Текст книги "70 и еще 5 лет в строю. Книги. Наука и техника"

Автор книги: Александр Ашкинази

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 11 страниц)

3. Слишком хороший насос

Случай произошел на Волгодоне, когда Сталин сказал – пустить канал на год раньше плана. Строительство вело МВД. И когда уже было близко к концу, выяснилось, что не впадают в синхронизм двигатели насосной станции, двигатели насосов (насколько помню, мощностью 2300 кВт), которые должны были качать воду с нижнего бьефа на верхний. Потому что канал шел через повышение рельефа, и надо было наполнить верхнее водохранилище. Срочно собралась куча народа, высокое начальство.

Насосная станция имела бетонное основание, наверху, на бетонной площадке, стояли эти двигатели, от них шли вниз вертикально валы и ниже нижнего бьефа были насосы. Вода не должна выливаться с верхнего бьефа в нижний: при подаче воды вверх она поднималась немного выше и выливалась в верхнее водохранилище. Бетон сделан, двигатели поставлены, все смонтировано, включают – они крутятся, но на асинхронных оборотах и, конечно, клетка (пусковая, а не рабочая – она только для пуска, так как двигатели синхронные) скоро сгорит, и произойдет авария. Почему двигатель не впадал в синхронизм?

Плотина была довольно длинной. И насосная станция находилась посреди плотины. Плотина вся должна быть земляная, она еще полностью не насыпана. Имелось в виду, что одновременно будет идти отсыпка плотины и накачка воды. И конечно, по проекту трансформатор 110/6,3 кВ должен стоять вплотную к насосной станции, на плотине – но ее еще нет. Поэтому трансформаторы стоят на берегу, довольно далеко, и протянута временная линия передачи уже на напряжении 6,3 кВ, то есть ток большой и возникает заметное падение напряжения. А момент двигателя пропорционален квадрату напряжения.

Первая мысль – уменьшить значение момента. Повернуть лопасти насосов. Прибыл главный инженер Сысертского насосного завода, говорит: «Нет, у нас конструкция не допускает». Тогда я говорю: «Хорошо, обрубите концы лопастей, укоротите их». Он кричит: «Да вы что!..» – и так далее. Вторая мысль – поднять напряжение на двигателях, переключив трансформаторы на максимальное повышение, но это уже было сделано ранее.

Большое совещание, я рассказываю, объясняю, начертил, что мог и говорю: «Обвинять Уралэлектротяжмаш, завод, который сделал эти двигатели, нельзя. Ему дали кривую – характеристику этого насоса – зависимость подъема воды от частоты вращения, а насос оказался с большей производительностью, он быстрее поднял воду, а двигатель до подсинхронной скорости не дошел, вода стоит, а двигатель крутится и не может поднять ее на последний один метр». Выступил заместитель министра, которому подчинена Сысерть: «Кого вы послушали, что они там, в Сысерти, понимают, это же вахлаки», – и такого на них наговорил, на свой завод…

А в гостинице, где мы жили – собственно, это был барак – с нами жил главный инженер насосного завода. Зима, холод, мы утром с ним идем в гостиницу (всю ночь заседали), и я его спрашиваю: «Как же вы вытерпели все это? Ведь зам. министра вас с грязью смешал, объяснял, что вы идиоты, ничего не понимаете, когда делаете насосы и кривые выдаете». А он мне в ответ анекдот о том, как летел зимой воробей, упал, замерзая, на дорогу. Корова на него наделала, он отогрелся, вылез, зачирикал, и лиса его съела. Вот, говорит, я и сидел тихо – не чирикал. Посмеялись.

Во время разбирательства с этими двигателями прилетел Серов, генерал-полковник, с кучей генералов, на совещании сидит, в том числе, и начальник строительства генерал-лейтенант Шикторов Иван Сергеевич. Совещание в 12 ночи началось, я пришел. Серов говорит: «Лаврентий Павлович должен докладывать Иосифу Виссарионовичу о ходе строительства, будут ли заполнены в срок водохранилища и так далее, и мы должны передать в Москву ВЧ-грамму и вот, пожалуйста, все подписали, подпишите и Вы». Кладут мне, читаю. Докладываем, что строительство идет так-то и так-то, принимаются меры, чтобы отсыпать плотину, очень напряженное состояние, холода, принимаются меры и так далее и – к сожалению, двигатели не впадают в синхронизм, так что гарантировать срок пуска не можем. Написано так, что получается, что виноваты двигатели. Хотя действительно, правда, что они не впадают в синхронизм, но они-то не виноваты. И вот я беру ручку, наклоняюсь для подписи и вижу боковым зрением, что все эти деятели переглядываются – неужели этот идиот подпишет. Я пишу внизу – двигатели не впадают в синхронизм в связи с нарушением проекта – трансформатор установлен не там, провода не те, напряжение ниже нормы, насосы не соответствуют выданной характеристике. Они кричать: «Что вы делаете! Вы знаете, что за это Вам будет!» Вот тогда Шикторов спокойно спросил меня: «Что нужно сделать?»

