Приключения крылатого колеса

Григорьев Николай Федорович

А что такое лопасть гидротурбины, если посмотреть на нее математическим глазом? Это геометрическое тело, очень сложное, представляющее собой комбинацию различных сферических поверхностей. Значит, без участия ? к расчету лопасти не приступить. А где ? – там неточность. Вот и получается, что конструкторы турбин могут получить от математики лишь приближенный ответ.

Без ванны не обойтись. Только в воде, на модельке, путем многократных проб удается восполнить неточность математических формул.

Но если от ванны не уйти, к чему это обращение к Академии наук? Может быть, и вправду заказ Белова на математику – всего лишь стариковское

чудачество?

Нет, Белов и не помышлял об упразднении ванны. Важно, чтобы программа у ванны не затянулась: не сто шведских, а четыре – пять образцов в воду – и достаточно: в журнале засияет наивысший КПД!

Но такой короткий эксперимент возможен только в результате очень солидного теоретического расчета. А для солидного расчета нужны надежные формулы. Таких не существовало. Вот их и заказал Белов.

Стало известно, что в академии к заказу Завода водяных колес отнеслись с полным пониманием. Вскоре на завод к Белову приехали видные математики – москвичи и ленинградцы, побеседовали с главным конструктором и уточнили существо задачи.

Глава вторая

Упрямый волжанин

На завод явился посланец с берегов Волги от строителей станции. Похоже, второпях и переодеться не успел: на плечах его коробился брезентовый плащ, подметавший подолом тротуар; сапоги тусклые, серые от въевшейся в них цементной пыли; шляпа с рваными полями.

Там, на Волге, со дна ее поднимался новый в геологии горный хребет. Только не стихийные вулканические силы были тому причиной. Гору делали по чертежу. Строитель нажимал кнопку подрывной машинки, и на берегах реки в дыму и пламени рушились и дробились скалы, превращаясь в строительный материал. Строители садились в диковинные машины – сосущие, роющие, сверлящие, гребущие, – трогали рычаги управления, и послушные человеку стальные помощники перемещали необозримые пласты земной поверхности. Все это сваливалось в Волгу, чтобы наращивать и наращивать подводный хребет… Когда этот хребет поднимется до отметок, указанных в чертеже, он станет плотиной. Запруженная Волга разольется, как море.

Чтобы соорудить плотину, надо было кроме земли и камня готовить бетон. Для этого построили бетонные заводы. Им – задание: замесить семь миллионов кубических метров бетона. Много это или мало?

В летописях человеческой культуры, с древнейших времен до наших дней, увековечены "семь чудес" строительного искусства. Среди них – египетская пирамида Хеопса. Каждый знает ее с детских лет по картинке в учебнике. Это величайший в мире намогильник. Высота пирамиды 140 метров. Ширина у подошвы – почти полкилометра. Пирамида видна караванам, сколько бы они ни углублялись в пустыню: сперва – как гора над горизонтом, а если глядеть совсем издалека – синеет в небе, как туча… И вот, оказывается, одного только бетона на строительство станции замешивается столько, что можно сложить без малого Хеопсову пирамиду. Да камня идет на стройку восемнадцать миллионов кубометров, да земли сто пятьдесят миллионов кубометров… Ссыплем все это в общую с бетоном кучу. Тут встанет такая пирамида, что рядом с нею намогильник фараона будет выглядеть заурядным холмом…

Вот с этого волжского строительства и прилетел в Ленинград посланец. Профессор Белов тотчас принял его, отложил все текущие дела и заперся с гостем в кабинете. Волжанин, даже не

передохнув с дороги, развернул перед Беловым свои строительные чертежи.

На обширном листе ватмана – голубая лента Волги и плотина, как упавшая в воду подкова. Будто сказочный конь, промчавшись над рекой, обронил ее. Своими концами подкова упиралась в берега Волги.

Стоимость гидростанции на Средней Волге исчислялась в миллиарды рублей. Огромные народные деньги; и строителям станции, естественно, захотелось удешевить работы. Подсчитали, что будет экономия, если набраться смелости и отказаться от некоторых общепринятых построек. Всякая гидростанция, как известно, состоит из двух главных частей: плотины, подпирающей воду, и здания, где располагаются машины.

Машинное здание всегда сооружается на мощном бетонном основании, как бы на искусственной скале. Внутри этой скалы-фундамента проделываются специальные колодцы-кратеры для турбин. Там же, в глубине бетонного массива, проходят каналы; один – для подачи к турбинам воды; другие – для того, чтобы отработанную воду выбрасывать наружу… Разве можно обойтись без фундамента-скалы?

"Можно, – решили строители. – Надо лишь оторвать машинный зал от берега и перетащить на плотину. Сама плотина будет ему фундаментом!"

Это было красивое и смелое инженерное решение. Выигрыш получался двойной: и в деньгах, и в ускорении постройки.

Однако что скажут те, кто готовят для станции турбины?

И строители отрядили в Ленинград на завод гонца.

Профессор, рассмотрев чертежи, изменился в лице.

– Так вот с чем пожаловали… – Требование волжан его возмутило.

Когда здание у берега, на самостоятельном фундаменте, турбостроительство вольготно: проектируй машины любого размера, какой тебе больше с руки. Помехи не будет: береговое здание все вместит.

А тут вместо здания – плотина… Турбины, спроектированные для берега, в плотине не поместятся. Надо уменьшать их размер.

Разгневанный профессор запротестовал против переделки проекта.

Всего несколько ночей, как он спал спокойно, спал дома, а не на заводе, приткнувшись где-нибудь на часок в углу. Напряжение первоначальных поисков конструкции рабочего колеса с неуверенными, а подчас и неверными шагами разрядилось. Ученые восполнили пробел в математике. Плоды их усилий были заключены в тоненькой папке. Всего несколько листков, испещренных математическими знаками, но как это было много для науки! Эти листки сразу обогатили могучую крону тысячелетнего дерева, что зовется математикой, И конструктор Белов с волнением и благодарностью из рук в руки принял новые формулы, которые позволяли без промедления закончить расчет турбины-великана. Уже достигнут решающий успех – а тут…

Профессор хмуро сказал гостю:

– Ваше требование равносильно бомбе, подкладываемой под конструкторское бюро… Но полетим вверх тормашками не только мы здесь в Ленинграде, но и вы у себя на Волге! Все сделанное конструкторами пойдет прахом. Надо заново садиться за проект… О пятилетнем сроке после этого и говорить не придется!

Волжанин встал и раскрыл объятия, как бы показывая, что все огорчения он готов принять на свою могучую грудь.

– Совмещение станции и плотины, – сказал он, – сохранит государству полтора миллиона рублей. Или для профессора Белова это безразлично? А именно так, не в пользу Белова, расценят на берегу Волги его отказ присоединиться к новаторскому решению…