моло-
до гвардия», 1958. 272 стр.
В книге рассказывается об истории трактора,
развитии советского тракторостроения, тракторных
двигателях, конструкциях различных тракторов
и проблемах, над которыми работают тракторо-
строители.
КАК ЛЮДИ СТРОЯТ
К о з а к о в А. Труд на века. М.. Детгиз, 1959. 156стр.
Для среднего и старшею возраста.
Рассказ о строительстве, его истории н современ-
ных методах.
Ж и г а р е в Л. Начало века. М., «Молодая гвардия»
1956. 191 стр.
Книга о новых методах строительства, о Строи-
тельных материалах — кирпиче и бетоне, о зарож-
дении строительной индустрия.
3 у б а р е п Г. Дом сделан па заводе. М., Детгиз,
1958. 128 стр. (Школьная б-ка). Для средней школы.
Книга рассказывает о сборном железобетоне —
о том, что он собой представляет, как делается и
какую роль играет в жизни человека.
Тони н 10. Как камень стал железным. Л., Детгиз,
1956. 159 стр. Для среднего и старшего возраста.
Книга о свойствах, получении п применении
бетона и железобетона. Приведено много примеров
из истории строительства в разных странах.
ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА
Авиация сегодня н завтра. Сборник
материалов журнала «Крылья Родины». М., пзд во
ДОСААФ, 1958. 144 стр.
Сборник статей, посвященных реактивной авиа-
ции, вертолетам настоящего н будущего, пробле-
ме «теплового барьера», искусственным спут-
никам Земли, атомным самолетами космическим
ракетам.
Баев Л. К. Вертолет. Изд. 2-е, доп. М., Гостехпздат,
1956. 56 стр. (Науч.-попул. б-ка).
Брошюра знакомит с принципами устройства вер-
толетов и их управления, объясняет, как происходит
их полет. Рассказано о роли вертолетной авиации
в народном хозяйстве н перспективах ее развития.
Баев Л. Реактивные самолеты. М., изд во ДОСААФ,
1958. 224 стр.
Книга о различных типах реактивных двига-
телей, конструкциях и оборудовании реактив-
ных самолетов и вертолетов. Затрагиваются пер-
спективы дальнейшего развития реактивной авиа-
ции.
Болгаров II. Пароход. Л., Детгиз, 1951. 158 стр.
Для среднего возраста.
Книга посвящена истории и современному со-
стоянию кораблестроения. В ней рассказывается
об устройстве парохода, теплохода и электро-
хода, о принципах кораблевождения.
578
Гу м п л енскп й Л. Тепловозы. М., «Молодая гвар-
дия», 1957. 80 стр.
Брошюра знакомит с историей тепловозострое-
ния, конструкциями советских тепловозов и воз-
можностями применения газовых турбин и атом-
ных двигателей на железнодорожном транспорте.
Долматовский 10. Повесть об автомобиле.
Изд. переработ. и доп. М., «Молодая гвардия»,
1958. 264 стр.
Книга восвя1цена автомобилю его прошлому,
настоящему и будущему. Она знакомит с устрой-
ством н путями совершенствования автомобиля.
Ж а б р о в А. Л. Почему и как летает самолет. М-,
Гостехнздат, 1956. 56 стр. (Науч поп ул. б-ка).
В книге Подробно рассказано, как устроен само
лет, почему возникает подъемная сила крыльев, как
работает воздушный винт, какие силы действуют
па самолет при взлете, наборе высоты, горизонталь-
ном полете, планировании, фигурных полетах.
Заяц А. Винтокрылы. М., «Молодая гвардия», 1957.
56 стр.
Очерк о современных вертолетах, устройстве
различных типов винтокрылых летательных ап
паратон и перспективах их развития.
Зюзин Д. и М а рк уша Л. В небе ТУ-104. М.,
♦Молодая гвардия 1957. 64 стр.
Очерк о постройке и испытаниях пассажир-
ского реактивного самолета ТУ-104.
Куликовская Г. Локомотивы больших дорог.
М., «Молодая гвардия», 1957. 64 стр.
Очерк о современных советских электровозах.
М о р а л е в к ч Ю. Покорители пространства. М-,
Госнолитлздат, 1956. 100 стр.
Книга о новой технике на железнодорожном,
водном, воздушном и автомобильном транспорте.
Морален п ч 10. Транспорт будущего. М., Проф-
издат, 1956. 125 стр.
В книге рассказано о завтрашнем дне транспор-
та и описаны различные виды транспортных' ма-
шин будущего
Моралей и ч Ю. Первый в мире. Рассказ об атом-
ном ледоколе «Ленин». М., изд-во ♦Детским мир»,
1938. 72 стр.
ОТ РАКЕТЫ ДО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
Артемьев И. Искусственный спутник Земли.
М.» Детгиз, 1958. 135 стр. (Школьная б-ка). Для
средней школы.
Книга посвящена проблеме создания искусст-
венных спутников Земли. В ней рассказано о работах
Циолковского, устройстве исследовательских
и межконтинентальных ракет, запуске спутников,
устройстве первых советских искусственных луц,
дальнейших проблемах астронавтики.
---------- СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Артемьев 11. Первый искусственный спутник Солн-
ца М., Детгиз, 1959. 64 стр. (Путешествие в семи-
летку).
Крылов Ю. и 1» а з у м е е в В. Вторая Луна \|.,
♦Молодая гвардия». 1957. 48 стр.
Брошюра „освящена различным проектам искус-
ственных спутников Земли, проблеме запуска их
па орбиту и исследованиям, которые можно прово
дить с их помощью.
Крючков Ю. Корабли межпланетных пространств.
М., изд-во ДОСААФ, 1958. 72 стр.
Брошюра посвнщена «опросам полета в межпла-
нетное пространство.
Брошюра знакомит с историей ракетостроения,
со «ромеи пым и исследовательскими ракетами и
предполагаемыми конструкциями космических ра
кет, а также с программой проникновения человека
в космос.
Меркулов И.А. Полет ракет в мировое простран
ство. М., изд-во ДОСААФ, 1958. 88 стр.
Книга посвящена проблеме межпланетных по-
летов. В ней рассказано о трудностях, которые
стоят „а пути вылета в космос, о первых советских
искусственных спутниках, о возможных конструк-
циях космических ракет.
Никитин И. И. Искусственные спутники Земли
М-, изд-во ДОСААФ, 1958. 88 стр.
ТЕХНИКА ПА СЛУЖБЕ НАУКИ И ИСКУССТВА
Домбровский К Внимание... съемка? М.,
Детгиз, 1959. 176 стр.
Па примере съемки научно популярного фильма
«Глазами кино» в книге рассказывается о скоро
CTiioii киносъемке и се применении для научных
исследованnii (стр. 132—157).
И г л и !| к и ii А М. и С о м о р о в Б. А. Как пе-
чатают книги- Изд. 2-е. №., Гостехнздат, 1У56.
64 стр.(11ауч.-попул. б-ка).
В брошюре рассказано об истории изобретения
бумаги и книгопечатания, о современном поли-
граф» ческом производетве.
Кобринский II., Пскелпс В. Быстрее мыс
ли. М., «Молодая гвардия», 1959. 390 стр.
Кинга по истории математики и вычислительной
техники. Большое внимание уделено в пен кибер
нетичсскпм машинам.
Морозов С. Фотография в науке. М., Гостехнздат,
1955. 62 стр. (Иауч.-попул. б-ка).
Брошюра знакомит с методами исследователь-
ской фотографии, съемками п невидимых лучах,
применением фотографии в разных областях нау-
ки, стереофотографией, замедленной и ускоренной
киносъемкой-
579
СПРАВОЧНЫЕ ОТДЕЛ _____________________
Немировский Е. и Горбачевский Б.
Рождение книги. М., изд-во «Советская Россия»,
1957. 232 стр.
Кинга об истории книгопечатания, о современной
полиграфической технике и будущем полиграфии.
Рей ибер г М. Г. Думающие машины. М., Дет-
гнз, 1957. 128 стр. (Школьная б-ка).
Кинга знакомит с принципами устройства бы-
стродействующих вычислительных и управляющих
машин, с примененном пх в пауке п технике.
Тука ч п н С к и п М. С. Мавшпы-математпки. М.,
Гос. изд. фнз.-математ. литературы, 1958.
130 стр.
Популярная книга, знакомящая С принципами
устройства различных вычислительных автоматов,
сложных счетно решающих устройств и их приме-
нением.
ВЫДАЮЩИЕСЯ ИНЖЕНЕРЫ И ИЗОБРЕТАТЕЛИ
Арлазоров М. С. Жуковский. №., «Молодая гвар-
дия», 1959. 304 стр. (Жизнь замечательных людей).
Арлазоров М. С. Константин Эдуардович Циол-
ковский. Его жизнь и деятельность. М., Гостсх-
издат, 1952. 128 стр. (Люди русской науки).
Волхов пт п нов В., Буянов А., 3 а -
ха р ч е и к о В., Остроумов Г. Рассказы
из истории русском пауки и техники. М., «Молодая
гвардия», 1957. 592 стр.
Очерки о работах русских ученых в области
химии (стр. 69—108), электротехники (стр. 109—
151), металлургии (стр. 152—185), механики, сель-
скохозяйственного машиностроения и строитель-
ства (стр. 186—228), двигатслестроения (стр.
229 — 251), транспорта (стр. 252—316), оборонной
техники (стр. 317—360).
Гумилевский Л. Рудольф Дизель. М., Жури.-
газ. объединение, 1935. 294 стр.
Космодемьянский А. А. Знаменитый дея-
тель науки К. Э. Циолковский. Изд. 2-е. М., Воеи-
издат, 1954. 136 стр. (Пауч.-попул. б-ка).
Крылов В. Александр Федорович Можайский.
1825—1890. Л., «Молодая гвардия», 1951. 272 стр.
(Жпзнь замечательных людей).
Рахманов Л. Яблочков. М.—Л., Детгнз, 1949.
84 стр. (В помощь школьнику). Для среднего п стар-
шего возраста.
Я новская Ж. Академик корабельной пауки Л.,
Детгиз, 1955. 168 стр.
Книга о жизни и деятельности выдающегося
ученою акад. А. Н. Крылова.
Яновская Ж. Кулибин. М. Л., Детгиз, 1951.
112 стр. (В помощь школьнику). Для Среднего
возраста.
ЮИЫЕ ЛЮБИТЕЛИ ТЕХНИКИ
Г а р ш е и и п В. Г. Модели сельскохозяйственных ма-
шин. М., «Молодая гвардия», 1957. 72стр. (Школь-
ная б-ка).
Киселев Л., Мпкпртумов Э., X j сби м-
к о в П., Ч естпов Ф. Кинга юною техника.
М.—Л., Детгиз, 1948. 232 стр.
Книга содержит различные справочные све-
дения н советы по изготовлению моделей п приборов
по энергетике, электротехнике, авиации, радио-
технике.
К и п г а вожатого. Сборник. М., «Молодая гвар
дня», 1955. 544 стр.
Глава XI «Умелые руки» (стр. 303—404) — посо-
бие для кружков «Умелые руки >. Здесь приведено
описание изготовления моделей разнообразных
машин и приборов.
Леонтьев П. Работы по металлу. Л., Детгиз,
1956. 152 стр. (Школьная б-ка).
Кинга знакомит с литейными, кузнечными, то-
карными, слесарными п другими видами работ по
дереву, которые могут быть вроизведены в мастер-
ской юного техника, и с необходимым для этого
оборудованием.
Леонтьев П. Работы по дереву. Л., Детгиз, 1955.
249 стр. (Школьная б-ка).
Книга знакомит с основными видами работ по
дереву, инструментами, оборудованием деревообде-
лочной мастерской. Приведено описание изготов-
ления самодельного токарного станка.
Павлович С. Модели сельскохозяйственных ма-
шин. Л., Детгиз, 1956. 144 стр. (Школьная б-ка).
В книге рассказано, как построить модели ком-
байна, уборочных машин, плуга, сеялки п других
сельскохозяйственных машин. Кинга рассчи-
тана на начинающих моделистов.
Павлович С- Приборы п модели по неживой при-
роде. М.— .1-, Детгнз, 1953.80 стр. (В помощь само-
деятельности пионеров и школьников).
В книге дано описание моделей водяной п ветря-
ной мельниц, водяной турбины, паровой машины,
ветродвигателя.
Стрелков П. Юному электротехнику. М., Детгиз,
1955. 216стр. (Школьная б-ка).
В книге приведено опнеанве моделей телеграф-
ного аппарата, электродвигателей, трансформа-
торов н других моделей.
Умелые руки. Сборник. Изд. 2 е М., «Молодая
гвардия», 1954. 408 стр.
В сборнике приведены советы по работе с раз-
личными материалами, изготовлению самодель-
ных учебных пособий п приборов, а также моделей
судов, самолетов, автомобиля, аэросаней, теле-
фона.
580
CUP 1 НОЧИ ЫЛ ОТДЕЛ
Пособия н о моделирован и к» системати
чески ныпускаются в виде приложении к журналу
«Юным техник* Кроме того, пз 1ательство ДОСЛ <\Ф
выпускает (Библиотечку юного конструктора»,
содержащую описание различных самоделок и моде-
лей машин.
НАУЧНАЯ ФАНТАСТИКА
Адамов Г. Тайпа двух Океании Роман М , Детгиз,
1955. 480 стр (Б-ка приключений и научной фан-
тастики)
Глубоководная подводная лодка с ракетными
двигателями. Техника освоения больших глубин
(скафандры и др.).
Б с л я е в А. Звезда «КЭЦ». Роман. В книге: Беля-
ев Л. Избранные научно-фантастические произве-
дения. Т. 2. М., «Молодая гвардия», 1956,
стр. 161—328.
