Лев Гумилевский - Русские инженеры
Отделка паровоза серии «Л» на Коломенском заводе.
Все технические и конструктивные решения, намеченные Сыромятниковым, поражают своей простотой Они теоретически предусмотрены им уже в его монументальном труде, который он заканчивает перечнем мероприятий, способных поднять экономичность паровоза.
Установив, что огромный резерв тепла содержится в отработавшем паре, который выбрасывается через конус в атмосферу, Сыромятников предложил наиболее рациональные размеры насадок конуса для паровозов разных серий. Правильным выбором насадок достигается определенное сокращение расхода топлива и в проектируемом паровозе.
Главное же, должен быть резко повышен явно недостаточный перегрев пара, затем надо оборудовать паровоз рациональным типом водоподогревателей с подогревом воды по меньшей мере до 100° и надежно работающими воздухоподогревателями с подогревом воздуха до 200°.
Подсчитывая, что могут дать предлагаемые им теоретически обоснованные мероприятия для повышения коэффициента полезного действия паровоза, Сыромятников приходит к заключению, что коэффициент этот будет равен 10,5 процента, то-есть повысится в полтора раза против существующего для среднего паровоза в настоящее время. И только осторожность практика заставляет его, проектируя новый паровоз, гарантировать повышение коэффициента полезного действия в более скромных размерах.
Не предлагая как будто «ничего нового», Сергей Петрович своими требованиями поставил перед конструкторами очень трудные задачи, которые были решены только при его участии.
Все теоретически обоснованные конструктивные решения были проверены на моделях, построенных в лаборатории института сначала отдельными узлами, а затем в целом на модели паровоза. Коэффициент использования в десять с половиной процентов можно было считать гарантированным.
Раскрывая в своей книге перспективы повышения коэффициента полезного действия паровоза, Сыромятников заканчивает свой труд обращением к молодежи:
«Эту интереснейшую и почетную перспективную задачу мы, люди старого поколения паровозников, вложившие и свою лепту в дело развития и усовершенствования паровоза, передаем в ваши руки, молодое поколение паровозников!»
Чтобы понять все значение того скачка по повышению экономичности, который сделан в новом паровозе Сыромятникова, достаточно вспомнить, что каждый процент использования в новом паровозе означает экономию угля в десятки миллионов тонн.
Технический проект Сыромятникова так последовательно прост и ясен, что, знакомясь с ним, вряд ли кто-нибудь не спросит себя с недоумением: «Как же это не пришло никому в голову?»
Но из более чем столетней истории локомотива мы знаем, что громоздкие и сложные решения проблемы экономичности в виде тепловозов, электровозов и турбовозов, не говоря уже о соленоидах, шаропоездах и аэровагонах, приходили на ум гораздо чаще и скорее, чем простые решения в виде перегрева пара, водоподогрева, воздухоподогревания. Такие решения, подсказываемые совокупностью всех экономических условий, среди которых возникает данная проблема, возможны только в социалистическом обществе, обязывающем советского инженера решать все возникающие перед наукой и техникой проблемы, исходя из нужд всего общества в целом и каждого человека в отдельности.
Отсюда возникает новая характерная черта нашей инженерии: наряду с решением грандиозных задач уделять внимание повседневно возникающим хозяйственным и производственным проблемам, будь то конструкция газовой горелки или карманный электрический фонарик.
Попробуем проследить, как эта новая благородная черта инженерного стиля проявилась на одном примере — создании оригинальной миниатюрной ветроэлектростанции, так необходимой для наших сельскохозяйственных районов.
В «Заметках о ветросиловых установках», опубликованных в XX «Ленинском сборнике», мы можем видеть, что В. И. Ленин уделял большое внимание и поднятому перед ним вопросу об использовании ветряных двигателей при осуществлении плана электрификации страны. Посылая на отзыв Г. М. Кржижановскому один из докладов по этому поводу, Владимир Ильич обращал особенное внимание его на то место доклада, где говорилось, что, приложив к теоретическим исследованиям работу инженера-конструктора, «мы за десять лет можем получить в пять раз больше энергии, чем по проекту ГОЭЛРО, вне оазисов мощных станций»[51].
По расчетам профессора В. П. Ветчинкина, над нами проносится технически уловимой ветряной энергии примерно в 100 раз больше, чем это нужно для покрытия всех энергетических потребностей нашей страны, тогда как вся технически уловимая гидроэнергия не покроет и половины потребностей.