Питалась электроэнергией эта насосная от Сталинграда через Калач. Год был 1952, еще не все электростанции были восстановлены. По дороге было еще несколько энергопотребителей. И я ответил Шикторову, что единственный способ – это ночью отключить всех, кого только можно, в Сталинграде (кроме непрерывных производств, жизнеобеспечения города, органов) и по дороге отключить все эти городки и сам Калач. Это сделали, напряжение поднялось, двигатели вошли в синхронизм. А потом уже можно напряжение вернуть к старому.

Все проблемы с двигателями решились, можно уезжать, последний осмотр, я лазаю там, спустился вниз, под двигатель, смотрю на масляную ванну подпятника двигателя. И вижу: в дне масляной ванны – трещина. Сочится масло. Кошмар. Сейчас сказать, что действительно неприятность с двигателем… В этой обстановке. Что делать?

Говорю, чтобы мне на ночь поставили туда все обогреватели, которые есть – дескать, хочу еще подсушить обмотки двигателей. Рабочих (заключенных) уводят в шесть вечера, пусто, никого нет. Приготовил ведра, сурик, инструмент. Полез туда, вычерпал все масло, просверлил дрелью край трещины (чтобы снять концентрацию напряжений), нарезал резьбу, поставил болт на сурике, закрасил трещину, вдавливая сурик пальцами, всеми этими нагревателями высушил сурик, к утру залил масло.

Можно поехать и проверить, стоит ли там этот болт…

Отмечаю командировку и захожу к Шикторову попрощаться.

– Не хотите ли посмотреть строительство, а то Вы всё время только на насосной и были?

– С удовольствием!

– Ну, тогда пошли в машину.

Едем на самую верхнюю точку канала. Кстати, при желании можно точно установить не только дату, но и время, так как в это время было частичное солнечное затмение. Шофер машину остановил и дал нам закопченные стеклышки.

Работает экскаватор, этот их вид называют драглайнами. Ковш берет кубов 16, а стрела относит землю на 100 метров – ЭШ-16/100. Электромашинные агрегаты и шкафы с аппаратурой в колоссальном машинном зале, стоящем на гусеницах, стрела выходит из боковой стенки и все это сооружение, ну целый дом, поворачивается на неподвижных гусеницах. Экскаваторщик сидит в кресле, в фонаре на боковой стенке у выхода стрелы, кнопками на рукоятках кресла управляет ковшом и стрелой и при работе все время поворачивается вместе с машинным залом и стрелой.

А недалеко от места работы стоит барак. В бараке сидит бригада Уральского завода тяжелого машиностроения (УЗТМ), который изготовил драглайн, и бригада Харьковского электромеханического завода (ХЭМЗ), который изготовил электрооборудование.

У бригады УЗТМ запасные блоки, тросы, траки, редукторы и тому подобное, у бригады ХЭМЗа якоря электрических машин, катушки, контакторы, реле и горы щеток и щеткодержателей. В то время еще не было щеткодержателей с рулонными пружинами постоянного давления, описанными в моей статейке «Модернизация щеточного аппарата» в N11 за 1985 год журнала «Электротехника».

Обрывается трос. Экскаваторщик Усков всё отключает, откидывается и засыпает. Из барака бежит бригада УЗТМ, восстановили. Будят Ускова – он опять копает. Искрят щетки, Усков все отключает и засыпает. Бегут ХЭМЗовцы. Восстановили. Будят Ускова – он копает. Усков получил звание Героя Социалистического труда, он был тогда лучший экскаваторщик Союза.

Расстались мы с Иваном Сергеевичем, по-моему, со взаимной симпатией.