Обитаемый спутник Земли — внеземная стан-
ция. Полет па JIу ну. Скоростной наземный и
воздушный транспорт будущего.
Беляев Л. Подводные земледельцы. Роман. В кии
ге: Беляев Л. Остров погибших кораблей. J1.,
Детгиз, 1958, стр. 225—373.
Использование богатств моря. Подводное зем-
леделие и его техника.
Беляев А. Чудесное око. Роман. В книге: Беля
св Л. Избранные научно-фантастические произве-
дения. Т. 1. М., «Молодая гвардия*, 1956, стр.
203—382.
Подводное телевидение.
Васильев М. и Гущен С. Репортаж п>
XXI века М.. пзд-no «Советская Россия», 1939.
248 стр.
Беседы с учеными о будущем различных об-
ластей техники.
Верн Ж. 20 поп лье под во дой. Роман. В книге: Верн Ж
Собрание сочинений. Т. 4. М , ГПХЛ, 1957.
В е р и Ж. Робур-завосватсль. Роман. В книге: Верп Ж
Собрание сочинений. Т. 9, М. ГПХ.Ч 1957,
стр. 183—386.
Гигантский воздушный корабль с электродви-
гателями.
Верн Ж. Властелин мира. Роман. В книге: Верн Ж.
Собрание сочинений. Т. 11, М., 1’11X3, 1957,
стр. 7 153.
Вездеход — комбинация самолета, автомобиля,
подводной лодки.
Верп Ж- Плавучий остров. Роман. В книге: Верн Ж.
Собрание сочинений. Т- I1', М-, ГПХ.Т, 1953,
стр. 163 -528.
Гигантское океанское судно плавающий го-
род.
В <• р и Ж. В 2889 году. Рассказ. В книге: Верн Ж
Романы, повести, рассказы. Т. 2, 1956, стр.
5—23.
Техника будущего.
Волков К. Звезда утренняя. U шесть. М„ Детгиз
1957. 366 стр.
Ракетный корабль для полета на Венеру.
Гамильтон Э. Джонс Первый. Рассказ. В жури
«Юный техник», 1957, Jse 4, Стр. 23 — 28.
Робот.
Гамильтон 3. Сокровища Громовой Луны
Повесть. В жури. «Техника — молодежи», 1936,
№ 1—4.
Фантастические путешествие па спутник Ура
и а—Оберон.
Гребнев Г. Танка под вод нои скалы. Южное сия-
ние. Повести. Вологда, Областное кн. изд-во.
1955. 237 стр.
Достижения пауки и техники будущего в обла<
ти изучения и освоения Арктики («Тайна подводной
скалы»)» Использование лучистой энергии («Южное
сияние»).
Гуревич Г. Подземная непогода. Повесть. М.,
Детгиз, 1936 224 стр. (Б-ка приключений и науч-
ной фантастики).
Использование тепла вулканов.
Гуревич Г. Лунные будни. Рассказ. В жури. «Тех-
ника — молодежи», 1955, X 10, стр. 33—35.
Освоение Луны.
Г у р е в и ч Г. Вокруг света в одни час. Отрывок из
романа. В жури. «Знание — сила», 1957, Л. 12,
стр. 27-—29.
Полет двух ракет вокруг Землп.
Д н с п р о в Л. Кораблекрушение. Рассказ. В жури.
«Знание — сила», 1958, № 5, стр. 41 — 45.
Скафандр для межпланетных путешествен-
ников. Полет к Луне.
Д и с п р о в \ Крабы пдут по острову. Рассказ.
В жури. «Знание сила», 1958, «V И, стр. 26—30.
Кибернетические машины, воспроизводящие
себе подобных.
Долгушин 10 ГЧ (Генератор чудес). М., Труд
резервна »ат, 1959. 424 стр.
Проблемы использования биотоков.
Ефремов 11. Сердце змеи. Рассказ. В сборнике
II Ефремова Юрта Ворона». « Молодая гвардия»,
I960, стр. 214—284
Межзвездные перелеты.
Ефремов II. Туманность \ндром«ды. Роман. М.,
(Молодая гвардия». 1958. 368 стр.
Межзвездные перелеты. Наука и техника от-
даленного будуще го.
Ж и г а р е в Л. Кто там? Рассказ. В жури. «Знание —
сила», 1956, А* 7, стр. 2—6.
Кнбгрнстпческпс машины.
581
спрл вочпыя отдел
Казанцев А. Арктический мост. Роман. Изд. 2-е.
М., Трудрезервмздат, 1958. 776 стр (Фантастика и
приключения).
Строительство подводного моста-туи пел я через
Ледовитый океан.
Казанцев А. Полярная мечта (Мол Северный).
Роман. М., «Молодая гвардия», 1956. 480стр. (Б-ка
научной фантастики и приключений).
Строительство гигантскоп ледяной плотины
вдоль Северного морского пути.
Кальки П к ий Я. Конец подземного города. Ро-
ман. Изд. 2-е. Харьковское областное изд-во,
1955. 214 стр.
Вездеход, способный передвигаться по суше,
воздуху, воде и под водой.
Кандыба <!>. Горячая земля. Роман. М., «Мо-
лодая гвардия» 1950. 365 стр.
Использование внутреннего тепла Земли в энер-
гетике.
Кларк А. Острова в небе. Очерк. В сборнике
♦Ночь у Мазара». Л., Детгиз, 1959, стр. 344—375.
Очерк о будущем астронавтики.
Лем С. Астронавты. Роман. М., «Молодая гвардия»,
1957 . 344 стр. (Б-ка научной фантастики и при-
ключений).
Ракетный корабль для путешествия на Вонору.
Применение кибернетики в технике межпланет-
ных сообщений.
Ляпунов Б. Мечте навстречу. М., Трудрезервиздат.
1957. 168 стр. (Фантастика и приключения).
Очерки о межпланетных путешествиях и вне-
земной станции спутнике Земли
Мартынов Г. Каллисто. Роман. Л., Детгиз, 1957.
256 стр. (Б-ка приключений и научной фантастики)
Межзвездный корабль.
Мартынов Г. Сестра Земли. Повесть. В альма-
нахе «Мир приключении». Вып. 5, Л., 1959,
стр. 119—281.
Путешествие и а Венеру.
Маслов Э. Под светом двух Солнц. Рассказ. В жури.
«Техника — молодежи», 1955, № 3, стр. 31—36.
Сверхчувствительный телевизор, позволяющий
принимать передачи с планеты ближайшей к нам
звездной системы.
Матеюпас А. Экран жизни. Рассказ. В ж урн.
«Вокруг света», 1955, № 1, стр. 54—59.
Автоматическая ракета с телевизионной уста-
новкой.
Немцов В. Огненный шар. Повести и рассказы.
М-, Детгиз, 1958 (Школьная б-ка); «Тень под зем-
лей стр. 371 475; «Аппарат СЛ - 1» — Стр.
476 —595.
Прибор для поиска металлических руд(«Тень под
землей»). Аппарат, улавливающий запахи, борьба
с коррозией металлов, применение пластмасс («Ап-
парат CJI-1»).
Немцов В. Избранное. М., «Советский писатель»
1958. Счастливая звезда — стр. 3—422; Осколок
Солнца - стр. 423—616.
Охотников В. Дорога вглубь. Роман. М. «Мо-
лодая гвардия», 1950. 216 стр.
Подземная лодка для путешествия в недрах
Земли.
С а п а р н н В. Последний извозчик. Рассказ. В жури.
♦Знание — сила», 1958, № 12, стр. 34—36.
Летательный аппарат будущего.
Сафроновы 10. и С. Внуки наших внуков. Ро-
ман. М., «Молодая гвардия», 1959. 254 стр.
Жизнь н техника будущего коммунистического
общества.
Стр у г а ц кии А., С т р у га ц к II й Б. Страна багро-
вых туч. Повесть. М., Детгнз, 1959.296 стр. (Б-ка
приключений п научной фантастики).
Экспедиция па Венеру.
С ы т н н В. Покорители вечных бурь. Повесть. М.
Детгиз, 1955. 125 стр.
Использование атмосферного электричества.
Циолковский К. Э. Вне Земли. Повесть. Пал.
2-е. М., нзд-во Академии наук СССР, 1958.
144 стр.
Ракетные корабли для космических путе-
шествий.
<-^'Каза-и(ел1г uj(en
Абсолютная температура — температура, отсчитывае-
мая от абсолютного пуля (—273 ,16С). Абсолютный
нуль — предел охлаждения вещества, при котором
отсутствует тепловое движение молекул — 360
Абсорбция — поглощение вещества пз раствора пли газо-
вой смеси какими-либо твердыми телами или жидко-
стями. Абсорбционная холодильная машина рабо-
тает на принципе поглощения паров аммиака — 361
Авиагоризонт — прибор, показывающий положение
продольной п поперечной осей самолета по отно-
шению к горизонту 486
Авианосец — морское судно, предназначенное для
перевозки, взлета и посадки самолетов — 456
Лвнасекстант — угломерный инструмент для опреде-
ления местонахождения самолета 488
Автогенная резка, сварка — см. Газовая резка, сварка.
Автогрейдер — см. Грейдер.
Автоклав — плотно закрывающийся сосуд для нагре-
вания под повышенным давлением 275
Автомат — машина, выполняющая все необходимые для
данной работы действия без участия человека 94,127
Автоматическая блокировка (па железной дороге)—
устройство, предназначенное для автоматического
регулирования следования поездов 439, 441
Автоматическая линия совокупность машин, автома-
тически выполняющих весь цикл операций по
производству изделий 96, 134.532
Автопилот — устройство для автоматического управ-
ления самолетом, ракетой 486
Автостоп устройство для автоматической останов-
ки поезда — 440, 441
Агломерация - спекание в куски (в агломерат) мелкой
руды с топливом (КОКСОМ, древесным углем) при
подготовке к домен ной плавке 258
Агрегатный станок — металлорежущий станок, Состав-
ленный из стандартных агрегатов (узлов) и дета-
лей 93
Акватория водное пространство в границах порта —
458
Аккумулятор прибор для накопления энергии
185, 467
Акселерометр прибор для измерения ускорений —488
Аксонометрия — способ изображения предметов па чер-
теже — 57
Активная паровая турбина турбина, в которой рас
шпрение пара происходит только в соплах или
направляющих аппаратах до поступления его на
лопатки рабочих колес В активной паровой тур
бине используется энергия скорости пара или
скоростной напор. Струя пара, вытекающая из
сопла или из направляющих лопаток, ударяется
в лопатки рабочего колеса и приводит это колесо
во вращение — 156
Алиханов, Абрам Исаакович (р. 1904) советский физик,
академик; исследовал радиоактивные излучения;
в последние годы ведет разработку ядсриых ре
акторов — 181
Алюминий — химический элемент, легкий, пластичный
металл — 273
Алюминотермия — способ волучеввя некоторых металлов
из окислов путем восстановления пх алюминием—274
Аммофос — сложное у добрев не, в которое входят азот
и фосфор 322, 325
Амортизатор — устройство для смягчения ударов ил в
гашения колебании — 469
Аносов, Павел Петрович (1707 1S5I) — русский
металлург - 263,545
Антенна — устройство для излучения или улавливания
электромагнитных волн - 194
Антонов. Олег Константинович - советский авиаконст-
руктор; иод его руководством построен самолет
All 10, применяемый в граждавской авиации 478
Аристотель (384 -322 до и. э.) — великий древнегре-
ческий философ — 257
Арифмометр счетная машина, производящая четы-
ре арифметических действия 498
Арматура — 1) металлические стержни, образующие
скелет частей сооружения, заполняемых бетоном,
2) мелкие приборы и приспособления, устанавли-
ваемые па каком либо оборудовании — 406, 425
Архимед (ок. 287 — 212 до н. э.) математик и
механик Дре виси Греции 22, 450
Асинхронный двигатель — электродвигатель, исполь-
зующий вращающее магнитное ноле, созданное пе-
ременными токами, текущими в обмотках статора
и ротора, причем ротор отстает от поля, т. е. вра-
щается асинхронно с ним — 164
Атомная энергия (ядерная энергия) — энергия, выде-
ляемая или поглощаемая при различных превра-
щениях атомных ядер 175
583
СПРЛ ВОЧПЫП ОТДЕЛ
Ацетилен — простейший представитель ненасыщенных
углеводородов бесцветный ядовитый газ —100, 299
Атомный реактор устройство, в котором осуществля-
ется управляемая цепная реакция деления ядер
тяжелых элементов — 27, 175
Аэродинамика — паука, изучающая движение газов и
твердых тел в газах — 485, 555
Баба — падающая тяжелая деталь машин, работающих
ударом — 76
Бабка — часть станка, служащая спорен для шпин-
деля или поддерживающая обрабатываемое изде-
лие— 91
Бак (на кораблях) — передняя повышенная часть верх
ней палубы судна 449
Балансир (в часовых механизмах) маятник в виде
связанного с тонкой спиральной пружинкой качаю-
щегося махового колесика — 195
Балансы — круглый лесоматериал —520
Балласт железнодорожный — слон щебня, гравия или
песка, насыпанный поверх земляного полотна
432, 433
Балластная цистерна (па морском судне) — резервуар
для воды, вес которой служит для улучшения его
мореходных качеств —450
Бар — рабочий орган врубовой машины, нмеющпп вид
стержня, диска с режущими зубьями плп рамы с
режущей цепью —239
Баржа — речное грозовое судно - 455, 459
Батарея—соединение однотипных сооружений, устройств
плп приборов для получения уВСЛИЧС'ННОЙ мощ-
ности, емкости или производительности - 185
Белл, Александр Грейам (1847 1922) одни из изоб-
ретателей телефона —214, 554
Ьенардос, Николай Николаевич (1812—1905) — один пз
изобретателей дуговой сварки металлов — 97