Непосредственное улавливание солнечной энергии нужно считать в настоящее время задачей практически неразрешенной, а для северных широт и неразрешимой, так как потребность в энергии, идущей в основном на отопление и освещение, максимальна как раз в периоды наименьшего времени пребывания солнца над горизонтом. Ветер же обладает как раз обратным, благоприятным для средних и высоких широт свойством: его среднезимняя мощность примерно вдвое выше среднелетней.
Энергия ветра используется во многих странах, но общая мощность ветряных двигателей составляет повсюду лишь малую долю мощности тепловых станций.
Причина этого заключается в том, что ветродвигатели, несмотря на свое тысячелетнее существование, до недавних пор в огромном большинстве пригодны были для выполнения лишь самых грубых работ — водоснабжения и помола муки, то-есть для таких работ, самый характер которых допускает приостановку работы двигателя в любой момент и любое число раз.
Задача получения от ветродвигателя энергии более качественной, годной в первую очередь для приведения в действие сельскохозяйственных машин или станков в мастерских и для электрического освещения, надлежащим образом была разрешена только в нашей стране, в связи с развитием авиации, установлением основных законов аэродинамики и с накоплением конструкторского опыта в области использования воздушных течений.
Огромная заслуга в этом деле принадлежит «отцу русской авиации» Николаю Егоровичу Жуковскому и аэродинамической школе, созданной им.
Характерная для русских и советских инженеров и ученых способность сочетать разработку глубоко теоретических проблем с решением практических задач инженерной техники — самая замечательная черта творческой деятельности Жуковского. Его теории уже в разработке поражают инженерными возможностями даже и тогда, когда теоретическое построение, сделанное ученым, не вызывалось запросами жизни, а являлось лишь плодом пытливой мысли, заглядывающей в далекое будущее.
Теоретическими исследованиями Жуковского для создания нового типа ветряных двигателей в полной мере воспользовались ученики Николая Егоровича — Григорий Харлампиевич Сабинин, Николай Валентинович Красовский и Владимир Петрович Ветчинкин.
Заслуженный деятель науки и техники, лауреат Сталинской премии профессор Владимир Петрович Ветчинкин принадлежит к старшему поколению русских аэродинамиков и организаторов летного дела.
Владимир Петрович вырос в старой русской офицерской семье, вынужденной вести много лет полупоходную жизнь. Он родился в 1888 году в городе Кутло Варшавской губернии, учился же в Курске, где окончил гимназию в 1907 году. В том же году он поступил в Московское высшее техническое училище и здесь, вступив в студенческий воздухоплавательный кружок, глубоко заинтересовался вопросами авиации.
Необходимость практического решения проблемы полета, стоявшая перед Жуковским, заставляла его учеников заниматься аэродинамикой и динамикой самолета.
Первая из этих наук рассматривает установившееся движение самолета в воздухе, а вторая — неустановившееся движение его, имеющее место при взлете, посадке, при совершении различных фигур высшего пилотажа.
Работы Н. Е. Жуковского касаются главным образом аэродинамики летательных аппаратов.
Динамика же самолета дает не только картину поведения машины в различных условиях полета, но является и основанием для расчета самолета на прочность.
Вопросами динамики самолета и занимался старейший и ближайший ученик Жуковского — В. П. Ветчинкин. Делал он это в упрощенном виде, чтобы инженеры могли непосредственно применять выводы науки к расчету. Ему удалось разрешить, основные вопросы динамики самолета и дать рабочие формулы для расчета.
Его труд «Динамика самолета» в свое время был крупнейшим в мировой литературе исследованием, в котором автор излагал главным образом задачи, им самим решенные.
Начав самостоятельную научную работу в 1912 году с применения созданной Жуковским «Вихревой теории гребного винта» к расчету винтов, Ветчинкин первым у нас начал заниматься и вопросами прочности самолета. Он посвятил свой дипломный проект расчету на прочность самолета типа «Илья Муромец» и после блестящей защиты его в 1915 году получил диплом инженера-механика. Вскоре по его инициативе при аэродинамической лаборатории технического училища возникло Авиационное расчетно-испытательное бюро, работники которого вошли затем в руководящий состав Центрального аэро-гидродинамического института, организованного Жуковским.