4. Ивану Сергеевичу Шикторову, что важно, симпатизировал не только я…

Запорожский трансформаторный завод (ЗТЗ) начал изготовление мощнейших, уникальных трансформаторов для энергосистемы 400(500) кВ. Завод новый, построен после Великой Отечественной войны, и на него переведен ряд специалистов с Московского трансформаторного завода (МТЗ), начиная с главного инженера Ю.С. Кронгауза, поскольку конструкция трансформаторов разработана на МТЗ.

В командировке на ЗТЗ находится главный конструктор МТЗ С.И. Рабинович, который при разработке внес в конструкцию трансформаторов ряд принципиальных решений, ранее в трансформаторах энергосистем нигде не применявшихся; он был потом удостоен Государственной премии. Понятно, что он, конечно, нужен, а вот зачем я туда командирован – мне не совсем понятно. Я как будто хорошо разбираюсь во вращающихся электрических машинах, а тут трансформаторы. Но раз направили, значит надо.

Тут же находится Иван Сергеевич Шикторов, знакомство с которым у меня началось на строительстве Волго-Донского судоходного канала. Прекрасная погода, замечательный поселок – городок из коттеджей, построенный одновременно с заводом, зелень, вечером гуляем, и Иван Сергеевич кое-что рассказывает из своей жизни и в том числе о вызове к Сталину.

Иван Сергеевич – начальник УВД Ленинграда и области. Город в блокаде, и Сталин вызвал к себе руководителей обороны, в их числе Шикторова.

Видно, Шикторов доложил так, что Сталин его запомнил. В книге В. Успенского «Тайный советник вождя» (М.: Прометей, 1991) – есть следующие воспоминания подполковника Н.А. Лукашова – советника Сталина: «В октябре 1949 года Круглов сообщил Сталину: с 1943 года генерал-лейтенант И.С. Шикторов работал начальником УВД Ленинградской области, с 1948 года в Свердловске. После ареста ленинградского руководства Шикторова вернули в Ленинград. Однако, как нам доносят, он «не очищает органы МВД области от лиц, не внушающих доверия». Шикторов продолжительное время работал при старом вражеском руководстве Ленинградской области… Предлагается отстранить Шикторова и заменить его Т.Ф. Филипповым».

«Сталин отстранить соглашается, но повелевает найти Шикторову другую работу. Случай крайне редкий. Обычно любые доклады – предложения подобного рода кончались однозначно трагически». В данном случае Шикторов был направлен на Волгодонский судоходный канал начальником строительства. Перед этим автор пишет: «Правда, иногда Сталин, по ему одному известным причинам, проявлял «милость».

Я думаю, причина та же, что и у меня – симпатия, возникшая после доклада Шикторова; но симпатия Иосифа Виссарионовича, конечно, была значительно важнее.

1941 – 1945
1. Одна шпилька из восьми

Самолет «Аэрокобра» или «Кингкобра» – мы их получали по лендлизу с 1942 или 43 года. Одноместный истребитель, трехколесное шасси, переднее колесо одно, сзади два. Вот чертеж, вот место летчика, колеса, гидроцилиндры, которые в полете убирают стойки. Гидросистема заполнена смесью спирта с глицерином, рабочее название которого «ликер шасси» и, естественно, эта смесь применялась не только для заполнения гидросистемы. Двигатель V-1710 Е4 стоит сзади летчика, а редуктор впереди. Пушка стреляет через пустотелый вал редуктора и ось винта, синхронизатор в током случае не нужен. Вал, который передает момент от двигателя на винт, проходит под летчиком. По дороге – одна подшипниковая стойка; впереди – рама, на которой укреплен редуктор. С другой стороны рамы, на тех же восьми шпильках в два ряда, что крепят редуктор, укреплена пластина, к которой крепится стойка переднего колеса шасси. Редуктор впереди, а не на моторе, чтобы передавать момент при большем числе оборотов – тогда вал получается тоньше. Формулы показаны на поле чертежа – момент зависит от мощности и частоты вращения; чем больше частота вращения, тем меньше момент при той же мощности. А с уменьшением момента, при сохранении тех же напряжений в материале, можно уменьшить массу вала. Когда еще «Кобры» не поступили к нам в часть, был спор – где у них стоит редуктор. Мне даже предлагали пари, но я сказал, что из двух спорящих один жулик, а другой дурак, так что спорить не будем.