Бензин — смесь жидких легкокнпящих углеводоро-
дов — 296. 299, 302
Бердо — деталь ткацкою станка в виде гребня из сталь-
ных пластинок —333
Бескомнрессорныс воздушно-реактивные двигатели
двигатели, в которых сжатый воздух для сжигания
топлива подается без компрессора 489, 491
Бессемер, Гснрн (1813—1898) — английский изобретя
тель. Разработал способ передела жидкого чугу-
на в сталь продувкой воздухом в специальном агре-
гате — конверторе — 260
Бетатрон — вихревой ускоритель электронов 119
Бетон строительный материал из смеси вяжущих во
щгств, заполнителей (песка, гравия, щебня и
воды) — 403
Бизань мачта задняя мачта на судне 448
Бимс Поперечная балка набора судна — 444, 446
Битумы смеси твердых илп жидких углеводородов —
297. 426
Блюмы — заготовки квадратного сечения, полученные
после прокатки на блюминге 265, 266
Блюминг крупный обжимный став для прокатки тя-
желых стальных слитков (6 10Г) — 264
Бодо, Жан Морис Эмиль (1845—19U3) французский
изобретатель. Создал буквопечатающий телеграф-
ный аппарат —217
Боксит — алюминиевая руда, гидрат окиси алюминия
(глинозема) 274
Болометр — прибор для измерения энергии излучения —
236
Бонч-Бруевич, Михаил Александрович (1888—1940) —
советский радиоинженер. Впервые организовал
отечественное производство электронных ламп—227
Бронза — сплав меди с оловом —268
Буксир — 1) судно, предназначенное для тяги неса-
моходных или временно лишенных самоходпости
судов; 2) трос, с помощью которого буксируют
судно — 455
Бульдозер — гусеничный трактор, оборудованный от-
валом для грунта — 382, 423
Бункер — хранилище сыпучих материалов — 98, 166,
241. 260, 371
Бур — инструмент для бурения горных пород — 250
Бут — грубо околотые камни, получаемые при разра-
ботке залежей известняков, доломитов н песча-
ников—395
Бутлеров, Александр Михайлович (1828—1886) — рус-
ский химик, создатель теории химического строе-
ния, лежащей в основе современной органической
химии — 284
Бушприт — горизонтальный или наклонный брус, вы-
ставленный вперед с носа корабля — 449
Бык — промежуточная опора моста —430
Вагранка — шахтная печь для переплавки чугуна—83
Вакуум аппараты — химические аппараты, в которых
все процессы осуществляются при давлении ниже
атмосферного, т. е. иод вакуумом — 354
Вал — деталь машины, предназначенная для передачи
вращения — 46
Ванты — оттяжки пз стального плп пенькового троса
для укрепления мачт 449
Вариометр — прибор для измерения вертикальной ско-
рости самолета — 486
Ватерлиния линия пересечения корпуса судна с по-
верхностью воды. Ватерлиния при полной нагрузке
судна называется грузовой ватерлинией 446
Венец лопаточный ряд лопаток паровой или газовой
турбины 156
Вентиль — приспособление для включения или выклю-
чения, а также для регулирования движения пара,
газа, воды в трубопроводе или тока в электрической
цени 196 , 225 , 501
Веретено - быстро вращающаяся деталь прядильных, мо-
тальных и крутильных машин — 331
Верстатка металлическая коробочка для уклвдкп
строк ручного набора 523
Вертолет — летательный аппарат без крыльев, подин-
мающийся и летающий с помощью одного или не-
скольких воздушных несущих винтов — 484
Взаимозаменяемость свойство однотипных деталей ме-
ханизмов и машин, дающее возможность заменять
их дру гимн при сборке или ремонте без последующей
ручной обработки —112
Вибратор механизм для создания необходимо» при
некоторых процессах вибрации — 4(14
Видеотелефон телефонный аппарат, дающий возмож-
ность разговаривающим видеть ;ipyi Друга па
экране —224
•'/84
СНРЛИОЧНЫП ОТДЕЛ
Впит — цилиндрический стержень, снабженцып резь-
бой — 16, 51
Вираж — движение по кривой — 486
Водоизмещение — объем воды, вытесняемой судном—450
Возбудитель источник постоянного тока для пита-
ния обмоток возбуждения электрических машин —
174
Возду'Шпо-|)оактшшыс двигатели — реактивные двига-
тели, использующие для сгорания топлива кисло-
род атмосферы 160, 489
Волнолом - сооружение, служащее для защиты рейда
от волнения, течении и заносов 417, 438
Ворсовые ткани ткани, имеющие на поверхности
пушистый слои ворс — 336
Врубовая машина — горная мшима, производящая
врубовую щел1. у основания пласта — 239
Всасывающая труба (в гидротурбине) — труба, через
которую отработавшая вода выходит в реку ниже
плотины — 173
Втулка — деталь машины в виде полого небольшого ци-
линдра — 84
Вул, Беициоп Моисеевич (р. lf)03) — советский физик.
Известен трудами по физике диэлектриков 103
Вулканизация — процесс взаимодействия каучука с се-
рой пли дру1имп химическими агентами, приво-
дящий к превращению его и резину — 31J
Выпор — вертикальный канал для отвода пл литейной
формы газов и контроля заполнения ее металлом
85
Выпрямитель электрический устройство, предназна
чспнос для выпрямления переменного тока в по-
стоянны и — 227, 234
Вытягивание (в прядильном производстве) — процесс
утончения пряжи 331
Вытяжной аппарат—одна из частей прядильных машин—
332
Газгольдер — хранилище для газа — 254
Газификация — превращение твердого топлива в га-
зообразное - 251, 305
Газовая резка — метод р< зки, основанный па способнос-
ти железа гореть в кислороде — 100
Газовая сварка — сплавление металлических частей ме-
талла, при котором нагрев до нужной температуры
получается от сжигания смеси горючего газа (аце-
тилена, водорода и др.) с кислородом или воздухом —
11 И)
Газовая турбина — турбина, работающая па вродук
тах сгорания топлива пли па горючих газах 138,
188, 490
Газогенератор аппарат для превращения твердо-
ю топлива в горючий генераторный газ 255,
303
Газойль — продукт перегонки нефти; служит сырым
при крекингпрпцг ссе и пиролизе; применяется
как топливо в дизелях— 2()6
Газотурбовоз локомотиве газотурбинной установкой
435, 533
Ганка крепежная деталь, навинчиваемая па резьбу
болта или винта — 46, 51
Гальванический элемент — источник электрического то
ка, получаемого за счет превращения энергии хп-
мпчсскон окислительно-восстановитсяbii.iii реакш и
в электрическую — 162 . 225
Гальванотехника — отдел прикладной электрохимии, за-
птыюн^пйся вопросами элокт ролптического осужде-
ния металлов из растворов их солей — 185
Геликоптер — см. Вертолет
Генерат>р — устройство для превращения одного вида
энергии в другой — 162
Германий - химический элемент; хрупкий металл се-
ровато-белого цвета, полупроводник — 223
Герои Александрийский (1 в и. л.) — греческий инже-
нер н ученый, работавший п Александрии — 125
Герц, Генрих Рудольф (1837—18(14) немецкий фи-
зик. Доказал существование электромагнитных волн
н исследовал нх свойства 192, 559
Гидравлическая турбина двигатель, преобразующий
энергию падающей во |ы и энергию вращающегося
в. 1.1 а — 161, 172
Гидравлический ковочный пресс — машина для созда-
ния значительных давлении, приводимая в дви-
жение жидкостью — 7(1
Гидравлический таран — водоподъемник, действие ко-
торого основано на использовании резкою тормо-
жения водяной струи — 379
Гидрогенератор — электрический генератор, преобра-
зующий энергию движения воды, получаемую от
гидротурбины, в электрическую 164, 173
Гидрогенизация — присоединение водорода к различным
веществам 304
Гидролокация — метод обнаружения предмета под во-
дой с помощью посылки ультразвукового сигнала
н улавливания его отражения от предмета 1<>2
Гпдромет алл у ргня с пособ пзвл счснн я металлов и л ру д
водными растворами кислот и некоторых других
веществ — 272, 273
Гидромеханизация -способ производства земляных и
горных работ, при котором грунт разрабатывает! я
и транспортируется при помощи воды —242, 424
Гидромонитор — водобойный снаряд, дающий сильную
струю воды —242, 420, 424
Гидроэлектростанция (ГЭС) — совокупность устройств,
предназначенных для превращения энергии водных
источников в электрическую энергию — 171
Гирокомпас — механический компас, основанный на
принципе гироскопа — 459
Гироскоп — волчок, тяжелое тело, быстро вращающееся
вокруг своей оси симметрии, обладает устойчи-
востью при разных положениях — 459, 486
Гладьевыс ткани ткали с гладкой поверхностью —336
Глинозем — окись алюминия (А1.О3) 274
Голубицкий, Павел Михайлович (1845—1911) — рус-
ский изобретатель в области телефонии — 214
Горн — 1) кузнечный очаг для накаливания метал-
ла: 2) нижняя часть шахтноп печи, где сжигает-
ся топливо и собираются расплавленные материа-
лы 77. 259
ГОСТ Государственный общесоюзный стандарт — 52
Градирня — промышленный башенный охладитель во-
ды — 169
Грамм, Зепоб Теофиль (1826—11*4) — изобретатель и
конструктор электрических машин — 25
Гребнечесальные машины машины, применяемые для
распределения и отделения длинных волокон от
коротких —331
Гребное 1'тлссо — судовой движитель, состоящий пл
частично погруженного в воду колоса с лопатка-
ми — плицами —445
Гребной вал - задняя часть коронного вала судовой ма-
шины, па которую насаживается гребной винт — 4а 1
585
38 Детская энциклопедия, т. 5
СПРАПОЧПЫП ОТДЕЛ
Гребной пинг судовой движитель, имеющий винто-
вые рабочие поверхности — 445, 451
Грейдер — прицепная машина для профилирования
дорог, устройства кюветов и канав — 423
Грейдер-элеватор •— грейдер, снабженный дисковым илу
гом н транспортером — 423
Грейфер— грузозахватное устройство грузоподъемной
машины — 427
Грот-мачта вторая мачта на судно—448
Грохочение — просеивание разного рода сыпучих ма-
териалов на ситах-грохотах — 371, 425
Гудрон — неочищенные остатки перегонки нефти —
297
Гюйгенс, Христиан (1629 1695) - выдающийся гол-
ландский механик, физик и математик. Изобрел
маятниковые часы и впервые применил к объяс-
нению оптических явлений полновую теорию
света — 126
Гусарики — вид детской обуви от 17 до 21 ] азмера—339
Дальтон, Джон (1766—1844) — английский химик п
физик. Широко развил атомистические нозз|Юппя в
применении к химии, вывел одни из основных за-
конов химии — закон кратных отношении н дал
его первое опытное доказательство —284
Дамба — гидротехническое пли дорожное сооружение
в виде пала —417
Датчик — устройстпо, воспринимающее изменение ка-
кой-либо величины и дающее об этом сигнал —116
Двигатель преобразователь какого либо вида энергии
в механическую работу — 38, 153, 444, 452
Двигатель внутреннего сгорания — тепловой поршневой
двигатель, в котором топливо сжигается внутри
рабочего цилиндра 154, 466, 558
Движитель — устройство, преобразующее работу дви-
гателя в силу тяги, необходимую для движения
машины—40, 444, 451
Двухтактны!! двигатель — двигатель внутреннего сго-
рания, у которого рабочий процесс совершается
за два хода поршня — 154
Деаэратор прибор для удаления из питательной воды
паровых котлов растворенных в ней газов - кисло-
рода, углекислоты — 168
Демодуляция — выделение из модул про па иных коле-
баний токов низкой (звуковой) частоты 223
Депре, Марсель (1843 1918) французский физик и
электротехник. Известен опытами по передач»
электроэнергии 26
Детандер машина для охлаждения газа - 366
Дефектоскопия методы, применяемые для обнаруже-
ния внутренних п поверх постных пороков в из-
делиях - 118, 138
Дефибрер машина для измельчения дерева в волок-
нистую массу 520
Джут лубяное волокно, получаемое нз стеблей рас
тепля джута 328
Диаметральная плоскость — вертикальная плоскость,
делящая судно вдоль на две равные части — 445
Диафрагмы паровой турбины — перегородки, разделяю-
щие цилиндр турбины на отдельные камеры раз-
личные ступени давления 157
Д1! 3< л ь, I ’удол ьф (1858 1913) — немецкий изобретатель.
