Борьба за скорость
Шрифт:
Быстроходные редукторы широко применяются теперь в технике. Но и здесь большие скорости поставили новые трудности перед инженерами.
Малейшая, вполне допустимая раньше неточность в изготовлении деталей становится грозным врагом при больших скоростях.
Редуктор ведь состоит из нескольких зубчатых колес, и дефекты каждой шестерни сказываются на работе всех остальных. В конце концов может случиться, что редуктор не будет работать.
Шестерни при работе нагреваются, смазка разжижается, увеличивается износ зубьев. Их «заедает», начинается «шелушение», истирание, скалывание,
Кроме того, шестерни, даже и весьма точно изготовленные, сильно шумят при работе, потому что под нагрузкой они изменяются в размерах. Хотя эти изменения ничтожно малы, но их бывает достаточно, чтобы появился шум.
Борьба с шумом быстроходных зубчатых передач стала серьезной проблемой.
Инженеры разрабатывают конструкцию редукторов, шумящих как можно меньше, подбирая наиболее благоприятные размеры колес, зубьев, их форму.
Иногда, при небольших нагрузках, применяют бесшумные шестерни из пластмассы.
Испытания шестерен помогают увидеть, как распределяются напряжения в местах зацепления зубьев, как они там концентрируются. Это помогает инженерам проектировать шестерни не «громкоговорящие», а шумящие как можно меньше.
Теперь существуют редукторы, где окружная скорость доходит до 140 метров в секунду. Они могут передавать мощность в несколько десятков тысяч лошадиных сил.
Тщательным изготовлением, испытаниями и опытами, повышением качества материалов добиваются надежной работы быстроходных зубчатых передач.
Быстроходные передачи для быстроходных станков, приборов, механизмов — это часть борьбы за скорость, идущей в машиностроении и металлообработке, приборостроении и авиации. От них во многом зависит наилучшее использование мощности сверхскоростных двигателей — турбин и электромоторов, все шире применяющихся в технике больших скоростей.
ШТУРМ ЗВУКОВОГО БАРЬЕРА
То, к чему привыкли, перестает нас удивлять, становится будничным, повседневным. А между тем давно известно, что в привычных на первый взгляд вещах скрыто зачастую непривычное, новое, удивительное. Нужно лишь суметь его увидеть.
Я хочу рассказать вам об одной такой вещи.
Наша книга — о машинах, и речь здесь пойдет тоже о машине.
Ее все знают. Мы все привыкли к ней как и ко многим другим, которые с детства окружают нас.
Но не все знают, что это чудесная машина. Недаром и название ее взято из сказки: народ мечтал о такой сказочной, небывалой, чудесной машине.
Чтобы создать ее, потребовались многие годы тяжелого труда, ну-жен был настоящий творческий подвиг.
Машина
Именем творца первой такой машины, Александра Можайского, заслуженно гордится наш народ.
Чтобы строить современные самолеты, нужно было создать новую науку, даже несколько новых наук.
Имена их творцов — Жуковского, Чаплыгина, Циолковского — заслуженно стоят в ряду гениев нашего народа.
В этой машине, в том, чем она стала теперь, собраны, как в фокусе, достижения многих отраслей науки и техники.
И трудно, пожалуй, найти другую область машиностроения, где так остро, так напряженно шла и идет борьба за скорость, как в самолетостроении.
Самолет — самая быстроходная из транспортных машин, созданных человеком. Он открыл путь покорения воздушного океана, который тысячи лет был недоступен для человека.
Я не собираюсь поражать ваше воображение многими цифрами, подобно таким: в современном большом самолете миллион заклепок, мощность двигателей на нем превышает мощность районной электростанции.
Но две цифры я назову. В них скрыто больше содержания, чем в самом подробном рассказе. Лучше любого описания поведают они о борьбе за скорость в авиации.
За четыре десятилетия, с 1906 по 1945 год, рекордная скорость полета выросла с 41 до 975 километров в час — почти в 24 раза! А в послевоенные годы она перевалила за 1 000 километров в час.
Рост рекордных скоростей в авиации.
Борьба за скорость в авиации была борьбой за прочные, но в то же время легкие материалы. Такие материалы есть теперь.
Техника создала новые мощные двигатели — газовые турбины. Они стали новым средством борьбы за скорость самолета.
Расскажем еще об одном оружии в этой борьбе и о враге, которого оно побеждает.
Враг этот — сопротивление воздуха. Он появляется одновременно с движением.
Есть движение — есть и сопротивление, и чем быстрее двигается тело, тем больше сила сопротивления.
На учебном самолете, летящем со скоростью в 100–150 километров в час, можно без опаски выглянуть из открытой кабины. Вы ощутите стремительный воздушный поток, но сила его еще не так велика, чтобы помешать вам выбраться из кабины и прыгнуть с парашютом.
Когда же скорость значительно возрастает, сила воздушной струи уже не столь безобидна. Прыжок с борта скоростного самолета не такое простое дело, как может показаться на первый взгляд. Парашютист-испытатель В. Г. Романюк говорит:
«Опыты показали, что выбраться из кабины современного истребителя при полете на больших скоростях летчику бывает очень трудно, а подчас невозможно. Надо, чтобы какая-то посторонняя сила помогла ему это сделать».
Мы еще будем говорить об особенностях скоростных полетов и вернемся к прыжку во время такого полета. Но прежде нужно ближе познакомиться с врагом, с которым ведут борьбу самолетостроители.