Профиль невидимки

Вебер Юрий Германович

Пустячные невидимки стали делом государственным.

Что ж удивительного, что главный конструктор большого завода в дни пятьдесят второго года настойчиво, с беспокойством раздумывает именно о них, о поверхностных гребешках? И не только думает сам, но и вовлекает уже постепенно и других в те же мысли и в те же сомнения.

ТРУДНЫЙ ШАГ

–  Ускользают!
– говорил Георгий Иванович, перебирая пальцами в воздухе, будто пытаясь что-то ощупать.

И действительно, гребешки начинали ускользать от исследования и изучения. Техника обработки становится все более тонкой и деликатной,

поверхность металлов получает блеск чистейшего зеркала, под которым прячутся гребешки уж совсем исчезающей малости. А как их изучать и измерять?

Никакая точная наука не может развиваться без своих орудий измерения. И то, что было хорошо вчера, уже не совсем годится сегодня. А как различить под чистым зеркалом какие-нибудь зубчики в десятую и сотую дольку микрона и как представить их во вполне наглядном виде для исследования и подсчета? Каким путем лучше записать, зарисовать микроскопическую поверхностную рябь, этот неуловимый профиль невидимки?

Еще одно обстоятельство, проявившееся совсем неожиданно, заставило глубже, точнее изучать характер и повадки гребешков. Вот если бы было просто так: чем глаже, тем лучше. На самом-то деле все оказалось гораздо сложнее.

Началось будто с мелочи. Незадолго до войны популярная немецкая фирма Цейс поместила в одном из журналов коротенькую публикацию. Фирма сообщала о своем опыте: при изготовлении очень точных измерительных плиток было отмечено, что плитки с легкой правильной шероховатостью показали себя более качественными, более стойкими против износа, чем плитки совершенно полированной гладкости. То же отметили и советские инженеры, открывшие в свое время секрет производства таких же плиток. Самое гладкое не всегда самое лучшее.

Мало кто обратил тогда внимание на промелькнувшее сообщение. Мелкий факт! Таких в технике каждый день встречаются сотни, и не бить же Всякий раз в колокола. Так все и осталось случайным наблюдением, в узком кругу лиц, занимавшихся измерительными плитками. Только люди, посвятившие себя делу малюсеньких гребешков, стали задумываться: что же все-таки такой факт может означать?

Затем произошел еще один случай. На авиационных заводах упорно бились над сложной задачей: как повысить работоспособность самолетных двигателей? Самые изощренные способы применяли заводские технологи, чтобы отделать цилиндры моторов до наивысшей степени гладкости. Зеркальная чистота! А желанного эффекта все же не получалось. Сверхгладкая поверхность не давала цилиндрам сверхсрочной службы. Они по-прежнему довольно быстро изнашивались в полетах на больших скоростях. Как же еще отгладить их поверхность?

Неожиданный ответ на этот вопрос дал известный конструктор Александр Александрович Микулин.

–  Бросьте гладить!
– сказал он технологам.
– Попробуйте оставить поверхность погрубее.

Поразительная практическая догадка, открывшая верный путь. По совету конструктора отбросили всякие модные дорогие процессы - хонинги, суперфиниши - и ограничились при отделке простым добрым шлифованием. Потускнело зеркало на поверхности цилиндров. Грубее, топорнее стала работа. Чего ожидать? А вышло неожиданное. Цилиндры проявили вдруг необычайные новые качества: безотказное действие, повышенную стойкость. Поверхностные гребешки опять сыграли тут решающую роль. С тех пор почти вся моторная авиация стала летать на таких отшлифованных гребешках.

А наука сделала из этих фактов свои выводы: своеобразный парадокс чистоты поверхности. Да, гладкое лучше в обычном смысле. Но для многих деталей и условий их работы за каким-то пределом наступает явление обратное: сверхгладкое оборачивается вдруг не в пользу, а во вред. Происходят разрывы смазки между чересчур гладкими поверхностями, происходит слипание -› всякие казусы. Для разных деталей и для разных условий работы наступает свой предел, когда уже не нужно, невыгодно и даже вредно дальнейшее приглаживание гребешков. Главное, не нужно. Напрасная трата сил и времени - гладить до бесчувствия.

А как знать, где этот предел, за которым начинаются всяческие шутки излишней чистоты? Исследователи гребешков и выискивают теперь то, что называют они «оптимальной шероховатостью». Самая выгодная, экономичная поверхность, вполне и совершенно гладкая, но не переглаженная сверх меры. Очень тонкая и разумная дозировка гладкости.

Стоило затем и в тракторной промышленности всерьез заняться гребешками, как сразу изменилась картина. Некоторые детали тракторного двигателя стали отделывать немного грубее - оставляли чуть покрупнее гребешки на поверхности. И что же? .. Надежность работы двигателя заметно повысилась. А на заводах отпала необходимость в последних отделочных операциях, наиболее хитрых и кропотливых. Целые шеренги сложных дорогих станков можно было убрать из поточных линий. Они оказались просто ненужными. Вот что такое - найти «оптимальную шероховатость».

Новая возможность открывается в связи с этим перед техникой наших дней: предсказывать поведение деталей.

–  Предсказывать? Что это значит - предсказывать?
– спрашивал главный конструктор Георгий Иванович своего заместителя. И сам же, не дожидаясь, отвечал: - Это значит измерять и измерять.

Важное решение созревало за таким обменом мыслями.

Завод выпускает точный измерительный инструмент. Всевозможных видов, всевозможного назначения; Он на то и создан был в дни первой пятилетки здесь, на подмосковном пустыре, под шум и гомон комсомольских субботников, чтобы оснащать индустрию страны средствами точного измерения. Производственный город из кирпича, бетона и стекла, погруженный в тенистый, благоухающий сад.

Десятки и сотни разных инструментов, приборов, контрольных автоматов научился изготовлять завод за прошедшие двадцать лет. От самых массовых и ходовых до самых изощренных и редких, И все - для измерения размеров, для наружной геометрии вещей. И вот теперь, в дни двадцатилетия завода, когда шла уже пятая пятилетка нашего календаря, возникла беспокойная мысль: а не пришло ли время сделать заводу новый шаг? Подумать о средствах измерения чистоты поверхности, о гребешках, об этой новой геометрии нашего века. Важный, ответственный шаг, который надо очень взвесить и на который надо очень решиться.

Измерительные приборы обладали почти таинственной властью над делом изучения поверхностных гребешков. Откровением были на производстве первые микроскопы Линника, приподнявшие завесу над видимой гладкостью вещей и позволившие определять высоту отдельных неровностей. В изумление приводили аппараты, способные записывать невидимый профиль поверхности. И уж совсем действовал на воображение некий прибор под названием «профилометр Аббота».

В то самое время, когда фирма Крайслер отчаянно билась над загадкой стуков в своих машинах, в ее дирекцию пришло странное послание. «Могу сконструировать прибор, который будет точно и быстро математически оценивать профиль поверхности», - лаконично сообщал техник Аббот из Мичигана. Что это, деловое предложение или шарлатанство? Долго гадать не приходилось, и фирма пошла на риск.