Создал двигатель внутреннего сгорания, у которого
топливо воспламеняется от высокой температуры
сжатия — 24, 558
Диод — электронным, ионный или полупроводниковый
прибор с двумя электродами 227
Дифферент — разность осадок носа и кормы судна —450
Дифференциал автомобиля — механизм, позволяющий
ведущим колесам автомобиля вращаться с разном
скоростью — 465, 468
Диффузор — 1) в насосе участок канала постепенно
возрастающего сечения; 2) аппарат для экст-
ракции; 3) коническая мембрана громкоговорите-
ля 361
Днище — нижняя почти горизонтальная часть обшив-
ки судна от киля до скулы 445
Док — сооружение для постройки или ремонта судна —
417, 459
Доли во-Добровол1>с кий, Михаил Осипович (1862—
1919) — русский электротехник, создатель техники
трехфазного тока —26, 164, 182, 561
Долото — 1) столярный инструмент; 2) буровой инстру-
мент для ударного п вращательного бурения сква-
жин — 248 ,
Д' мойная печь, или домна,— шахтная печь дтя вы
плавки чугуна из железпой руды — 259
Допуск - допускаемые при изготовлении детали от-
клонения от заданного размера (поминального)—112
Дрель — инструмент для сверления небольших отвер-
стий 572
Дренаж — осушка болотистой почвы Посредством от-
крытых канав или труб, прокладываемых под зем-
лей — 383
Дрвфтгр — рыболовное деревянное парус но-моторное
судно — 455
Дробилка — чашпна для дробления кусковых мате-
риалов — 425
Дроссель — катушка из медной проволоки, обладаю-
щая большим индуктивным сопротивлением для
токов Toil частоты, ва которую она рассчита
на - 208
Дроссельная заслонка — деталь карбюратора пли га-
зового смесителя, служащая для регулирования ко-
личества горючей смеси 467
Дубинины, братья Василин, Герасим и Макар (первая
половина XIX в.) — один из первых изобретателен
процесса перегонки нефти — 295
Дьюара сосуд сосуде двойными стенками, между ко-
торыми выкачан воздух; обладает малой теплопро
водностью; используется для храпения жидких
газов Горячей пищи н т. и. - 366
Дюралюминии, или дюраль,— сплав алюминия с медью
11 небольшими количествами марганца, магния, крем
ния и железа 273
Жаккардова машина - приспособлен ио к ткацкому
станку, служащее для выработки тканей с узора-
ми. Названа по имени французского изобретателя
Ж. М. Жаккара 333
Железобетон — конструктивное соединение бетона и
стальной арматуры — 103, 405
Жидкостные реактивные двигатели ракотпо-реактив-
ные двигатели, работающие на жидком т« п шве (го-
рючее п окислитель) — 160, 492
586
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Жиклер — деталь карбюратора: тонкая трубка Для до-
зировки тон шва 467
Жмыхи — остатки от ма> личных семян после извлече-
ния из пих масла прессованием; ценный корм для
скота —380
Жуковский, МнколаЛ Егорович(1847—J92I) русский
ученый, основоположник Современной гидро- и
аэромеханики - 555
Испаритель — аппарат, применяемый в котельных \ч
таповках для и pm отопления дметмлл крива i нои
воды для питания котлов — 168
Ионный двигатель — электричкиий ракетный двига-
тель, у которого поток вещества выбрасывается под
действием электрических сил — 403
Поффе, Абрам Федорович (р. 1880) — советский <5 и-
зим — 232
Забой 1) место, где производятся горные работы —
отбойка полезного ископаемого пли пустой породы;
2) дно буровой скважины — 238
Закалка процесс иагрева металла до определенной тем-
пературы с последующим быстрым охлаждением.
Закалка резко повышает твердость металла—106,257
Заклепка — цилиндрический стержень с двумя голов-
ками, служащий для неразъемного Соединения дета-
лен — 46
Запальная свеча — прибор для зажигания горючей
смеси в двигателе внутреннего сгорания — 466, 467
Запарник машина для запаривания и пропаривания
корма — 380
Звездочка -стальное или чугунное колесо с гнездами
для звеньев цепи на поверхносш обода. Приме-
няется в цепной передаче и подъемно-цкшспорт-
иых машинах — 50
Зев — отверстие, образуемое нитями основы в ткацком
Станке при подъеме одной группы нитей и опускании
другой — 333
Землесосный снаряд установка для разрыхления,
подъема и перемещения разжиженного ipvirra —
382, 420, 424
Землечерпалка установка для углубления речного
пли морского дна —420
Зинии, Николай Николаевич (1812—1880) русский
химик оргапик. Его работы заложили основы
получения искусственных красителей. Нашит
реакцию превращения нитробензола в анилин—286
Золотник — механизм для изменения и распределения
потока жидкости, пара или газа 79, 153
Зубчатая передача механизм для передачи движения
посредством зубчатых колес 48
Зубчатые колеса колеса для передачи вращательного
движения от одного вала к другому зацеплением
зубьев — 48
Иванов, Семен Павлович(р. 1906) советским изобре-
татель стереоскопического (объемного) кино —517
Игнитрон — электрический выпрямитель, имеющим до-
бавочным электрод — зажмгатель, постоянно onj
щелный в жидким ртутный катод 227
Ильюши и, Сергей Владимирович (р. 1894) советский
авиаконструктор. Под его руководством построен
самолет IJjp-18, широко применяемый в граждан-
ской авиации 478
Каландр — машина, состоящая из системы валов, меж-
ду которыми пропускают материал для придания
ему гладкости — 335
Калоризатор — калильная головка, запальный шар;
деталь каморы сгорания некоторых двигателей;
служит для воспламенения жидкого топлива — 135
Кантователь — механизм для поворота проката вокру г
его продольной оси — 26а
Капелюш ников, Матв» й Алкуновнч (1886 —1959) — со-
ветский специалист в области добычи п переработ-
ки нефти. Предложил турбинный способ бурения
нефтяных скважин 249
Капрон - синтетический материал, обладающий высо-
кими физпко-мсхапическими свойствами — 308,
318, 330
Карбюратор — прибор для приготовления из горючего
п воздуха горючей смеси —465
Карбюраторный двигатель — двигатель внутреннего
сгорания, у которого горючая смесь, поступающая
в цилппдры, приготавливается в карбюраторе и
зажигается от искры —155, 466
Карданная передача — механизм, передающим враще-
ние между валами, осп которых пе лежат на одной
прямой п могут иметь относительное перемещеппе-
50, 467
Каргер металлическим корпус, в котором располо-
жены работающие механизмы двигателя — 465, 46G
Картушка подвижная круговая шкала компаса с
нанесенными па ней градусными делениями, ука-
зывающая страны света — 459
Карьер — горная выработка для добывания полезных
ископаемых открытым способом, непосредственно
с земной поверхности — 245
Катер — небольшое судно для коротких поездок — ЗЗо
Катушка зажигания — индукционная катушка в сис-
теме батарейного зажигания двигателей внутрен-
него сгорания, преобразующая ток низкого напря-
жения в ток высокого напряжения — 467
Каупер, илп воздухоподогреватель, - аппарат для по-
догрева воздуха, вдуваемого в доменную печь —258
Квершлаг — горизонтальная подземная выработка, про-
веденная по пустым породам под углом к пласту
полезного ископаемого 238
Керамзит — пористый материал ячеистого с троен пя,
получаемый из глины после се специального обжи-
га 401
Кератин — белковое вещество, главная составная часть
шерстяного во юкпа — 308, 328
Керосин - один из продуктов перегонки нефти —
296, 299
Киль 1) основная часть судового набора— продоль-
ный брус» проходящий по всей длине судна в се-
редине его днища; 2) часть хвостового оперения
самолета 144, 475
38*
587
СИРА НОЧ НЫЛ ОТДЕЛ
Кильблоки — ряд коротких брусьев, наложенных друг
па Друга п скрепленных; на них утверждается киль
судна на стапеле — во время Постройки и в доке —
во время ремонта 459
Кингстон — запорное приспособление в подводной час-
ти судна для сообщения помещения корпуса с за-
бортной водой — 43'!
Кинетическая энергия — энергия движущегося тела,
т. е. способность движущегося тела совершать ра-
боту — 156
Клапан — устройство для полного пли частичного за
крытня отверстия, соединяющего две полости —466
Клистрон — электронная лампа с группированным
электрическим потоком — 197
Клише — печатная форма С рельефных! изображением
иллюстраций — 525
Коаксиальный кабель — кабель, состоящий из двух
проводников, один из Которых заключен вну-
три другого, выполненного в виде трубки —
204, 223
Кобальтовая пушка — прибор для облучения ра-
диоактивным кобальтом — 510
Ковалснков, Валентин Иванович (р. 1884) - советский
ученый в области электросвязи —221
Ковка — способ обработки металлами помощи ударов
молота или нажимов пресса — 76
Ковшовая турбина — гидравлическая турбина, на ра-
бочем колосс которой насажены лопатки, имеющие
форму сдвоенных ковшей — 161
Код — система условных обозначений —216
Кокиль — разборная металлическая литейная фор-
ма — 86
Кокс — твердая пористая углеродистая масса; остаток,
полученный в результате коксования — сухой пе-
регонки каменного угля, торфа или нефтепродук-
тов — 258, 286, 304
Коксование — метод переработки топлива путем его
нагревания без доступа воздуха до ООО—1000 , прп
которой образуется сложная цепь паров н газов
и твердый остаток — кокс — 304
Коксовая печь, или коксовая батарея, устройство
для выжигания кокса из каменного угля —258,304
Коксовый пирог сплошной массив кокса, образо-
вавшимся в коксовой печн—258
Колебательный контур — электрическая цепь, состоя-
щая из емкости п индуктивности и обладающая ма-
лым активным сопротивлением — 195, 197
Коленчатый вал вал, имеющий одну или несколько
пар кривошипов — 78, 466
Коллектор часть якоря электрических машин, со-
стоящая из изолированных друг от друга медных
пластин, соединенных с отдельными частями об-
мотки якоря 163
Колошник — верхняя часть шахтных печей, а также
засыпное отверстие, куда загружают все сырые
материалы 259
Комбайн сложная машина, объединяющая несколь-
ко механизмов 371
Компас прибор для ориентировки на земной поверх-
ности — 459, 486
Компрессионная холодильная машина — холодильная
машина, работающая па принципе отсасывания па-
ров испаряемого холодильного агента — 361
Компрессор машина для сжатия газов 360, 490
Конвейер машина непрерывного действия для пере-
мещения массовых Iрузов 241, 428
Конвертер грушевидная печь, в которую заливает-
ся жидкий чугун при переделе чугуна в сталь бес-
семеровским способом 260
588
Конденсация — процесс перехода газа плп пара в
жидкость вследствие его охлаждения или уменьше-
ния занимаемого нм объема — 168, 295
Кондиционер — прибор для обеспечения определенных
значении температуры, влажности п состава возду-
ха в помещениях 364
Контактор — аппарат для дистанционного включения
цепей Постоянного и переменного тока — 131
Контейнер — большой ящик для перевозки партий гру-
зов на автомашинах и железнодорожных плат-
формах 411, 439
Концентрат — продукт, получаемый при обогащении
полезных ископаемых и отличающийся их повышен-
ным процентным содержанием — 258
Копер — 1) устанавливаемая над устьем Шахты кон-
струкция для подъема н спуска; 2) механический
станок для забивки свай или шпунта в грунт —
427
Корнеклубпсмойка — машина для очистки клубней кар-
тофеля п корней свеклы, моркови и пр. от при-
липшей к ним грязи перед измельчением и запари-
вай нем 380
Коробка подач — узел в металлорежущих станках для
изменения скорости подачи — 91
Коробка скоростей — механизм для изменения ско-
рости ведомых звеньев — 91, 468
Корчеватель — машина, извлекающая из земли пин
и деревья — 384, 422
Кран подъемный — машина для захватывания, подъема
и перемещения грузов — 462, 427
Краска противопригарная — особая смесь, которой
покрывают поверхности литейных форм и стерж-
ней для предотвращения пригара землп в улуч-
шения ее поверхности 84
Крейсер — быстроходный военный корабль, предназ-
наченный для разведывательной и дозорной служ-
бы и для активных боевых действии — 456
Крекинг-процесс — разложение нефтепродуктов, час-
то с применением высокого да пл сипя и катализа-
тора — 297, 298
Крен — наклон судна или самолета около продольной
осп — 450
Крпвошишю шатунный механизм — механизм для пре-
образования вращательного движения в возвратно-
поступательное п наоборот 51
Критические точки — температуры, при которых про-
исходит переход вещества из одного агрегатного
состояния в другое, а также температуры, при ко-
торых вещество, находящееся в твердом состоянии,
претерпевает различные внутренние превращения—
76, 548
Кронциркуль инструмент для измерения наружных
и внутренних размеров — 109
Крылов, Алексей Николаевич (1863 1945)—совет
скнй математик, механик и кораблестроитель —
451, 564
Кулачковая муфта — муфта сцепления, которое осу-
ществляется посредством кулачков — 468
Кулачковый, или распределительны it, вал — вал с
кулачками, управляющими перемещением клапа-
нов, инструментов п т. д. — 51, 466
Кулачок — деталь, сообщающая соприкасающейся с
пей другой детали—толкателю-заданные перемо-
щения 466
Кулибин, Иван Петрович (1735 1818) - русский
механик, конструктор н изобретатель — 126,
538
Культиватор — сельскохозяйственная машина для рых-
ления почвы н борьбы с сорняками — 370
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Л
Лаваль, Карл Густав Патрик (1845—1913) — шведский
инженер и изобретатель — 24
Лавсан полимер — 309, 330
Лазаренко, Борис Романович (р. 1910) п Наталья Иоси-
фовна (р. 1911) — советские ученые, изобретате-
ли электроискрового способа обработки метал-
лов — 101
Ланжевси, Камиль Пьер (1872 1946) французский
физик. Принимал активное участие в разработке
теории квантов и теории относительности- Разра-
ботал метод получения ультракоротких, (ультра-
звуковых) воли с помощью пьезокварца - 102
Латунь — сплав меди с цинком — 268
Ламинов, Дмитрии Александрович (1842 —1902) —
русский физик н электротехник. Исследовал
работу электрических машин и математически
доказал возможность передачи любых количеств
электроэнергии на значительные расстоянии без
больших потерь — 26
Лебедев, Петр Николаевич (1866—1912) — русский
физик. Открыл явление давления CBiTa — 568
Лебедев, Сергей Васильевич (1874 1934) с< вотский
химик. Па основе его работ в С( ветском Союзе
впервые в мире в 1931 1932 гг. была создана про-
мышленность синтетического каучука 566
Лебедка — грузоподъемная машина 427
Леблан, Никола (1742 или 1755 1866) французский
химик п инженер. Разработал первый промышлен-
ный способ иол уч нпя соды из нова репном соли
(способ Леблана) 285
Ледокол — судно, предназначенное для плавания и
проводки других судов во льдах — 453, 455
Ленточные машины прядильные машины, служащие
для получения параллельного расположения воло-
кон прядильных материалов — 331
Лену ар, /Как Этьен (1822—1900) — один из изобрета-
телей двигателя внутреннего сгорания (во Фран-
ции) — 24
Лени, Эмилий Хрвстианович (1804—1865)—русский
физик. Установил правило, определяющее направ-
ление индуцированных токов (правило Ленца),
экспериментально обосновал закон теплового
действия тока (закоп Джоуля - Ленца)—25, 231,547
Л(Сорама — машина для распиловки бревен па доски
или брусья 397
Летки отверстия в плавильных, доменных п других
печах для выпуска металла и шлака — 259, 260
Лигроин — продукт перегонки нефти — 298
Линейная переш ктпва способ изображения про-
странственных фигур па плоскости с помощью цен-
трального проектирования, при котором через за-
данную точку (центр проекции) п все точки фигуры
проводятся прямые до пересечения с плоскостью
проекций ?3
Линкор (линейный корабль) военный корабль круп-
ного водоизмещения с преимущественно артилле-
рийским вооруженном н мощной броней — 452, 456
Литейная форма форма, заливаемая жидким метал-
лом для получения отливки — 69, 83
Линотип наборная машина, дающая набор целыми
строками — 523
Литера — металлический брусочек, па верхнем торце
которого находится рельефное изображение буквы
или злака — 523
Литниковый ход — капал, подводящий расплавленный
металл в литейную форму — 81
Лодыгин Александр Николаевич (1847 1 923)— русский
злектротохннк. Изобрел несколько типов ламп на-
каливания, имевших практическое применение—551
Локомотив силовая самоходная машина для тяги
железнодорожных составов — 431
Локсодромия — кривая, пересекающая все земные ме-
ридианы под одним углом — 487
Ломоносов, Михаил Васильевич (1711—1765)— русский
ученый-энциклопедист, один из основоположников
современного естествознания —284, 360, 482
Лонжерон продольная балка в крыле или фюзеля-
же самолета — 475
Лоцман — специалист по проведению судов в преде-
лах определенного участка — 460
Лубяные волокна — волокна, добываемые из стеблей
п листьев растении — 328
Лущильник — сельскохозяйственное орудие, предназ-
наченное для лущения жнивья н культивации
паров — 370
Люминофоры — вещества, которые светятся прп их
возбуждении различными способами — 120. 205
Магнетрон — электронная лампа, в которой поток элек-
тронов управляется магнитным полем — 197
Магнитострикция изменение формы и размеров тела
при намагничивании — 102
Мазут — остаток после отгона от нефти, бензина п к«
росина — 296
Макаров, Степан Осипович (1848—1904) — русский
флотоводец, адмирал, ученый, полярный исследо-
ватель и изобретатель —451, 565
Манипулятор I) машина для перемещения больших
поковок под молотом пли прессом; 2) механизм
прокатных станов — 81
Марс - площадка иа верху мачты — 448
Мартен, Пьер (1824—1915) — французский металлург.