Шпильки, крепящие к раме редуктор и пластину, на которой крепится стойка колеса, имеют следующий вид – крупная рельса, которая ввинчивается в корпус редуктора, потом гладкая часть, находящаяся в раме фюзеляжа и мелкая резьба, а на ней – корончатая гайка, зажимающая весь пакет. И через гайку контрящая проволочка. Шпилек было восемь.

«Кобры» летят по Соединенным Штатам до Аляски, до аэродрома Фэрбенкс. Оттуда в Сибирь, садятся в Якутске, потом в Красноярске, в итоге – в нашу часть. По прибытии в часть самолеты внимательно осматриваются, и мы обнаруживаем, что 60…80% случаях они имеют дефект – обрыв одной и той же шпильки. Правой (если смотреть от винта) нижней шпильки.

Чему нас учит сопромат? Если пластина привинчена к плите рядом болтов и на конце пластины приложена сила, то напряжения в болтах тем больше, чем болт ближе к точке приложения силы. При посадке колесо ударяется о посадочную полосу, удар передается на стойку, и на ближайшей шпильке – наибольшее напряжение. А почему рвалась именно одна и всегда одна и та же шпилька? Потому что винт вращается всегда в одну сторону, и добавлялось небольшое напряжение среза при ударе о полосу.

Что я сделал? Во-первых, пришлось делать специальную оснастку для извлечения отломанной части шпильки, называется это устройство «гитара». Мы сверлили отверстие в остатке шпильки, вбивали туда квадратный штифт и за него вывинчивали остаток шпильки. Новую шпильку я делал из стали 20ХН3 А, нормализованной, причем среднюю часть тоньше, чем в прототипе, по внутреннему диаметру крупной резьбы. Исчез концентратор напряжений, и энергия удара стала поглощаться в большем объеме материала. Мы сделали и шпильки точно по их фирменному образцу, и оказалось, что наши при проверке в лаборатории на копре выдерживали существенно большие ударные нагрузки. Испытания в самолете также показали, что наши шпильки не рвутся.

Возможно, еще сказывалось то, что самолеты перегонялись через места с холодным климатом, в Якутске бывало -55°C, а при низкой температуре сталь делается хрупкой.

2. Эйлер и безопасность начальства

Как-то раз, в 1942 или 43 году, видимо, в порядке подхалимажа – это у нас называлось «языком по голенищу» – начальство решило сделать следующему начальству пассажирский вариант самолета. Самолеты были у нас боевые – «Кобры» и, кроме того, Р-5, разведчики, двухместные – летчик и летнаб, у которого была и турель с пулеметом. Высокое начальство, при его массе, не может лезть наверх и через верхнее отверстие спускаться на место. Кроме того, оно должно быть с адъютантом. Поэтому надо было, во-первых, сделать это место, где будет находиться высокое начальство, в виде кабины с дверцей сбоку и немножко расширить (начальник и адъютант сидели лицом друг к другу, смещенные к разным бортам). Самолет Р-5, биплан, имел прямоугольный в поперечном сечении фюзеляж. Оставляя на месте лонжероны, мы сделали фюзеляж овальнее, особенно в средней части, и несколько подняли его верх, чтобы голова не торчала «на улицу», а была закрыта фюзеляжем. Отодвинули стенку, на которую опирался летнаб, и у нас получилась кабина. Надо было сделать еще ряд вещей. Поскольку нагрузка увеличивается к хвостовой части, то сдвигается центр тяжести самолета. Средняя аэродинамическая хорда (полусумма хорд верхнего и нижнего крыльев) у самолета Р-5 1917 мм – запомнить ее легко, она совпадает с датой Великой Октябрьской революции. В зависимости от заполнения баков, массы летчика и летнаба положение центра тяжести колеблется – от 20 до 40% от величины средней аэродинамической хорды. А тут мы вышли за эти пределы. Поэтому потребовалось увеличить угол атаки хвостовых стабилизаторов и частично переместить центр тяжести вперед. Для этого мы подали вперед мотораму, на которой стоял мотор. Кроме того, мы заменили двигатель М17 мощностью 630 л.с. (его прототипом был двигатель BMW6B) на двигатель М17 Ф, модернизированный в Советском Союзе, который имел 730 л.с. Переделки эти не вызвали никаких разговоров, они были элементарны и очевидны.

