Владимир Орлов - Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения
Коллеги их увещевают:
— Как вам не стыдно заниматься подобной ерундой. Кому это нужно? Разрабатывали бы теорию корабля или другой какой-нибудь полезной вещи. А то волчок. Игрушка! Все равно, что играть в бирюльки!
Но ученые все-таки докопались до секретов волчка, изучили действующие в нем силы и написали об этом гору научных статей, сплошь из одних математических уравнений.
Каждый удивился бы, кто увидел: столько математики — и все о волчке?
— Разработана общая теория волчка, — поясняют ученые, — установлены и записаны на языке математики общие законы для всех волчков, которые существуют и которые могут появиться в будущем.
Техники в этой теории раньше не разбирались. Но вот открыли артиллеристы, что остроносый удлиненный снаряд летит из пушки вдвое дальше, чем круглое ядро. Одна беда — кувыркается снаряд в воздухе. Как бы сделать так, чтобы он все время летел носом вперед и не кувыркался?
Сделали так: завертели снаряд, как волчок, — и тогда он перестал уклоняться с пути. Полетели из пушек смертоносные волчки, все, как один, точно в цель. И, конечно, артиллеристы кровно заинтересовались теорией волчка. Извлекли на свет громоздкие уравнения.
А тут приключился загадочный случай на море. Построили инженеры сверхскоростное военное судно. На маленьком суденышке установили мощную паровую турбину. Стремглав полетел корабль, едва касаясь воды.
Стал рулевой делать разворот — не слушается судно руля. Крутят штурвал и туда и сюда — нет управления да и только. Строитель стоит на рубке, красный до корней волос. Позор! Неприятность!
Переделали руль — все без толку. Нет управления, да и все тут.
— И не будет! — сказал один опытный инженер. — В брюхе вашего судна вращается турбина — неуклонный, упрямый волчок. Потому так трудно свернуть корабль с пути.
Пришлось и судостроителям засесть за теорию волчка, строить корабли сообразно с этой теорией.
Задались однажды вопросом: какая сила удерживает на ходу велосипед, не дает ему падать набок? Математики подсказывают: учтите, у него колеса вертятся, как два волчка. Напишите уравнение волчка, оно вам многое объяснит!
Ходят статьи по рукам, и являются в головы блестящие изобретения.
Может быть, не только велосипед, но и целый вагон можно пустить на двух колесах по одному рельсу, если упрятать внутрь массивный волчок? Можно! — отвечает теория. Так и сделали. Целый поезд катил по одному рельсу и не падал набок. Получалась однорельсовая железная дорога. И если над пропастью протянуть стальной канат, то и над пропастью пронесется бесстрашный вагон, тихо покачиваясь, как канатная балерина.
Говорят, что магнитная стрелка все время показывает точно на север. На самом деле это не так. Спросите любого капитана, и он расскажет вам, что магнитная стрелка все время гуляет при движении корабля, постоянно уклоняется в сторону. Ее отвлекают подземные залежи железа, ее раскачивают магнитные бури, пролетающие над землей. И моряк зачастую не может положиться только на компас.
Тут опять приходит на помощь чудесное свойство волчков, известное из теории. Маховики, пропеллеры, роторы, турбины, все вращающиеся части машин, все волчки, какие только есть на земле, рвутся из своих втулок, чтобы стать в направлении Полярной звезды.
Если тщательно сделать вращающийся волчок и создать ему некоторые условия, то он безотрывно будет прикован к Полярной звезде и не будет менять своего направления, как бы ни поворачивался корабль. На больших кораблях вращаются волчки, неустанно подгоняемые электричеством. Это гирокомпасы, на редкость хитроумные приборы.
Когда принялись проектировать гирокомпасы, формул стало не хватать. Пришлось дальше двигать теорию, выводить недостающие уравнения.
Инженеры сделали большое дело. Они изобрели автопилот, машину, которая сама ведет самолеты. Летчик может отдыхать в полете. У него есть второй пилот — стальная машина без сердца и нервов, не знающая усталости. Он ей может передать управление в спокойную минуту.
Что это за машина? Волчок. Волчки управляют самолетами.
В тиши лабораторий ученые стремятся проникнуть в тайну магнита. И оттуда доносятся слова: волчок, волчок, волчок.
Могу сказать в заключение, по секрету, что волчки — это стальные штурманы космоса. Они направляют полет ракет.
Тысячи инженеров изучают теперь теорию волчка, породившую столько изобретений. И советуют изучать другим, даже астрономам.