Предложил новый способ получения стали — 261
Мартеновская печь — печь, в которой подучаются раз-
личные Сорта литой стали путем переработки чу-
гуна, стального, железного и чугунного лома —261
Маховик — деталь, связанная с вращающимся валом
двигателя и обеспечивающая равномерность хо-
да 153, 466
Мачта — в< ртикалыюс деревянное, металлическое пли
железобетон нос сооружение — »*8
Машина совокупность .механизмов, выполняющих по-
лезную работу в процессе производства, транспор-
тирования илп преобразования энергии 21, 38
Машинный агрегат электростанции — конструктивно
соединенные турбина п электрический генера-
тор 172
Маяк устройство, указывающее путь или опасные
М“ста судам или самолетам— 459, 460
Мелиорация - улучшение земель путем осушения бо-
лот, искусственного орошения земель и пр. — 383
Мельхиор сплав меди с никелем — 269
Мембрана тонкая пластинка для преобразования
электрических пли механических колебании ь
звуковые и наоборот 222
5»
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Менделеев, Дмитрий Нианович (183^—I9U7) — рус-
ский ученый Открыл исрподпчс скин лакои хими-
ческих элем лигой — 254 , 268, 284
Металлокерамика Способ порошковой металлургии,
заключающимся в изготовлении детален и изделий
пз металлических порошков путем их прессования
и спекания — 278
Мсталло-мпноралокера.мнка — способ порошковой ме-
таллургии делать детали из приготовленных на ос-
нове металлов и минералов порошков — 280
Металлорежущий станок — машина для обработки ре-
зани гм — 88
Метрополитен (метро) городская подземная (в тун-
нелях) илп надземная электрическая железная до-
рога — 428, 431
Механизм — совокупность соединенных между собой
детален, движение каждой пз которых определено
относительно других, прячем одна из деталей не-
подвижна 38
Мнделыипаигоут — средпий шпангоут набора Судна —
445
Микрометр — измерительный инструмент — НО. 118
Мпкроудобрсння удобрения, в состав которых входят
элементы, необходимые в малом количеств для
Нормального развития растения— 319. 324
Микрофон — прибор, превращающий звуковые коле-
бания в электрические — 222, 513
Миксер — сосуд для накопления жидкого чугуна, его
смешения и частичного удаления вредных при-
месей 262
Минеральные удобрения удобрения, содержащие не-
обходимые для питания растений минеральные
вещества 319
Миниметр рычажный стрелочный прибор для из-
мерения линейных размеров калибров, деталей
машин и др. — 114
Модель — I) образец соответствующего промышлен-
ного изделия, аппарата или сооружения; 2) метал-
лическая, деревянная пли изготовленная пз дру-
гого материала конин отливки — 84 , 337, 567 , 570
Модели, Генри (1771 — 1831) — английский конструк-
тор и предприниматель в области станкострое-
ния — 90
Модуляция — изменение электрических колебаний вы-
сокой частоты по закону низкой частоты - 222
Мол — портовое сооружение в виде выдающейся в морс
стопки — 458
Молот — машина для обработки металлов давлением,
создаваемым ударами—79
Монель металл — сплав никеля, меди, железа и мар
ганца — 2G9
Морзе, Самюэл (1791 1872) — американский изобре-
татель. Создал самозаписывающий электромагнит
иый телеграфный аппарат п телеграфную азбуку —
214, 217
Мульда — металлическая коробка для загрузки сырья
в мартеновскую печь 262
Муфта — устройство для соединения валов между Со-
бой — 48
Набивные ткани ткани с печатным узором — 335
Навигация - наука. Позволяющая определять .место
и курс корабля, самолета 459, 485, 486
Павой — катушка больших размеров для нитей осно-
вы — 332
Надстройки — части корпуса суДпч, находящиеся вы-
ше верхней непрерывной палубы — 449
Наковальня — металлическая опора, па которую кла-
дут заготовку при ковке - 77
Нартов, Андрей Константинович (1680 пли 1694 —
1756) — русский механик, изобретатель сунпорта
токарного станка (1712—1725) — 9П, [26
Начертательная геометрия наука, изучающая спо-
собы изображения пространственных тел на плос-
кости — 55
Нейлон — синтетический материал, полимер — Зоб
308, 330
Нервюра — поперечный элемент каркаса крыла само-
лета — 475
Нефелин — минерал светло-серого пли зеленоватого
цвета — 274
Нефтепровод — сооружение для перекачки нефти п
нефтепродуктов — 252
Нефтяной двигатель—двигатель внутреннего сгорания,
работающий на тяжелом жидком топливе (нефть
газойль) 155
Никелирование — покрытие детали никелем —106, 269
Нитрон — полимер — 309, 330
Нихром — сплав никеля с большим, чем у хромеля,
содержанием хрома — 269
Нониус вспомогательное отсчетное деление, Повыша-
ющее точность измерения основной шкалы — 110
Нормализация—установление производственными пред-
приятиями определенных типов вырабатываемых
деталей — 52, 112
Ньюкомен, Томас (1663—1729) — английский изобре-
татель. Создал паровую установку для откачки
воды пз рудника — 23, 127, 539
Обдувка детали дробью - обработка поверхности метал
лпческпх деталей и заготовок с помощью струи
чугунной плп стальной дроби 105
Обсадные трубы — трубы, опускаемые в буровые сква-
жины для крепления их стенок -250
Объектив — часть оптического прибора — 5Ю, 511. 516
Опалубка -система деревянных щитов, составляющих
форму, заполняемую бетонной смесью 4о7
Опока ящик без дпа п верха для изготовления ли-
тейной формы — 84
Оптиметр оптический прибор для измерения разме-
ров — 114
Органические удобрения вещества, содержащие, по-
мимо минеральных питательных веществ, органи-
ческое вещество животного или растительного про-
исхождения - 319
Ортогональная, плп прямоугольная, проекция — про-
екция, получающаяся в результате проведения че-
рез все точки фигуры параллельных линий под пря-
мым углом к плоскости проекций до ее пере-
сечения 53
Ортодромия линия Кратчайшего пути — 487
Осадка судна расстояние от ионсрхностп воды до
самой нижней точки подводной части судна
Основа — система нитон на ткацком станке, идущая
вдоль него и составляющая продольные нити в
готовой ткани — 329. 332
590
Остойчивость судна - способность судна после крена
вновь принимать вертикальное положение 450
Ость мал о излитое толстое, Довольно грубое шерстя -
нос волокно 328
Осциллограф прибор для записи п наблюдения форм
электрических процессов и характера их проте-
кания во времени 507
Ось — деталь, поддерживающая вращающиеся части
465
Отпал — часть плуга для отваливания и оборачивания
пласта — 37о
Отливка — изделие, полученное* литьем — 83
Отсек па судне замкнутое пространство, отделенное
водонепроницаемыми переборками — 446
Охлаждающая рубашка — полость, окружающая ра-
бочий цилиндр тепловых машин для создания нуж-
ного температурного режима — 467
Папка—соединение металлических частей посредством
расплавленного металла или сплава (припоя)
70
Палуба — горизонтальное перекрытие корпуса судна,
служащее соответственно полом или потолком
для судовых помещений — 446
Панель — крупный элемент стены пли перекрытия ща
ння сборной конструкции — 4(11, 411, 413
Панорамный радиолокатор — локатор, дающий круго-
вой обзор, панораму — 487
Пантограф (у электровоза) — устройство для съемки
тока с провода 434
Папон, Депи (1647—1714) — французский физик, один
из изобретателей парового двигателя — 23
Параметр (в технике) — величина, характеризующая то
или иное свойство какого-либо явления, устройства,
установки (например, электропроводность, коэффи-
циент расширения и т. д.)—167
Парафин добываемое из нефти органическое соеди-
нение, представляющее собой смесь углеводородов —
87
Паровая машина — тепловом двигатель, прсобразую-
щнн энергию пара в механическую — 22, 153
Паровоз локомотив, снабженный паровой машин-и -
24. 435
Паровой котел — устройство для получения пара —
167
Паром судно, прсдпазпачсш1г>е для перевозки по
во 1е экипажей 454
Пароперегреватель - часть котельной установки, слу-
жащая для превращения насыщенного водяного
пара в перегретый пар 166, 167
Пароход — самоходное судно, приводимое в движение
паровой машиной или паровой турбиной 445
Парсонс, Чарлз Алджернон (1854 1931) англий-
ский инженер и предприниматель. Сконструировал
многоступенчатую паровую реактивную турбп
ну 24
Парус мягкая пластина, непосредственно восприни-
мающая давление ветра при его использовании для
движения судов 444, 448, 449
1<1Стер11лацня нагревание органических жидкостей
до температуры, при которой гибнут микроорга-
низмы, но сохраняются витамины, а также вкусо-
вые и другие полезные свойства 352
-------------------- ПРЛИОЧНЫП ОТДЕЛ
--------------—*
Патрон — приспособление к металлорежущему стаи
ку для укрепления инструмента или обрабатывае-
мого предмета - 91
Пеленг — угол между направлением компасной стрел
ки и паправлепш-м, по которому виден данный
предмет или слышен звук — 4( б
Пельтье, Жан Шарль Атапаз (1785 1845) - француз-
ский физик и метеоролог. Основные работы отно-
сятся к исследованию термоэлектричества, злек-
тромагнетилма, атмосф рного электричества и к
конструированию электроизмерительных прибо-
ров - 231
Пентод — электронный, ионный пли полупроводни-
ковый прибор с пятью электродами — 227
Пенька — волокно, добываемое из луба конопли —32Н
Перегонка — метод очистки жидкостей от примесей
нагреванием пх до кипения и последующим кон-
денсированием образующихся паров — 295
Передаточное число — отношение числа оборотов ве-
дущею вала к числу оборотов ведом но вала — 48
Переплетение нитей — взаимное переплетение нитей
основы с нитями утка для образования ткани —
333
Перкин, Уильям Генри (1838 1907) — английский хи-
мик-органпк. Получил один из первых сиптети
ческпх органических красителей — пурпурную
краску мовенп 286
Перфорированная карта в счетных устройствах —
управляющий элемент и носитель числовых дан-
ных в этих устройствах — 498
Перфорированная лепта — бумажная линта, на которой
сигналы записывают в виде специальных отвер-
стий в соответствии с кодом —94, 218
Пестротканые ткани — ткани из разноцветных нитей
(пряжи) — 336
Петров, Василии Владимирович (1761 —1834) —
русский физик и электротехник. Создал крупней-
шую в мире гальваническую батарею, поставил
опыты, приведшие к открытию электрической
дуги и электрического разряда в разреженном
газе 97
Пинетки — детская обувь от 10 до 16 размера — 339
Пиролиз распад вещества при высокой темнерату
ре с одновременным образованием из продуктов рас-
пада новых сложных соединений 298
Пластификаторы нелетучие органические раствори-
тели, образующие с пластифицируемым материалом
студенистые системы - 312
Пластмассы — синтетические вещества органического
ироне хождения, обладающие пластическими свой-