Но от летчика передача на хвостовое оперение была тросовая. И тросы шли сбоку фюзеляжа, там, где мы сделали дверь. Как же влезать в кабину? Надо тросовую передачу перевести вниз. Сделали мы это так. Шла трубчатая тяга, и сзади у стенки кабины была поставлена качалка. Тяга заходила в рычаг, летчик двигал вперед-назад, ось качалки поворачивалась, тросы шли на старом месте, потом выходили наружу фюзеляжа через те же ролики и шли на рули высоты. Взял я дюралевую трубу 25/20 мм, примерно 1,5 м. Я знал, что летчик может создать максимальное усилие на ручке 80 кг. Соотношение плеч 1:2, на трубе 160 кг. По Эйлеру я рассчитал критическую силу, для дюраля я взял модуль Юнга 0,7·106 кг/мм2 и получился двукратный запас. Для самолетостроении это колоссальный запас.

По Эйлеру критическая сила для стержня, имеющего шарниры с двух сторон Pкрит. = ?2EJ / l2, где J = ?(D4 – d4) / 64, и для трубы 25/20 J около 1 см4, E для дюраля 0,7·106 кг/см2, l = 150 см, тогда Pкрит. – 315 кг. При выходе из пике летчик может развить усилие на ручке 80 кг, соотношение плеч 1:2, следовательно, на трубе 160 кг, запас – 2 раза.

Когда мы все сделали, высокое начальство – не то, которое должно было летать, а промежуточное, но не мое непосредственное, а более высокое – прибыло посмотреть этот подарок. Увидело трубу и сказало: «Вы что, сумасшедшие?! Посадить начальника на это?» Я говорю: «Вы что, боитесь, что получится, как в стишке-песенке:

Нет, так не получится, Эйлеру я верю на несколько порядков больше, чем себе». Начальство: «Раз веришь, значит, первый и летишь». Как видите, полет прошел благополучно. И начальство тоже было довольно. Так Эйлер оказал нам содействие.

Выше я вспомнил профессиональный стишок. Вот еще образец народно-профессионального творчества:

А вот загадка: «в унтах, но не летчик, грязный, но не свинья».

Ответ – авиатехник.

3. Техника в солдатском быту

Когда я был солдатом (это было в 1930 году), мы изучали русскую трехлинейную винтовку. Надо было знать не только «наставление» (пособие по винтовке), но и помнить номер своей винтовки. Я его помню до сих пор – 87453. И если происходил подъем ночью по учебной тревоге, то надо было не только вскочить, одеться, побежать и схватить винтовку, и стать в строй, но притом схватить свою. Старшина подходит, спрашивает номер и проверяет, свою ли ты схватил, проверяет, как намотал портянки, что в патронташе и тому подобное

Вообще русская трехлинейная винтовка – это в инженерном плане очень интересная вещь. В 1891 году российская армия переходила на современную – по тем временам – винтовку. И на международный конкурс представили свои винтовки, специально сделанные для соревнований, знаменитые фирмы – Лебедь, Зауэр, Манлихер и другие. Кроме того, были представлены армейские винтовки – французская, английская, немецкая, со своими солдатами, которые прекрасно знали эти винтовки. Проверялась быстрота стрельбы, устойчивость к пыли, грязи, песку, вместимость магазина, время перезарядки, вес, удобство для штыкового боя и другое. Выдержала все испытания и победила винтовка конструктора Тульского оружейного завода Мосина. Впервые очень маленькая модернизация (замена ступенчатой прицельной рамки плавной и колечко вокруг мушки, чтобы меньше отсвечивала) была сделана в 1930 году. По существу, она продержалась до 1943 года, то есть около 50 лет, что для вооружения явление исключительное.

Так вот, в 1942 году старшина в нашей части прочел нам текст, по построению совершенно аналогичный «наставлению» по винтовке:

«Ложка – кашемет образца 1941 – 42 года состоит из трех основных частей – едала, держала и соединительной планки. Назначение соединительной планки – передавать усилие от держала к едалу. Соединительная планка имеет ребро жесткости и два боевых выступа, применяемых при большой загрузке едала, чтобы пальцы не поступали к боезаряду. Держало имеет с одной стороны режущую кромку, применяемую для нарезки колбасы, хлеба, сала. Держало применяется также для намазки масла, если оно есть, на хлеб». Дальше не помню, но старшина читал «наставление» еще минут пятнадцать.

Кстати, поскольку винтовка Мосина была модернизирована, был параграф и о модернизации «ложки-кашемета», которая заключалась в том, что на конце «едала» делается три конусных пропила и «едало» используется также в качестве вилки.