Но астрономы и сами давно ее изучили. Ведь и вся наша Земля — это огромный волчок.
8.5.Бывает, что изобретение, явившееся со стороны, кажется сделанным словно по шпаргалке.
Сзади первого паровозика шли, отпихиваясь от земли, неуклюжие стальные ноги. Видно, конструктор скопировал их с ног человека, толкавшего вагонетку.
У первого парохода торчали по бокам весла, загребавшие воду. Их приводила в движение паровая машина. Похоже, конструктор скопировал свой пароход со старинной галеры, на которой гребли рабы.
У первого парохода была кирпичная труба. Подшипники коромысла паровой машины были подперты парой дорических колонн, словно похищенных с фасада какого-то здания. Станки на первых порах сохраняли в себе черты комнатной мебели. У них были вычурные гнутые ножки и в колесах спицы фигурной токарной работы. Инженеры того времени отлично строили мебель и здания, но еще не умели как следует строить машины.
Один из первых электромоторов был ни дать ни взять паровая машина. Такой же шатун, кривошип и маховик, только вместо цилиндров электромагнитные катушки — соленоиды, а вместо поршней железные сердечники. Переключатель, похожий на золотник, включал ток то в один, то в другой соленоид, и сердечники ходили взад и вперед, попеременно втягиваясь в катушки. Шатун вертел кривошип, маховик крутился.
Похоже, изобретатели пытались решать стоящие перед ними задачи, как иные не слишком прилежные школьники пишут контрольную.
Они списывали для своих машин готовые конструкции у соседей и предшественников.
Дело, конечно, не в лени и не в нежелании пораскинуть умом. Изобретатели делали первый шаг и не в силах были развеять полностью привычных представлений о вещи. Они оставались в плену у собственной косности. Они пытались втиснуть новую вещь в старую, испытанную оболочку. И терпели неудачи. Ничего хорошего из этого не получалось.
Нынче паровозы не похожи на стальных коней. Трудно даже представить себе, с какой быстротой пришлось бы отбрыкиваться паровозьим ногам, чтобы двигать машину со скоростью современных паровозов. Бешено бьют копыта. Пыль стоит столбом! Вдребезги разлетаются рельсы и шпалы.
По нынешней мерке, пароходик с веслами по бокам был бы так же беспомощен в воде, как барахтающаяся в луже сороконожка.
Машины теперь не похожи на мебель и дом с колоннами. Наоборот, мебель нередко напоминает по виду машины. На гигантскую машину похожи и большие современные заводские корпуса.
И чем больше совершенствуется машина, тем меньше делается она похожей на первоначальное изобретение — по шпаргалке.
8.6.На что похож самолет? Говорят, на птицу.
И правда, было время, когда жидкие каркасы самолетных плоскостей, обтянутых легкой материей, напоминали птичье оперение. И шасси постоянно торчало снаружи, как худые, костлявые птичьи лапы.
Но теперь самолеты сильно изменились. Только по привычке различают в них облик птиц. Не похож самолет на птицу!
Скользким телом, лепкой хвоста самолет похож на рыбу — остроносую акулу, рассекающую глубины воздушного океана.
Удивительно! Откуда взяться рыбьим чертам в летучей машине? Только в сказках порхают с куста на куст летучие рыбы.
Дело в том, что при больших скоростях воздух сопротивляется движению не меньше, чем вода. Это уже не тот незаметный воздух, почти неосязаемый лицом и руками. Этот воздух рвется из-под пропеллеров неукротимой железной струей, держит на весу тяжелую машину. Этот воздух водопадом шумит в крыльях. Это яростные, упругие воздушные струи облизали, огладили тело машины, как морской прибой прибрежную гальку. В этом воздухе каждый выступ тормозит движение, словно гвоздь, торчащий в санном полозе. Конструкторы в погоне за скоростью убирали выступ за выступом и пришли к тому же, к чему пришли рыбы, приспособляясь в течение долгих веков к движению в водной среде.
Но все-таки самолет не вполне походит на рыбу. У рыб не бывает пропеллера. Предок самолетного пропеллера крутился в воде. Это пароходный винт. Значит, самолет похож на пароход.
Но у парохода нет надутых воздухом резиновых колес. Их самолет позаимствовал у велосипеда. Значит, самолет похож на велосипед.
Но у велосипедов не бывает бензинового мотора! Предок самолетного мотора работал в автомобилях. Значит, самолет похож на автомобиль.