ствами — 28, Зоб, 303, 53(1
Плексиглас органическое стекло, полимер — 308, 312
Плиты измерительные, или «концевые меры длины»,—
стальные бруски с плоскопараллельными отшлифо-
ванными сторонами. Каждая плитка имеет опреде-
ленный размер и может служить эталоном длины
109
Плавучесть способность судна плавать па воде в
требуемом положении, неся на себе грузы и имея
при этом заданную осадку - 45U
Плоскость проекции - плоскость, па которой тем пли
иным способом изображается пространственное
тело — 53
Пневматический транспорт оборудование и способ
перемещения сыпучих и пылевидных материалов
в струе воздуха 428
Поворотполопастная турбина - пропеллерная тур-
бина с автоматически поворачивающимися лопат
ками рабочего колеса — 162, 172
591
СИРА ВОЧПЫП ОТДЕЛ
Погрузчик — машина, предназначенная для погрузки,
разгрузки и штабелировання различных грузов —
427
Под — дно печи для плавления или накаливания ме-
талла — 77, 261
Подвеска автомобиля — система соединения рамы ав-
томобиля с осями — 462, 465
Подшипник — опора валов и вращающихся осей — 46
Поковка — обработанное ковкой пли штамповкой из-
делие — 77
Ползунов, Иван Иванович (1728 1766) — русский
изобретатель. Создатель универсального тепло-
вого двигателя, строитель первой в России паро-
силовой установки —23, 537
Полимеры — вещества с гигантскими молекулами, ко-
торые образуются соединением нескольких мень-
ших молекул — 28, 299, 305, 328, 330
Полу коксование — сухая перегонка или прокалива-
ние без доступа воздуха угля, торфа, слапцев прп
температуре не выше 700 — 302
Полуоси валы, служащие для передачи враща-
ющего момента непосредственно к ведущим коле-
сам автомобиля или трактора — 386, 465
Полу проводник — вещество, обладающее малой элект-
рической проводимостью — 28, 225, 228, 362
Попов, Александр Степанович (1859—1906) — рус-
ский ученый, изобретатель радио — 195 , 559, 562,
568
Пороховой реактивный двигатель ракетно-реактив-
ный двигатель, работающий па твердом топливо,
для сгорания которого окислитель заранее берет-
ся в полет 160, 492
Порт — 1) совокупность сооружений и устройств для
стоянки, погрузки и выгрузки судов; 2) прямо-
угольное отверстие в борте судна — 458
Поршень — деталь машины, разделяющая полость ци-
линдра на две части и совершающая в нем возврат-
но посту нательное движение — 466
Порш повой двигатель — машина, преобразующая ка-
кой-нибудь иид Энергии в механическую работу
возвратно-поступательно движущегося поршня —
153
Потенциальная энергия энергия, пли способность тела
или системы тел, произвести работу, обусловлен-
ная взаимным расположением их в пространстве —
156
Поточное производство — тип производства, характе-
ризуемый Параллельным выполнением всех опе-
раций данного производственного процесса и не
прерывным Последовательным движением пред-
мета труда через рабочие места 337
Прерыватель — 1) элемент прибора зажигания дви-
гателя внутреннего сгорания; 2) устройство для
частого замыкания и размыкания электрической
цепи 467
Пресс машина для создания усилий сжатия в прес-
суемых телах — 76
Пресс-форма — металлическая форма для литья под
давлением -8.6, 317
Преципитат искусственное фосфорнокислое удобре-
ние 322
Присадка — добавка специальных элементов к стали,
улучшающих ее качества 263
Проборка основ — процесс продевания нитей основы
в глазки ремиза и зубья берда — 333
Проекция способ изображения пространственных
тел па плоскости — 53
Прокатка пластическая деформация металла между
вращающимися галками — 264, 266
Прокатный стаи — машина для обработки металлов
давлением с помощью ращамяинхея валков___________
264, 266
Пропеллерная турбина — реактивная гидравлическая
турбина, имеющая рабочее колесо (ротор) в виде
самолетного или судового иннга 1Г2
Прядение — процесс получения из волокон непрерыв-
ной нити (пряжи) определенных толщины и фи-
зико-механических свойств — 331
Прядильная машина — машина для переработки ров-
ницы и пряжу — 332 1
Пряжа — пить, состоящая из равномерно и парал-
лельно расположенных п совместно скрученных
волокон — 330, 331
Прямоточные воздушно-реактивные двигатели_____бес-
комнрессорные двигателя, которые для повыше-
ния давления воздуха в камере сгорания исполь-
зуют только скоростной напор встречного возт\
ха — 492
Прямо точный паровой котел — паровой котел с цир-
куляцией воды в одном направлении — 167
Пульна — смесь измельченного грунта с водой_______
383, 424
Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели— Сте-
ком прессорные двигатели, в которых воздух по-
ступает в камеру сгорания пе непрерывно, а перио-
дически — импульсами — 491
Пульт управления — устройство, в котором сосредо-
точены аппарат!,I управления и контроля — 174
265, 289
Путевой угол — угол между направлением пути само-
лета пли корабля п меридианом — 487
Пьезоэлектричество — возникновение электрических
зарядов на гранях некоторых кристаллов при сжа-
тии плп растяжении их в определенном направ-
ленив; при действии электрического поля те же
кристаллы испытывают сжатие или растяжение—102
р
Рабочий процесс двигателя - последовательность явле-
нии, происходящих за один цикл внутри цилиндра
двигателя — 466
Рабочий ход — ход поршня во время расширения сго-
ревших газов в цилиндре двигателя внутреннего
сгорания - 155, 466
Радиально-осевая гидравлическая турбина - турбииа,
в которой вода движется сначала к центру (по ра-
диусу), а потом юдоль оси — 161
Радиатор — теплообменник — 4G7
Радиолампа - см. Электронная лампа
Радиолокация — метод обнаружения н установления
местонахождения объектов с помощью радиоволн -
207, 488
Радиомаяк - радиопередающая наземная станция С
известными географическими координатами — 460
Радиопеленг — определение при помощи радио курса
корабля плп самолета, ориентирующегося п«
излучающую сигналы радиостанцию — 4С0, 487
Радиопеленгатор — прибор для определения прп по-
мощи электромагнитных волн местипахождешя
радиостанции, передающей определенные cjt-
палы 487
592
Разметка — одна иа операции технологического про-
цесса — нанесение на обрабатываемый предмет
точек и линий для обозначения мест и размеров
последующей обработки — 572
Ракетно-реактивные двигатели — реактивные двигате-
ли, у которых необходимы!! для сгорания топлива
окислитель берется в полет в заранее заготовлен-
ном виде — 160, 489
Рама несущая часть машины илп установки 38.462
Рамзан, Уильям (1852 15)16) — английский химик
и физик 255
Рами, плп китайская крапива,— многолетнее южное
прядильное растопи — 328
Рангоут совокупность частей судна, предназначен-
ных для постановки парусов, сигнализации 448
Растр — применяемый в полиграфической технике оп-
тический прибор из двух склеенных стекол с вы-
травленными и зачерненными параллельными ли-
ниями, образующими мелкую сетку — 524
Реактивное движение — движение, при котором на
движущееся тело действует реакция вытекающей
Из него струн вещества — 159
Реверс — механизм, позволяющий менять направление
машины 39
Регенератор — восстановитель, в частности прибор для
подогрева воздуха отработавшими в турбине горя-
чими газами — 261
Редуктор механизм, изменяющий скорость враще-
ния при передаче движения от одного пала к дру-
гому 48, 156
Резак (в обувном производстве) — стальной инстру-
мент, с помощью которого па специальных прес-
сах вырубаются детали низа обуви 340
Резец — металлорежущий инструмент с одним лез-
вием 90
Резонансный ускоритель прибор для преобразова-
ния энергии колебаний радиочастот в энергию
квантов, значительно более крупных, чем кванты
обычного рентгеновского излучения — 213
Резонатор - контур, в котором колебания возбуж-
даются благодаря резонансу другим контуром- 197
Резьба — винтовая канавка постоянного сечения — 46
Рен (рея)— поперечное бревно на мачте, па которое под-
мешивается прямой парус 448
Рейд — внешняя часть водного пространства порта,
удобная для якорной стоянки судов — 458
Ректификационная колонна — аппарат для разделе-
ния смеси жидкостей — 296
Реле устройство для включения какого-нибудь
электрического прибора или машины в цепь силь-
ного тока прп помощи слабого тока —130
Ременная передача устройство, передающее враща-
тельное движение при помощи ремня — 48
Ремиз - прибор, служащий для разделения па ткац-
ком станке основы на части и для прокндкп чел-
нока через образующийся зев - 333
Рентгеновская трубка прибор для получения рент-
геновских лучей - 118. 507
Рентгенограмма фотографический снимок, получен-
ный при помощи рентгеновских лучей — 507
Рессора приспособление для смягчения толчков—465
Рефрижераторное судно - судно, снабженное холо-
дильной установкой для охлаждения трюмов
363, 454
Ржавчина - бурый рыхлый слой, образующийся на
поверхности железа при его окислении 107,43(1
Ровница — пушистая слабо скрученная нить, проме-
жуточная форма продукта между лентой и пря-
жей — 332
___________________ СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
' ----------------------------
Розин г, Норис Львович (1869 1933) — советский фи-
зик, изобретатель первой электронной системы
воспроизведения телевизионного изображения с
помощью электронно-лучевой трубки — 204
Ролл — машина для размола целлюлозы на тонкие
волокна - 520
Рольганг — устройство пз вращающихся роликов для
перемещения штучных грузов —264
Ротор вращающаяся часть машины — 17.3
Рубашка - полость, окружающая рабочий цилиндр
тепловых машин — 467
Рубка I) судовая надстройка, не соприкасающаяся
с бортами судна; 2) закрытое помещение, находя-
щееся в такой надстройке — 449
Руль высоты — поворачивающаяся на осп горизон-
тальная пластина, расположенная в хвостовой
части самолета — 475
Руно сплошной пласт шерсти, остриженной с ов-
цы — 329
Самопрялка — машина, одновременно скручивающая
и наматывающая пряжу—-331
Самосвал — автомобиль с опрокидывающейся грузовой
платформой — 42, 463
Сборный железобетон — изготовленные в а заводах
железобетонные детали Сооружении — 408, 425
Сварка - процесс неразъемного соединения твердых
тел путем их местного сплавления — 46. 97
Сверление — операция обработки резанием для полу-
чения отверстии в материале — 90
Сверло — режущи и вращающиеся инструмент для по-
лучения круглых отверстий — 90, 572
Светофильтр прозрачная среда, изменяющая спектр
проходящих через нес световых лучей — 526
Светофор — светосигнальный прибор для регулирова-
ния железнодорожного илп уличного движения —
439, 472
Севери, Томас {1630—1715) — английский инженер.
Изобрел паровой насос, который применялся для
откачивания воды пз шахт — 23
Сейнер — мореходное, парусно-моторное судно, обо-
рудованное для рыбной ловли кошельковым не-
водом — 455
Секстант — астрономический инструмент для ощк-де-
ления местонахождения судна — 460
Сепаратор машина для разделения механических
смесей — 355
Силиконы соединения кремния с углеродом — 530
Силумин — сплав алюминия п кремния с незначи-
тельными добавками железа, марганца и маг
пия — 273
Синхрофазотрон резонансный, кольцевой ускори-
тель заряженных частиц 213
Скрепер землеройтю-трапспортоая машвна 423
Скруббер аппарат для очистки газа от примесей —
256
Скула линия, образуемая пересечением борта в дни-
ща судна — 445
Славянок, Николай Гаврилович (1854—1897) — рус-
ский изобретатель, один пз создателей элскгрп-
ческой дуговой Сварки металлов — 97
593
СПРЛ1ЮЧНЫП ОТДЕЛ
Слябинг — мощный обжимный Стан для получения
плоских стальных заготовок слябов, н 1ущих на
прокатку листов 264, 265
Снасть — всякий трос па судне, имеющий какое-либо
специальное назначение — 449
Снование - подготовительная операция в ткацком
производстве: перематывание нитей с отдельных
катушек на общий вал, называемый навоем — 332
Сол яр продукт перегонки нефти — 296
Сопло полая коническая насадка (трубка), служа-
щая для направления вытекающей струп газа,
пара пли жидкости из пространства большего
давления в пространство меньшего давления —
156
Спецификация — список узлов, деталей па чертеже —59
Спиральная камера — в гидротурбине — труба для
подвода воды — 173
Сплав однородная смесь двух или нескольких ме-
таллов 268, 269, 270
Стабилизатор — неподвижная Горизонтальная часть
хвостового оперения самолета — 475
Сталь — сплав железа с углеродом и другими элемен-
тами, в котором Содержание углерода составляет от
0,01 до 2% — 257,263
Стандартизация — при массовом производстве све-
дение различных типов изделий к небольшому чис-
лу образцов - стандартов — 52, 112, 394
Станина — основание, несущее отдельные узлы и час
ти машины — 38, 91
Стапель сооружение, па котором строят суда 458
Стартер — электрический двигатель постоянного то-
ка для пуска в ход двигателя внутреннего сгора-
ния 462
Стартстопный буквопечатающий аппарат — совремсн
цып телеграфный аппарат типа пишущей ма-
шинки — 217
Статор неподвижный корпус машпны — 173
Стеньга — продолжение основной мачты 448
Стереокино кино, в котором зрители видят изобра-
жения объемными — 517
Стержень литейный часть литейной формы, обра-
зующая в отливке внутренние полости, сквозные
отверстия п т, д. — 84
Стсржпевпя смесь - смесь, предназначенная для из-
готовления литейных стержней — 84
Стержневой ящик — ящик, в котором формуются ли
темные стержни - 84
Стетоскоп трубка для выслушивания больных —505
Стефенсон, Джордж (1781 — 1848) - английский
изобретатель, способствовавший развитию паро-
вого железнодорожного транспорта — 24, .543
Стрингер — продольная связь набора судна— 444,446,
475
Струбцинка зажимное приспособление - 573
Судовой набор — основной каркас судового корпу-
са - 444
Суконная ткань, пли сукно, шерстяная или по
лушерстяпая ткань с войлочным настилом —
329
С уперфосфат искусственное удобрение, в состав ко
торого входит фосфор 322
Суппорт — тюдвижпоп узел металлорежущих стаи
ков для закрепления режущего инструмента или
изделия 90
Суровая ткань, или суровьё, ткань, получаемая на
ткацком станке и подлежащая отделке — 335
'Ж
Табулятор — счетно-за нисывающая машина — 498
Тагор, Павел Григорьевич (р. 1903) — советский изо-
бретатель в области звукового кино — 513
Такелаж совокупность снастей па судне для под-
крепления рангоута и обслуживания парусов —
449
Таль — подвесное пли подъемное устройство с ручным
плп моторным приводом 427
Танкер — самоходное наливное судно — 253, 453
Телевидение — передача движущихся изображений на
расстояние с помощью радио пли по проводам —
204
Телеграф — аппарат для передачи и приема текста с
помощью электротока — 216, 217
Телемеханика — наука и техника управления меха-
низмами на расстоянии — 207
Телефон — прибор, превращающий электрические ко-
лебания в звуковые 214
Тепловоз локомотив с двигателем внутреннего сго-
рания — 435
Теплоход — судно, приводимое в движение двигате-
лем внутреннего сгорания — 452
Теплоэлектроцентраль (ТЗЦ) — электрическая станция,
снабжающая потребителей электроэнергией, паром
н горячен водой 150, 170, 188
Термистор - полупроводниковое электрическое сопро-
тивление, обладающее резко выраженной зависи-
мостью от температуры — 235
Термостат прибор для выдерживаипя различных пред-
метов при постоянной температуре — 353, 363
Термоэлектрогспсратор — термоэлемент, полупроводни-
ковое устройство, преобразующее тепло в электри-
ческий ток — 230
Терриконнк — отвал пустой породы в виде огромного
конуса — 237
Тесла, Никола (1856- 1943) — изобретатель в обла-
сти электротехники и радиотехники — 163, 207, 561
Тетрод электронный или проводниковый прибор с
четырьмя электродами —227
Технология машиностроения — наука и техника из-
готовления деталей машин, а также сборки их в
узлы и готовые машины — 67
Типография — предприятие, где печатаются книги, га-
зеты, журналы — 523
Тиратрон газоразрядная лампа с накаленным като-
дом, анодом и с одной плн несколькими сетками —
227, 228
Титан химический элемент, металл — 531
Ткацкий станок - машина для производства тканей
путем переплетения основных н уточных нитей —
333,334
Токарный станок — металлорежущий станок для об-
работки детален точением — 88
Толкатель стержень, передающий движение какой-
либо системе от кулачков — 51
Томасшлак вид фосфорного удобрения - 322
Топ верх min конец мачты — 448
Топливо — горючее вещество — 258
Тории химический элемент; радиоактивный ме-
талл 178
Торпеда га мод вижу щаяся мы на сигарообразного ви-
да 456
594
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Точение металла — операция обработки резанием тел
вращения — пинтовых к спиральных поверхно-
стей 90
Точечная снарка вид контактной электросварки, при
которой детали свариваются в отдельных точ
нах 98
Трактор — тяговая машина на колесном пли гуссппч
ном ходу — 385
Трал — снаряд для доили рыбы имеющий форму меш-
ка — 454
Трансмиссия совокупность деталей и механизмов для
передачи вращения от двигателя к рабочим маши
лам — .18
Транспортер машина непрерывного деист ин я для пэ
ремещгиия грузов в горизонтальпой плоскости или
под небольшим углом 425, 426
Трансформатор преобразователь, н частности прибор
для повышения или понижения напряжения пе-
ременного электрического тока — 174
Траулер рыболовное судно для ловли рыбы тралом —
454
Трелёвочный трактор - гусеничный трактор для вы-
возки (трелёвки) древесины — 387
Трепальные машины — машины для разрыхления в
очнщеппя волокна перед пряденном — 331
Треста очищенные от семян и подвергшиеся обра-
ботке льняные стебли 328
Трехтактная допльная машина — машина для досиня
коров в три такта — 381
Трсхфазныи ток — переменный ток, получающийся
от сочетания трех однофазных токов, сдвинутых
по фазе одни относительно другого ва ’/з перио-
да - 182
Триод — электроппый или полупроводппНОВЫЙ прибор
с тремя электродами 227
Трубчатая установка — непрерывно действующая уста-
новка для верегопкн пефтп —296
Туивель — искусственно прорытый подземным ход —
43°
Туполев, Андрей Николаевич (р. 1888) - советский
авиаконструктор. Под ого руководством построены
самолеты ТУ-104 п ТУ-114, применяемые в граж
далекой авиации 476, 556
Турбина двигатель с вращательным движением, в
котором энергия пара, газа или движущейся
воды преобразуется в механическую рабогу —153
Турбобур машина для бурения скважины с приво
дом щлота от гидравлической турбины — 249
Гурбовипт'»вые двигатели — авиационные газовые тур-
бины. снабженные шипом па валх редуктора —
491
Турбовоздуходувка - центробежная воздух оду иная ма-
шина для подачи воздуха под небольшим давле-
нием — 158
Турбогенератор электрический генератор и паровая
или газовая турбппл, соединенные между собой
в один агрегат — 164. 188
Тур«5одстандер машина для охлаждения газа нутом
его расширения с отдачей внешней работы — 366
Турбокомпрессор — машина дли сжатия газов и воз-
iyxa, приводимая в движение турбиной 158.490
Турбопрямоточные двигатели — воздушно реактив
шло двигатели, в которых два двигателя — турбо-
реактивный и прямоточный поставлены дру г за
друком 192
Турбореактивные двигатели — воздушно реактивные
двигатели, имеющие центробежный или осевой ком
прессор, приводимый в действие газовой турни
мой 490
Уатт. Джемс (1736—181У) —английский изобретатель.
Построил универсальный паровой двигатель
23, 539
Угольный комбайн — горная машина, про и.ню (ища я
основные операппп по выемке и погрузке угля
239
Ультразвук механические колебания упругой сре-
ды с частотами свыше 20 тыс. гц — lol, 119
Уран — химичоскнп элемент, ра шоаьтнвпый металл —
176
Усадка лптья — уменьшение объема пли линейных
размеров остывшей отливки по сравнению с объ-
емом d размерами модели — '83
Усилитель — устройство, предназначенное для уси-
ления подводимых к нему сш палов за счет энср-
гвп источников питания 131, 227
Уток - поперечная нить, идущая по ширине ткани и
вводимая в нее на ткацком станке с помощью чел-
нока — 32 J, 332
Утфель - кристаллическая масса, получающаяся при
уварке сахарного сиропа в вакуум-аппаратах —358
Фал — версии.I, ври помощи которой поднимают па-
руса, реп, сигнальные флаги и пр. —44У
Фальцовка -сгибание печатных листов так, чтобы
страницы их были расположены в соответствии с
нумерацией - 526
Фальшборт легкая обшивка борта судна выше в<рх-
iieii палубы — 450
Фарадей, Майкл (1791 — 1867) английский филин,
создатель учения об электромагнитном поле—24, 286
Ферма - несущая нагрузку часть инженер кого соору-
жения 398
Ферме, Энрико (1901 1954) великий итальянский
физик, внесший большой вклад в развитие со-
временного учения об атомном ядре — 27
Феррарпс, Галилео (1847 1897) — итальянский фи
зпк п электротехник. Открыл явление вращаю-
щегося магнитного поля 163
Ферромагниты металлы, обладающие способностью
сильно намагничиваться — l31
Фиброин — б(.тковос вещество, важнейшая составная
часть шелковых потен — 3l>8. 32«8
Фильеры приспособления для протяжки проволок,
трубок, нитей искусственного волокна 330
Флюс вещество, загружаемое в доменную ночь и об-
разующее с различными примесями руды легко
плавкие шлаки, хорошо отделяющиеся от рас-
плавленного металла 98, 259
Фок мачта — передняя, (юсовая, мачта па судне 5*8
Фольга листы, полосы и ленты металлов толщиной
менее 0,1 мм 353. 476
Фонограф прибор для записи и носпровлнсдсппя
звука механическим способом - 554
Формовочная смесь материал для изготовления ли-
тейных форм 84
595
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Форсунка — аппарат для распыл и ванн я жидкостей —
155
Фосфорные удобрения — удобрения, главным образом
минеральные, с которыми и почву вносится фос-
фор 322
Фотонный двигатель — реактивный двигатель, у ко-
торого тягу создают фотоны — кванты света; еще
не создан —493
Фототслеграфпрование — передача на расстояние не-
подвижных изображений прп помощи проводной
или радиосвязи — 216, 224
Фотоэлемент — прибор, преобразующим световую энер-
гию в электрическую — 205,233. 513
Фракции — части, на которые разделяется смесь
жидкостей, кипящих при разной температуре —
251, 295
Фракционирующая колонна — см. Ректификационная
колонна
Фреза - режущии инструмент со многими лезвиями
п с вращательным движением резания — 90
Фрезерный станок - мсталлорсжущи и станок для об-
работки поверхностей фрезерованием — 90
Фрезерование металла — способ обработки резанием
плоскостей, поверхностей тел вращения, различ-
ных фасонных, винтовых и спиральных поверхнос-
тен посредством многолезвийных инструментов—
фрез — 90
Фрикционная муфта устройство, применяемое для
передачи вращения от одной части передачи к Дру-
гой при посредстве сил трепня, развивающихся
в самом устройстве - 386
Фрикционная передача — передача вращательного дви-
жения между двумя валами посредством сил
трения, возникающих между прижимаемыми
друг к другу насаженными на них дисками —
48, 386
Фролов, Козьма Дмитриевич (1726—1800) —русский
гидротехник и изобретатель в области горно-
заводского дела — 22
Фрумкин, Александр Наумович (р. 1895) — советский
физико-хпмик. Создал большую школу советских
электрохимиков - 534
Фультон, Роберт (1765—1815) — американский изо-
бретатель, создатель первого практически пригод-
ного парохода — 24
Фурмы трубки для вдувания в плавильные печи
сжатого воздуха — 259
Фюзеляж — корпус самолета — 475
Хвостовое оперение - система вертикальных и го-
ризонтальных поверхностей, находящихся в зад-
ней, хвостовой, части самолета, предназначенных
для придания ему устойчивости и управляемости —
475
Химическая технология — паука и техника процессов,
которые ведут к изменению состава, строения и
свойств вещества в результате химических реак-
ции — 67, 284, 318, 330
Химические волокна — группа волокнистых материа-
лов, преимущественно текстильного назначения, по-
лучаемых из природных и синтетических поли-
меров — 328, 329
Ходовой винт — валик с винтовой резьбой для сообще-
ния прямолинейного движения различным уз-
лам металлорежущих станков — 91
Холодильные машины — машины для производства ис-
кусственного холода — 361
Холодильный агент — рабочее вещество, которое при
своем кипении отводит в испарителе холодильной
машины тепло от окружающей среды — 361
Хромель — сплав никеля с хромом и алюминием — 269
Целлюлоза, пли клетчатка,— основная часть оболочек
клеток растений — 328, 520
Цемент — минеральное гидравлическое вяжущее поро-
шкообразное вещество — 403
Центрифуга — аппарат для механического разделения
смесей и обезвоживания твердых материалов —358
Центробежный насос насос, в котором жидкости
перемещаются под действием центробежных
сил — 250
Центроплан — центральная часть Крыла, составля-
ющая одно целое с фюзеляжем — 475
Цепная передача — устройство для передачи вра-
щения между параллельными валами прп помощи
замкнутой цепи, надетой на снабженные зубьями
звездочки — 48
Циклон — аппарат для выделения твердых взвесей из
потока газа 166
Цинкография — фотомеханический способ изготовления
клиню — 524
Циолковский, Константин Эдуардович (1857—1935) —
русский ученый п изобретатель, создатель теории
реактивной техники — 489, 562, 568
Чаплыгин. Сергей Алексеевич (1869 1942) — советский
ученый. Занимался аэро- и гидродинамикой: дал
расчет сил, с которыми воздух действует па крыло
самолета; решил ряд вопросов устойчивое*!!! кры-
ла при полете п др. — 556
Челнок — 1) маленькая лодка, выдолбленная из одно-
го куска дерева; 2) приспособление для прокпдки
утка между нитями основы прп выработке ткани
па ткацком станке — 333, 443
Червячная передача — передача вращения между пе-
ресекающимися под прямым углом валами по-
средством особого впита — черняка — и зубчатого
колеса — 48
Черепановы, Ефим Алексеевич (1774 1842) п Мирой
Ефимович (1803—1849), отец и сын, — русские-
механики изобретатели. Изготовили около 2U паро-
вых машин и создали первый в России паровоз —
24, 540
Чернов, Дмитрий Константинович (1839 1921) —
русский металлург, основоположник металловеде-
ния п гсорпн термической обработки стали 268,
548
596
СП РА ПОЧПЫП О ТДЕЛ
Чесальные машины — в прядильном производстве ма-
шины для отделения подокон друг от друга и
распрямления их ЛИ
Четырехтактный двигатель — двигатель, осуществля
ющий рабочий процесс за четыре хода поршня
(такта) — 154, 466
Чугун — сплав л се лоза с углеродом, содержащий угле-
рода от 2,5 до 4'7,, — 257
Чушки — продолговатые слитки металла — 2С0
Шабот — тяжелая наковальня 79
Шагающий экскаватор — экскаватор, передвижение
которого осуществляется поочередной перестанов-
кой его опорных частей — 422
Шасси — рама автомобиля с укрепленными па пей
двигателем и всеми механизмами и деталями, кро-
ме кузова — 463
Шасси самолета — конструкция из деревянных или
металлических стержней, к которой прикреплены
колеса самолета 476
Шатун — часть крпвошнпио-тпатуиного механизма, сое-
диняющая поршень с коленчатым валом двигателя
или с кривошипом - 51, 466
Шахта — горное предприятие, ведущее подземную до-
бычу полезного ископаемого. Шахтой называют
также вертикальную или наклонную подземную
выработку, имеющую выход на земную поверх
п<сть (шахтный ствол) 237
Шахтная печь - печь, в которой высота рабочего про-
странства значительно больше его ширины — 272
Швеллер — прокатанная железная илп стальная балка
коробчатого сечения — 401
Шелк искусственный волокно, получаемое искусст-
венным путем из растворов химически обрабо-
танной целлюлозы — 330
Шелк натуральный — продукт выделения желез гусе-
ницы шелкопряда в форме питой, образующих
кокон - - 329
Шелк-сырец — нить, полученная путем размотки ко-
конов и соединения иесколыснх коконных нитей
в одну — 329
Шестерня зубчатое колесо 48
Шиллинг, Павел Львович (1786 - 1837) — русский
ученый, физик и востоковед. Изобрел электромаг-
нитный телеграфный аппарат 214
Шихта смесь материалов, а во многих случаях и
топлива, Подлежащая переработке в мета 1лур-
гпчсскпх, химических и других агрегатах 259
Шкив колесо, передающее или принимающее дви-
жение С ПОМОЩЬЮ ремня 46
Шлак кам пистыс вещества, побочный продукт при
выплавке металлов из руды 259
Шлам — осадок из мелких твердых частиц, виде
ЛЯЮЩНХСЯ При ОТСТ С ИЛИ фильтрации ЖН (ко-
сти — 276
Шлифовальный круг режущий инструмент. Состоя
1ций п-< множества твердых кристаллических щ.р
ппстых плп порошкообразных матерпалов —“J
Шлифовальный станок металлорежущий станок
для обработки поверх постен шлифовальным кру-
гом 9'1
Шлихта (в ткацком upon июдстио) — клеи для проклей-
ки основы — 332
Шлицевое соединение — подвижное или неподвижное
соединение при помощи продольных выступов
(шлицев) и выемок — 46, 468
Шлюзы — сооружения для перевода судов с одною
уровня воды па другой — 415
Шнек — тип винтового конвейера — 345. 371, 428
Шорин, Александр Федорович (189(1—1941)— совет-
ский изобретатель в области радиотехники, теле-
графии и звуковой кинематографии. Создал ме-
тоды и аппаратуру для записи звука иа кино-
пленку — 513
Шпала — деревянный, металлический или железобе-
тонный брус (балка), подкладываемый под рель-
сы — 432
Шпангоуты - поперечные ребра в судовом наборе —
444, 44б
Шпация металлический брусок для образования про-
белов между словами пли буквами при наборе —
523
Шпилька — крепежная деталь в виде стержня, снаб-
женного с двух концов резьбой — 465
Шпиндель — вал станка, связанный с приводом и не-
сущий приспособление для зажима обрабатывае-
мого предмета или инструмента —91
Шпонка деталь, предотвращающая взаимное пере-
мени кис соединяемых сю отдельных частей меха-
низмов путем плотного закрепления ее в гнездах
или углубления этих частей —46
Шпуля — деревянная насадка веретена для намотки
пряжи —333
Шпунт ряд звбитых в грунт и плотно прилегающих
друг к другу деревянных, стальных пли железобе-
тонных элементов, предотвращающих доступ грун-
товых вод в котлован пли другое ограждаемся
ими место — 426
Штамп металлическая форма или инструмент длг
изготовления изделий путем штамповки —78
Штамповка — способ обработки металла давлением
7G. 77
Штанга ударная тяжелая штанга, падающая вмеекч
с долотом во время бурения скважин 248
Штангенциркуль — прибор для наружных и впутреп
них измерений 109
Штапельное волокно — искусственное короткое волок-
но, предназначенное для получения из пего в про
цоссе прядения непрерывной нити — 330
Штих единица намерения, принятая в обувном пре
илводстне 338
Шток цилиндрический стержень, жестко соедини
ющпи поршень двигателя с ползуном — 15». 4G •
Штрек - горн юнтальпая подземная выработка, не
имеющая непосредственного выхода па земную пе
верх пость н проведенная во простиранию место-
рождения полезного ископаемого — 238
Штурвал рулевое колесо - 463
Штурман — специалист по вождению кораблей и са
мол стоп 439. 486
Штыб — у вольная мелочь, размером до 3 мм в попе-
речнике — 239
Шухов. Владимир Григорьевич (1853 1939)—совет
скип инженер и ученый. Особую известность полу -
чили башня Шухова п водотрубные котлы
Шухова - 556
597
c HP А ВОЧНЫП ОТДЕЛ
Щебень—небольшие угловатые куски камня, получае-
мые дроблением горных пород, кирпича, шлака—432
Щетки (электрических машин) — угольные пли медпо-
yiильные колодки, прижатые к вращающемуся кол-
лектору плп контактным кольцам — 163
Щит проходческий — подвижная металл иче< кая времен-
ная крепь, применяемая при проведении горных
выработок в слабых, неустойчивых и плывучих по-
родах — 430
Эдисон, Томас Алва (1847- 1031) — американский
изобретатель— 182, 553. 562
Эжектор — насос, действие которого основано на
использовании скорости паровой струн — 361
Экономайзер — водо- плп воздухоподогреватель в ко-
тельной установке — 166
Эксгаустер — отсасывающий вентилятор 166
Экскаватор — машина, производящая выемку грунта
н его перемещение в отвал —245, 382, 422
Элеватор машина с ковшами для перемещения сыпу-
чих грузов — 428
Электрификация — перевод хозяйства страны па тех-
ническую базу современного крупного пропзвод
ства, связанный с широким внедрением электри-
чества во все отрасли хозяйства — 2о, 147
Электробур — машина для бурения скважин, снабжен-
ная электродвигателем —250
Электровоз — локомотив с электрическими двигателя-
ми — 434
Элс ктрод — 1) проводник (обычнотвердый), проводящий
или отводящий ток в электролите или газе; 2) де-
таль, подводящая ток к обрабатываемым частям
прп электрической сварке или резке —97, 107,
185
Электродвигатель машина для преобразования элек-
трической энергии в механическую — 24, 153, 183.
561
Электроискровая обработка детали - разрешение ме-
талла обрабатываемых деталей посредством ряда
последовательных искровых электрических разря-
дов в жидкой среде Ю4, 107
Электрокар тележка с электродвигателем, питаемым
от аккумулятора 186, 264
Электрокардиограф — аппарат, регистрирующий элек-
трические явления, возникающие в сердечной
мышце при се работе — 505
Электролиз — выдел сине составных частей химических
соединении (электролитов) при прохождении через
их растворы электрического тока — 185. 276
Электроника — область электротехники, основанная на
использовании явлений прохождения электриче-
ства через вакуум, газы, твердые тела — 224
Электронная лампа (радиолампа) — вакуумный при-
бор. применяемый для генерирования, усиления и
преобразования электрических колебаний в радио-
технике и проводной связи, в котором использует-
ся поток электронов в вакууме, излучаемых нака-
ленным катодом— 131
Электронно-лучевая трубка — вакуумный прибор для
преобразования электрических колебаний в свето-
вые — 205
Электропривод—применение электродвигателя для
подвода энергии к производственному механиз-
му — 25, 164
Электросварка — способ неразъемного соединения ме-
таллов с использованием для нагрева электроэнер-
гии — 97
Электр о эрозия — местное разрушение металлов вод
действием электрических разрядов —70, 103
Энергетическая система — объединение отдельных элек-
тростанций между собой линиями высокого на-
пряжения — 151
Эскадренным миноносец — военный корабль, главное
оружие которого — мины и торпеды — 456
Эскалатор — механическая движущаяся лестница, при-
меняемая для перемещения больших людских по-
токов — 50, 428
Эстакада — помост с рельсами для движения вагоне-
ток — 242
Ют — возвышение в кормовой части судна — 449
Яблочков, Павел
изобретатель
Якоби, Борис
физик и электротехник — 24, 214, 546
Яковлев, Александр Сергеевич (р. 1906) —советский
авиаконструктор — 568
Николаевич (1847—1894) — русский
в области электротехники — 26. 550
Семенович (1801—1874) — русский
a - ампер
акад. академик
дшл — атмосфера
в.,вв.— век, века
в вольт
ет — ватт
г.— год, город
г - грамм массы
Г - грамм силы (вес)
га — гектар
гц — герц
гг.— годы, города
Г см-— граммов на квадратный санти-
метр
Пем? — граммов на кубический
сантиметр
до и. □. — до пашен эры
др. другие
кв — киловольт
кеа - киловольтам пер
кет киловатт
кетп-ч — киловатт-час
кг - килограмм массы
кГ — кн юграмм силы (вое'
к Гм к п л огра мЫометр
к f - килогерц
км - километр
к-ч2 квадратный километр
K.w-' — кубический километр
км час - километров в час
км!сек — километров в секунду
к. п. д. коэффициент полезного
действия
Л. Ленинград (в библиографичес-
ком указателе)
л литр
л с.— лошадиная силл
М.— Москва (в библиографическом
указателе)
м — метр
л2 —квадратный метр
л' — кубический метр
мг — миллиграмм массы
мГ — миллиграмм силы (вес)
Мгц мегагерц
млн.— миллион
млрд.— миллиард
лл — миллиметр
л.и2 — квадратны!! миллиметр
лиг* — кубический миллиметр
н э. — пашей эры
о-в — остров
сбг.чин — оборотов в минуту
оз.— озеро
не р/сек периодов в секунду
пр.— прочее
п ов полуостров
проф.— профессор
рис.- рисунок
р.— река; родился (в указателе)
см - сантиметр
см- квадратпыи сантиметр
см' — кубический сантиметр
см. емпгри
ст.— статья
т — т< ина массы
Т — тонна силы (вес)
табл. таблица
тыс. тысяча
ц — центнер массы
Ц центнер силы (вес)
цв. табл. цветная таблица
цв. рис.— ЦЮТПОП рисунок
э. д. с. - электродвижущая сила

А удожесгнвен ное оформление С. V- Пожарского
Заставки и рисунки к содержанию II. К. Вечканова
Главный художник А, И. Гангалюк
Иллюстрации и схемы в тексте выполнили художники:
Л both и Р. Ж., Алимов Б. А., Б одарен Г. К., Белкин В. Г., Бори-
сов Ф. С., Бирюков А. П., Вендров Л. С., Вечканов II К., Верлиц-
кнй Е. А., Волков С. II., Гришин II. И., Добровольский В. Н., Дол-
матов В. А., Зальцман Ю. И., Катковскнй А. А., Кольчицкнй II. М.,
Кисел свич М. Д., Бобылинекий В С., Малышев Б А., Молчанов 3- Р.,
Некрасов Е IIНестеренко Б. И., Плещеева М. II Ран пев В. P.s
Рашков С. Е., Руссовскнй Б. А , Самыгин В Д, Соколов К. К.,
Скалова Н. К., Яинцкпй О II.
Старший редактор тома
-Ь\ В. Дубровский
Редактор
И. Б. Шустова
Художественный редактор
С. U. Мартемьянова
Художественно-технический редактор
Н. П. Самохвалова
Технический редактор
С. Д Еремеева
Ответственные корректоры
2Z. С. Вен ль, Т. Ф. Юдичева, Г. Д. Рыжова
Контрольные редакторы
В. А. Гальминас и Л. Б. Дмитриев
,М&’РД7/''-,П 1859 '• п°лчисаио " печать 5/IV 1960 г. Формат 84xl08'/ie —
(40?ОоГ‘ smomS^'T O/OT^ii27 ycJL печ-,л- (78М УЧ. изд. л.). Тиране 100000
I и ’11 •’ООМЮ) экз. Т. 040 72 Издательство Академии педагогических паук РСФСР
редакция Детской апциклопедии Адрес редакции Москва, Чистые пруды 6
Цепа 2 руб. 80 коп.
Цветные вклейки отпечатаны иг^картографпческон фабрике имени Дунаева.
Московская типография № 2 Московского городского совнархоза
Москва, проспект Мира, 105.
Заказ 1382